巨菌草替代部分木屑对猴头菇菌丝生长的影响及条件优化*

赵瑞华，贺晓龙，刘月芹，汪 飞

（1.延安大学生命科学学院，陕西 延安 716000；2.陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心，陕西 延安 716000；3.陕西省红枣重点实验室，陕西 延安 716000；4.延安市微生物研究所，陕西 延安 716000）

猴头菇（Hericium erinaceus），又称猴头菌，因其子实体形状酷似猴头得名，其肉质柔软细滑，味道鲜美可口，是一种具有重要食（药） 用价值的真菌[1-4]。猴头菇营养价值丰富，含有大量蛋白质、不饱和脂肪酸和人体所需微量元素等，具有降低血胆固醇，提高肌体免疫力，延缓衰老，防癌抗癌，治疗消化道疾病等功效[1-4]。然而，目前野生猴头菇在我国数量较少，主要靠人工栽培来满足日益增长的市场需要。近年来，猴头菇的栽培技术在不断改良发展，由原来的椴木栽培已发展为袋料栽培[5-6]。袋料栽培具有很多优点，如广泛的原料来源、较短的生产周期、丰厚的产量、较大的收益等，因此被广泛使用。猴头菇栽培料可根据地区选择不同原料，但猴头菇是一种木腐真菌，栽培中主要以杂木屑为主，而杂木屑的获取需要通过砍伐树木，再经过人为加工，不利于林木资源和环境的保护，因此需要寻找能替代木屑的经济环保原料。

巨菌草（Pennisetum giganteum） 是多年生狼尾草属（Pennisetum）植物，适宜在热带、亚热带、温带生长和人工栽培。植株高大、抗逆性强、产量多、粗蛋白和糖分含量高。早期林占熺[7-8]曾研究利用野草替代木屑栽培食（药）用菌并取得了巨大成功，故以菌草栽培食（药）用菌的技术被广泛研究。马晓龙等[9]利用巨菌草栽培平菇（Pleurotus ostreatus）的配方筛选试验表明，巨菌草与棉子壳1∶1配比时，可提高菌丝生长速度，且生物学转化效率也增加了7.64%；陈晓斌等[10]研究菌草栽培杏鲍菇（Pleurotus eryngii） 结果显示，当含60%菌草栽培料栽培杏鲍菇生长最好；黄玉琴等[11]开展菌草栽培银耳（Tremella fuciformis） 试验，发现70%菌草含量栽培银耳菌丝生长速度最快。

通过利用延安地区资源丰富的巨菌草作为部分主料，探索其在猴头菇菌丝生长阶段与木屑的最适比例，并对菌丝生长条件进行优化；以期促进当地菌草产业发展，为猴头菇栽培提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 菌种与试剂

猴头菇菌种由延安大学生命科学学院食用菌试验室提供；干巨菌草（已粉碎）、木屑、麸皮、石膏粉、葡萄糖、玉米粉、琼脂粉等均为市售优级。

PDA斜面培养基：土豆20%、葡萄糖2%、琼脂2%，水1 000 mL，pH自然，经121℃高压灭菌30 min。

1.2 仪器与设备

LDZM-60KCS立式压力蒸汽灭菌锅，上海申安医疗器械厂；SW-CJ-2F超净工作台，苏州净化设备有限公司；WT系列电子天平，杭州万特衡器有限公司；PHS-25pH测试仪，上海仪电科学仪器股份有限公司；LXT-500C型食用菌培养料水分测定仪，深圳市莱希特仪器设备有限公司；GHP-9080隔水式恒温培养箱，上海齐欣科学仪器有限公司。

1.3 菌草栽培猴头菇配方筛选

1.3.1 扩大培养

将猴头菇菌种接种于斜面培养基，置于27℃培养箱中培养至菌丝长势强壮备用。

1.3.2 栽培料预处理

木屑提前1周用水充分浸泡，装袋前再晾至适宜水分含量，除去芳香类物质。巨菌草用时提前晾晒，防止其吸潮变质，影响试验结果，麸皮等辅料在装袋前拌入主料，以免营养损失[12]。

