木醋液对羊肚菌液体培养菌丝生长的影响
2019-10-08范冬茹范瑞红王丹丽
范冬茹 范瑞红 马 珂 王丹丽
(伊春林业科学院,黑龙江伊春153000)
木醋液为天然生物制剂,以农林废弃物为原料,通过热裂解技术提取粗炼得到。木醋液含有多种化合物及K、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe等矿物质,此外还含有维生素B1和B2,是一种天然的植物生长调节剂[1]。木醋液加入食用菌的培养基中,对食用菌的菌丝体、子实体的生长有明显促进作用[2]。
羊肚菌(Morchella denta)又名美味羊肚菌,俗称羊雀菌、包谷菌等,隶属于子囊菌亚门(Aseomycoti—na)、盘菌(Diseomyeetes)、盘菌目(Pezizales)、羊肚菌科(Morchellaceae)、羊肚菌属(Morchella)[3]。羊肚菌具有极高的营养价值和药用价值,是一种大型的食用兼药用真菌。野生羊肚菌产量极小,近年来人工栽培技术有所突破,但目前仍供不应求,价格仍然偏高,从而限制了羊肚菌的开发及应用。液体发酵技术具有培养条件易控制、菌丝体生长速度快、量大等优点,为羊肚菌的开发利用提供了很好的途径。
目前国内外对于羊肚菌的液体深层发酵技术有一定的研究,木醋液在金针菇等食用菌液体发酵上也有应用,但木醋液在羊肚菌液体发酵中的应用鲜有报道。为此,笔者研究了木醋液对羊肚菌液体培养时菌丝生长的影响,以期为羊肚菌发酵产品的开发利用提供一定参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
羊肚菌菌株:六妹羊肚菌(Morchella sextelata),伊春林业科学院保存。
菌种活化培养基(PDA培养基):马铃薯200 g,葡萄糖20 g,琼脂20 g,加水1000 mL,pH自然。
液体基础培养基[4]:马铃薯200 g,葡萄糖20 g,蛋白胨0.5 g,牛肉膏0.5 g,pH自然,加水1000 mL。
木醋液:山东润益生物科技有限公司生产。
1.2 试验方法
1.2.1 菌种活化
将马铃薯洗净、去皮、切块,煮至熟而不烂为止,四层纱布过滤后,加入葡萄糖、琼脂,加热使之融化混合均匀,加水定容,分装在试管中。121℃灭菌30 min,摆斜面放凉备用。无菌环境下,取4℃下保存的斜面羊肚菌菌种,接种于斜面上,在20℃恒温培养箱中培养5~7 d。
1.2.2 液体培养基制备
按照液体培养基配方制作培养基,分装在容量为250 mL三角瓶中,每瓶100 mL。并将木醋液分别按浓度(g∕100 mL)0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%添加到三角瓶中,以空白为对照,灭菌。
1.2.3 液体培养
在无菌条件下,从斜面培养基上挑取羊肚菌菌丝体,接入装有液体培养基的三角瓶中,每瓶10个接种点,置20℃恒温摇床振荡培养,转速140 r∕min,培养8 d。
1.2.4 观察测定内容及方法
1.2.4.1 菌丝体形态特征观察
培养结束后,对菌丝体形态特征进行观察描述:菌丝球形态、菌丝球大小、菌丝密度、培养液颜色,记录菌丝萌发时间。
1.2.4.2 菌丝干重测定方法
接种后,分别于第2天、4天、6天、8天测量菌丝干重。培养液经过滤网过滤,所得菌丝体用蒸馏水再反复洗涤2~3次后,置于80℃干燥箱中烘干至恒重,电子天平称量菌丝体干重。并计算出每100 mL发酵液中的菌丝体生物量(g∕100 mL),计算3次重复的平均值。
菌丝生物量(g∕100 mL)=菌丝干质量(g)∕发酵液总体积(100 mL)
1.2.4.3 培养液pH测定
分别对培养前及培养8 d后的不含菌丝的培养基测定pH。取每组3次重复的平均值。
