不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量、酶活性及體外發(fā)酵有機物降解率的影響

龔劍明 趙向輝周 珊 傅傳鞭 劉嬋娟 瞿明仁（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江西省動物營養(yǎng)重點實驗室／營養(yǎng)飼料開發(fā)工程研究中心，南昌330045）

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不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量、酶活性及體外發(fā)酵有機物降解率的影響

龔劍明 趙向輝?周 珊 傅傳鞭 劉嬋娟 瞿明仁??
（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，江西省動物營養(yǎng)重點實驗室／營養(yǎng)飼料開發(fā)工程研究中心，南昌330045）

摘 要：為提高油菜秸稈的利用率，篩選出油菜秸稈發(fā)酵適宜菌種，本試驗利用黃孢原毛平革菌（P．chrysosporium）、香菇菌（L．edodes）、蟲擬蠟菌（C．subvermispora）、槭射脈革菌（P．a(chǎn)cerina）4種真菌接種油菜秸稈，以不加真菌的油菜秸稈為對照，進行50 d固態(tài)發(fā)酵。測定養(yǎng)分含量、養(yǎng)分降解率、錳過氧化物酶和羧甲基纖維素酶活性、體外發(fā)酵有機物降解率（IVOMD）和有機物酶解率。結(jié)果顯示：1）不同真菌發(fā)酵油菜秸稈，顯著改變了常規(guī)養(yǎng)分含量（P＜0．05），L．edodes、C．subvermispora、P．chrysosporium發(fā)酵顯著提高了粗蛋白質(zhì)含量（P＜0．05）；2）所有真菌發(fā)酵的油菜秸稈中有益成分幾丁質(zhì)含量得到顯著提高（P＜0．05）；3）發(fā)酵油菜秸稈干物質(zhì)、有機物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質(zhì)素降解率表現(xiàn)為L．edodes組＞P．chrysosporium組＞P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組，差異顯著（P＜0．05）；4）發(fā)酵油菜秸稈錳過氧化物酶活性表現(xiàn)為L．edodes組＞P．chrysosporium組＞P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組，差異顯著（P＜0．05），P．a(chǎn)cerina組羧甲基纖維素酶的活性顯著低于其他試驗組（P＜0．05）；5）與對照組相比，L．edodes和P．chrysosporium發(fā)酵使IVOMD顯著增加（P＜0．05），P．a(chǎn)cerina發(fā)酵使IVOMD和有機物酶解率顯著降低（P＜0．05）。結(jié)果提示，L．edodes和P．chrysosporium發(fā)酵油菜秸稈能夠降解纖維物質(zhì)，改善IVOMD，但同時導(dǎo)致了有機物的浪費。

關(guān)鍵詞：油菜秸稈；白腐真菌；降解率；體外發(fā)酵；幾丁質(zhì)；酶活性

?同等貢獻作者

??通信作者：瞿明仁，教授，博士生導(dǎo)師，E?mail：qumingren＠sina．com

我國油菜種植面積大，油菜秸稈資源豐富。油菜秸稈中含有大量的纖維素（莖部達53%）、半纖維素（18．34%）等碳水化合物，是反芻動物的重要飼料來源［1］。但生產(chǎn)中，油菜秸稈并沒有被廣泛地用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)，大部分被直接焚燒［2］或腐解還田，不僅浪費了資源，還嚴(yán)重污染環(huán)境。究其原因在于，油菜秸稈木質(zhì)化程度高、秸稈粗硬、適口性差；油菜秸稈中木質(zhì)素與纖維素形成堅固的酯鍵結(jié)構(gòu)，瘤胃微生物對其難以降解。若不加工處理，會影響動物采食量，降低生產(chǎn)性能［3］。以往多采用酸化、堿化等方式處理油菜秸稈，但其殘留的酸堿，會對動物本身造成傷害，而且污染環(huán)境［4］。與上述化學(xué)方法相比，利用微生物發(fā)酵技術(shù)處理秸稈，則綠色、安全、無污染，且可提高飼料的適口性和利用率［5－6］。Sharma等［7］和Arora等［8］研究發(fā)現(xiàn)，裂褶菌科部分菌種（Phlebiaspp）、香菇菌（L．edodes）及蟲擬蠟菌（C．subvermispora）處理麥秸、稻草、玉米秸時，能在損耗少量的纖維素和半纖維素情況下，發(fā)揮較強的木質(zhì)素降解能力。但這些菌種發(fā)酵油菜秸稈的效果如何，目前尚未見到報道。因此，本試驗通過研究黃孢原毛平革菌（P．chrysosporium）、L．edodes、C．subvermis?pora、槭射脈革菌（P．a(chǎn)cerina）發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量、酶活性及體外發(fā)酵有機物降解率（IVO?MD）的影響，探討其降解油菜秸稈纖維物質(zhì)的能力，旨在為油菜秸稈的開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1．1 試驗材料及菌種