1.3.3 原种制备

按照麸皮17%、玉米粉1%、石灰1%、蔗糖1%，木屑80%的比例称取原料；加水搅拌均匀，测定栽培料含水量；每瓶装80 g，在瓶内栽培料底留1个孔，有利于接种和均匀发菌，后用带孔塑料瓶盖封住瓶口，擦去瓶身余料，防止后期污染；121℃高压灭菌30 min，冷却至室温后，挑选长势良好的猴头菇菌丝，接种于瓶中；将接种后的料瓶放置于20℃～25℃恒温培养箱中黑暗培养，空气相对湿度保持在60%～65%，在此过程中及时检查污染情况，通风换气。

1.3.4 栽培配方筛选

设置巨菌草和木屑不同比例的5种栽培料配方，见表1。

表1 栽培料配方Tab.1 Formula of cultivating materials

每支原种转接5袋栽培种，pH调至5.0。菌袋合理摆放于菌架，培养箱温度23℃～26℃，空气相对湿度65%左右，待菌丝长至菌袋1/3时，培室箱温度降至21℃～23℃，每天通风1次～2次，每次60 min～90 min，及时检查有无污染菌袋并清除。

1.3.5 菌丝生长速度测定

待菌袋中猴头菇菌丝覆盖料面后，沿菌丝生长的前沿划线，10 d后再沿菌丝生长前沿划线，测量两线之间的距离，计算菌丝生长速度，各配方均重复测定5次，取平均值，即为菌丝生长速度；同时，记录菌丝长满料袋时间、色泽、杂菌污染及菌丝长势[13]。菌丝生长速度（V，mm·d-1）的计算公式为：

式中：S为菌丝长度（mm）；D为菌丝生长天数（d）。

1.4 猴头菇菌丝生长条件优化

1.4.1 单因素试验

根据上述试验筛选出的最佳栽培配方，以猴头菇菌丝生长综合评价为指标，分别研究栽培料含水量、接种量、pH和栽培料温度对猴头菇菌丝生长的影响。各单因素试验中固定因素的设置为通常范围内值。

1）栽培料含水量对猴头菇菌丝生长的影响

固定栽培料接种量10%，pH 5，栽培料温度25℃，考察栽培料含水量（55%、60%、65%、70%）对猴头菇菌丝生长的影响。

2）接种量对猴头菇菌丝生长的影响

固定上述试验确定的最佳栽培料含水量，pH 5，栽培料温度25℃，考察接种量（5%、10%、15%、20%）对猴头菇菌丝生长的影响。

3）pH对猴头菇菌丝生长的影响

固定上述试验确定的最佳栽培料含水量和最佳接种量，栽培料温度25℃，考察pH（4、5、6、7）对猴头菇菌丝生长的影响。

4）栽培料温度对猴头菇菌丝生长的影响

固定上述试验确定的最佳栽培料含水量、最佳pH及最佳接种量，考察栽培料温度（22℃、25℃、28℃、31℃）对猴头菇菌丝生长的影响。

1.4.2 正交试验

以猴头菇菌丝生长综合情况为指标，在单因素试验的基础上，选取各因素进行3水平L9(34)正交试验，优化猴头菇菌丝生长条件。

1.4.3 数据处理

利用IBM SPSS Statistics 21.0软件处理数据。

2 结果与分析

2.1 巨菌草栽培猴头菇配方筛选结果

固定栽培料配方中其他原料的添加量，考察巨菌草和木屑的不同配比对猴头菇菌丝生长的影响，结果见表2。

表2 不同配方对猴头菇菌丝生长的影响Tab.2 Effects of different formulas on the growth of Hericium erinaceus mycelium

由表2可知，在D处理（60%巨菌草和20%木屑）条件配比下，菌丝生长速度明显高于其他组，在P＜0.05水平上与其他组差异显著，且满袋天数短，菌丝更强壮、茂密，菌丝生长综合评价最高，因此选定菌草添加量为60%。

2.2 猴头菇菌丝生长条件优化

2.2.1 单因素试验结果

1）栽培料含水量对猴头菇菌丝生长的影响

当栽培料含水量分别为55%、60%、65%、70%时猴头菇菌丝生长情况见表3。

表3 含水量对猴头菇菌丝生长的影响Tab.3 Effect of water content on the growth of Hericium erinaceus mycelium

由表3可知，含水量对猴头菇菌丝生长有较大影响，在含水量不同的情况下，菌丝生长速度存在显著性差异，且当含水量保持在65%时，菌丝生长最茂盛、长满料袋所用天数最少、平均生长速度最快、菌丝生长综合评价最高。因此，确定栽培料最佳含水量为65%。

