海鲜菇液体菌种培养基碳源及氮源的筛选
2017-02-14李武辉陈博文孙晓瑞孟俊龙
李武辉,陈博文,孙晓瑞,孟俊龙
(1山西农业大学园艺学院,山西太谷030801;2山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801)
海鲜菇液体菌种培养基碳源及氮源的筛选
李武辉1,陈博文1,孙晓瑞2,孟俊龙2
(1山西农业大学园艺学院,山西太谷030801;2山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷030801)
以5种不同碳源和氮源设计海鲜菇液体培养基,对菌丝干重、菌丝球密度、菌丝球接入到平板培养基后的萌发速度及生长速率进行分析,以期筛选出最适合作为海鲜菇液体培养基的碳源和氮源。结果表明,碳源为淀粉、氮源为酵母粉时,海鲜菇菌丝干重最大、菌丝球均匀浓密、接回平板后萌发最快并且生长迅速,因此海鲜菇液体培养基的最佳碳源为淀粉,最佳氮源为酵母粉。
海鲜菇;液体培养;碳源;氮源
0 引言
海鲜菇(Hypsizigus marmoreus)又名斑玉蕈、蟹味菇等,为真姬菇的一个栽培品种,隶属真菌界担子菌亚门层菌纲伞菌目白蘑科玉蕈属[1],是北温带一种食用兼药用的名贵食用真菌,具有独特的蟹香味,深受消费者的青睐[2-3]。海鲜菇各族维生素的含量都较高,尤其是维生素C[4-5],脂肪含量明显低于一般菇类[6-9];其氨基酸含量,尤其是赖氨酸和精氨酸远高于其他菇类,有助于青少年儿童的身体和心智发育[10-11]。海鲜菇子实体所含的嘌呤和腺苷能增强机体免疫力,具有抗癌作用,并能抵御多种病毒对人体的侵袭[12];同时还含有丰富的真菌多糖,能促进机体形成抗氧化成分,所以经常食用海鲜菇有美容护肤、延缓衰老等功效[13-15]。
如今海鲜菇在国内已开始较大规模的栽培,但还是以固体菌种接种、农户季节性栽培为主,其菌丝生长速度慢,整个制种周期需要100天左右,时间远远超过一般食用菌,很大程度上限制了海鲜菇的普及和大众化,也限制也菇农的收益[16-17]。如今,关于海鲜菇的研究主要集中在栽培工艺方面,如卢成苗[18]、赵书光[19]等都做了栽培工艺的优化,而制种方面,只有暴增海[20]做了关于固体菌种的营养条件筛选,液体菌种方面未见报道。采用液体菌种可以缩短制种周期,加快萌发速度,降低污染率,提高产量和质量,且液体菌种在金针菇、杏鲍菇等食用菌上已得到了广泛的应用[21-22]。使用液体菌种进行海鲜菇的栽培,首先需要选择合适海鲜菇的碳源及氮源,笔者以5种不同碳源和氮源设计培养基,恒温震荡培养,以菌丝干重、菌丝球密度、菌丝球接入到平板培养基后的萌发速度及生长速率为指标,以期筛选出最适合海鲜菇液体培养的碳源和氮源。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试海鲜菇菌种由山西农业大学食用菌中心提供,保存于山西农业大学食用菌实验室。
1.2 试剂与仪器设备
1.2.1 试剂葡萄糖、维生素B1、磷酸二氢钾、麦芽糖、硫酸镁均为分析纯(天津是德恩化学试剂有限公司),淀粉、乳糖、蔗糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、硫酸铵、硝酸钾(生工生物工程有限公司)。
1.2.2 仪器BS210S电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)、高压灭菌锅(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、SW-CJ超净工作台(上海胜启仪器仪表有限公司)、101电热鼓风干燥箱(天津市宏诺仪器有限公司)、RGX-350人工气候培养箱(北京中兴伟业仪器有限公司)、ZQPW-250全温型振荡培养箱(维克特瑞北京科技有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 菌种活化将保存的海鲜菇菌种取出,转接至PDA斜面试管中,放置于25℃人工气候培养箱,10天左右菌丝长满试管,以备使用[23]。
1.3.2 种子液制备按常规方法制备种子液培养基,在无菌条件下接入约0.2 cm2的活化菌种1块,置于恒温25℃的振荡培养箱,调节转速130 r/min,培养7天后备用。