本試驗所使用的P．chrysosporium、L．edodes、C．subvermispora購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏中心。P．a(chǎn)cerina購自中國普通微生物菌種保藏管理中心。

油菜秸稈取自國家肉牛體系高安試驗站。去除樣品根部10 cm嚴(yán)重木質(zhì)化部分，切碎至1～2 cm長，65℃烘干。

1．2 培養(yǎng)基的配制

1．2．1 馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基

稱取200 g去皮、去芽眼的馬鈴薯，切成小塊，加1 000 mL水煮沸30 min，6層紗布過濾去除馬鈴薯渣，繼續(xù)加熱，加入20 g瓊脂，待瓊脂溶解完全后，加20 g葡萄糖，3 g KH2PO4，1．5 g MgSO4·7H2O，10 mg硫胺素，稍冷卻后將濾液補足至1 000 mL，pH調(diào)至6．0。0．12 MPa滅菌20 min，倒入培養(yǎng)皿，檢查滅菌效果。

1．2．2 麥粒培養(yǎng)基

取1 kg小麥，沸水煮40 min，自來水沖洗后瀝干，加入2 g CaCO3和8 g CaSO4，混合均勻。將120 g處理過的小麥放入250 mL錐形瓶中，密封，0．12 MPa高壓蒸汽滅菌30 min，檢查滅菌效果。

1．3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5組，對照組油菜秸稈不加真菌，4個試驗組油菜秸稈分別接種P．a(chǎn)cerina、L．edodes、C．subvermispora、P．chrysosporium，每組設(shè)3個重復(fù)，對油菜秸稈進行50 d固態(tài)發(fā)酵。

1．4 不同真菌對油菜秸稈發(fā)酵

各組發(fā)酵條件及具體步驟如下。

將4℃保存的4種菌種取出，25℃培養(yǎng)活化，分別接種于PDA培養(yǎng)基上，直至菌絲鋪滿培養(yǎng)皿（一般1周左右）。然后從PDA培養(yǎng)基取3個含有菌絲的瓊脂塊（約6 mm×6 mm×6 mm）接種于麥粒培養(yǎng)基中，25℃避光培養(yǎng)，定期搖勻，直至培養(yǎng)基長滿菌絲（一般2周左右）。準(zhǔn)確稱取50 g油菜秸稈加入到1 L錐形瓶中，然后加入蒸餾水，使水分含量達到60%，0．12 MPa高壓蒸汽滅菌15 min，無菌間室溫下冷卻24 h。然后向裝有油菜秸稈的錐形瓶中接種3．75 g含菌種麥粒（約占3%，m／m），同時向?qū)φ战M錐形瓶中加入未接種菌種的麥粒，搖勻。25℃避光培養(yǎng)50 d。

1．4．1 樣品的采集

在第50天時，向秸稈固態(tài)發(fā)酵的錐形瓶中加入720 mL 20 mmol／L的乙酸－乙酸鈉緩沖液（pH＝5．0），39℃恒溫振蕩水浴鍋振蕩（200 r／min）20 min。然后用400目尼龍網(wǎng)過濾液體，濾液在4℃離心（8 000 r／min）15 min，取上清液，用于酶活性測定。剩余濾渣65℃烘干至恒重，粉碎（FZ102粉碎機，北京中興偉業(yè)儀器有限公司，1 mm孔徑），用于測定養(yǎng)分含量。

