木质纤维素生物质是一种量大面广且廉价易得的可再生资源,已逐步实现由生物质向生物燃料、饲料原料和其他附加值产品的开发及应用,这样的高值转化与综合利用成为"走绿色发展道路、构建绿色生产体系"的重要部分.然而,木质纤维素的天然抗降解屏障及其独特的理化性质,纤维素-半纤维素-木质素三大组分的刚性网络一直是高效转化的瓶颈所在,合理有效的预处理技术则是资源化进程的关键步骤.本文落脚于木质纤维素生物质的基本组成和结构特性分析,在总结物理法、化学法、生物法等传统预处理方法优劣势的基础上,着重阐述了蒸汽爆破的发展历程、加工类型、适用范围、工作原理、反应阶段、技术特点、影响因素、主要参数和可能的副产物效应等,以及在生物质的纤维改性、结构变化、溶解特性、低聚糖制备、活性成分提取与反刍饲料化利用层面的研究进展.此外,还指出蒸汽爆破辅以真菌、细菌为主的微生物发酵,以及糖酶外源添加的后处理流程的发展趋势.最后,归纳了蒸汽爆破在未来商业化、工业化和规模化生产推广中可能面临的困难和挑战,分析提出相应的突破点和解决策略.并就蒸汽爆破技术对常见副产物类型饲料原料的降解效果,及其在单胃动物日粮中的合理应用进行展望,以期为该技术对生物质资源的开发、增值、饲料化应用的诸多潜能提供新思路和技术指导.

目的 综述我国药用真菌种质资源保护利用现状,推动药用真菌高质量发展.方法 对我国药用真菌资源分布、种质资源库建设及种质资源保存、种质创新利用等方面进行论述,依据发展现状和远景定位,指出现阶段我国药用真菌资源发展存在的问题,并提出针对性发展建议.结果 我国药用真菌资源丰富,分布广泛,但尚有95.1%的真菌种类有待发现、研究和开发利用;药用真菌种质资源的收集与保藏尚不全面,未形成规模化、系统化的保藏中心和管理平台,制约了菌物药产业的发展;药用真菌良种和新品种选育进程较缓慢.结论 药用真菌资源作为我国独特的优势资源,其资源开发与利用仍有很长的路要探索.加大药用真菌种质资源的收集与保护力度、开展物质基础研究和功效评价研究、建立国家药用真菌产业技术体系、加快药用真菌良种和新品种选育等一系列工作迫在眉睫.

目的 综述见手青类、胶陀螺、黑木耳、鹅膏菌类、橘黄裸伞、毛头鬼伞、卷边桩菇7种常见易发生不良反应条件性真菌研究现状,对其毒性成分进行分析,提出相应的安全应用建议,为资源开发及可持续应用提供参考.方法 通过查阅国内外文献及相关书籍,对7种常见易发生不良反应真菌的研究现状、功效作用、毒性成分、不良反应等进行总结.结果 7种常见易发生不良反应真菌所含的毒性成分种类复杂,包括多肽、生物碱、氨基酸、低聚异戊二烯类等化合物,可能会引起神经毒性、光敏毒性、胃肠道刺激、双硫仑样反应、溶血性中毒等不良反应,需引起重视.同时,这些真菌富含多种生物活性成分,具有显著药理活性,部分毒性成分又具开发成抗炎、镇痛、抗抑郁等药的潜力,值得更深入研究及合理开发应用.结论 易发生不良反应真菌亦是重要的药用真菌资源,极具开发价值,目前许多易发生不良反应真菌研究重点多偏重药理作用和毒理作用,其毒力因子及其中毒机制尚未明确,需进一步深入研究,为其开发应用提供参考.

生态系统多功能性(EMF)是指生态系统能够提供多种服务和功能的能力.放牧是草地资源实现开发和利用的主要途径之一,但草地EMF对放牧干扰的响应尚不明确,且其驱动因子仍不清楚.以天山北坡中段草地生态系统为研究对象,基于野外植物群落调查和室内土壤理化性质分析以及微生物高通量测序,探讨轻度放牧、重度放牧和未放牧处理下草地EMF的变化规律.结果表明,(1)相较于重度放牧,轻度放牧显著提高草地生产力、土壤碳养分、土壤氮养分、土壤磷养分、土壤钾养分等生态系统单一功能以及多功能性(P＜0.05).(2)线性拟合结果表明,草地生态系统单功能和多功能性与植物Shannon-Wiener指数、土壤细菌Shannon-Wiener指数、土壤真菌Shannon-Wiener指数、土壤含水量之间呈显著正相关关系(P＜0.05),与土壤容重呈显著负相关关系(P＜0.05).(3)通过结构方程模型总体来看,放牧能够直接对EMF产生负向效应,也可通过植物多样性和土壤细菌多样性及其二者之间的相互作用间接地对EMF产生负向效应,并且同时考虑多个生态系统功能对放牧的响应可以更好的反映整个生态系统的变化.研究强调了植物群落多样性和土壤微生物群落多样性对维持草地生态系统功能及多功能性的重要性,轻度放牧处理是更好地保护生物多样性及维持草地EMF的可行策略,该结果揭为合理制定天山北坡中段草地生态系统的可持续经营和管理提供了理论参考.

