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糞生真菌和瘤胃真菌有密切的相關(guān)性研究
閱讀：220 發(fā)布時間：2024-8-15 糞生真菌（coprophilous fungi）和瘤胃真菌（rumen fungi）是非常重要也非常特別的一類微生物資源，糞生真菌和瘤胃真菌有密切的相關(guān)性，糞生瘤胃真菌是能夠從動物糞便分離到的瘤胃真菌，此類真菌的孢子有一些特殊的機構(gòu)或機能，如子囊壁較厚，或只有通過動物的消化道高溫作用才能萌發(fā)等特性。反芻動物的瘤胃是細菌、纖毛蟲、真菌良好的培養(yǎng)系統(tǒng)，相對于細菌和纖毛蟲，人們對這一生態(tài)系統(tǒng)中的真菌了解較少，近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃真菌對飼料中植物結(jié)構(gòu)性物質(zhì)的降解起主導(dǎo)作用。反芻動物的糞生瘤胃真菌的分布、類群存在極大的多樣性，研究其的多樣性與健康水平的關(guān)系，對分析、對評價反芻動物的健康狀況有重要意義。
研究概況
早在1685年，Leeuwenhoek從青蛙的糞便中分離描述了3個種，1843年，Gruby和Delafond從動物的瘤胃中分離、描述了4個種，從馬的盲腸中分離描述了7個種，Cain于1934年從牛糞中分離到了Zygospermum setosum，從兔糞中分離到了Copromyces bisporus。Roland從兔子、羊、鹿、馬（矮種馬）、鼠、牛、青蛙等動物中分離出了79種糞生真菌（Roland,1998）。Richardson研究了糞生真菌在不同動物類型的、不同緯度范圍、不同季節(jié)糞便中的糞生真菌的種群、數(shù)量多樣性（Richardson，2001）。Giuseppe研究了糞生真菌與瘤胃動物或非瘤胃動物、當(dāng)?shù)刂脖环植紶顩r和動物采食狀況相關(guān)性（Giuseppe, 1998）。Eliasson 等研究了糞生子囊菌的區(qū)域分布，建議劃分成溫帶群和熱帶、亞熱帶群（Eliasson & Lundqvist,1979；Lundqvist (1972)）。特定的氣候帶上分離到的糞生真菌種類不同，從委內(nèi)瑞拉(Jeng and Krug, 1976, 1977)、印度（Subramanian and Lodha, 1968）和熱帶地區(qū)(Cain and Farrow, 1956)分離了一些特殊限定種屬。
Orpin發(fā)現(xiàn)專性厭氧真菌存在于相當(dāng)范圍的草食性動物糞便中（Orpin 1975），在長期的進化中，草食性動物糞便干燥的無氧環(huán)境使得真菌產(chǎn)生耐氧存活結(jié)構(gòu)(Davies 1993)。從動物的糞便中能分離到瘤胃真菌，Milne等有多人已從羊的唾液、糞便中分離到了厭氧瘤胃真菌(Milne, 1989; Lowe, 1987)。國內(nèi)，方心芳1941年從豬糞中分離了Pilobolus sphaerospores和Mucor mucedo，1942分離了P. crystallinus 和M.flavus ,陳慶濤、鄭儒永、張中義、莊文穎等都曾從不同地區(qū)的動物糞便中分離毛霉、枝孢菌、盤菌等多種真菌，但國內(nèi)糞生真菌系統(tǒng)研究、資源調(diào)查處于空白，對糞生瘤胃真菌的研究國內(nèi)未見報道。
從國外的文獻看出，對糞生真菌的分類描述較多，主要是Acraaiales Sordariaceae Corprinaceae的一些種。在已發(fā)現(xiàn)糞生真菌中，包括接合菌門的Chaetocladium、Mucor、Pilaria、Pilobolus等屬，子囊菌門Ascobolus、Ascozonus、Chaetomium、Coniochaeta、Coprobia、Delitschia、Gymnoascua、Lasiobolus、Melanospora、Microascus、Orbilia、Podospora、 Pseudeurotium、Ryparobious、Saccobolus、Sordaria、Sporomiella、Thelebolus、Trichobolus Wawelia等屬，擔(dān)子菌門Coprinus、Cyathus、Panaeolus、Psilocybe、Sphaerobolus、Sporobolomyces、Stropharia等屬，半知菌類Alternaria、Arthrobotrys、Aspergilus、Doratomyces、Geotrichum、Gliocladium、Gliomastix、Graphium、Isaria、Oedocephalum、Omychophora、Penicillium、 Stachybotrys、Stibella、Trchothecium、Verticillium、Volutella等屬。糞生的粘菌(Myxomycetes) 中報道的真菌有80多種,其中一些種專主腐生于糞便上。瘤胃厭氧真菌的種類描述較少，主要為Caecomyces Neocallimastix Oprinomyces Piromyces Ruminomyces等屬的真菌。對糞生瘤胃真菌的調(diào)查、系統(tǒng)研究較少，只在幾個屬內(nèi)有所描述。Bell 給Podospora屬的部分種列出了分類檢索表（Bell,A.et al.,1995,1996,1997）。
