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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。MINI-REVIEW中文翻译-应用微生物生物工程(2002)58:582-594作者10.1007/s00253-002-0930-y摘要属侧耳包括一组食用与药性木质素的蘑菇和重要的生物技术和环境应用。侧耳属的培养是一个经济重要的食品工业已扩大的全球在过去的几年。平菇是第三最重要栽培的食用菌食品的目的。营养,它具有独特的风味和芳香性;它被认为是含有丰富的蛋白质,纤维,碳水化合物,维生素和矿物质。侧耳属承诺作为药用蘑菇,参展血液,抗病毒,抗肿瘤,抗生素,抗菌,hypocholesterolic的和免疫调
2、节的活动。“从不同的真菌生物活性分子的分离多糖。最重要的方面之一侧耳属有关使用其木质素各种应用系统,如在生物转化农业废弃物转化为有价值的产品动物饲料和其他食品产品和其使用木质素酶降解organopollutants外来物质和工业污染物。在这种迷你审查,我们描述了白灵菇的属性杆菌在有关生物技术的应用和潜力。介绍侧耳属(Jacq.:神父)Kumm。(Pleurotaceae较高担子菌)是一个国际性的组香菇营养价值高,治疗属性和各种环境和生物技术应用。物种之间的进化连接属侧耳仍然不明确,许多分类问题仍然存在争议。属侧耳是栽培蘑菇最多样化的群体之一。真菌种群的建立和发展通过有性和无性繁殖。原归因于侧耳
3、真菌性的报告vanderdries(1933)。高比例的多态性位点,并增加了杏鲍菇的遗传距离,相对其他侧耳属,证明zervakis等人。(1994年)。与帮助他们电泳表型,77个来自11个不同的侧耳dikaryons类群进行了评价和同工酶分析数据进行结合的生产模式他们homokaryotic后代。高层次多数同工酶变异侧耳属可以解释要么年审地理分布的分离和/或它们的野生再生产模式的起源和性(Zervakis等。1994年)。信息的地理分布和在以色列的杏鲍菇复杂的生态环境从60种基因型的研究编制,从十人口。这些作者采用随机扩增多态性DNA聚合酶链反应(RAPDPCR)显示,在12个种群的遗传多样性
4、杏鲍菇复杂,在以色列的采样。结果表现出高水平的多样性的RAPD多态性在人口,尤其是在干燥,紧张国家地区(Lewinson等。2000年,2001年)。杏鲍菇菌是美味食用菌整个北温带。这些物种特点是白色的孢子附着在打印,目前鳃,经常偏心菌柄。常见的名称为“平菇”源于白色,shelllike子实体的外观。这蘑菇代表农村人口的蛋白质的重要来源其生产近年来已显着增加(张1999年)。传统医学属性药性侧耳属的特点:各种物质已参展的抗生素,抗病毒,抗肿瘤和anticholesterolic活动。不同的药用物质已纯化和鉴定(瓦瑟R.科恩L.庞先生华哈达尔()植物病理与微生物学系和家OttoWarburg在农
5、业生物技术中心,农业,食品和环境质量的科学学院,希伯来大学的耶路撒冷,P.O.的12日,雷霍沃特76100盒以色列电子邮件:hadaragri.huji.ac.il电话:+972-8-9489935,传真:+972-8-9468785MINI审查R.科恩L.庞先生华哈达尔木材降解的生物技术的应用和潜力蘑菇属侧耳收稿日期:2001年12月2001年9月24日/修订日期:2001年12月20日/接受:20/发表时间:2002年2月15日施普林格出版社2002年583韦斯1999年a),使其生物技术重要代理人应临床研究。侧耳属中最简单的蘑菇培养(Hilber1997年)。在自然界中,他们成长的木材,
6、通常死了,立木或倒木上。各个可以使用含有纤维素和木质素的基板如木屑,玉米平菇种植,小麦,水稻秸秆,棉秆,废船体及其他农业废弃物,其中一些可以回收作为动物饲料中使用,或在筹备升级其他产品。侧耳使用的主要优势杆菌升级木质纤维废物,是他们的选择性作为降解木质素和半纤维素,纤维素暴露,可以利用反刍动物。蘑菇栽培中的一个主要问题是缺乏细胞过程和遗传信息,生理和环境的控制,导致子实体的发展开始(Kes刘2000年)。然而,影响因素,如光线的作用(多瑙伊等,1998)在形态和作用hydrophobins(佩尼亚斯等,1998)进行了研究,平菇。知识的分子特征侧耳属,由于涉及到食用菌生产,没有很好地建立。la