姬松茸是一种珍稀药食两用真菌,肉脆味美,其子实体与菌丝体均富含多糖、甾醇、萜类、多肽、脂质、多酚等活性成分,具有较强的抗肿瘤、降血脂、降血糖、免疫调节、优化肠道菌群、抗氧化等药理活性,是一种极具食用、药用开发前景的真菌资源.在已报道的姬松茸化学成分中,blazeispirols为姬松茸特有的一系列具有螺环结构且有别于经典甾体的甾醇化合物,是从姬松茸菌丝体中发现的重要活性成分,具有显著的保肝活性,可作为姬松茸菌株专属的系统发育和化学分类学标志,也被视为优秀的成药性先导化合物分子.依据骨架结构特征,可将目前已发现的17个blazeispirol类化合物分为blazeispirane和problazeispirane 2种类型.为进一步挖掘姬松茸特有blazeispirol类化合物资源,该文从姬松茸blazeispirol系列化合物的发现、分离、结构、生物活性和生物合成途径等角度进行了系统综述,同时以blazeispirol A为例总结了姬松茸发酵合成blazeispirol A的相关代谢调控策略,以期为blazeispirol系列化合物的高效合成与制备、相关药物及功能性食品的研发、姬松茸等食药真菌资源及其衍生产品的品质提升等相关研究提供参考.

为探究动物园土壤中耐高温真菌的群落组成及其降解角蛋白的能力.本研究以我国 20 个动物园的土壤样品为对象,在温度为 40℃条件下,采用稀释平板法和形态学与系统学相结合的方法对动物园土壤中的耐高温真菌进行分离培养和鉴定,随后基于脱脂奶粉培养基和鸡羽毛发酵培养基对菌株进行降解角蛋白能力探究.结果表明,从动物园土壤中共分离获得耐高温真菌 3 399 株,隶属于 8 纲、9 目、15 科、39 属、60 种.在科水平,20 个动物园中曲霉科 Aspergillaceae 为优势科,曲霉科Aspergillaceae和毛壳科Chaetomiaceae为共有科.在属水平,曲霉属Aspergillus为所有样地的优势属和共有属.在种水平,黑曲霉A.niger为优势种.此外,本研究共获得 6属 10种 35株能降解角蛋白的耐高温真菌,其中顶瓶梗霉属Acrophialophora降解角蛋白的菌株最多,有3种15株;其次为曲霉属Aspergillus的3种11株.光滑顶瓶梗霉Acrophialophora levis QHDZ1-2菌株的降解率最高,达 52.90%.同时,顶瓶梗霉属Acrophialophora和嗜热疣霉属Thermothelomyces这 2 个属首次发现具有降解角蛋白能力.本研究将为进一步探究中国耐高温真菌群落组成、分布及其降解角蛋白菌株的开发利用奠定资源基础.

望天鹅自然保护区位于长白山南坡,孕育了极为丰富的生物资源.本研究对望天鹅自然保护区中的大型真菌资源进行了详细调查,作者于2019?2021年在该保护区内共采集大型真菌1425份.结合形态学及分子系统学方法鉴定出大型真菌 161 种,隶属于 2 门 7 纲 17 目 48 科 101 属,其中包含 1 个中国新记录种帝王鹅膏Amanita regalis.该保护区内的大型真菌优势科(物种数≥10)为 4 个,轴腹菌科Hydnangiaceae、红菇科Russulaceae、小菇科Mycenaceae和多孔菌科Polyporaceae,含48种,占该保护区物种总数的 29.81%.优势属(物种数≥5)为 5 个,分别是小菇属 Mycena、乳菇属Lactarius、红菇属Russula、靴耳属Crepidotus和湿伞属Hygrocybe,含31种,占该保护区物种总数的 19.25%.对不同生态类型的大型真菌进行统计,发现针阔混交林型特有种为 65 种,阔叶林特有种15种,针叶林特有种20种,3种林型共有种为25种.α多样性指数显示在所调查的3种林型中,针阔混交林型的物种丰富度和物种多样性指数最高,针叶林型物种分布最均匀.大型真菌资源利用价值评估表明,保护区内有食用菌 59 种,药用菌 42 种,食药兼用菌 26 种,毒菌 27 种.以上研究结果将为该地区大型真菌资源的保护、合理开发和利用提供理论依据.

