白腐菌对玉米秸秆木质素降解的效果
白腐真菌在农作物秸秆中的研究与应用

决等方面都具有十分重要的意义。 1 秸秆的营养结构特点及其营养价值
农作物秸秆是指农作物收获籽实后剩余的其它 部分, 包括茎秆及残存叶片等部分。目前我国农村的 农 作 物 秸 秆 主 要 有 玉 米 秸 、稻 草 、麦 草 、豆 秸 、谷 草 等 。 秸 秆直 接 作为 饲料 营 养价 值 较 低 、适 口 性 较 差 , 消 化 率低, 很难达到动物的维持需要。但秸秆仍是具有巨 大潜力的饲料资源, 一旦经过化学或生物学方法处理
主 要 包 括 碱 化 和 氨 化 处 理 两 种 方 法 。碱 化 就 是 利
量见表 1。
用碱的作用对秸秆中的粗纤维分解软化, 以提高粗饲
表 1 几种主要秸秆的营养成分含量( %)
秸秆种类 粗蛋白 中性洗涤纤维 酸性洗涤纤维 木质素 灰分
豆秸
5.3
75.3
46.1
玉米秸(茎) 6.7
74.4
43.2
细胞壁 的 主要 组 成成 分是 中 性洗 涤 纤维( NDF) , NDF 素 酶的 菌, 能分 解 利用 纤维 素 和 半 纤 维 素 , 但 由 于 秸
含量约占秸秆干物质含量的 70%~80%, 包括纤维素 秆中木质素的存在, 未经处理过的秸秆消化率很低。
( 40% DM) 、半纤 维 素( 20% DM) 和 木质 素 ( 15% DM) 主要原因是由于秸秆独特的细胞壁结构。木质素是秸
微生物处理主要是通过加入有益微生物对秸秆 进行发酵作用, 通过这些酶系和菌种的降解作用, 把 秸 秆 粗 纤 维 中 的 纤 维 素 、半 纤 维 素 及 木 质 素 等 大 分 子 碳 水 化 合 物 降 解 为 低 分 子 的 单 糖 或 多 糖 。相 比 其 它 处 理方法, 其优点是操作简便、能耗小、成本低、无污染, 对 家畜 基 本无 危 害等 (闵 晓 梅 等 , 2000), 是 开 发 秸 秆 等纤维性粗饲料的研究方向, 正在越来越受到学者们 的 关 注 。利 用 微 生 物 处 理 秸 秆 技 术 将 代 表 今 后 秸 秆 处
白腐真菌降解玉米秸秆的研究

纤 维 素 含 量 略有 增 加 。至 3 0d时 ,各 组 的纤 维 素
含 量非 常接 近 ,并 无显 著差 异 。
23 白腐 真 菌对 玉 米秸 秆半 纤 维素含 量 的影响 .
比例 分 为 处理 I:2% 、5 0 %,处 理 Ⅱ: 1% 、1%, 处理 l : 1% 、 1% 和 处理 I 5 0 l 0 I 5 V:5 %、2 % ) 0 生产 的 白腐 真 菌 曲
种发酵奶牛常用粗饲料 玉米秸秆 的效果研 究,旨在筛选 出以玉米秸秆为主料生产白腐真菌菌种的最佳 配方。试验 结 果表明 ,处理 3 ,各处理组 菌种均能发酵玉米秸秆 ,降低粗纤维含 量,提 高粗蛋 白( P 含量 0菌种培养基对发 0d c )
温后 接 入等 量 的原 种 菌种 ,2 【 4c =培养 待各 处 理 满袋后 ,接 人经 堆肥 灭菌 的秸秆 中进行 发 酵试验 。
14 测 定 指 标 及 方 法 .
