Enzymové aktivity a molekulární charakterizace hub v tlejícím dřevu
Abstrakt
Tlející dřevo je nezbytnou součástí lesního ekosystému. Hraje důležitou roli z hlediska koloběhu uhlíku a živin, obnovy lesa a uchování jeho biodiverzity. Dřevní hmota představuje dobře odolný a obtížně rozložitelný materiál. Některé houby mají díky produkci extracelulárních enzymů výborné možnosti lignocelulózu degradovat. Právě těmto enzymům a charakterizaci jejich houbových producentů v tlejícím dřevu se zabývá předkládaná bakalářská práce.
Cílem je popsat faktory, které ovlivňují složení a funkci společenstva hub v mrtvém dřevu. U vzorků odebraných z větví a kmenů dvou rozdílných druhů stromů, jedlí a buků, bylo s využitím chemického markeru ergosterolu popsáno množství biomasy hub a zastoupení jednotlivých druhů hub bylo popsáno na základě jejich molekulární charakteristiky. Dále byly analyzovány aktivity enzymů, které dřevo rozkládají.
Hlavní zkoumanou proměnnou byl původ vzorku, tj. že vzorky byly odebrány z jiných druhů dřevin (jedle stříbrná a buk evropský) a že pocházeli buď z větví, nebo z kmenů. Díky tomu bylo možné vzorky seřadit do čtyř skupin a porovnávat rozdíly mezi nimi. Zkoumaným objektem se tedy staly vzorky z jedlových větví (FWD-T), vzorky z bukových jedlí (FWD-B) vzorky z jedlových kmenů (CWD-T) a vzorky z bukových kmenů (CWD-B).
Analýzy potvrdily vyšší potenciální aktivitu enzymů u vzorků odebraných z větví a to zejména u endocelulázy, exocelulázy, endoxylanázy, N-acetylglukosaminidázy a glukosidázy. Vzorky větví měly také signifikantně vyšší pH. Analýza specifického markeru ergosterolu potvrdila více houbové biomasy u vzorků větví nežli u vzorků kmenů. Dále na úrovni houbových kmenů nebyla prokázána preference Ascomycet či Basidiomycet pro druh stromu či pro kmeny, nebo větve.
Vyšší hodnoty aktivity enzymů společně s houbovou biomasou a nižším pH dokládají více produkovaných houbových enzymů ve větvích v porovnání s kmeny. Houby zde silně ovlivňují substrát díky svému aktivnímu metabolizmu. Vyšší hodnoty biomasy souvisí s rychlejší kolonizací větví houbami, která je zapříčiněna větším rozdílem průměru povrchu vůči objemu. Kolonizace větví je na rozdíl od kmenů pro houby rychlejší a snadnější. Větve ve výsledku podléhají rychlejšímu rozkladu.