微生態(tài)調(diào)節(jié)作用
國內(nèi)外的諸多動物營養(yǎng)領(lǐng)域的文獻從微生態(tài)平衡的角度闡述調(diào)節(jié)腸道內(nèi)真菌、細菌等種群數(shù)量變化含量對動物營養(yǎng)水平的有重要的影響。在反芻動物和馬屬動物中，粗纖維在瘤胃及盲腸中經(jīng)微生物作用（細菌、真菌和原生動物等）發(fā)酵形成的揮發(fā)性脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸）參與體內(nèi)的碳水化合物代謝，通過三羧酸循環(huán)，形成高能磷酸化合物，產(chǎn)生熱能。最近十幾年，隨著動物營養(yǎng)生理研究的進展，逐漸發(fā)現(xiàn)溜胃真菌對于在粗飼料中占主導(dǎo)地位的植物結(jié)構(gòu)性物質(zhì)的降解可能是非常重要的。Dawson和HoPkin的試驗測定了瘤胃微生物在純培養(yǎng)時和與特定酵母菌系協(xié)培養(yǎng)時的生長和活性，發(fā)現(xiàn)幾種酵母菌株可刺激纖維分解菌和乳酸利用菌的生長，而其它菌株的這種能力十分有限。Newbold等研究發(fā)現(xiàn)，釀酒酵母菌株NCYC240、NCYC1026和商業(yè)制劑Yea－sacc能刺激瘤胃模擬裝置中總厭氧菌和纖維分解菌的生長，但NCYC694和NCYC1088無此功能。進一步的體內(nèi)試驗證明，盡管NCYC240、NCYC 1026和Yea－Sacc對綿羊瘤胃總厭氧菌和纖維分解菌有刺激作用，但只有NCYC1026對總厭氧菌和 NCYC240對纖維分解菌的刺激作用達到顯著水平。
利用食線蟲真菌（食線蟲真菌是指寄生、捕捉、定殖和毒害線蟲的一類微生物）防治動物線蟲病在丹麥、澳大利亞等國家己取得了一些令人鼓舞的進展。Gronvod等給放牧羊、牛服用食線蟲真菌一段時間后，多種寄生線蟲的感染強度下降，增重獲得較大改善(Gronvod J. et al. 1996, Gronvod J. et al.1993)。Bauchop等（1979）研究指出，真菌是瘤胃微生物中的一類功能菌，它們廣泛地集群于植物纖維內(nèi)，絕大多數(shù)為纖維分解菌。Wood等（1991）指出，纖維分解菌(Nencallimatix fralisnta)可以分泌一種專門消化胞外纖維素的活性纖維酶復(fù)合物，這是迄今在瘤胃有機物中發(fā)現(xiàn)的的胞外纖維消化酶。有眾多的研究顯示，瘤胃真菌可產(chǎn)生纖維分解酶、半纖維素分解酶和木聚糖酶等13種酶。Gloer 和Weber從糞生真菌Poronia punctata和Preussia fleishhakki的代謝產(chǎn)物中可以生產(chǎn)抗真菌的多肽和氨基酸,（Gloer, J. B. 1988; Weber, H. A. 1988）。Zaragozic Acid也是首先從 Sporormiella intermedia和一些糞生真菌中獲得?？娮髑宓热藦男迈r牛糞中分離的食線蟲真菌用于防治動物線蟲病(秦澤榮,2001)。
研究意義
微生物的次生代謝產(chǎn)物作為藥物應(yīng)用絕不僅限于抗生素，它們中的不少次生代謝產(chǎn)物還能通過與脊椎動物特定的受體或酶相互作用而調(diào)節(jié)細胞的活性。從真菌，特別是子囊菌亞門的某些類群的次生代謝產(chǎn)物中，尋找非抗菌素的酶抑制劑、受體抑制劑或激活劑和免疫調(diào)節(jié)劑等低分子代謝產(chǎn)物，已成為一個十分受人關(guān)注的熱點。近年的統(tǒng)計資料表明從微生物來源的11類生理活性物質(zhì)中，從灰色鏈霉菌(Streptomyces griseus)得到的占170種，吸水鏈霉菌(S.hygrosco -picus)占264種，諾卡氏菌中的一些種(Nocardia spp.)占219種，而在真菌中僅曲霉和青霉屬就達到282種（梁宗琦. 1999）。糞生真菌也是一非常重要的產(chǎn)生生理活性物質(zhì)的資源，Gloer 和Weber分別從糞生真菌Poronia punctata和Preussia fleishhakki的菌株代謝產(chǎn)物中分離到了抗真菌的多肽、氨基酸。（Gloer,J.B.1988; Weber,H.A.1988）
糞生瘤胃真菌能夠通過動物消化道，經(jīng)過多種酶的作用而能夠存活，這種*性可能賦含糞生瘤胃真菌一些*性質(zhì)，如產(chǎn)生特殊組織，或產(chǎn)生特殊酶、抗生素等性狀，因此在分類地位上、酶制劑、抗生素及纖維素降解領(lǐng)域應(yīng)用方面潛力巨大。糞生真菌及瘤胃真菌對降解纖維素、木質(zhì)素、難降解物質(zhì)、環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)的研究有直接的推動作用。自然界纖維素的含量最高，全國每年作物秸稈產(chǎn)出量高達6.5億t左右，秸稈中纖維素、半纖維素約占秸稈總量的70-80%，秸稈快速降解利用是科技界亟待解決的問題，糞生真菌的多樣性、系統(tǒng)研究有助于在秸稈高效飼料、肥料化等方面提供一個解決的思路。