1．4．2 養(yǎng)分含量和降解率測定方法

將5組培養(yǎng)了50 d的油菜秸稈，經(jīng)65℃烘干至恒重，用凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)（CP）含量。參照Van Soest［9］的方法測定中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、酸性洗滌木質(zhì)素（ADL）含量。通過計算NDF與ADF的差值以及ADF與ADL的差值分別得到半纖維素（hemicellu?lose）和纖維素（cellulose）含量，計算發(fā)酵后養(yǎng)分降解率。幾丁質(zhì)含量的測定參考Chen等［10］的方法。

1．4．3 酶活性測定

取5組發(fā)酵50 d的培養(yǎng)液進行有關(guān)酶活性測定。漆酶活性測定參考Shrivastava等［11］的方法并進行適當(dāng)修改。測定2，2－聯(lián)氮－二（3－乙基－苯并噻唑－6－磺酸）二銨鹽（ABTS）的氧化反應(yīng)，用分光光度計（U?3900，Hitachi，日本）測定其在420 nm吸光度的變化。反應(yīng)在1．5 mL離心管中于25℃下進行，反應(yīng)體系為1 mL［0．5 mL 0．3 mmol／L ABTS和0．5 mL 50 mmol／L醋酸鈉緩沖液（pH 5．0）］。定義每分鐘氧化1 μmol ABTS所需的酶量為1個酶活力單位（U）。

錳過氧化物酶活性測定參考Wariishi等［12］的方法并進行適當(dāng)修改。反應(yīng)體系含有50 mmol／L琥珀酸－琥珀酸鈉緩沖液（pH 4．5），1 mmol／L MnSO4，0．1 mmol／L H2O2，30℃水浴，于270 nm處測吸光度的變化。定義每分鐘使1 μmol Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋所需的酶量為1個酶活力單位（U）。

1．5 IVOMD和有機物酶解率（enzymatic OMD）測定

將65℃烘干至恒重的發(fā)酵油菜秸稈樣品用于體外瘤胃養(yǎng)分降解率測定。瘤胃液于晨飼前采自飼喂稻草∶精料（7∶3）的3頭瘺管錦江黃牛，瘤胃液經(jīng)過4層紗布過濾后按1∶2比例與緩沖液［13］混勻，持續(xù)通入CO2至飽和。向250 mL的發(fā)酵瓶中加入500 mg的發(fā)酵油菜秸稈和60 mL的混合瘤胃液，使用三通閥將瓶子與玻璃注射器相連，用于排氣維持氣壓，39℃恒溫振蕩發(fā)酵48 h。所有樣品做3個重復(fù)，空白組（不添加樣品）用于校正瘤胃液中殘留的有機物造成的影響。48 h后將發(fā)酵瓶放入4℃終止發(fā)酵，用已稱重的玻璃坩堝過濾殘渣，抽濾，65℃烘干，用于計算IVOMD。

將65℃烘干至恒重的發(fā)酵油菜秸稈樣品進行有機物酶解率測定，測定參考Rahman等［14］的方法。

1．6 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003整理后，采用SPSS 17．0中的one?way ANOVA程序進行單因素方差分析，用Duncan氏法進行多重比較檢驗，用Pear? son氏法進行相關(guān)性分析。

2　結(jié)果與分析

2．1 不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量影響

由表1可知，不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈常規(guī)養(yǎng)分含量均有顯著影響（P＜0．05）。與對照組相比，P．chrysosporium組、L．edodes組油菜秸稈的CP含量分別提高了83%和104%，而P．a(chǎn)cerina組CP含量降低了33%，C．subvermispora組CP含量無顯著變化（P＞0．05）。L．edodes組和P．chrysosporium組較對照組顯著降低了油菜秸稈NDF、ADF、纖維素、ADL的含量（P＜0．05），P．a(chǎn)cerina組和C．sub?vermispora組在這些指標(biāo)上與對照組差異不顯著（P＞0．05）。與對照組相比，試驗組顯著提高了油菜秸稈的幾丁質(zhì)含量（P＜0．05），其中以L．edodes組和P．chrysosporium組較高，P．a(chǎn)cerina組最少，但也較對照組高出206%。

