白蚁与真菌的共生体高效降解木质素

2017年4月19日，美国威斯康星大学麦迪逊分校和浙江大学研究人员合作发表在PNAS期刊上的论文阐述了白蚁肠道微生物消化木质素的惊人能力。白杨木通过白蚁肠道短暂经历3.5小时后，白蚁新产生的粪便中几乎没有木质素残留。研究白蚁如何在自然界中处理植物生物质不仅有助于人类了解自然界，也有助于生物质降解的研究。

由于木质素难以降解，一直是生物燃料生产和造纸等木材加工业成本居高不下的主要障碍之一。白蚁具有完全分解生物质的自然系统而受到高度关注。论文的第一作者李博士首次在实验室环境中观察白蚁，并发现白蚁与白腐真菌Termitomyces特异性结合的共生系统。整个过程，如通常的社会昆虫的情况一样复杂。年轻的白蚁收集木头并吃掉，其包含真菌的粪便在受保护的室内形成海绵状结构的真菌梳（fungal comb）。随后，真菌梳中的白腐真菌利用木糖并切割多糖，直到产生易于老白蚁消化的寡糖。

真菌和白蚁不能离开对方独立生活，两者需要共生。目前白蚁肠道转运中涉及的生化过程或白蚁肠道成功切割木质素最难切割部分的机制仍未知。未来的研究将明确在肠道中发挥作用的是哪些酶或微生物系统。如果这些超级酶或过程在白蚁体外复制，就能显著改善木材加工方式，提高生物燃料的经济性。

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