7、rraya等人。(1999)分析了平菇基因宪法和显示这种真菌染色体分离的分子核型。遗传连锁图谱的食用担子平菇构建。该地图覆盖几乎全基因组和平菇,是基于178个RAPD标记的分离和23限制性片段长度多态性标记(Larraya等,2000)。本田等。(2000年)的第一次报告了同源药物抗性标记基因改造食用菌平菇,一个工具,它可以用于品种改良。mnp3结构的控制下重组平菇的SDI1表达信号引入平菇菌株共转化野生型1萎性载体,pTMI。一通过交配获得两重组转化monokaryotic,TMG9-CI,显示水平锰过氧化物酶(MNP)的活动。几次高于野生型控制在液体培养的初期阶段(入江等。2001C)。稳
8、定和真菌霉素的综合改造B抗性,利用重组HPH融合Lentitus香菇3甘油磷酸脱氢酶表达的信号。限制enzymemediated测试一体化和增加转化效率约10倍(入江等。2001年)。当 噬菌体DNA被添加到转换混合物中含有原生质体和CbxR载体质粒的耐药性转化的数量增加观察筛查板萎2微克/毫升。效率最高(约获得200转化子/g载体质粒)增加热变性 DNA,这给了产量比对照高出约50倍无载体DNA(入江等2001b)的实验。侧耳菌木质素系统已近年来广泛研究。三木质素酶的家庭特点:流动电话号码可携服务,多才多艺过氧化物酶(VP)和酶(桑尼亚等人,1991年;hatakka1994年;浅田等。19
9、95年Tuor等。1995年;giardina等人。1996年,2000年;Camarero等。1999年,科恩等。2001年)。这些酶可用于各种生物技术和环境应用。平菇最高人民检察院和他们的酶可作为一种有效的替代耐污染生物修复,相比与非木质素的微生物。平菇,显示了其降解能力和承诺矿化,如多环芳烃的有毒化学品,碳氢化合物(PAHs),阿特拉津,有机磷和废水(指着2001年)。食用菌生产平菇,也称为平菇或hiratake的,传统众所周知,作为食用,味道鲜美和高营养的蘑菇。拉丁美洲侧耳意思是“耳朵旁”,平菇意味着“oystershaped”。真菌分布在整个世界温带和热带森林,是常见的一般温带地区(
10、Hilber1997年)。平菇在最耕地食用菌世界(张1996年,1999年,1997年迈尔斯和张)。生产1986年和1990年之间增加了4倍目前约100万吨/年(张1991)。在1996年,中国生产约700,000吨平菇。在美国,它的种植是仅次于的白蘑菇,双孢菇。1995年,美国生产的880吨,平菇,94,比上年增长(瓦瑟和韦斯1999年b)。平菇被认为是一个良好的饮食选择因为它的营养价值-它是含有丰富的蛋白质,纤维,碳水化合物,维生素和矿物质-低热量,脂肪和钠的含量。其中野生种侧耳属,经济上的重要性杏鲍菇建立(Stamets1995年;Hilber1997年)。杏鲍菇子实体媲美栽培平菇(平菇
11、),但始终(帽,干),与一个更舒适香气和更好的烹饪素质(Zadrazil1978年)。茂等人。(1998)研究中的风味化合物杏鲍菇,发现他们大多挥发,味成分。侧耳属腐生菌栽培木质素和含纤维素的基板,如棉秆,麦/稻秸秆和木屑。利用这些材料显然是依赖于对侧耳分泌的酶的范围,包括过氧化物酶的能力,漆酶,纤维素酶,半纤维素酶和木聚糖酶。侧耳组的优势之一是其没有木质纤维素基质上生长的能力需要为堆肥或覆土层。商业化生产这些担子菌的技术发达(伍德和史密斯,1987),是相对简单,与那些最常用的栽培蘑菇,双孢蘑菇。基板通常是部分切丝,与水混合(高达70总质量)和置于容器中,如包装袋或托盘。今天,它已成为普遍的
12、做法准备白灵菇从小麦秸秆切碎,其中基板可以补充蛋白质丰富的材料,如,苜蓿草粉或大豆粉。由于侧耳属有效地分解纤维素,无化学或生物预处理,种类繁多的木质纤维可以利用和回收废物。一些例子为底物,研究了农业废弃物侧耳属咖啡浆,玉米芯,甘蔗,亚麻面包片蔗渣,香茅渣和稻壳。“在每个区域使用的基板依赖于本地现有的农业废弃物。棉花是全球重要的农作物,并产生一个当地的农业废弃物的很大比例。主要利用棉秆作为蘑菇基板障碍是,他们是很难保存。这主要是由于其水分含量高和高水平的可溶性碳水化合物(2-4,比小麦在0.4-1.4秸秆;Silanikove和莱瓦诺1987年)。基板迅速成为杂草丛生的模具,在腐败和好氧降解。厌