表1　不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量的影響（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 1　Effects of different fungi fermentations on nutrient contents of rape straw（DM basis）　%

2．2 不同真菌發(fā)酵后油菜秸稈的養(yǎng)分降解率

由表2可知，不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈體外瘤胃養(yǎng)分降解率有顯著影響（P＜0．05）。油菜秸稈DM、OM、NDF、ADF、ADL的降解率表現(xiàn)為L．edodes組＞P．chrysosporium組＞P．a(chǎn)cerina組和C． subvermispora組，差異顯著（P＜0．05）；半纖維素降解率L．edodes組顯著高于P．a(chǎn)cerina組和C．sub?vermispora組（P＜0．05），與次之的P．chrysospori?um組差異不顯著（P＜0．05）；纖維素降解率表現(xiàn)為L．edodes組和P．chrysosporium組＞P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組，差異顯著（P＜0．05）。

表2　不同真菌發(fā)酵后油菜秸稈的養(yǎng)分降解率（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 2　Nutrient degradation rates of rape straw fermented by different fungus（DM basis）　%

2．3 不同真菌發(fā)酵后油菜秸稈的酶活性

由表3可知，在油菜秸稈真菌發(fā)酵液中，錳過氧化物酶活性表現(xiàn)為L．edodes組＞P．chrysosporium組＞P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組，差異顯著（P＜0．05）。對于羧甲基纖維素酶的活性，P．a(chǎn)ceri?na組顯著低于其他試驗組（P＜0．05），其余試驗組間無顯著差異（P＞0．05）。

表3　不同真菌發(fā)酵后油菜秸稈的酶活性Table 3　Enzyme activities of rape straw fermented by different fungus　U／L

2．4 不同真菌發(fā)酵對發(fā)酵油菜秸稈IVOMD及有機物酶解率的影響

由表4可知，不同真菌發(fā)酵顯著影響油菜秸稈IVOMD和有機物酶解率（P＜0．05）。與對照組相比，L．edodes和P．chrysosporium發(fā)酵使IVOMD 由0．28分別增加到0．42和0．39，有機物酶解率由0．27分別增加到0．38和0．33，差異均顯著（P＜0．05）；然而，P．a(chǎn)cerina發(fā)酵后則使IVOMD和有機物酶解率分別由0．28和0．27降到了0．14和0．20，差異顯著（P＜0．05）；C．subvermispora發(fā)酵不影響IVOMD，但顯著降低了有機物酶解率（P＜0．05）。

表4　不同真菌發(fā)酵對發(fā)酵油菜秸稈IVOMD及有機物酶解率的影響（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 4　Effects of different fungi fermentations on IVOMD and enzymatic OMD of fermented rape straws（DM basis）　%

3　討 論

3．1 不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈養(yǎng)分含量影響

本研究結(jié)果顯示，不同真菌固態(tài)發(fā)酵50 d后，各試驗組OM含量均降低，其中L．edodes組和P．chrysosporium組降解率最高，達到65．23%和52．97%。L．edodes和P．chrysosporium發(fā)酵后的油菜秸稈中CP含量顯著升高，這可能由于一部分糖類被降解，導(dǎo)致了OM的損失。這與Tuyen等［15］的研究結(jié)果一致。此外，油菜秸稈中CP含量的增加還可能是由于有氧發(fā)酵吸收空氣中的氮產(chǎn)生菌體蛋白導(dǎo)致的［16］。然而，在本研究中同對照組相比，P．a(chǎn)cerina組的CP含量降低了，這同在其他的農(nóng)副產(chǎn)品上的研究不一致［15，17］。這可能是由于P．a(chǎn)cerina組的殘余秸稈中分泌的水溶性蛋白質(zhì)或胞外蛋白酶導(dǎo)致的。Eriksson等［18］指出，如果真菌需要分泌大量的胞外蛋白酶去降解纖維物質(zhì)，那么胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量會偏低。此作者還指出由Spo?rotrichum pulverulentum產(chǎn)生的胞外蛋白酶可能占整個菌體蛋白的近30%。

