有机硒与无机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响研究*
2019-08-13裴冰倩郭家栋汤昕明王术荣
裴冰倩,郭家栋,汤昕明,王术荣
(1.山西农业大学食品科学与工程学院,山西 太谷 030801;2.中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650223)
土壤缺硒属于世界性的问题,在我国就有许多省区存在不同程度的土壤缺硒问题。尤其是从东北到西南的15个省(市、自治区)的部分地区,构成了“贫硒地带”,而苏、皖、鲁、甘、宁等省(自治区)的部分地区也存在相对贫硒现象[1]。硒是人体必需的微量元素之一,人体缺硒会导致克山病、癌症、心血管病、白内障、糖尿病、艾滋病等40余种疾病发病率的上升[2]。目前市面上出现了多种富硒保健食品,但其价格昂贵,难以被广大普通消费者所接受。因此,开发出经济、方便、适合直接食用的富硒产品迫在眉睫[3-4]。
近几年,富硒苹果[5]、富硒葡萄[6]、富硒樱桃[7]等富硒农产品有了较深入研究与开发。榆黄蘑(Pleurotus citrinopileatus Sing.)味道鲜美,营养价值极高,含有蛋白质、维生素和矿物质等营养成分,其中氨基酸含量尤为丰富,属高营养、低热量食品。长期食用,有降低血压、抗癌、增强免疫力的功效,是老年人心血管疾病患者和肥胖症患者的理想保健食品[8]。以榆黄蘑为富硒载体,培养富硒榆黄蘑,可同时发挥硒的作用与其本身固有的营养价值,以及两者协同的生理作用[9]。本研究以不同浓度有机硒与无机硒对照培养榆黄蘑菌丝,探究榆黄蘑的耐硒能力及其适宜的硒生长浓度,以期为富硒榆黄蘑的科学化、规模化和市场化栽培提供理论依据。
1 试验材料
1.1 试验菌株
榆黄蘑菌株由山西农业大学食用菌中心提供。
1.2 主要试剂
硒代蛋氨酸,购自上海生工生物工程有限公司;亚硒酸钠,购自山东西亚化学工业有限公司;其他试剂(葡萄糖、琼脂、KH2PO4、MgSO4)等均为常规试剂。
2 试验方法
2.1 菌种活化和培养
将在4℃冰箱冷藏培养的斜面母种取出,移接到试管中,置于25℃恒温培养箱中培养3 d。将试管中的活化菌丝移接至PDA平板培养基上,放置于25℃恒温培养箱中培养,进一步扩大培养、活化,以供后续试验使用[10]。
2.2 硒标准溶液制备
2.2.1 无机硒标准液
称取干燥的亚硒酸钠2.194 g,加蒸馏水定容至100 mL,得到10 mg·mL-1的标准储备液备用。
2.2.2 有机硒标准液
称取硒代蛋氨酸2.482 g,加蒸馏水定容至1 000 mL,得到1.00 mg·mL-1的标准储备液备用。
2.3 制备不同浓度无机硒、有机硒的PDA培养基
土豆洗净后去皮切块,称取土豆200 g放入锅中,加入蒸馏水1 000 mL,在电炉上加热至沸腾后继续加热20 min,用8层纱布过滤,滤去土豆渣,得到的滤液依次加入琼脂20 g、葡萄糖20 g、蛋白胨1.50 g、KH2PO43.75 g、MgSO41.80 g,搅拌至充分溶解后,加水补充至1 000 mL。取6个大小相同的锥形瓶,分别移取0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL的亚硒酸钠标准溶液加入5个锥形瓶中,放入高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌30 min,用PDA培养基定容到100 mL,分别制成 10 mg·L-1、 20 mg·L-1、40 mg·L-1、60 mg·L-1、80 mg·L-1的不同浓度培养基。以不加无机硒的PDA培养基作为对照组。
同理,以上述方法分别制备成0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1的硒代蛋氨酸有机硒培养基[11]。以不加有机硒的PDA培养基作为对照。
2.4 接种和培养
在超净工作台中将活化好的平板菌种用打孔器打孔,选取同一生长周期的菌丝接入到上述试验组和对照组中。每个浓度重复3次,进行平行对照。置入25℃恒温培养箱进行培养,每3天观察1次,并用十字划线法准确测量并记录菌落直径。
2.5 数据处理
将测量的数据采用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析,并采用Origin 6.1软件绘图。
3 结果与分析
3.1 不同浓度有机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响