供试 菌株 为糙皮侧 耳 ( 高抗 ) ,来源 于东 北农业
收稿 日期 :20 —1一 8 0 9 0 l 作者简介 :侯进(9 4 ,男, ̄ A保定人,硕 l 18 ~) ,t q ・ 研究乍 ,研究 方向为动物营养 卜饲料科学 一 了 通讯作者 :研究 员,博 { 生导师
理 秸秆做 好准 备。 1 材料 与方法
1 . 试验材料 1
l3 - 试 验 方 法
4个处 理组 加入 各种 营养 成 分后 ,混匀 ,按 料 水 比 12加入 自来 水 ,拌 匀 ,然 后 装入 1 ̄3c : 7 3 m 聚丙烯 袋 ,11℃ 高压 蒸汽 灭菌 ,待温度 冷却 至室 2
白腐真菌在木质素微生物降解中的作用

白腐真菌在木质素微生物降解中的作用作者:范寰梁军峰赵润张金凤张洪生来源:《天津农业科学》2009年第05期摘要:对木质素降解的研究进展、白腐真菌对木质素降解的机理以及白腐真菌在饲料资源开发中的应用进行了综述,并对白腐真菌在木质素降解中的发展方向做了展望。
关键词:白腐真菌;木质素;降解;木质素降解酶中图分类号:S816.3文献标识码:ADOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2009.05.007Role of White Rot Fungi in Microbial Degradation of LigninFAN Huan1,2,LIANG Jun-feng3,ZHAO Run3,ZHANG Jin-feng3,ZHANG Hong-sheng3(1.Tianjin Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Tianjin300112,China;2.Tianjin Research Center of Agricultural Biotechnology,Tianjin300192,China;3.Agro-environmental Protection Institute,Ministry of Agriculture of China,Tianjin 300191,China)Abstract:In this article, the development in lignin degradation and the degradation mechanism by white rot fungi and the application of white-rot fungus in animal feeds production were reviewed. And an exploration of future technical and strategic improvements in lignin biodegradation by white rot fungi was respected.Key words:white rot fungi;lignin;degradation;ligninolytic enzymes白腐真菌(white rot fungi)是指着生在木材上,菌丝穿入木质,侵入木质细胞腔内,能释放降解木质素和其他木质组分的酶,以降解木材中的木质素、纤维素、半纤维素,引起木质白色腐烂的丝状真菌的集合。
利用白腐真菌提高秸秆利用率

中国农业科技导报 2001 第3卷(3) Rev iew of Ch i na Agr icultura l Sc ience and Technology53【微生物研究】利用白腐真菌提高秸秆利用率陈翠微 刘长江(沈阳农业大学 沈阳 110161)提要 本文介绍了限制秸秆有效利用的主要因素是木质素,同时综述了有效降解木质素的白腐真菌,以及它的降解机理、作用特点和影响其降解的因素。
关键词 白腐真菌 秸秆 木质素降解我国是一个农业大国,农作物播种面积居世界第一。
据估计,我国各类农作物秸秆年总产量达7亿多t[1]。
农作物秸秆是一种潜在的非竞争资源,在我国具有数量大、分布广、种类多等特点。