为探究六盘山国家级自然保护区大型真菌物种多样性与区系组成成分,采用样线法和随机踏查法对保护区内不同海拔和植被类型下的大型真菌进行调查,结合形态学和分子生物学的方法对采集到的标本进行鉴定,分析其物种组成和地理区系特征.本研究共采集大型真菌标本 679 份,经鉴定隶属于 2 门 11 纲 16 目 40 科 83 属 230 种,其中子囊菌门 4 纲 6 目 8 科 10 属 21 种,担子菌门7 纲 10 目 32 科 73 属 209 种.优势科有口蘑科Tricholomataceae、球盖菇科Strophariaceae、小脆柄菇科 Psathyrellaceae、伞菌科 Agaricaceae、小菇科 Mycenaceae、红菇科 Russulaceae、丝盖伞科Inocybaceae 和多孔菌科 Polyporaceae,占物种总数的 55.65%;优势属有 18 属,分别为小菇属Mycena、丝盖伞属 Inocybe、马鞍菌属 Helvella、乳菇属 Lactarius、香蘑属 Lepista 和小脆柄菇属Psathyrella等,占物种总数的51.30%.对该地区大型真菌资源利用价值进行评估,保护区内共有食用菌42种、药用菌4种、食药兼用菌11种、毒菌17种,其中部分种类具有良好的开发应用前景.α多样性分析结果表明,海拔在 2172 m的华北落叶松林下大型真菌物种丰富度和多样性最高.该保护区属的区系地理成分有 4 个分布型,以世界分布成分为主(49.40%),其余依次是北温带分布成分(39.76%)、泛热带分布成分(2.41%)和地中海区-西亚至中亚分布成分(1.20%),具有明显的温带区系特征.

滇西北高寒地区分布着丰富的黄芪属植物资源,该属植物"根际效应"明显,其根际微生物极具抗菌药用资源研究价值.[目的]认知滇西北高寒特境中甸黄芪根际微生物的物种多样性,探究其可培养菌株次生代谢产物的化学多样性及抗菌、抗生物膜活性.[方法]采用宏基因组和微生物纯培养方法对中甸黄芪植物根际微生物进行物种多样性分析,同时采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)、超高效液相色谱-质谱联用法(ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)结合"微量肉汤稀释法""孔板法"等多级联合筛选策略综合评估可培养菌株的抗菌活性药源研究价值.[结果]对中甸黄芪根际土壤样本的微生物分类操作单元(operational taxonomic units,OTU)进行分类注释,得到22门54纲105目187科316属856种微生物,其中优势菌群为慢生根瘤菌属.纯培养共获得27属54种95株可培养菌株,包括20属33种54株细菌和7属21种41株真菌,优势属分别为芽孢杆菌属和青霉属.其中,1株细菌Pseudomonas tolaasii ZTB4 和 3 株真菌 Aspergillus tabacinus ZNF17、Lecanicillium aphanocladii ZNF15、Umbelopsis nana ZTF31的次生代谢产物具有广谱抗菌活性.同时,菌株ZTB4和ZNF17的次生代谢产物也显示出优秀的抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)生物膜活性,并已验证这2株菌株的主要活性成分分别为环脂肽类与黄酮类.[结论]中甸黄芪植物根际微生物物种多样性较为丰富,其可培养菌株次生代谢产物有较好的化学多样性和抗菌、抗生物膜活性.研究结果为我国特境特色微生物药用资源的开发利用提供理论依据.

为了充分开发利用灵芝资源,本研究对采自西藏墨脱县的一份野生灵芝子实体标本进行了分离纯化培养,并通过形态学观察和分子生物学分析鉴定为有柄灵芝 Ganoderma gibbosum.将此菌株作为试验菌株,从碳源、氮源、温度、pH这4个因素进行生物学特性研究,从中选择3个较优水平进行正交试验.结果表明,有柄灵芝菌丝生长的最佳碳源为果糖,氮源为酵母,最适温度为25℃,适宜 pH 为 7.0.驯化出芝栽培基质配方选用杂木屑 58%、玉米芯 20%、麦麸 20%、石灰1%、石膏 1%,40 d左右菌丝满袋,覆土一周后出现原基,50 d左右子实体成熟.初步成分分析表明,有柄灵芝粗多糖、氨基酸含量分别为1.5%和10.8%.本试验成功对野生有柄灵芝进行了人工驯化栽培,为有柄灵芝作为新的药用菌进行开发利用提供了参考.