在本研究中，L．edodes組和P．chrysosporium組油菜秸稈的IVOMD和有機物酶解率顯著提高。然而，P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組的IVOMD和有機物酶解率較對照組反而有所降低。可能由于P．a(chǎn)cerina在早期的生長過程中利用了油菜秸稈中的可直接利用的營養(yǎng)物質(zhì)，同時后期又不能夠很好的將木質(zhì)素降解產(chǎn)生更多的可利用物質(zhì)（比如多糖），從而導(dǎo)致降解率下降［19］。

3．2 不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈酶活性和體外發(fā)酵有機物降解的影響

木質(zhì)素是由3種苯丙烷結(jié)構(gòu)［對羥苯基（H）、紫丁香基（S）、愈創(chuàng)木基（G）］聚合而成的復(fù)合物，并通過共價鍵與植物的半纖維素連接［19］。木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)在不同植物種類中是不同的。例如，在麥秸的木質(zhì)素中，H、G、S結(jié)構(gòu)的比例分別為5%、49%和46%，但在玉米秸的木質(zhì)素中，H、G、S結(jié)構(gòu)的比例則分別為4%、35%和61%［20］。因此，油菜秸稈和其他大量的生物原料中不同結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素可能導(dǎo)致了即使用相同菌發(fā)酵而木質(zhì)素的降解率不同，Okano等［21］研究證實了此觀點。

有研究表明，L．edodes和P．chrysosporium，有很強的木質(zhì)纖維素降解能力［7，22］，與本研究結(jié)果一致。Tripathi等［23］利用真菌將芥末桿轉(zhuǎn)化成瘤胃可利用物質(zhì)能量物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)P．chrysosporium降解ADL是最有效的，經(jīng)過35 d發(fā)酵，降解大約40%的有機物。本試驗中，L．edodes組和P．chrysospo?rium組的ADL降解率顯著高于C．subvermispora組和P．a(chǎn)cerina組。L．edodes組和P．chrysosporium組錳過氧化物酶活性顯著大于P．a(chǎn)cerina組和C．subvermispora組，這同試驗中這2種菌產(chǎn)生更高的ADL降解率相符。真菌通過木質(zhì)素酶分解木質(zhì)素以及改變木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)。很多研究報道，L．edodes和P．chrysosporium在很多木質(zhì)素材料上能夠產(chǎn)生較強的木質(zhì)素降解酶活性。Orth等［24］研究發(fā)現(xiàn)，在橡樹木屑中L．edodes較P．chrysosporium顯示出更高的錳過氧化物酶活性，這與本研究結(jié)果一致。De Souza?Cruz等［25］用C．subvermispora分解木頭時發(fā)現(xiàn)錳過氧化物酶是其最主要的木質(zhì)素降解酶，而本試驗中C．subvermispora組錳過氧化物酶含量很低，這與本試驗不符，這種差異可能是由于培養(yǎng)條件不同造成的，包括培養(yǎng)基、溫度、pH、農(nóng)業(yè)原料等［26］。關(guān)于P．a(chǎn)cerina的酶活特性研究非常少。Gill等［27］比較性的研究了P．chry?sosporium和Phlebia屬（P．fascicularia、P．floriden?sis、P．radiate）的木質(zhì)素降解酶活性，發(fā)現(xiàn)所有的Phlebia屬都能產(chǎn)生錳過氧化物酶。而本研究中，經(jīng)過50 d的培養(yǎng)P．a(chǎn)cerina中的錳過氧化物酶活性較低。

