[发明专利]一株红平菇高产真菌及其在产纤维素酶中的应用

说明书

本发明属于食用菌选育技术领域，具体涉及一株红平菇高产真菌及其在产纤维素酶中的应用。本发明通过从已知15株大型真菌筛选出生长速率和纤维素酶活最高的一株红平菇作为出发菌株，经过尖端分离驯化进一步提升其生长速率，生物量及蛋白产量。从5种酶体系中筛选出原生质体数量最多的、再生率最高的、再生时间最短的酶系M2，并对ARTP诱变技术条件进行探究，筛选最佳诱变时间等条件。最后，采用酶系M2制备原生质体联合ARTP诱变技术，选育出了一株生长速度快、高纤维素酶活和高产蛋白的红平菇菌株GXGD‑EF‑13‑JD‑1，其分类命名为红平菇Pleurotus djamor，菌株号GXGD‑EF‑13‑JD‑1，已于2022年11月09日保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏编号为GDMCC No：62953。

技术领域

本发明属于食用菌选育技术领域，具体涉及一株红平菇高产真菌及其在产纤维素酶中的应用。

背景技术

全世界每年可产生秸秆约20亿t，而我国农作物秸秆年产量约为7-7.2亿t，其中以玉米、小麦和稻谷秸秆为主，占总秸秆产量的80％。农作物秸秆是自然界中最为丰富的可再生资源之一，是潜在的动物饲料资源。秸秆用作饲料的限制因素，主要是原因它的木质素、纤维素含量高、蛋白质含量低，所以消化率和适口性都差。而利用微生物功能破坏秸秆饲料中木质素、纤维素、半纤维素等结构，提高动物对其利用效果，对秸秆资源的高效利用和转化，降低饲料成本，缓解饲料供给压力等方面都具有一定的现实意义。大量研究表明，白腐真菌在处理秸秆饲料时能普遍提高其粗纤维降解率和粗蛋白质含量，白腐真菌是生物圈中木质素、纤维素和半纤维素的重要降解者，白腐真菌能分泌锰过氧化物酶(Mnps)、木质素过氧化物酶(LIPs)、漆酶(Lacs)和半纤维素酶(Hcels)。其在降解秸秆时可破坏秸秆中难以消化的细胞壁结构，将秸秆中的纤维素、半纤维素，在发酵过程中被纤维素酶破坏，分解为多种糖类物质，最终被转化为可挥发性脂肪酸、CO2等物质。国内外目前研究的白腐菌主要有金孢展齿革菌(Phanerochaete chrysosporium)、虫拟蜡菌(Ceriporiopsissubvermispora)、糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)、云芝栓菌(Trametes versicolor)、粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)、金针菇(Flammulina velutipes)等。

在秸秆饲料的处理过程中，纤维素的降解速率是食用菌生长的最关键的限速步骤之一。纤维素是以β-1，4糖苷键连接的葡萄糖残基为单位组成的长链高分子聚合物，其分解产物是葡萄糖，是体现木质纤维素原料生物学价值的主要成分，也是用于动物饲料的主要营养成分，可以替代饲料中常规的能量原料及提供畜禽日粮膳食纤维。因此，关于秸秆饲料的菌种提出了具体要求，一方面要求选育纤维素酶产量高的菌株分解纤维素；另一方面能够利用有机氮转化为菌体蛋白合成和分泌更多的营养物质；同时能够改变原料的适口性，能够产生多种分解酶，不产生有毒物质，具有促生长快的优势特性。还需要经过严格的审查，谨防对蓄禽和人造成危害。因此，大型食用真菌成为解决这一难题的首选菌株。其产生的纤维素酶将粗饲料秸秆中的糖类转化为乳酸等物质，形成酸性环境，抑制有害微生物的生长，使pH值降低至4.5-5.0，从而保存秸秆中的营养成分。不仅提高粗蛋白含量，还能够有效改善纤维表面结构和饲料的适口性，同时菌体自身生物量的增长又可以提高蛋白含量。