黑木耳菌糠添加量对猴头菇生物学特性及农艺性状的影响
2016-07-03杨邵俊王世伟宋宇航郑锋美唐玉琴
张 鑫,杨邵俊,王世伟,宋宇航,郑锋美,唐玉琴
(吉林农业科技学院,吉林吉林132101)
黑木耳菌糠添加量对猴头菇生物学特性及农艺性状的影响
张 鑫,杨邵俊,王世伟,宋宇航,郑锋美,唐玉琴*
(吉林农业科技学院,吉林吉林132101)
为寻求在猴头菇生产过程中黑木耳菌糠的最佳添加量,降低猴头菇生产成本和实现菌糠资源的有效利用,以猴头菇基础培养基为对照,设置4个黑木耳菌糠添加量的配方,研究不同木耳菌糠添加量对猴头菇母种、二级种菌丝体生物学特性及农艺性状的影响。结果表明:促进猴头菇母种和二级种菌丝生长的黑木耳菌糠最佳添加量分别为50g/1 000mL和20%,该条件下,猴头菇母种和二级种的菌丝生长速度最快,分别为4.17mm/d和2.812 0mm/d,菌丝长势粗壮且浓密;提高猴头菇农艺性状的黑木耳菌糠最佳添加量为25%,该条件下,菌袋的平均产量为218.4g,生物转化率为54.60%,子实体直径6.11cm,颜色洁白,菌刺密集。
菌糠;猴头菇;生物学特性;农艺性状
猴头菇〔Hericium erinaceus(Rull ex F.)Pers〕,隶属担子菌纲,多孔菌目,猴头菌科,猴头菌属[1]。又名猴头菌、刺猬菌、花菜菌和山伏菌等。猴头菇营养丰富,每100g干品中含蛋白质26.3g,在蛋白质中含有16种氨基酸,包括人体必须的8种氨基酸[2]。猴头菇是重要的食药用菌,大量药理学和医学研究表明,猴头菇具有利五脏助消化并对胃溃疡、消化道肿瘤和腹胀胃炎等有一定疗效,具有较强的免疫调节作用及抗氧化、耐缺氧、耐氧化等功能[37]。所以猴头菇具有较大的开发价值。但猴头菇的主要栽培方式是以木屑为主的代料栽培,需要耗费大量木材。目前,环境恶化加剧,为实现生态经济循环和可持续发展,寻找猴头菇栽培料中木屑的替代物具有重要意义。我国是黑木耳的主产国,每年都会产生大量的黑木耳菌糠。菌糠中含有多种有机成分如粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物、磷、钙等[8],但目前黑木耳菌糠主要用于燃烧,其次作为饲料[9],未得到有效利用,既造成资源浪费又污染环境。因此,黑木耳菌糠的再利用是黑木耳产业持续发展亟待解决的问题。为降低猴头菇生产成本,实现菌糠资源的有效利用,笔者研究黑木耳菌糠对猴头菇不同生长阶段菌丝体生物学特性及农艺性状的影响,以期为黑木耳菌糠栽培猴头菇提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
猴头菇菌种:吉林农业科技学院食用菌实验室保藏。供试菌糠:吉林省吉林市旺起镇黑木耳基地。
仪器设备:生化培养箱HPS-280(哈尔滨东联电子技术开发有限公司),高压蒸汽灭菌器MLS-3751L-PC(松下健康医疗器械株式会社),超净工作台SJ-CJ-2FQ(新苗医疗器械制造有限公司),粉碎机,装袋机和电子天平(普利赛斯ES225SM-DR)等。
试剂及培养基:琼脂(AR)、葡萄糖(AR)、纯净水、石膏粉(市售)、麸皮(市售)和玉米芯(市售)。
PDA配方[10]:马铃薯200g,琼脂20g,葡萄糖20g,水1 000mL。
猴头菇二级种基础培养基配方[11]:玉米芯78%、米糠20%、糖1%、石膏粉1%。
1.2 黑木耳菌糠预处理
将挑选出的无污染、无病虫害的黑木耳菌糠去袋、粉碎机粉碎置于有阳光的空旷处晒至水分蒸发,储存备用。
1.3 菌种活化
将猴头菇母种菌丝体接种于PDA斜面培养基中,25℃培养2周,活化备用。
1.4 菌种的制备
将已活化菌种接种于直径为90mm的平板培养基(15mL PDA)中,25℃培养2周。在超净工作台中,用0.8mm无菌打孔器在平板菌丝尖端打孔,将菌丝块接种于斜面培养基(15mL PDA)上,25℃避光培养,待菌丝长满斜面备用。
1.5 黑木耳菌糠不同添加量对猴头菇母种及二级种菌丝体生物学特性的影响
1.5.1 黑木耳菌糠不同添加量培养基的配制 以PDA培养基为对照设4个配方,即在进行马铃薯浸提时分别加入50g、100g、150g和200g的黑木耳菌糠,用纱布过滤,在滤液内加入琼脂、葡萄糖,定容,pH自然;121℃高压蒸汽灭菌35min,每个处理10次重复。
1.5.2 接种培养与生物学特性观测 将已活化的菌种接种于平板培养基中,25℃培养2周,每48h观察1次,及时清除被污染的培养基并记录猴头菇母种的菌丝体浓密度、生长速度、粗壮程度和菌丝体颜色等生物学特性,观测15d。
1.5.3 菌袋的制备 以猴头菇二级种基础培养料为对照设计4个配方,即分别在玉米芯内添加15%、20%、25%和30%的黑木耳菌糠,常规拌料,含水量65%、pH调至5、装袋(17cm×33cm× 0.04cm聚丙烯塑料袋,0.4kg/袋),无棉盖体封口,121℃高压蒸汽灭菌2h,每个处理60次重复。