3．3 不同真菌發(fā)酵對油菜秸稈幾丁質(zhì)含量影響

幾丁質(zhì)是真菌細胞壁的基本成分，難被微生物降解，還可能影響其他細胞壁成分的降解［28］。同時，有研究表明幾丁質(zhì)具有提高機體免疫能力［29］，抑制腫瘤的作用［30－31］。真菌菌絲生長及滲透進入秸稈基質(zhì)致使幾丁質(zhì)含量增多［32］。本研究中，真菌發(fā)酵的油菜秸稈的幾丁質(zhì)含量都提高。P．a(chǎn)cerina組的幾丁質(zhì)含量為1．90 mg／g，顯著高于對照組。它們覆蓋在油菜秸稈表面，在一定程度上可能阻礙了油菜秸稈的進一步降解，可能導(dǎo)致了油菜秸稈降解率降低。本試驗中還發(fā)現(xiàn)，對照組的油菜秸稈中也檢測到幾丁質(zhì)，這可能是由于油菜秸稈本身包含有少量的葡萄糖胺。

4　結(jié) 論

L．edodes和P．chrysosporium發(fā)酵油菜秸稈能夠降解纖維物質(zhì)，改善IVOMD，但同時導(dǎo)致了有機物的浪費。

參考文獻：

［1］ 趙蒙蒙，姜曼，周祚萬．幾種農(nóng)作物秸稈的成分分析［J］．材料導(dǎo)報B：研究篇，2011，25（8）：122－125．

［2］ 曹國良，張小曳，王亞強，等．中國區(qū)域農(nóng)田秸稈露天焚燒排放量的估算［J］．科學(xué)通報，2007，52（15）：1826－1831．

［3］ RAMIREZ?BRIBIESCA J E，WANG Y，JIN L，et al．Chemical characterization and in vitro fermentation of Brassica straw treated with the aerobic fungus，Trametes versicolor［J］．Canadian Journal of Animal Science，2011，91（4）：695－702．

［4］ 張文杰，李琦華，柴艷．秸稈處理方法的研究進展［J］．中國畜牧獸醫(yī)，2011，38（7）：30－33．

［5］ SHARMA R K，ARORA D S．Production of lignocel?lulolytic enzymes and enhancement of in vitro digesti?bility during solid state fermentation of wheat straw by Phlebia floridensis［J］．Bioresource Technology，2010，101（23）：9248－9253．

［6］ ARORA D S，GILL P K．Production of ligninolytic en?zymes by Phlebia floridensis［J］．World Journal of Microbiology and Biotechnology，2005，21（6／7）：1021－1028．

［7］ SHARMA R K，ARORA D S．Changes in biochemical constituents of paddy straw during degradation by white rot fungi and its impact on in vitro digestibility ［J］．Journal of Applied Microbiology，2010，109（2）：679－686．

［8］ ARORA D S，SHARMA R K．Comparative ligninolyt?ic potential of Phlebia species and their role in im?provement of in vitro digestibility of wheat straw［J］．Journal of Animal and Feed Sciences，2009，18（1）：151－161．

［9］ VAN SOEST P J，ROBERTSON J B，LEWIS B A．Methods for dietary fiber，neutral detergent fiber，and nonstarch polysaccharides in relation to animal nutri?tion［J］．Journal of Dairy Science，1991，74（10）：3583－3597．

［10］ CHEN G C，JOHNSON B R．Improved colorimetric determination of cell wall chitin in wood decay fungi ［J］．Applied and Environmental Microbiology，1983，46（1）：13－16．

［11］ SHRIVASTAVA B，THAKUR S，KHASA Y P，et al．White?rot fungal conversion of wheat straw to energy rich cattle feed［J］．Biodegradation，2011，22（4）：823－831．

［12］ WARIISHI H，VALLI K，GOLD M H．Manganese（Ⅱ）oxidation by manganese peroxidase from the ba?sidiomycete Phanerochaete chrysosporium．Kinetic mechanisms and role of chelators［J］．The Journal of Biological Chemistry，1992，267（33）：23688－23695．