近年来国家大力倡导秸秆过腹还田,但目前用于饲料部分还不足10%[2]。
所以,如何提高秸秆的利用率已为人们所关注。
在利用秸秆的过程中,人们采用了许多处理方法。
主要有物理法(切碎、浸泡、热喷、蒸煮等)、化学法(氨化、碱化、酸化、氧化等)和生物法。
在生物法处理中,只有少数真菌能同时分解所有的植物聚合物,主要是白腐真菌。
白腐真菌能分泌多种酶,是世界罕见的,如降解木质素的木素过氧化物酶(L ign in Perox i2 dase,L iP)、锰过氧化物酶(M anganese,Peron idase, M nP),它们对于世界上居第一、第二丰富的天然聚合物纤维素、木质素的再利用有不可低估的作用。
与世界各国对白腐真菌研究及利用的重视程度相比,我国的状况则显得迟缓,但利用白腐真菌处理秸秆,提高秸秆利用率的研究已有所开展[3]。
1 限制秸秆饲料有效利用的主要因素[4-10]对农作物长期的人工选择都是按有利于提高作物的粮食产量设计的。
要求作物茎杆能抗倒伏、抗病虫害,因而形成作物茎杆的细胞非常坚实,细胞壁的结构高度木质化,且细胞壁构成秸秆干物质的80%;另外,为防止水分的大量蒸发,在作物表面又往往形成一层蜡质,所有这些对家畜利用秸秆都是不利的。
白腐真菌对秸秆的降解效果及影响因素

饲料研究FEED RESEARCH NO .5,201115综述白腐真菌对秸秆的降解效果及影响因素张爱武1 董 斌2 康 伟11.吉林农业大学中药材学院2.沈阳鑫育隆饲料有限公司收稿日期:2010 - 12 - 21基金项目:吉林省长春市科技计划项目(09YJ21)通信作者:张爱武农作物秸秆是世界上数量最多的农业生产副产品之一。
据联合国环境规划署报道,世界上种植的农作物每年可提供各类秸秆约20亿t。
我国是农业大国,也是秸秆资源最丰富的国家之一,主要的秸秆约20种,而且数量巨大。
目前秸秆的利用仍以原始利用为主,且利用方式单一,其中玉米秸秆分布广且数量多,利用潜力最大。
由于目前用作饲料的数量还不到秸秆总量的10 %,秸秆还田和副业加工利用等不到5 %,大部分被浪费掉。
麦秸和稻草等用作饲料的就更少。
农作物秸秆由于营养品质低下,适口性差等原因,在饲料方面的利用率很低。
饲喂反刍动物时,需对秸秆进行预处理,以提高其营养价值和适口性。
基于我国国情,虽然物理和化学处理方法对秸秆品质均有较大改善,但是由于实际生产中成本、操作和环境污染等方面原因,推广使用范围较小。
一系列的实验室研究和饲养试验表明:利用微生物降解方法处理秸秆具有广阔的前景。
利用微生物可转化秸秆,因为微生物能利用和分解多种畜禽不能利用的复杂有机化合物,合成含有丰富蛋白质和脂肪的菌体细胞,这些分解产物和菌体可用于饲料。
微生物在秸秆转化中有用途多、营养价值高、周期短和可再生等优点,越来越受到国内外研究者重视。
国内研究使用较多的是以乳酸菌-纤维分解菌-丙酸菌为主的微生物活菌制剂。
自70年代以来,国外许多学者和研究人员致力于白腐真菌的研究。
白腐真菌是一类丝状真菌,因腐生在树木或木材上,引起木质白色腐烂而得此名。
它依靠降解木质纤维材料的能力穿入木质,侵入木质细胞腔内,释放降解木质素和其他木质组分的酶,导致木质腐烂成为淡色的海绵状团块——白腐。
分类学上,白腐真菌属于真菌门,绝大多数为担子菌纲,少数为子囊菌纲。
应用白腐真菌发酵曲种发酵玉米秸秆的研究

白腐 真菌 是一类 能 引起木 材腐 良好『 但 无疑 会 加 大处 理 秸秆 3 1 . 的成 本 , 而且 整粒 的玉 米 或小麦 不 易被动 物 消化 。白腐 真 菌在 培养 基 的选 择上 比较广 泛 . 作 物 的各种 秸 秆 , 农 农业 生 产 的各 种 副 产 品均 可作 为 菌种 的培 养 基 成分 但是 不 同组 合 培养 基成 分 生产 出的 菌种 栽 培效 果 是不 同 的 利 用秸 秆 生产 白腐 真菌 曲种 不仅 能大 幅度 降低 生产 成本 . 而且 秸秆 培 养基 成 分更 接 近发 酵底 物 . 而 从 成为 白腐 真菌 发 酵秸秆 的 良好 过渡