不同浓度有机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响情况见图1。
图1 不同浓度有机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响Fig.1 Effect of organic selenium of different concentration on the growth of mycelium of Pleurotus citrinopileatus
由图1可知,有机硒浓度为0.10 mg·L-1的试验组,菌丝生长速度与不添加有机硒的对照组差别不大。有机硒浓度为 0.05 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1、5.00 mg·L-1的试验组,菌丝生长速度明显低于浓度为0.10 mg·L-1的试验组和不添加有机硒的对照组,长势也差于后者。不同浓度有机硒对榆黄蘑菌丝体生长速度的影响情况见表1。
表1 不同浓度有机硒对榆黄蘑菌丝体生长速度的影响Tab.1 Effect of organic selenium of different concentration on the growth rate of mycelium of Pleurotus citrinopileatus
由表1可知,有机硒浓度达到0.10 mg·L-1时菌丝长势较好,生长速度明显加快,表现为菌丝洁白、浓密、粗壮,长势旺盛;有机硒浓度为0.05 mg·L-1时,对菌丝生长表现出抑制作用,硒的浓度为5.00 mg·L-1时抑制作用最明显,生长速度最慢,后期菌丝几乎停止生长。所以硒浓度为0.10 mg·L-1时,利于榆黄蘑菌丝生长培养。
3.2 不同浓度无机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响
不同浓度无机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响情况见图2。
图2 不同浓度无机硒对榆黄蘑菌丝生长的影响Fig.2 Effect of inorganic selenium of different concentration on the growth of mycelium of Pleurotus citrinopileatus
由图2可知,与不添加无机硒的对照组比较,添加不同浓度的无机硒后,菌丝生长速度均受到不同程度的抑制。与硒浓度为 40 mg·L-1、60 mg·L-1、80 mg·L-1的试验组比较,硒浓度为10 mg·L-1~20 mg·L-1时,菌丝长势相对较好。不同浓度无机硒对榆黄蘑菌丝体生长速度的影响情况见表2。
表2 不同浓度无机硒对榆黄蘑菌丝体生长速度的影响Tab.2 Effect of inorganic selenium of different concentration on the growth rate of mycelium of Pleurotus citrinopileatus
由表2可知,添加无机硒后,菌丝生长均受到抑制,当无机硒浓度为10 mg·L-1~20 mg·L-1时,菌丝长势相对较好,菌丝浓厚、洁白、健壮。当无机硒浓度为 40 mg·L-1、60 mg·L-1、80 mg·L-1时,菌丝生长速度缓慢,表现出较强的抑制作用。
4 结论
综上所述,当有机硒浓度为0.10 mg·L-1时,菌丝生长与对照组菌丝生长情况相似,其余浓度均对榆黄蘑菌丝生长有较明显抑制作用;当无机硒浓度为10 mg·L-1~20 mg·L-1时,菌丝生长较好,但相较于对照组菌丝生长情况差,所有浓度均表现为抑制作用。黄春燕等[12]对高温富硒平菇栽培技术研究表明,在硒(Na2SeO3)浓度为80 mg·kg-1~160 mg·kg-1的PDA固体培养基上,菌丝生长良好,当硒浓度超过240 mg·kg-1时,菌丝生长受抑制。张崴等[13]在研究硒对北虫草菌丝体及子实体生长影响作用发现,菌丝体的耐硒(Na2SeO3)能力为9 mg·L-1,在硒浓度为4.5 mg·L-1的培养液中,菌丝体长势较好;培养液硒浓度高于20 mg·L-1时,菌丝体无法生长。本研究表明有机硒(C5H11NO2Se) 浓度为0.10 mg·L-1时,对榆黄蘑菌丝生长较适宜,无机硒(Na2SeO3)浓度为10 mg·L-1~20 mg·L-1时,对榆黄蘑菌丝生长较为适宜。食用菌菌丝的富硒能力具有很大差异,这可能与试验所用硒原料、实际硒浓度以及食用菌种类不同有关。本研究可为榆黄蘑菌丝富硒培养和栽培提供一定的科学依据。