1.3.2 碳氮源筛选基础培养基为葡萄糖20 g/L、蛋白胨4 g/L、磷酸二氢钾3 g/L、硫酸镁1.5 g/L、维生素B1mg/L、pH自然。供试碳源培养基以20 g/L的蔗糖、淀粉、麦芽糖和乳糖依次代替葡萄糖,配制5种不同碳源培养基;供试氮源培养基以4 g/L的牛肉膏、酵母粉、硫酸铵和硝酸钾代替蛋白胨,配制5种不同氮源培养基。各供试培养基每瓶装液100 mL,在121℃下高压灭菌0.5 h。冷却后,在无菌条件下按10%的接种量接入种子液,恒温25℃下120 r/min振荡培养7天,设计重复5次。
1.4 指标测定
1.4.1 菌丝干重将培养好的液体菌种用双层纱布过滤,蒸馏水冲洗3次,沥干后置于70℃的烘箱中,2 h后开始每隔30 min取出称重1次,直到2次干重相差小于1 mg,即为恒重,记录并算出每组平均值[24]。
1.4.2 菌丝球密度取液体菌种1 mL,在暗背景下数出菌丝球数量,每个摇瓶测量3次,记录平均值。
1.4.3 菌丝球接回平板培养基后的萌发速度从各供试培养基中分别取1个菌丝球,在无菌条件接种于平板培养基中央,25℃恒温暗培养,每隔2 h观察1次,记录菌丝球萌发时间每组重复5次。
1.4.4 菌丝生长速率取1.4.3中的平板,在背面以接种块为中心,画2条垂直的线条,每日在线条上标记出菌丝的最前端,测量当天的生长长度,计算出十字型4条线段的平均值,直到菌丝前端接触平板边缘为止,计算整个生长过程的平均速度,最后算出所有平行试验的平均值。
2 结果与分析
2.1 不同碳氮源对菌丝干重的影响
从图1可以看出,淀粉作为碳源时,菌丝干重最大,为1.46 g,其次是麦芽糖,蔗糖和乳糖作为供试碳源时,菌丝干重最小,每瓶均低于1 g。从图2可知,酵母粉作为氮源时,菌丝干重最大,为1.78 g,与牛肉膏相差不大,无机物硫酸铵和硝酸钾作为氮源时,菌丝干重最小,均低于有机氮源。
图1 不同碳源与菌丝干重的影响
图2 不同氮源与菌丝干重的影响
2.2 不同碳氮源对菌丝球密度的影响
从表1可以看出,以淀粉作为碳源时,菌丝球密度最大,为21.6个/mL,其次是葡萄糖和麦芽糖,差异显著性分析结果显示,碳源为淀粉时,菌丝球密度显著高于蔗糖和乳糖作为碳源时,与麦芽糖和葡萄糖差异不显著。从表2可以看出,酵母粉作为培养基的氮源时,菌丝球密度最大,为31.4个/mL,且在置信度95%的基础上显著高于其他4种氮源。
2.3 不同碳氮源对菌丝球接回平板的萌发时间的影响
从表1可以看出,以淀粉作为碳源时,菌丝球萌发所用时间最短,为34.8 h,与葡萄糖作为碳源时的差异不显著,但显著快于其他3种碳源。由表2可以看出,酵母粉作为氮源时,所有萌发时间最短,为29.8 h,显著低于其他4种氮源。
表1 不同碳源对菌丝球密度及萌发时间的影响
表2 不同氮源对菌丝球密度及萌发时间的影响
2.4 不同碳氮源对菌丝生长速度的影响
从图3可以看出,淀粉作为碳源时,菌丝生长速率最快,为4.4 mm/d,其次是麦芽糖,乳糖作为碳源时菌丝生长速率最慢,为3.3 mm/d。由图4可知,酵母粉作为氮源时,菌丝生长速率最快,为5.9 mm/d,其次是牛肉膏,为5.5 mm/d,硫酸铵和硝酸钾作为氮源时,菌丝生长最慢。
图3 不同碳源对菌丝生长速率的影响
3 结论
对于液体菌种,菌丝干重越大,说明菌种质量也好;菌丝球密度越大,说明菌种越均匀,则接种后的萌发点多,生长整齐;接回平板后萌发时间越短,说明菌种活性越强;生长速度越快,发菌时间就会缩短[25]。由本试验结果可知,淀粉和酵母粉作为海鲜菇液体菌种培养基的碳氮源时,菌丝干重最大,菌丝球密度大且均匀,接回平板后萌发时间最短,生长速度最快。综上所述,海鲜菇液体培养基的最适碳源为淀粉,最适氮源为酵母粉。
图4 不同氮源对菌丝生长速率的影响
4 讨论
如今关于海鲜菇的研究较少,菌种方面更是只有暴增海等做了固体菌种的碳氮源筛选,其结果表明海鲜菇的最佳碳源为麦芽糖,最佳氮源为酵母粉,其中氮源与笔者的结果一致,碳源与笔者的结果不符。其试验中设计的5种碳源中并没有淀粉,而本试验结果显示淀粉作为碳源时得效果要好于麦芽糖,麦芽糖作为碳源时的效果并不理想,有可能是固体培养与液体培养时麦芽糖的存在形式不同,因此影响了海鲜菇菌丝对麦芽糖的吸收,导致结果不同,需做进一步探讨。
[1]孙淑静,刘建忠,胡开辉,等.真姬菇新品种营养成分分析与农艺性状鉴定[J].中国食用菌,2013(3):19-21.
[2]王丽芬,陈桂珍,朱传进,等.关键因子对海鲜菇产量、外观品质的影响[J].中国食用菌,2015,34(5):24-28.
[3]贺立虎,杜双田,吴秀珍,等.白玉菇的营养生理研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版,2012,40(4):180-184.