主 料 为 7 %的 粉 碎 玉 米 秸 秆 与 l 4 %石 灰 ,加 入 不 同配 比 的 玉 米 粉 和 麦麸 ( 比例 分 别 为 处 理 I 0 5 , 处 理 Ⅱ1% 、 %、% 2 5
1 %, 0 处理 1 %、5 11 I 0 1%和 处理 Ⅳ5 2 %) 用 生产好 的 白腐 真 菌 曲种 进 行发 酵 玉 米秸秆 试 验 试验 结 果表 明 : %、0 , 处理 3 d 各 处理组 曲种 均能发 酵 玉米秸秆 , 高粗蛋 白( P 含 量 , 0. 提 C ) 降低 中性 洗涤纤 维( D ) 量 白腐真 菌曲种对发 酵玉 N F含 米秸秆 C P含 量有极 显著影 响 (< .1 , N F含 量影 响显著 ( < . )7 %的粉碎 玉 米秸 秆和 1 P 0O )对 D P 0 5 4 0 %的石灰添加 5 %的 玉米粉 、0 2 %的麦麸配合 生产 的 白腐真 菌 曲种 对玉 米秸秆 的发 酵效果 最好 , 更适 宜作 为生产 白腐 真菌 菌种 的配方 关 键词 : 白腐真菌 : 种 : 酵 : P: 菌 发 C NDF
白腐真菌处理秸秆的研究

白腐真菌处理秸秆的研究闵晓梅 孟庆翔中国农业大学动物科技学院摘要 某些白腐真菌能选择性的降解秸秆木质素,提高秸秆瘤胃干物质降解率和改善秸秆营养价值,因此,白腐真菌日益受到国内外学者的重视。
本文主要阐述白腐真菌降解秸秆木质素的机理、处理前后秸秆化学成分和瘤胃干物质消失率的变化、影响处理效果的因素以及生产实践中需要解决的问题。
关键词 白腐真菌 木质素 降解 消失率 农作物秸秆由于营养品质低下,适口性差等原因,在饲料方面的利用率很低,一般不超过15%~20%,从而造成大量氮素和有效能的损失。
大量的研究表明,在动物可食入情况下,4kg秸秆的有效能值相当于1kg玉米的有效能值。
目前我国每年生产秸秆517亿t左右,若将秸秆利用率从20%提高到50%左右,仅此一项即可节约饲用粮51714×(50—20)%=4275万t,从而能有效地缓解日益严峻的人畜争粮的矛盾。
在秸秆饲喂反刍动物时,需对秸秆进行预处理,以提高其营养价值、适口性等。
预处理包括物理、化学、生物等方法。
基于我国国情,虽物理、化学处理方法对秸秆品质均有较大改善,但是由于实际生产中成本、操作和环境污染等方面原因,推广使用范围较小。
一系列的实验室研究和饲养试验表明,微生物处理秸秆具有广阔的前景。
近年来,国内研究使用较多的是以乳酸菌—纤维分解菌—丙酸菌为主的微生物活菌制剂。
虽然经处理秸秆的瘤胃干物质消失率没有显著提高,甚至反有下降,但由于秸秆的适口性明显改善,牛羊秸秆的采食量大幅增加,日增重效果明显优于未经处理的秸秆,加上其操作简单易行、成本低,受到牛羊养殖户的极大欢迎。
自70年代以来,国外许多学者和研究人员致力于白腐真菌的研究。
Z adrazil等(1982)研究了200多种白腐真菌后发现,有几十种白腐真菌能显著的改善秸秆的适口性,提高木质素的降解率,大幅度(40%~60%)提高秸秆的瘤胃干物质消失率,从而使秸秆成为反刍动物的一种含较高营养价值的廉价能量饲料。
白腐真菌菌株共培养降解玉米秸秆的研究

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Ke r s W ht o u g ; cl rd: m ml ywod i rtfn i( ut e C e u o s k
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安 徽农 业 科学 ,ora o? h .d. 0 , ()12 Ju lf m a A S 2 83 4 :37—12 n i 0 6 39
责 任 编辑
陈 玉敏
责 任 校对
马君 叶
白腐 真 菌 菌 株 共 培 养 降 解 玉 米 秸 秆 的研 究
刘坤, 会宣, 敬 (北 贸 学 物 学 工 学 ,北 家 06 李 李 河 经 大 生 科 与 程 院 河 石 庄5 1 0) 0
