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蛹虫草人工高产栽培技术

2015-04-17

福建农业科技 2015年6期
关键词:冬虫夏草菌丝体虫草

李 菲

(安发福建生物科技有限公司 352100)

蛹虫草又名北虫草,为子囊菌亚门、麦角菌目、麦角菌科、虫草属,与冬虫夏草同属。冬虫夏草含有丰富的腺苷、虫草素、虫草酸、虫草多糖、多种氨基酸等生物活性成分,还有钾、钠、钙、镁、铁、铜、锰、锌、硒等微量元素,具有抗癌、抗肿瘤、抗氧化、清除自由基、滋肺益气、增精补肾、延缓衰老、提高免疫力之功效,被人们誉为“东方圣草”[1]。近年来,随着冬虫夏草的过度采挖,导致野生冬虫夏草资源严重枯竭,为了弥补冬虫夏草资源的不足,国内外学者将目光投向了蛹虫草,开始了人工栽培蛹虫草的研究[2]。从蛹虫草的菌种选育、人工栽培、有效成分、药理功效、开发应用等方面进行深入的研究,发现蛹虫草的各种有效成分与冬虫夏草极其相近,在优越的人工栽培环境条件下,有效成分的含量甚至比冬虫夏草还要高,而且对寄主要求不严,易于进行人工规模化栽培。目前,蛹虫草的人工栽培技术已经成熟,并进入规模化生产,但在栽培过程中仍存在许多问题。本文通过大米培养基栽培蛹虫草实验,结合前人研究文献,总结出蛹虫草的高产栽培关键技术,以供同行参考。

1 菌种制备

蛹虫草栽培中,菌种质量的优劣是栽培的重中之重,决定着生产的成败。购买的菌种,需要进行栽培实验,选择生长良好的子实体进行分离、纯化,得到适合栽培的菌种。母种的转管次数不得超过3次,转管次数越多,产量越低,甚至不能抽生。用固体菌种接种,发菌时间长且生长缓慢;而利用液体菌种接种,因菌液具有流动性,会带着菌种进入培养基,分散在培养基的各个部位,形成无数个生长中心,这样便大大减少了发菌时间,缩短了生产周期。在选择试管菌时,要选择菌丝较发达的菌种来制备液体菌种,这样才能培养出较细、较均匀的液体菌种,以便于接种至大米培养基。[3-4]

2 培养基制备

蛹虫草菌丝体的有效分化需以昆虫为基质才能完成。因此,培养基的营养物质必须相当丰富才能有利于正常发育,培养基主要营养成分是碳源和氮源。碳源是蛹虫草菌丝体生长必需的主要营养物质,除了以大米为主要碳源外,还需要添加适量的小分子碳源来促进其生长,葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖及淀粉等都可以作为蛹虫草菌丝体培养基的碳源,但不同碳源对其生长有着明显的差异。其中添加蔗糖的培养基,子实体粗壮、色泽好,生长状况最佳,且来源广泛,更适宜用于规模化生产。[5-6]氮源是蛹虫草菌丝体生长所需的核酸和蛋白质合成的原料,蛋白胨、柠檬酸铵、蚕蛹、酵母等都是可以利用的氮源,其中以蛋白胨和柠檬酸铵更能满足其生长要求[6]。此外,培养基中通常需要添加一定量的无机盐和维生素。硫酸镁是微生物发酵常用的营养源;镁离子是许多酶的催化剂;添加磷酸二氢钾不仅可以提供必要的营养成分,还可以起到缓冲培养基pH值的作用,有利于虫草的生长;添加少量的维生素,可对菌丝体的生长起调节作用,能够促进其生长发育。[7-9]综上所述,蛹虫草的最佳培养基是以大米为主料,加入适量营养液。营养液配方为蔗糖20 g、蛋白胨5 g、MgSO41.0 g、KH2PO42.0 g、VB10.1 g、水1000 mL。主料与营养液的最佳比例为1∶1.2~1.5,若太干,湿度达不到要求,子实体容易早衰;太湿,灭菌完成后,大米黏性太大,不利于发菌。

3 灭菌

灭菌通常分为常压灭菌和高压灭菌,但不论是常压灭菌还是高压灭菌,要注意两点:一是主料与营养液在灭菌前的浸泡时间不能太长,一般不超过4 h,否则会发生培养基发酵和糖化,从而改变培养基成分及pH值;二是必须合理排列锅内瓶的密度,保证蒸汽流畅,才能达到彻底灭菌的效果。常压灭菌需要8~10 h,注意常压灭菌时应尽快使灶内温度达到100℃,否则培养基容易酸化变质,影响产量。在常压灭菌结束、灶内温度自然冷却后,应马上出锅,完全冷却后进行接种,灭菌完成后绝对不能闷料,否则容易导致细菌污染。高压灭菌要合理设置灭菌时间,灭菌时间太短,灭菌不彻底;灭菌时间太长,则会导致培养基黏性太大,影响菌丝的生长。[4]