［13］ CONE J W，VAN GELDER A H，VISSCHER G J W，et al．Influence of rumen fluid and substrate con?centration on fermentation kinetics measured with a fully automated time related gas production apparatus ［J］．Animal Feed Science and Technology，1996，61 （1／2／3／4）：113－128．

［14］ RAHMAN M M，LOUREN?O M，HASSIM H A，et al．Improving ruminal degradability of oil palm fronds using white rot fungi［J］．Animal Feed Science and Technology，2011，169（3／4）：157－166．

［15］ TUYEN D V，PHUONG H N，CONE J W，et al．Effect of fungal treatments of fibrous agricultural byproducts on chemical composition and in vitro rumen fermentation and methane production［J］．Bioresource Technology，2013，129：256－263．

［16］ ABO?DONIA F M，ABDEL?AZIM S N，ELGHAN?DOUR M M Y，et al．Feed intake，nutrient digestibility and ruminal fermentation activities in sheep?fed peanut hulls treated with Trichoderma viride or urea［J］．Tropical Animal Health and Production，2014，46（1）：221－228．

［17］ TUYEN V D，CONE J W，BAARS J J P，et al．Fungal strain and incubation period affect chemical composi?tion and nutrient availability of wheat straw for rumen fermentation［J］．Bioresource Technology，2012，111：336－342．

［18］ ERIKSSON K?E，LARSSON K．Fermentation of waste mechanical fibers from a newsprint mill by the rot fun?gus Sporotrichum pulverulentum［J］．Biotechnology and Bioengineering，1975，17（3）：327－348．

［19］ ZHAO X H，GONG J M，ZHOU S，et al．Effect of fungal treatments of rape straw on chemical composi?tion and in vitro rumen fermentation characteristics ［J］．BioResources，2015，10（1），622－637．

［20］ GHAFFAR S H，F(xiàn)AN M Z．Structural analysis for lig?nin characteristics in biomass straw［J］．Biomass and Bioenergy，2013，57：264－279．

［21］ GHAFFAR S H，F(xiàn)AN M Z．Lignin in straw and its ap?plications as an adhesive［J］．International Journal of Adhesion and Adhesives，2014，48：92－101．

［22］ OKANO K，IIDA Y，SAMSURI M，et al．Comparison of in vitro digestibility and chemical composition a?mong sugarcane bagasses treated by four white?rotfungi［J］．Animal Science Journal，2006，77（3）：308－313．

［23］ 王宏勛，杜甫佑，張曉昱．白腐菌選擇性降解秸稈木質(zhì)纖維素研究［J］．華中科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，34（3）：97－100．

［24］ TRIPATHI M K，MISHRA A S，MISRA A K，et al．Selection of white?rot basidiomycetes for bioconver?sion of mustard（Brassica compestris）straw under solid?state fermentation into energy substrate for ru?men micro?organism［J］．Letters in Applied Microbiol?ogy，2008，46（3）：364－370．

［25］ DE SOUZA?CRUZ P B，F(xiàn)REER J，SIIKA?AHO M，et al．Extraction and determination of enzymes produced by Ceriporiopsis subvermispora during biopulping of Pinus taeda wood chips［J］．Enzyme and Microbial Technology，2004，34（3／4）：228－234．

［26］ ORTH A B，ROYSE D J，TIEN M．Ubiquity of lignin?degrading peroxidases among various wood?degrading fungi［J］．Applied and Environmental Microbiology，1993，59（12）：4017－4023．

［27］ GILL P，ARORA D．Effect of culture conditions on manganese peroxidase production and activity by some white rot fungi［J］．Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology，2003，30（1）：28－33．

［28］ ARORA D S，CHANDER M，GILL P K．Involvement of lignin peroxidase，manganese peroxidase and lacca?se in degradation and selective ligninolysis of wheat straw［J］．International Biodeterioration＆Biodegrada?tion，2002，50（2）：115－120．