摘要 [ 的 ] 究白腐真菌 菌株共培 养对 降解 玉米秸秆的影响 。[ 目 探 方法 ] 白腐真 菌( 和 ,9为供试 菌株 , 以 F6 , ) 采用分光光度 法、 N 法 、 DS 凯民定 氯法、 索民提 取法等 , 别测定两菌共 同降解玉米秸秆 时纤维素 酶和木 质素酶 的酶 活力 、 纤维素 的降解 率 、 分 全 粗蛋 白和 粗脂 肪的 增加率 , 并与 两菌分别培养进行 综合比较 。[ 结果 ] 两菌共培养 的最佳条件 为 p H值 55含水量 6 %、 .、 0 菌量 (- P6 l 、 氮量25 ; L9 -): 合 / 3 . 共 % 培养后粗蛋 白含 量和粗纤 维含量 分别提 高了 3 、 %和 36 , 纤维含量 降低 了2 .%。[ 56 .% 粗 1 3 结论] 从总体 思路 考虑 , 茵共培 养优 于单独 两 培养 :该试验 同时获得 了 1 高蛋 白、 种 多营养的饲料栽体 , 为研 究玉米秸秆饲 料奠定 了 基础 。
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白腐菌对玉米秸秆木质素降解的效果
摘要
摘要: 添加不同品种和比例的白腐菌,研究其对玉米秸秆中木质素的降解情况。
结果表明,在尿素与白腐菌的共同作用下,玉米秸秆的粗蛋白含量平均提高180% ; 在白腐菌的单独作用下
摘要: 添加不同品种和比例的白腐菌,研究其对玉米秸秆中木质素的降解情况。
结果表明,在尿素与白腐菌的共同作用下,玉米秸秆的粗蛋白含量平均提高180% ; 在白腐菌的单独作用下,平均降解木质素33. 4% 。
2 株白腐菌对玉米秸秆中木质素的降解速率不同,白腐菌2 ( 编号GIM3. 393) 对木质素的降解能力优于白腐菌1 ( 编号GIM3. 383) 。
关键词: 白腐菌; 木质素; 粗蛋白; 玉米秸秆
玉米秸秆是丽水最常见农作物的废弃资源,使玉米秸秆资源化利用既可美化农村环境,保护水资源环境,营造农旅结合的优美环境,又为畜牧养殖业提供可食性的资源,丰富饲料的品种,达到资源循环利用的目的。
但玉米秸秆用作草食性动物的饲料还存在几个缺点,主要是粗蛋白含量低、木质素含量偏高、食口性差[1]。
本试验通过在玉米秸秆中加入不同比例、不同品种的白腐菌,作用不同时间后,测定白腐菌对玉米秸秆中的木质素降解及粗蛋白的含量变化的影响[2-3],了解白腐菌对玉米秸秆的木质素降解情况,为玉米秸秆的进一步利用提供理论依据。
1 材料与方法
1. 1 供试菌株
白腐菌来源于上海名劲生物科技有限公司,编号GIM3. 383 ( 标记为A) 、GIM3. 393 ( 标记为B) ,黄孢原毛平革菌。
1. 2 材料
来源于丽水市莲都区收集而来的成熟后的玉米秸秆,将其截成3 ~5 cm 的长度,加入10% 的尿素,处理4 ~5 h。
此时玉米秸秆湿度为60% 左右。
1. 3 方法
白腐菌的培养[4]。
购买回白腐菌后,用无菌吸管吸取0. 1 ~0. 2 mL 无菌水或适宜的液体培养基滴入安培管内,待安培管内的牛奶菌粉溶解呈悬浮状后,再用无菌吸管吸取全部菌悬液接种到2 支试管内,试管内的培养基采用PDA 配方制作( 综合PDA 培养基: 200 g 马铃薯煮出液,20 g 葡萄糖,15 g 琼脂粉,KH2PO4 3 g,VB1 8 mg,水1 000 mL,pH 自然) 。
接种后的试管放入温度26 ℃,培养箱中培养 6 d,湿度自然。
6 d 后接种到培养皿中,培养温度如上,培养6 d 后,采用打孔器定量接种于三角瓶培养的液体培养基中( 液体培养基: 200 g马铃薯煮出液,20 g 葡萄糖,KH2PO4 3 g,VB1 8 mg,水1 000 mL,pH 自然) ,三角瓶中培养液120 mL,然后将三角瓶放置于摇床培养,摇床的转速为150 r&·min - 1,温度26 ℃,湿度自然。
秸秆的微生物处理。
将在液体培养基摇瓶培养7 d 后的菌种匀浆处理后,与玉米粉或麸皮拌匀,分别按10% 、20% 、30% 的比例加入到玉米秸秆中,标记为 1 ~3。
在环境湿度自然,温度26 ℃条件下培养2、4、6、8 d,分别用代号1 ~4 表示。
