使用瘤胃厌氧真菌单独或与纤维素降解菌联合降解和发酵纤维素摘要：在纤维素滤纸上单独或与两株瘤胃纤维素分解细菌Ruminococcusflavefaciens007和FibrobactersuccinogenesS85之一联合培养三株瘤胃厌氧真菌NeocallinastixfrontalisMCH3,PiromycescommunisFL,和CaecomycescommunisFG10N.frontalis、P.communis和R.flavefaciens的共培养明显不如真菌单一栽培降解纤维素更有效，但比细菌的单一栽培有效R.flavefaciens对上述两种真菌具有明显的拮抗效果，相比之下没有观察到这两种真菌与F.succinogenes之间的相互作用C.communis和R,flavefaciens的共培养比相应的细菌和真菌的单一培养能更有效的分解纤维素C.communis和F,succinogenes的共培养降解有效性堪比细菌菌株降解效果，但是比真菌的降解效果好没有观测到两种生物之间的交互作用在反刍动物中，植物细胞的细胞壁多糖很容易被动物在瘤胃中通过一系列不同的微生物种群之间的复杂的相互作用分解成化合物，这形成了一个营养链。
纤维素、半纤维素和果胶类物质被微生物降解，释放出可溶性糖，然后被水解和发酵种群进行发酵发酵产生的挥发性脂肪酸，乳酸和琥珀酸，C02和H2乳酸和琥珀酸不在瘤胃中的积累；琥珀酸主要由反刍动物月形单胞菌脱羧成丙酸；乳酸被乳酸代谢菌代谢产生乙酸、丙酸和丁酸氢气被产甲烷细菌用来减少CO2产生甲烷氢元素、产甲烷细菌通过降低H2在供应链末端的局部压力发挥了非常重要的稳定生态系统功能的作用细菌物种之间的相互作用已经做了相当详尽的记录但是真菌物种之间的相互作用只做了一小部分，主要集中在真菌和氢营养细菌之间H2的交换在共培养中，产甲烷菌种的存在增加了纤维素分解真菌的活力，真菌的代谢从产生乳酸和乙醇转为产生醋酸盐由于他们较高的纤维素和半纤维素活力，真菌可以占据与水解细菌相同的生态位，无论是与动物摄入饲料的降解细菌产生竞争或者是协同作用在敏锐的植物组织中，真菌的假根可以提高纤维素降解细菌的作用这项工作的作用是研究两个主要的瘤胃纤维降解细菌Ruminococcusflavefaciens和Fibrobactersuccinogenes通过三株瘤胃真菌N.frontalis、P.communis和R.flavefaciens降解与发酵纤维素的影响。
材料与方法生物：N.frontalisMCH3和P.communisF是本实验室从绵阳瘤胃内容物中分离出来的C.communisFG10是从奶牛小肠中分离出来的°MCH3菌株具有分枝的假根和多鞭毛的游动抱子，与N.frontalis.菌株FL相似菌株FL有分枝的丝状假根和单鞭毛的游动抱子，与P.communis类似菌株FG10有一个拓展的球根状假根和多鞭毛的游动抱子，与C.communis相似R.flavefaciens007由C,S.Stewart提供（Rowett研究所，香港仔，英国）F.succinogenesS85由ProfM.P.Bry提供培养基和生长条件：基本培养基的制备，厌氧培养技术采用Hungate描述方法基础培养基是由Gayetal改良的Lowe培养基完全培养基含纤维二糖（0.5%重量/体积）滤纸作为碳源和能源对纤维素培养基的制备，滤纸片（100mg）在添加每个基础培养基（10毫升/管）之前添加到每个试管在滤纸片的每3-4天传代培养的真菌保存在39°C的环境下纤维素降解真菌接种在mona培养基中进行共培养真菌在含有纤维二糖培养基的血清瓶中生长48h,然后将其通过50M的尼龙网过滤器过滤到厌氧手套箱中。
滤液在1000g离心10min，由此产生的颗粒悬浮在5毫升的无糖培养基中游动抱子计入牙周培养基中真菌mona培养基和1ml的游动抱子悬浮液共培养物平均含有10-104个游动孢子细菌接种物由0.5ml厌氧管中完全培养基上培养24h种龄的种子组成共培养由同时接种的真菌和纤维分解细菌组成每组实验做三个平行：三管细菌、三管真菌和三管细菌真菌共培养物，三管没有接种的培养基作为对照所有操作在39°C进行分析方法分别在培养2、4、6、8、10和12天后通过测量滤纸在试管中残留的干物质量来测纤维素的降解将试管在1000G离心15min用lmllmol/LNaOH在100C条件下处理颗粒10min，然后用蒸馏水处理掉附着的微生物然后将其在80C烘干72h,然后称重在发酵上清液最终进行分析前将其保存在-20C通过气相色谱对挥发性脂肪酸、醇和氢进行分析根据Boehringer方法进行甲酸和乳酸的测定这些最终产品的分析只能在12天内动力学结束前进行结果R.flavefaciens007对N.frontalisMCH3,P.communisFL,和C.communisF10.发酵和降解纤维素的影响：R.flavefaciens007与N.frontalisMCH3或与P.communisFL的共培养两天后纤维素的含量明显高于单一的细菌或真菌对纤维素的降解（图1a和b）。