1.5.4 接种与发菌 在超净工作台中,每个菌袋接1试管经活化的菌种。将接种后的菌袋放入25℃,空气相对湿度65%~70%的发菌室中,避光发菌[12]。
1.5.5 生物学特性观察及记录 接种后,每5d观察1次,及时处理污染袋并记录猴头菇二级种的菌丝体浓密度、生长速度、粗壮程度和菌丝体颜色等生物学特性,观测5周。
1.6 黑木耳菌糠不同添加量对猴头菇农艺性状的影响
1.6.1 出菇管理 将满袋的猴头菇二级菌种开袋后给予适宜的温度(16~20℃)、湿度(85%~90%)、光照(100lx)及通风条件(0.5~1h/d)[1,13],进行科学的出菇管理,采收2潮菇后结束管理。
1.6.2 采收管理及产量记录 采收时记录每袋鲜菇的产量及农艺性状,共采收2潮菇。
1.6.3 生物转化率的计算 生物转化率[14](%)=鲜菇重(kg)/培养料干重(kg)
2 结果与分析
2.1 黑木耳菌糠不同添加量猴头菇母种和二级种菌丝体的生物学特性
2.1.1 母种菌丝体长势及生长速度 由表1可知,菌糠添加量为50g/1 000mL时与对照组相比菌丝长势及菌丝颜色无明显差异,但菌糠添加量分别为100g/1 000mL、150g/1 000mL和200g/1 000mL时与对照组相比菌丝体长势变得细弱、稀疏,菌丝体颜色由洁白逐渐变暗。由此可知,黑木耳菌糠添加量达到一定值时,会对猴头菇母种菌丝体的生长起到一定的抑制作用。经差异显著性分析,菌糠添加量分别为50g/1 000mL、150g/1 000mL、200g/1 000mL时与对照差异极显著,菌糠添加量为50g/1 000mL时的平均生长速度最快,比添加量为200g/1 000mL时快1.25mm/d,比对照组快0.04mm/d;故对猴头菇母种菌丝生长有促进作用的最优配方为添加黑木耳菌糠50g/1000mL。
表1 不同黑木耳菌糠添加量猴头菇母种和二级种菌丝的长势和生长速度Table 1 Growth vigor and growth rate of mother strain and secondary-generation of H.erinaceus cultured on media with different black edible fungus chaff additive amount
2.1.2 二级种菌丝体长势及生长速度 菌糠添加量分别为15%和20%时与对照组相比菌丝长势无明显差异,但菌糠添加量分别为25%和30%时与对照相比菌丝体长势变得细弱、稀疏,菌糠添加量为15%处理与对照组相比菌丝颜色无明显差异,但菌糠添加量分别为20%、25%和30%时与对照相比,菌丝体颜色变暗。由此可知,当黑木耳菌糠添加量达到一定值时,会对猴头菇二级种菌丝体的生长起到一定的抑制作用。经差异显著分析,菌糠添加量分别为15%、20%和25%时与对照组差异极显著,且菌糠添加量为20%时平均生长速度最快,比菌糠添加量为30%时快0.689 7mm/d,比对照快0.576 7mm/d;由此可知,对猴头菇二级种菌丝生长有促进作用的最优配方为添加黑木耳菌糠20%。
表2 不同黑木耳菌糠添加量猴头菇的产量及品质Table 2 Yield and quality of H.erinaceus cultured on media with different black edible fungus chaff additive amount
2.2 黑木耳菌糠不同添加量猴头菇的农艺性状
由表2可知,与对照组相比,黑木耳菌糠添加15%、20%、25%和30%时子实体颜色、菌刺密集度无明显差异。由此可知,黑木耳菌糠添加量对猴头菇的农艺性状无明显作用。菌糠添加量为25%时生物转化率最高,较对照组高10.15%,菌糠添加量为20%、25%和30%时生物转化率无显著差异,与对照及添加15%时差异极显著。随着黑木耳菌糠添加量的增加,猴头菇子实体平均直径逐渐增大,说明黑木耳菌糠对猴头菇生长有一定促进作用;但菌糠添加量为30%时其子实体半径小于菌糠添加量为25%的子实体,大于对照组。由此可知,当黑木耳添加量达到一定量后,其促进作用降低。但在试验中未出现抑制现象。综上所述,黑木耳菌糠添加量为25%为最优配方。
3 结论与讨论
在猴头菇母种培养过程中,当黑木耳菌糠的添加量为50g/1 000mL时,猴头菇母种菌丝体的生物学特性达最佳。黑木耳菌糠中含有大量的速效有机成分如粗灰分、无氮浸出物、磷和钙等,这些物质在进行马铃薯浸提时被粗提出来,融入培养基,这些有机成份为猴头菇母种菌丝体生长提供了部分营养物质及N源,从而促进猴头菇母种菌丝体的生长;但当添加量达100g/1 000mL时,黑木耳菌糠对猴头菇母种菌丝生长起到抑制作用;黑木耳菌糠粗提液中含有较多黑木耳的次级代谢产物,当这些次级代谢产物达一定量时,对猴头菇母种菌丝体的生长起抑制作用。
