双孢蘑菇液体培养基筛选及培养条件优化

杨阳,孟丽



双孢蘑菇液体培养基筛选及培养条件优化

杨阳1,2,孟丽1*

1. 山东农业大学植物保护学院, 山东 泰安 271018 2. 吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心, 吉林 长春 130118

目前国内双孢蘑菇生产多采用固体菌种进行栽培，但固体菌种在生产过程中存在生长周期长、效率低等问题。因此，本文采用正交试验方法，以双孢蘑菇菌丝体的生物量为测量指标，优化液体菌种的培养基配方及其培养条件，促进菌丝生长，在短期内使菌丝体的生物量达到最大，弥补了固体菌种在生产中的不足。试验结果显示，双孢蘑菇的最佳培养基配方为玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.2%；最适培养条件为温度23 ℃，pH 5，转速200 r/min，250 mL三角瓶中的最适装液量为150 mL。

双孢蘑菇; 液体菌种; 菌丝体生物量; 正交试验

双孢蘑菇（）隶属于真菌界（Fungi）、担子菌门（Basidiomycota）、伞菌纲（Agaricomycetes）、伞菌目（Agaricales）、伞菌科（Agaricaceae）、蘑菇属()[1]，富含多种氨基酸和维生素，是一种高蛋白、低脂肪的营养保健食品[2-4]。栽培品种主要包括白色、奶油色和棕色三个品系，其中白色品系栽培面积最大[5-9]。

食用菌的液体发酵技术是在抗生素发酵技术基础上发展起来的。液体菌种相较于固体菌种具有生产周期短、菌龄一致、接种简便、成本低等特点[10,11]，并且液体菌种的生产效率高，易进行自动化控制，产品质量稳定，产品易于提取和精制，使得产量和质量都明显高于采用固体菌种栽培的生产模式，经济效益显著。

我国双孢蘑菇产业将逐渐向标准化、工厂化和周年化进行发展[12,13]。但目前的栽培模式主要采用固体菌种栽培模式，其生产周期长，生物学转化率低，需投入大量的人力、物力[14]。而液体菌种具有工艺简便、菌种纯、周期短、成本低、操作简单等优点。因此，本试验对液体菌种培养基及培养条件进行优化，为双孢蘑菇液体菌种的生产和应用提供技术参考，以期实现双孢蘑菇产业低碳经济增长的目的。

1 材料和方法

1.1 供试菌株

双孢蘑菇（）2796菌株，由中国农业大学农业生物技术国家重点实验室提供。

1.2 培养基配方

固体马铃薯综合培养基：马铃薯200 g、玉米粉20 g、硫酸镁1.5 g、磷酸二氢钾1.5 g、蛋白胨1 g、琼脂20 g、葡萄糖20 g，蒸馏水定容至1000 mL。

液体培养基配方：

配方A：玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.2％；

配方B：玉米淀粉3％，蔗糖2％，蛋白胨0.5％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.1％；

配方C：麸皮3％，玉米粉1％，酵母粉0.5％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.1％；

配方D：黄豆粉2％，玉米粉2％，葡萄糖2％，磷酸二氢钾0.05％，硫酸镁0.2％，麦麸0.2％；

配方E：蔗糖3%，蛋白胨1.5%，磷酸二氢钾0.1%，硫酸镁0.1%；

配方F：葡萄糖3％，木糖3％，蛋白胨0.3％，黄豆芽5％，磷酸二氢钾0.1％，硫酸镁0.05％，硫酸铵0.2%。

1.3 试验方法

1.3.1菌种扩繁在无菌条件下，用接种铲从双孢蘑菇斜面菌种上切取1 cm3的菌块接种至PDA培养基上，24 ℃恒温培养25 d，挑选菌丝洁白、粗壮、浓密、无污染的平板作为供试菌种。

1.3.2 不同液体培养基配方对双孢蘑菇菌丝体生长的影响在无菌条件下，利用打孔器，将菌种分别接入含有不同培养基配方的250 mL三角瓶中，每个三角瓶中接入五个直径1 cm的菌块，装液量为100 mL。每个配方4个重复，置于23 ℃，200 r/min的摇床中振荡培养7 d。观察记录不同液体培养基配方中菌液的澄清度、气味、菌丝球密度，并对不同液体培养基中菌丝体的生物量进行测定。