［29］ ORPIN C G．The occurrence of chitin in the cell walls of the rumen organisms Neocallimastix frontalis，Pi?romonas communis and Sphaeromonas communis［J］．Journal of General Microbiology，1977，99（1）：215－218．

［30］ 周銳麗，陳軼．甲殼素、殼聚糖的保健功能及應(yīng)用展望［J］．中國食物與營養(yǎng)，2013，19（11）：65－69．

［31］ TOKORO A，SUZUKI K，MATSUMOTO T，et al．Chemotactic response of human neutrophils to N?ace?tyl chitohexaose in vitro［J］．Microbiology and Immu?nology，1988，32（4）：387－395．

［32］ 文鏡，呂菁菁，戎衛(wèi)華，等．低聚殼聚糖抑制腫瘤作用的實驗觀察［J］．食品科學(xué)，2002，23（8）：249－251．

［33］ AGOSIN E，MONTIES B，ODIER E．Structural chan?ges in wheat straw components during decay by lignin?degrading white?rot fungi in relation to improvement of digestibility for uminants［J］．Journal of the Science of Food and Agriculture，1985，36（10）：925－935．

Effects of Different Fungi Fermentations on Nutrient Contents，Enzyme Activities and in Vitro Fermentation Organic Matter Degradation Rate of Rape Straw

GONG Jianming ZHAO Xianghui

?

ZHOU Shan FU Chuanbian LIU Chanjuan QU Mingren

??

（責(zé)任編輯 王智航）

（Jiangxi Province Key Laboratory of Animal Nutrition／Engineering Research Center of Feed Development，College of Animal Science and Technology，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）

?Contributed equally

??Corresponding author，professor，E?mail：qumingren＠sina．com

Abstract：To improve the utilization of rape straw and screen appropriate strains for fermentation of rape straw，solid state fermentation by four fungus（P．chrysosporium，L．edodes，C．subvermispora and P．a(chǎn)cerina）and single fermentation without fungus（control）of rape straw were carried out for 50 days．Nutrient contents，nutrient degradation rates，manganese peroxidase and carboxymethyl cellulase activities，in vitro fermentation organic matter degradation rate（IVOMD）and enzymatic organic matter degradation rate were determined．The results showed as follows：1）different fungi fermentations significantly changed nutrient contents of rape straw （P＜0．05），the fermentation of L．edodes、C．subvermispora、P．chrysosporium significantly increased crude pro?tein content（P＜0．05）；2）the content of chitin，a beneficial ingredient，was improved in rape straw incubated with four strains of fungus；3）the degradation rates of dry matter，organic matter，neutral detergent fiber，acid detergent fiber，acid detergent lignin showed L．edodes group＞P．chrysosporium group＞P．a(chǎn)cerina group and C．subvermispora group，and the differences were significant（P＜0．05）；4）manganese peroxidase activity showed L．edodes group＞P．chrysosporium group＞P．a(chǎn)cerina group and C．subvermispora group，and the differ?ences were significant（P＜0．05）；carboxymethyl cellulase activity in P．a(chǎn)cerina group was significantly lower than the other experimental groups（P＜0．05）；5）compared with control group，the fermentation of L．edodes and P．chrysosporium significantly increased IVOMD（P＜0．05），and that of P．a(chǎn)cerina significantly decreased enzymatic organic matter degradation rate（P＜0．05）．In summary，the fermentation of rape straw by L．edodes and P．chrysosporium can degrade fibrous matter，and improve IVOMD，however，meanwhile，results in waste of organic matter．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（7）：2309?2316］

Key words：rape straw；white rot fungi；degradation rate；in vitro fermentation；chitin；enzyme activity

作者簡介：龔劍明（1989—），男，江西撫州人，碩士研究生，從事反芻動物營養(yǎng)研究。E?mail：919838792＠qq．com

基金項目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303143，20150133）；國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS?38）；贛鄱555領(lǐng)軍人才培養(yǎng)計劃

收稿日期：2015－01－28

doi：10．3969／j．issn．1006?267x．2015．07．039

文章編號：1006?267X（2015）07?2309?08

文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：S816．6