[4]王丽威,岳喜庆,刘政,等.真姬菇多酚的微波辅助提取及清除DPPH自由基活性的研究[J].食品工业科学,2013,34(8):253-256.
[5]杨同香,吴孔阳,陈俊亮,等.真菌发酵胞外多糖的研究进展[J].食品科学,2016,37(5):265-270.
[6]周浩.真姬菇多糖的提取和组分研究[J].安徽农业科学,2009,37 (30):14879-14880
[7]陶明煊,王玮,王晓炜,等.真姬菇营养成分生物活性物质分析及其多糖清除自由基活性研究[J].食品科学,2007,28(8):404-407.
[8]林忠宁,陈敏健,刘明香,等.真姬菇菇脚和菌糠氨基酸含量测定及营养评价[J].中国食用菌,2012,31(2):44-46.
[9]方璐,齐秋月,李滨,等.白玉菇液体发酵菌丝体生长和产胞外多糖培养基的优化[J].山东科学,2012,25(1):24-31.
[10]李顺风,刘兴华,张丽华,等.真姬菇子实体多糖的提取工艺优化[J].农业工程学报,2008,24(2):281-284.
[11]Ikekawa T.Beneficial Effects of Mushrooms,Edible and Medicinal, on Health Care[J].International Journal of Medicinal Mushrooms, 2001,3(4):291-298.
[12]Lee Y L,Yen M T,Mau J L.Antioxidant properties of various extracts from Hypsizigus marmoreus[J].Food Chemistry,2007,104 (1):1-9.
[13]Kim T H,Park K M,Jung H S,et al.Evaluation of Anti-atopic DermatitisActivityofHypsizigusmarmoreusExtract[J]. Phytotherapy Research,2014,28(10):1539-1546.
[14]Chang J S,Tae B J,Jung O E,et al.Cancer preventive potential of methanolextractsofHypsizigusmarmoreus[J].Journalof Medicinal Food,2009,12(3):493-500.
[15]Pei S Y,Li X C,Bing Z Z.Efficient purification of antiproliferative polysaccharides from Hypsizigus marmoreus with radial flow chromatography[J].Biotechnol Progress,2014,30(4):872-878.
[16]吴琼峰,詹位梨.海鲜菇工厂化高产优质栽培技术[J].福建农业科学,2013(9):49-51.
[17]李月桂,阮时珍,阮晓东,等.代料海鲜菇高产栽培新技术[J].中国园艺文摘,2011,27(8):117-118.
[18]卢成苗,贾金川,范育明,等.海鲜菇工厂化栽培技术[J].上海蔬菜, 2012(4):83-84.
[19]赵书光,张亚丽,张翠娥,等.海鲜菇工厂化袋式高效栽培技术[J].安徽农学通报,2013(23):43-43.
[20]暴增海,杨飞,王增池.不同营养条件对海鲜菇菌丝生长量的影响[J].北方园艺,2011(6):180-181.
[21]黄清荣,姜华,张萍,等.真姬菇液体培养基的正交试验研究[J].安徽农业科学,2005,33(9):1626-1627.
[22]黄清荣,杨立红,钟旭生,等.真姬菇深层培养碳氮源及无机盐的优选[J].湖北农业科学,2005(6):79-81.
[23]王丽娟,刘林德,卜庆梅,等.真姬菇液体培养基筛选和摇瓶发酵条件的研究[J].食品科学,2010,31(17):323-326.
[24]王叔淳.食品卫生检验技术手册[M].北京:化学化工出版社,2002: 117.
[25]杨丽维,王玉,班立桐,等.杏鲍菇液体菌种培养基的筛选和优化[J].北方园艺,2014(6):150-152.
Screening Carbon and Nitrogen Source for Liquid Culture of Hypsizigus marmoreus
Li Wuhui1,Chen Bowen1,Sun Xiaorui2,Meng Junlong2
(1College of Horticulture,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,Shanxi,China;2College of Food Science and Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,Shanxi,China)
In order to select the best carbon and nitrogen source,the effects of 5 carbon sources and 5 nitrogen sources on Hypsizigus marmoreus in liquid culture were studied.Mycelia biomass,the density of mycelial, mycelia germination and the growth speed of mycelium were investigated.The results showed that Hypsizigus marmoreus had abundant biomass,high density,fast germination time and growth speed in starch and yeast powder solution.The optimum carbon source was starch,and the optimum nitrogen source was yeast powder.
Hypsizigus marmoreus;Liquid Culture;Carbon Source;Nitrogen Source
S646.1+9
A论文编号:cjas16100018
山西省煤基重点科技攻关项目“设施食用菌高效碳循环研究与示范”(FT20140301)。
李武辉,男,1991年出生,山西万荣人,在读研究生,主要研究方向为食用菌栽培与育种。通信地址:030801山西省太谷县山西农业大学,E-mail:liwuhui888@163.com。
孟俊龙,男,1977年出生,山西蒲县人,副教授,硕士,主要从事食用菌开发与研究。通信地址:030801山西省太谷县山西农业大学,E-mail:737179565@qq.com。
2016-10-14,
2016-11-10。