2 结果与分析
2.1 不同浓度木醋液液体培养基中羊肚菌菌丝体形态特征
如表1所示,羊肚菌在木醋液浓度为0.05%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的液体培养基中均可生长,同时羊肚菌菌丝体和培养基状态存在较明显的差异。菌丝萌发时间:除了木醋液浓度0.6%、0.8%的培养基中菌丝第3天萌发,其他均在第1天萌发;木醋液浓度为0.05%、0.1%、0.2%的培养基中菌丝球比对照大,但菌丝密度相当,木醋液浓度04%、0.6%、0.8%培养基中菌丝球大小及菌丝密度都不及对照,且长势越来越差,说明木醋液超过一定浓度对羊肚菌菌丝生长具有抑制作用。培养8 d后各培养基的颜色也存在明显不同,对照培养基呈红棕色,木醋液浓度0.05%、0.1%、0.2%、0.4%培养基呈橘黄色,而木醋液浓度0.6%、0.8%培养基呈褐色。
表1 不同浓度木醋液液体培养基中羊肚菌菌丝体特征
因为木醋液本身呈深褐色,所以在菌丝培养之前各培养基的颜色是随着木醋液浓度的增加而加深。而木醋液浓度0.05%、0.1%、0.2%、0.4%的培养基随着培养时间的延长,颜色变浅,可能是因为羊肚菌菌丝对培养基成分和木醋液分解利用的缘故。而木醋液浓度0.6%、0.8%的培养基羊肚菌菌丝生长受到抑制,对培养基成分和木醋液的分解利用较少,所以培养液颜色变化不明显。
2.2 不同浓度木醋液液体培养基中羊肚菌的菌丝生物量
接种后第2天、4天、6天、8天测定的羊肚菌菌丝生物量见图2。此图2可见,在一定培养温度,羊肚菌菌丝生物量与发酵时间有一定的正相关性,即发酵时间越长,菌丝产量越大[5]。接种第2天时,木醋液浓度0.05%、0.1%菌丝生物量高于对照,木醋液浓度0.2%、0.4%菌丝生物量小于对照,而木醋液浓度0.6%、0.8%菌丝未萌发,培养基中仅见数个接种点。由此可见,与对照相比,较高浓度的木醋液(高于0.2%)对羊肚菌菌丝萌发及生长有抑制作用。接种4 d、6 d、8 d时,木醋液浓度0.05%、0.1%、0.2%菌丝生物量均高于对照,而木醋液浓度0.4%、0.6%、0.8%菌丝生物量均少于对照,其中木醋液浓度为0.2%,在第4天、6天、8天菌丝生物量均为各处理中的最大值,培养第8天时,菌丝生物量比对照提高13.1%,说明木醋液浓度0.2%为试验最佳添加浓度。
图1 培养基颜色对比
图2 不同浓度木醋液培养基中羊肚菌菌丝生物量
2.3 培养液pH变化测定结果
分别对培养前培养基及培养8 d后的不含菌丝的培养基进行pH测定。如图3。培养前pH随着木醋液浓度的增大而降低,原因是木醋液具有一定的酸性,浓度越大,培养基pH越低。刘伟指出,羊肚菌菌丝生长的适宜pH为6.4~8.7,最适宜为7.7[6]。而当木醋液浓度为0.4%、0.6%、0.8%时,pH均小于6.4,这可能是这三组羊肚菌菌丝生长状态较差的主要原因。培养后各组中的pH较培养前pH均略有升高,但差异不显著,可能是因为羊肚菌菌丝在发酵过程中对木醋液中的酸性化学物质分解利用,从而使酸性降低[5]。其中当木醋液浓度为0.2%时,培养前后pH相差最大,可能是因为羊肚菌对木醋液中的酸性化学物质利用最多,或许可以解释为何该培养基羊肚菌菌丝长势最好。
图3 羊肚菌培养前后培养基pH变化
3 小 结
试验结果表明,在羊肚菌液体培养基中添加木醋液,对羊肚菌菌丝生长存在一定在影响。当木醋液浓度为0.05%~0.2%时,对羊肚菌菌丝生长具有促进作用,其中当浓度达到0.2%时,菌丝萌发快,生长状态最好,生物量最高。当木醋液浓度为0.4%~0.8%时,对羊肚菌菌丝生长具有抑制作用,结合培养前后的pH变化情况分析,可能是酸度过高,超过羊肚菌菌丝生长的最适范围的原因,其机理有待于进一步试验研究。