13、氧保存棉花秸秆和青贮饲料的生产一直研究Silanikove等。(1988年)。这种材料成功地利用商业平菇种植,收获后9个月。侧耳属,也可以培养submergedliquid真菌蛋白的生产文化,或作为源的菌种或调味剂。哈达尔和科恩阿拉兹(1986)的化学成分研究平菇液体培养菌丝体生产和棉花秸秆产生的子实体。的比较子实体和菌丝球(总蛋白,氨基酸,不饱和脂肪酸)显示高度相似的化学组成。食用菌的子实体被称为其独特的风味和香气特性。挥发分数,特别是一系列的八碳脂肪化合物,已报告的主要特色的蘑菇风味的贡献每个物种(格罗斯和Asther1989)。其中的挥发性食用菌风味的化合物构成,1-辛烯-3-醇被认为是
14、主要贡献者已被描述为有一个蘑菇状风味(菲舍尔和Grosch1987)。霉菌菌丝体生产深层发酵有一个非常低的水平风味化合物,因此,这种技术仍然需要显着的改善(哈达尔和Dosoretz1991年)。事实上,Belinky等。(1994年)表明,除大豆粉和豆油的增长培养基中的体育pulmonarius的深层培养或类似的水平提高1-辛烯-3-醇的形成甚至高于子实体。脂肪氧化酶是被认为是在风味的生物合成的关键酶通过形成氢化合物,不饱和脂肪酸,主要是亚油酸。阿萨夫等等。(1995)描述的亚油酸转化13hydroperoxylinoleate1由菌丝体,辛烯-3-OL颗粒匀浆体育pulmonarius。药性
15、许多食用菌一直被认为有药用价值,而泯灭产生不良影响(Sagakami等1991)。蘑菇已提取具有抗菌,血液,抗病毒,抗肿瘤,降血压和保肝作用瓦瑟(张和里程1989韦斯1999a)的。传统医学属性药用侧耳属和属性,其实,这是一个很好已知药用蘑菇(1999年CimermanGunde-)。瓦瑟和韦斯(1999a)的审查,最近分离并确定了物质的更高的担子蘑菇产地,药用节目的承诺。特别是,香菇对胃的癌症有用的,无论是在中国被称为食道,肺等,日本,韩国,俄罗斯和美国加拿大。这两种细胞成分和次生代谢产物大量的蘑菇已被证明影响宿主的免疫系统,因此可用于治疗多种疾病(瓦瑟韦斯1999年a)。在过去十年中,许多
16、化合物从担子菌的子实体中分离,侧耳属,其中发现有药用属性(由Kes2000年,刘审查)。表1总结了不同的药用效果的几个例子侧耳属。已确定在一些生物活性分子各种食用菌种,显示强大的抗癌活动:多糖,主要-D-葡聚糖异构分子量,糖蛋白或势必肽,外源凝集素,纤维类,萜类-D-葡聚糖,类固醇,核酸和其他(Paulik等。1992年,1994年Karacsonyi和Kuniak;Gunde-Cimerman和Cimerman1995年,1997年王和王;瓦瑟和韦斯1999年a,B,王等人。2000年)。在我们的实验室,平菇种植玉米棒子作为膳食纤维,以提高其质量供人类食用。老鼠喂食半合成来自无纤维饮食或高纤
17、维饮食(15)真菌处理或未经处理的玉米棒子。真菌治疗玉米棒子明显阻碍发展大鼠结肠癌:高呈正相关发现与肿瘤的分级和p53蛋白(抑癌基因)在血清或细胞的细胞质中。孵化玉米棒子木耳平菇增加膳食纤维含量高达78。因此,处理过的玉米棒子抑制结肠癌的发展,并可能因此被视为人类(Zusman等,1997)的潜在用途。香菇中含有膳食纤维,包括-葡聚糖,甲壳素和pectinous的物质。从筹备工作整个蘑菇有望成为更有效率比584585其各个组成部分。这就解释了为什么蘑菇作为成千上万的膳食补充剂多年来已被证明有这种积极的药用影响。karacsonyi和Kuniak(1994)隔离的alkaliinsoluble骨
18、骼肌-D-葡聚糖的子实体平菇。-D-葡聚糖(pleuran)促进生存易受细菌感染的小鼠。一种新型的担子的菌丝体中分离凝集素体育菇生长在固体培养基上(小栗旬等。1996年)。与此凝集素的外观子实体形成和其凝集活性进行了研究。A还原酶抑制剂,anticholesterol复合洛伐他汀,已发现在侧耳属,包括杏鲍菇(GundeCimerman和Cimerman1995年)。krasnopolskaya等人。(1998)报道的提取洛伐他汀从体育菇可观的金额。一个在1987年批准的药物剂美国食品和药物协会组成洛伐他汀及其类似物(远藤1988年)。农业废弃物用于动物饲料的升级木质纤维残留物直接用作反刍动物饲