4 接种

蛹虫草栽培所用的培养基营养非常丰富,因此极易感染杂菌,所以在接种时必须严格进行无菌操作[5]。首先,必须确保接种室为无菌环境,提前对接种室进行清洁、灭菌,并且在接种箱、超净工作台等无菌设备内进行操作;其次,菌种所处的环境必须是无菌环境,要在酒精灯旁进行接种,且接种所用的工具、仪器,使用之前也必须进行消毒处理;再者,操作人员在进入接种室前要穿戴好经过消毒处理的实验服、口罩等,做好一切消毒工作,才可进行接种;最后,每次接种时间不宜过长,以免接种区内空气交换导致杂菌增多。

5 后期管理

5.1 温度

温度是蛹虫草生长环境的关键因素,蛹虫草不同生长阶段对温度有不同要求。温度较低时,菌丝体生长慢,且长势稀疏,生产周期长;温度较高时,菌丝体密度、色泽等较好,生长周期也短,但菌丝体内的有机物消耗过多,子实体细长柔弱。据前人的研究表明,菌丝体生长最适温度为18~20℃[10];子实体生长最适温度为18~26℃,原基分化时需要较大的温差刺激,一般保持在6~10℃的温差范围,长草阶段则需要保持22℃的恒温条件[4,11-12]。

5.2 光照

光照对转色、原基分化、子实体生长都有着至关重要的作用。发菌完成后,需要给予弱光照刺激进行转色,光照强度太强会抑制菌丝的生长且不利于转色,光照强度太弱菌丝会生长过旺。转色阶段最适光照强度为200~300 lx,菌丝转色效果好,菌丝颜色鲜艳。在原基分化阶段,所需要的光照强度与转色阶段相差不大,根据生长情况可对光照强度进行微调整。前两个阶段的光照时间应保持在12~14 h,太久菌丝会过早变黄甚至老化,原基分化较密。子实体生长时则需要较强的光照,最适光强为700~900 lx,此时子实体呈条状,生长均匀,为鲜艳的橙黄色。光照太弱,子实体较细且弱,颜色为浅黄色;光照太强,子实体短粗、块状、扭曲、颜色不均匀。在此阶段,光照时间稍短一些,控制在8~10 h最佳,子实体生长健壮、较高且粗,以孢子头效果最为明显。[13-14]

5.3 湿度

湿度的控制分为瓶内湿度与空气湿度的控制。培养基不同含水量对菌丝萌发有一定影响,含水量过高,菌丝萌发时间延长,生命力下降,菌丝长满瓶底时间显著增加,而且湿度大极易导致杂菌感染[4]。培养基最佳的料水比为1∶1.5,菌丝萌发快、长满瓶底时间最短,菌丝质量好,转色快、子座粗壮、产量高。适宜的空气湿度也是蛹虫草菌丝体正常生长发育的条件之一。在转色及原基分化期空气湿度保持在60%~70%最为合适,而出草阶段的空气湿度保持在80%~90%最佳。规模化生产中,一般通过在地上洒水的措施来提高空气湿度。[6,15]

5.4 通风

发满菌后及时进行扎孔处理,在薄膜上扎2~3个通风孔。环境温度较低时,栽培室每4~5 d进行1次通风处理;环境温度较高时,栽培室每2~3 d进行1次通风处理,以确保栽培室内空气通风良好。在通风完成后须及时对培养室进行紫外灯灭菌,以及抽样处理,以防杂菌感染,尤其是在温度较高时。在菌丝体生长阶段,较易发生杂菌感染的情况,通风完后更要注意灭菌处理,这样才能使产量更高,出草更快、更整齐。[16]

6 采收

等到子实体长至6~8 cm,在孢子散发之前进行采摘[4],采摘时应注意不要破坏子实体基部的培养基,以便二茬的生长。将采摘的子实体及时进行烘干、贮存。采收后要向瓶内添加营养液,营养液量根据实际而定,一般为第1次营养液量的1/3~1/2,将瓶子倾斜,沿着瓶壁倒入营养液,注意不要将营养液倒至菌丝上,以免影响后期生长。

[1]卢建明,曾振基,何焕清.蛹虫草人工代料培育技术 [J].广东农业科学,2005(2):88-89.

[2]梁佩琼,陵大京.冬虫夏草生物学研究新进展 [J].食用菌,1990(3):2-3.

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[5]方华舟,向会耀,王小艳.不同碳源对蛹虫草菌丝及子实体生长状况的影响[J].荆楚理工学院学报,2010,25(2):5-8.

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