2）接种量对猴头菇菌丝生长的影响

当栽培料接种量分别为5%、10%、15%、20%时猴头菇菌丝生长情况见表4。

表4 接种量对猴头菇菌丝生长的影响Tab.4 Effect of inoculum size on the growth of Hericium erinaceus mycelium

由表4可知，接种量对猴头菇菌丝生长有一定影响，在接种量差异较大的情况下，菌丝生长速度存在显著性差异，但接种量10%和15%时各项指标差异很小，且当接种量保持在10%～15%时，菌丝生长最茂盛、长满料袋天数最少、平均生长速度快、菌丝生长综合评价最高。从经济成本角度考虑，选择最佳接种量为10%。

3） pH对猴头菇菌丝生长的影响

当栽培料pH分别为4、5、6、7时猴头菇菌丝生长情况见表5。

表5 pH对猴头菇菌丝生长的影响Tab.5 Effect of pH on the growthof Hericium erinaceus mycelium

由表5可知，pH对猴头菇菌丝生长有较大影响，不同培养料pH的菌丝生长速度存在显著差异，且当pH为5时，菌丝生长最茂盛、长满料袋天数最少、平均生长速度最快、菌丝生长综合评价最高。因此，确定最佳pH为5。

4）栽培料温度对猴头菇菌丝生长的影响

当栽培料温度分别为22℃、25℃、28℃、31℃时猴头菇菌丝生长情况见表6。

表6 培养料温度对猴头菇菌丝生长的影响Tab.6 Effect of culture medium temperature on the growthof Hericium erinaceus mycelium

由表6可知，栽培料温度对猴头菇菌丝生长有较大影响，并且在料温不同的情况下，菌丝生长速度存在显著性差异，且当栽培料温度保持在25℃时，菌丝生长最茂盛、长满料袋天数最少、平均生长速度最快、菌丝生长综合评价最高。因此，确定最佳栽培料温度为25℃。

2.2.2 正交试验结果

正交试验因素与水平设计见表7，正交试验结果见表8。

表7 正交试验因素水平表Tab.7 Factors and levels of orthogonal experiment

表8 正交试验结果Tab.8 Results of orthogonal experiment

由表8可知，极差R值依次为D＞A＞C＞B，对猴头菇生长情况影响大小即栽培料温度＞栽培料含水量＞pH＞接种量。通过比较各个因素的平均值大小，可知最佳条件组合为A2B1C2D1，但是表中综合结果排序第一为试验9（A3B3C2D1），因此对这两组组合进行了验证试验，试验结果见表9。

表9 验证试验结果Tab.9 Results of verification experiment

如表9所示，A2B1C2D1组合的菌丝生长综合结果优于A3B3C2D1，所以最优条件组合为A2B1C2D1，即巨菌草栽培猴头菇的最佳菌丝生长条件为栽培料含水量65%、接种量10%、pH 5、栽培料温度25℃。在此条件下，菌丝平均生长速度为4.67 mm·d-1，菌丝长满天数为28 d，菌丝色泽雪白、健壮，无杂菌感染。各因素正交试验结果方差分析见表10。

表10 正交试验结果方差分析Tab.10 Variance analysis of orthogonal experiment results

由表10可知，4个因素中栽培料温度对猴头菇菌丝生长的影响显著（P＜0.05），栽培料含水量、接种量和pH影响无显著差异。

3 结论与讨论

利用巨菌草部分替代木屑栽培猴头菇，通过菌丝生长速度、长满天数、色泽和杂菌污染情况等得出巨菌草与木屑在猴头菇菌丝生长阶段的最适配比为3∶1，效果比常规配方好，说明巨菌草可以部分替代木屑作为一种猴头菇栽培主料。以菌丝生长综合评价为指标，对影响菌丝生长的栽培料含水量、接种量、pH及栽培料温度4个因素进行单因素试验，并在此基础上，通过正交试验优化巨菌草栽培猴头菇的菌丝生长条件，结果表明当栽培料含水量65%、接种量10%、pH5、栽培温度25℃时，菌丝生长综合指标最好。

试验结果可为巨菌草栽培猴头菇提供理论参考，也可促进延安地区菌草产业发展。试验虽探究了巨菌草对猴头菇菌丝生长阶段的影响，但后续还应深入研究其对出菇阶段的影响及生物转化率等的影响。另外，本试验材料为干巨菌草，对鲜巨菌草替代木屑配方比例及栽培条件的影响仍需进一步探究。