微生物处理后的秸秆送检到江苏佳信检测技术有限公司进行纤维素和粗蛋白含量的测定。
A ( B) 11 表示菌种A 或
B 采用浓度10% 处理2 d; A ( B) 12 表示用菌种A 或
B 采用浓度10% 处理4 d; A ( B) 13 表示菌种A 或B 采用浓度10% 处理6 d; A ( B) 14 表示菌种A 或B 采用浓度10% 处理8 d; A ( B) 21 表示菌种A 或B 采用浓度20% 处理2 d; A ( B) 22 表示菌种A 或B 采用浓度20% 处理4 d; A ( B) 23 表示菌种 A 或B 采用浓度20% 处理6 d; A ( B) 24 表示菌种A 或B 采用浓度20% 处理8 d; A ( B) 31 表示菌种A 或B 采用浓度30% 处理2 d; A ( B) 32 表示菌种A 或 B 采用浓度30% 处理4 d; A ( B) 33 表示菌种A 或B 采用浓度30% 处理6 d; A ( B) 34 表示菌种A 或B 采用浓度30% 处理8 d; CK 表示未做微生物处理的玉米秸秆。
此秸秆中加入了10% 的尿素。
2 结果与分析
2. 1 不同白腐菌处理时间、处理浓度的降解效果
白腐菌处理8 d 后,不同浓度、不同菌种处理的秸秆均出现结块、腐烂现象,后期的测定剔除了第8 d 的数据。
由表1 可见,白腐菌对玉米秸秆中的木质素降解效果很明显,白腐菌处理时间越长,木质素降解效果越明显,不同种类的白腐菌对玉米秸秆的处理效果有明显的差异,白腐菌B ( GIM3. 393) 的降解效果优于白腐菌A ( GIM3. 383) 。
随着玉米秸秆中木质素逐渐降解,粗蛋白含量逐渐增加,从而使秸秆的柔软性增加。
2. 2 采用不同材料拌入菌种对木质素的降解效果
在菌种中分别拌入玉米粉和麸皮,采用10% 的浓度,在第4 和第6 天检测其木质素和粗蛋白含量的变化。
对玉米秸秆的木质素降解有不同的影响,主要表现在拌入玉米粉的菌种对木质素的降解能力优于拌入麸皮的菌种。
从不同菌种的处理效果来看,无论拌入玉米粉还是拌入麸皮,白腐菌对木质素的降解能力都以菌种B ( GIM3. 393) 为好。
3 讨论
本研究结果显示,利用白腐菌分解秸秆中的木质素提高粗蛋白含量是可行的。
从对木质素的降解效果来看,在尿素与白腐菌GIM3. 383、GIM3. 393 的共同处理下,玉米秸秆的粗蛋白含量平均提高180% ; 在白腐菌的单独作用下,平均降解木质素33. 4% 。
其中白腐菌GIM3. 393 平均降解木质素36% ,提高粗蛋白含量23. 9% ; 白腐菌GIM3. 383 平均分解木质素30. 7% ,提高粗蛋白含量20. 7% 。
白腐菌GIM3. 393 的降解能力优于白腐菌GIM3. 383。
玉米粉粗蛋白含量8. 6% ,麸皮为13. 5%[8-11],但从两种原材料拌入白腐菌后对玉米秸秆的木质素的分解效果来看,拌入玉米粉后的白腐菌活力更强,对木质素的分解能力更高。
从处理时间来看,白腐菌处理时间8 d 时,不同浓度、不同白腐菌品种均出现结块、腐烂现象,影响玉米秸秆的可食性,因而白腐菌处理秸秆时,要最大化的降解木质素,提高粗蛋白的含量,在环境温度26 ℃ 下,最短处理时间4 d,最长时间6 d。
参考文献:
[1] 熊本海,张宏福. 国内外畜禽饲养标准与饲料成分表[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社,2010.
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[3] 陶莲,冯文晓,王玉荣,等. 微生态制剂对玉米秸秆青贮发酵品质、营养成分及瘤胃降解率的影响[J]. 草业学报,2016,25 ( 9) : 152-160.
[4] 陶莲,刁其玉. 青贮发酵对玉米秸秆品质及菌群构成的影响[J]. 动物营养学报,2016,28 ( 1) : 198-207.
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异性研究》。