1.3.3不同培养条件对双孢蘑菇菌丝体生物量的影响采用生物统计学L9（34）正交表测定不同培养条件下双孢蘑菇菌丝体的生物量，采用250 mL三角瓶进行振荡培养，筛选液体菌种的最佳培养条件。正交试验因素和水平见表1。

表1 试验因素和水平表

2 结果与分析

2.1 不同液体培养基配方对双孢蘑菇菌丝体生长的影响

双孢蘑菇菌丝体在不同液体培养基中生长情况的研究结果显示：配方A中的菌丝体生长最好，菌丝球稠密且大小均匀，菌液澄清，气味芳香，生长状况最佳，其次是配方B和配方C，菌丝球数量较多，而配方D、E和F中的菌丝球生长较差，菌液浑浊，不具有菌丝体发酵后的芳香气味（表2，图1）。并且通过测定不同液体培养基中菌丝体的生物量，结果显示配方A>C>B>D>F>E，配方A菌丝体的生物量最大，而配方D、E和F中菌丝体的生物量较少（图2），因此配方A最适合双孢蘑菇菌丝体生长，而配方D、E和F则不适合用于双孢蘑菇菌丝体的液体培养。

表2 不同液体培养基配方对双孢蘑菇菌丝体生长的影响

注：+++ 菌丝球多；++菌丝球较多；+菌丝球少；——表示菌丝体不具有发酵后的芳香气味。

Note: +++ Abundent mycelium pellets; ++ Much mycelium pellets; + Few Mycelium pellets; —— It doesn’t have aromatic odor after fermentation.

图1 双孢蘑菇菌丝体在不同液体培养基配方中的生长状况

图2 双孢蘑菇在不同液体培养基配方中菌丝体生物量

2.2 不同培养条件对双孢蘑菇菌丝体生物量的影响

本试验采用已筛选获得的最佳培养基配方A作为正交试验的培养基，根据正交试验结果（表3），比较各因素的极差R值，结果显示影响双孢蘑菌丝体生物量的因素中RB>RA>RC>RD，并且对正交试验结果进行方差分析（表4），说明在四个因素中pH对菌丝体生物量的影响最大，其次是培养温度和转速，而装液量对菌丝体的生物量影响最小。通过对正交试验中各因素的K值分析，得到菌丝体生物量最优培养基组合为A2B1C2D3，即双孢蘑菇液体菌种的最佳培养条件为培养温度23 ℃、pH 5、转速200 r/min、装液量150 mL。

表3 双孢蘑菇液体菌种培养条件正交试验结果与分析

表4 培养条件正交试验结果方差分析

3 结论

本实验通过不同液体培养基配方及培养条件对双孢蘑菇菌丝体的影响进行研究，筛选出双孢蘑菇的最佳液体培养基配方为玉米淀粉培养基，其成分组成是：玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.2％。双孢蘑菇的最适培养条件为温度23 ℃，pH5，转速200 r/min，装液量150 mL。

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Optimization of the Screening and Culture Conditions ofthe Liquefied Spawn of

YANG Yang1,2, MENG Li1*

1.271018,2.130118,

At present, the solid spawn is widely used in the cultivation ofin China. However, the growth cycle of solid spawn is very long and the efficient is low. Therefore, the orthogonal test method was used in this paper, taking the biomass of mycelium ofas the measurement index, the medium formulation and culture conditions of liquefied spawn were optimized to promote the growth of mycelium, the biomass of mycelium was maximized in a short time, this made up for the deficiency of solid spawn in production. The results illustrated the best medium formula was composed of 3% corn starch, 2% sucrose, 0.5% yeast powder, 0.15% potassium dihydrogen phosphate and 0.2% magnesium sulfate. The optimum culture conditions were as follows: temperature 23 ℃, pH 5, rotational speed 200 r / min, the optimal volume of liquid in 250ml triangular bottle 150 mL.

; liquefied spawn ; mycelial biomass; orthogonal experiment

S646.1

A

1000-2324(2018)03-0393-03

2017-03-06

2017-03-23

山东省自然科学基金(ZR2016CL13);山东农业大学校青年科技创新基金(23855);中国博士后科学基金(76440)

杨阳(1990-),女,硕士,主要从事食用菌遗传育种工作. E-mail:1363094183@qq.com

Author for correspondence. E-mail:mengli0121@126.com