相比之下，培养四天后共培养相比于单一的真菌培养有较低的纤维素降解在R.flavefaciens007-N.frontalisMCH3共培养纤维素的降解量是N.frontalisMCH3纯培养的一半在R.flavefaciens007-P.communisFL共培养的纤维素降解量是P.communisFL单一培养的约25%在单独培养中，P.communisFL-R.flavefaciens007这两种真菌表现出了相同的效率，但在其联合共培养中，表现出了比N.frontalisMCH3-R.flavefaciens007共培养更有效的降解效率R.flavefaciens和两个真菌相关联影响他们纤维素分解的活性培养48h后，细菌完全抑制了N.frontalisMCH3的活性，P.communisFL的纤维素分解活性也大大降低在纯培养中,C.communis降低了极少的纤维素数量C.communis和R.flavefaciens007相关联后，观察到了与两个根状真菌相反的结果，降解纤维素的效果明显比单一培养更有效（图1c）認)詈®-iEa图1通过瘤胃厌氧真菌单一培养或与Ruminococcusflavefaciens007联合培养纤维素降解（a）N.frontalisMCH3-R.flavefaciens007的相互影响：口，N.frontalis;△,R.flavefaciens;O,N.frontalis-R,flavefaciens.（b）P.communisFL-R.flavefaciens007的相互影响：:□,P.communis;△,R.flavefaciens;O,P.communis-R,flavefaciens（c）C.eom-munisFG10-R.flavefaciens007的相互影响口，munis;△,R.flavefaciens;O,C.communis-R,flavefaciens.V。
每组实验设置3个重复，标准偏差均小于10%通过N.frontalisMCH3,P.communisFL,C.communisFG10,R.flavefaciens007单独或者联合进行纤维素发酵，会产生甲酸，乙酸，乳酸，乙醇，氢气，二氧化碳（表1）在与R.flavefaciens的联合培养与等效的己糖发酵相比，会产生更多的乙酸和CO2,与N.frontalis和P.communis两种真菌单独培养相比产生更少的乳酸和H2（表1）在C.communisFG10-R.flave-faciens007的共培养中也观察到了发酵的最终产品的数量相应变化之间的区别N.frontalisMCH3,P.communisFL,和S.communisFG10与F.succinogenesS85相互作用对降解和发酵纤维素的影响：图2通过瘤胃厌氧真菌单一培养或与FibrobactersuccinogenesS85联合培养纤维素降解(a)N.frontalisMCH3-FibrobactersuccinogenesS85的相互影响：口，N.frontalis;△,F.succinogenes;O,N.frontalis-F.succinogenes.(b)P.communisFL-FibrobactersuccinogenesS85的相互影响：：□,P.communis;△,F.succinogenes;O,P.communis-F,succinogenes(c)C.communisFG10-FibrobactersuccinogenesS85的相互影响口，munis;△,F.succinogenesO,C.communis-F,succinogenes.□每组实验设置3个重复，标准偏差均小于10%两种根状真菌N.frontalisMCH3和P.communisFL,能够比F.succinogenesS85更加有效的降解纤维素滤纸(图2A和B)。
在N.frontalis-F,succinogenes和P.communis-F,succinogenes共培养中,纤维素的降解数量与两种真菌的纤维素降解数量相同相比之下,F.succinogenesS85比C.communisFG10具有更高的降解滤纸条的效率，他们将略高于他们在纯培养中的纤维素降解数量(图2c)，这意味着细菌对真菌降解纤维素没有影响在F.succinogenesS85与真菌的共培养中，发酵最终产物的数量与真菌培养观察到的结果除氢稍微下降、CO2稍微增加外结果相近(表1和2)，然而F.succinogenes不产生CO2表一：N.frontalis,P.communis,C.communis,和R.flavefaciens单独培养和细菌真菌共培养的纤维素发jV.jronmiis巴communisC.communis+4■+sV.P.£!臼irnrmmdC.communisR.fiuuefiicieftsR.fiuoefaclensR.Jiauefucien^R>Formate63.779,5S9-757.2.Acetate39.035.26059.750.7I-actate50.15B.54].524.14Q-QEthanol5,410.16.37.54.340345」66J14.37,8CO：37.135.161-1«3,25fl.7555.45.3B.9每组实验设置3个重复。
结果表示为/xmol/百/xmol等效己糖发酵表2F.succinogenes单独培养和细菌真菌共培养的纤维素发酵的最终产物（1号Whatman滤纸条）N.rowJiiJrijjC、communii十*十F・stitccinogen^&F,F.jiuccinogeTieaFqrmateAcetateLactgt亡Eih^nolHydrogen电9.7.0.59.B..o,o.oo.o,l.o.「.8D827ON每组实验设置3个重复结果表示为/xmol/百/xmol等效己糖发酵讨论这项研究提供了瘤胃微生物在生态系统相互作用多样性之间的新的证据这些相互作用的结果与细菌和真菌的种类有关即使这两个物种在生态系统中的功能相同，R.flavefaciens与F.succinogenes对真菌的影响不同相似的，C.communisFG10表现出了与。