厌氧微生物专题 | 南京农业大学成艳芬团队—厌氧真菌纤维降解机制及应用研究进展

草食动物利用植物纤维素的能力高度依赖其消化道复杂微生物群落，其中厌氧真菌作为最早定殖植物细胞壁的微生物之一，凭借强大的木质纤维素降解能力在结构碳水化合物利用过程中发挥核心作用。厌氧真菌具有独特的形态与生命周期，其游动孢子通过趋化作用快速附着于植物表面，萌发后形成发达的假根结构，能够物理性穿透并破坏植物细胞壁，从而显著增加降解酶与底物的接触面积。此外，厌氧真菌拥有区别于真核线粒体的特殊细胞器——氢体（hydrogenosome），可在厌氧条件下通过底物水平磷酸化产生ATP，并释放H₂、甲酸、乙酸等代谢产物，为其在瘤胃环境中持续进行能量代谢提供保障。在酶解机制方面，厌氧真菌不仅能分泌多样化的纤维素酶和半纤维素酶，更能组装高度模块化的纤维小体（cellulosome）复合结构，使其在降解晶体纤维素及半纤维素方面表现出显著优势。近年来，随着分类学与多组学技术的快速发展，厌氧真菌的遗传背景、酶系构成及纤维降解机制逐渐明晰，其作为粗饲料转化和生物质利用的关键生物资源受到广泛关注。特别是在青贮饲料添加剂、反刍动物饲料效能提升及生物质能源开发等领域，厌氧真菌展现出巨大的应用潜力。