在猴头菇二级种培养过程中,当玉米芯中黑木耳菌糠添加量为20%时,菌丝体生物学特性达到最佳。黑木耳菌糠中含有大量的菌体蛋白、粗脂肪、粗纤维及速效有机成分。菌糠被粉碎后直接加入到培养料中,提供猴头菇菌丝体养分,促进猴头菇菌丝体生长;但当黑木耳菌糠添加量达20%,其促进作用随添加量的增加而逐渐减弱,当添加量达30%时,黑木耳菌糠对猴头菇二级种菌丝生长起抑制作用;菌糠中可能存在黑木耳菌丝体与猴头菇菌丝体形成竞争,同时还存在一些次级代谢产物,对猴头菇生长存在抑制,随着黑木耳菌糠添加量的增多,竞争和抑制作用逐渐增强,猴头菇菌丝体生长受到抑制。
添加黑木耳菌糠对猴头菇生物转化率及农艺性状有促进作用,且黑木耳菌糠为废料,费用较玉米芯等材料低,一定程度上降低了猴头菇的生产成本,提高了猴头菇生产的经济效益;同时,黑木耳菌糠的有效利用又为实现生态经济循环和可持续发展做出了一定贡献。总体而言,利用黑木耳菌糠栽培猴头菇具有较好的应用前景,可进一步推广。
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(责任编辑:孙小岚)
Effects of Different Black Edible Fungus Chaff Additive Amount on Biological Characteristics and Agronomic Traits of Hericium erinaceus
ZHAN Xin,YANG Shaojun,WANG Shiwei,SONG Yuhang,ZHENG Fengmei,TANG Yuqin*
(Julin Agriculture Science and Technology College,Jilin,Jilin132101,China)
The effects of different edible fungus chaff additive amount on biological characteristics and agronomic traits of H.erinaceus mother strain and secondary-generation mycelium were studied by designing four different edible fungus chaff formulas to discuss the optimum additive amount of edible fungus chaff in production process of H.erinaceus,reduce production cost of H.erinaceus and realize effective utilization of fungus chaff.Results:The optimum edible fungus chaff additive amount for mycelium growth of H.erinaceus mother strain and secondary-generation is 50g/1 000mL and 20% respectively.The mycelium growth rate of H.erinaceus mother strain and secondary-generation can be up to 4.17mm/d and 2.8120mm/d separately and their mycelium growth performances sturdy and thick.The average yield per bag,biological conversion rate and fruiting body’s diameter of H.erinaceus cultured on the medium with 25%edible fungus chaff are 218.4g,54.60%and 6.11cm respectively and the fruiting body with dense fungus thorny material is pure white.
fungus chaff;Hericium erinaceus;biological characteristics;agronomic trait
S567.3
A
1001-3601(2016)07-0291-0030-03
2016-02-01;2016-06-28修回
吉林省大学生创新项目“黑木耳菌糠对猴头菇生产及多糖含量影响的研究”(2015038)
张 鑫(1995-),女,在读本科,专业:应用生物科学。E-mail:dcwandzx@163.com
*通讯作者:唐玉琴(1964-),女,教授,从事食药用菌和微生物方面的教学与研究。E-mail:2295657175@qq.com