19、料,或作为这种饲料的一个组成部分,代表之一,其最古老和最广泛的应用,正因为如此,它起着重要的作用,在反刍动物的饮食。利用白腐真菌提高消化率的想法木质纤维原料的反刍动物是第一近一个世纪前法尔克(1902年),木质纤维素的改善建议使用真菌废物。此后,相当数量的对木质纤维素的升级工作已进行以饲料用白腐真菌。基本生化真菌降解机制不同农业废弃物已阐明。秸秆和其他植物中的纤维素复杂残留降解非常缓慢的反刍动物,因为木质素施加的物理和化学的屏障聚合物,防止水解酶的免费访问,如纤维素和半纤维素酶,其基板。通常情况下,植物残体的腐烂率是成正比的其木质素含量。生物脱木素的稻草似乎是最有前途的方式改善它的消化率(斯特
20、里特等1982;卡姆拉和Zadrazil。1986;Zadrazil和Reinger1988)。几位作者研究这种可能性,主要利用小麦秸秆和侧耳属不同条件下与基板预处理(Lindenfelser:等1979;。Zadrazil1980;卡姆拉和Zadrazil的1986年;斯特里特等。1982年)。的作用由不同的真菌在农业废弃物转换真菌物种最近被审查(科恩和哈达尔2001年)。表2总结了使用的几个例子侧耳属不同基板升级到宝贵的动物性饲料产品。在一个在体外干物质消化率显着增加侧耳属的小麦秸秆报道由Lindenfelser等。(1979年),用于商业纤维素酶比较未经处理的葡萄糖释放侧耳发酵后的秸秆,
21、稻草。在这项研究中,木质素含量下降了51,在潜伏期(90天)。哈达尔等人。(1992)研究利用木质纤维素平菇的浪费,利用棉秆作为基板上。这种材料带来了农业技术的问题,由于秸秆有类似的纤维状结构硬木。在4周的发酵,木质素含量显着下降,并在体外消化率增加;和发酵产品的消耗反刍动物的水平至40,他们的饮食。使用扫描电子显微镜,木质素降解模式在棉秆进行了表征。1周后表1侧耳属的药用功效药用功效真菌物质的参考抗生素平菇菌丝体,比安科Coletto(1981)多糖王和王(1997)抗菌平菇-D-葡聚糖(pleuran)Karacsonyi和Kuniak(1994)侧耳属-野田-Shokukin(1998c
22、)抗病毒药物侧耳属-野Shokukin的(1998年)体育侧耳多糖张等。(1994a,b)的平菇泛素样蛋白王及吴(2000)免疫调节体育平菇葡聚糖Paulik等。(1992年,1996年)抗癌平菇糖肽李等。(1994)平菇蘑菇成长上穗轴Zusman等。(1997年)侧耳属-日高Ikegawa(1998)侧耳属-铃木和Ikegawa的(1998年)平菇菇Bobek等。(1998年)平菇凝集素王等人。(2000年)平菇-D-葡聚糖(pleuran)Bobek和Galbavy(2001)抗炎侧耳属-野Shokukin的(1998年b)anticholesterolic杏鲍菇洛伐他汀GundeCime
23、rman和Cimerman(1995年)平菇的蘑菇Opletal等。(1997年)P.的菇,洛伐他汀Krasnopolskaya等。(1998)平菇菇Bobek等。(1995,1998)的血凝体育菇凝集素的小栗旬等。(1996年)抗氧化剂平菇-D-葡聚糖(pleuran)Bobek和Galbavy(2001)586发酵菌丝定植细胞和木质素降解发生。之后的第三个星期,脱木素已着手木质素丰富的组织。“髓脱离木质部和气管细胞被降解。同样的现象也观察在中间层。这些意见是在根据发酵的化学分析结果棉秆和14C-木质素矿化率(凯雷姆等,1992)。此外,优惠侧耳木质素降解棉秆结果表明(凯雷姆和哈达尔1995
24、年a):纤维素,tolignin的比例上升,在32天的发酵和在体外消化率值是53的干物质。此外,锰修正案增加14C-木质素降解和消化率(凯雷姆和哈达尔1993年,1995年的)。Martinez等人。(1994)描述了一个筛选研究小麦秸秆木质素:大量的木质素降解纤维素有限的攻击达到杏鲍菇。之间的优惠去除的相关性木质素,厚壁纤维分离和制浆属性被发现在真菌治疗小麦秸秆。秸秆真菌升级的主要障碍饲料是廉价的方法准备不足真菌的生长基质。httermann等人。(2000)描述了一个新的进程回收侧耳属的农业废弃物。这包括太阳能热,治疗巴氏杀菌的湿稻草洗涤剂和修订秸秆湿稻草从食品工业的废料,如马铃薯浆,番茄
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