豆渣培养杏鲍菇菌丝体培养基配方的优化

袁华伟 陶 涛 周 敏 魏 溢 尹礼国 王 涛

（1宜宾学院生命科学与食品工程学院，四川宜宾644000；2 固态发酵资源利用四川省重点实验室，四川宜宾644000）

我国为大豆食品生产大国，每年产生大量的豆渣等副产物。豆渣中含有大量的营养物质和有益成分，具有预防癌症、心血管疾病、肥胖症，防止动脉粥样硬化等作用[1-2]。但我国的豆渣利用率较低，大多数直接用作饲料，其营养物质及有益成分未得到充分利用，造成资源的浪费[3]。国内外对豆渣利用的研究日益增多，但利用豆渣固态发酵食用菌的报道较少。杏鲍菇（Pleurotus eryngii）又名刺芹侧耳，不仅味道鲜美，营养成分也十分丰富，植物蛋白含量高达25%，含有18 种氨基酸和提高机体免疫力的多糖[4-6]。近年来，杏鲍菇的栽培量在我国成倍增长。栽培杏鲍菇的主要原料有棉籽壳[7]、桑枝屑[8]、玉米芯[9]、玉米秸秆[10]、生姜秸秆[11]、蔗渣[12]、虎杖药渣等[13-14]。对杏鲍菇菌丝体培养的研究主要集中在营养和生长环境条件等方面[15-17]。

豆渣干基中的蛋白质含量为18.17%，脂肪含量为4.14%，总膳食纤维含量为60.26%[18]。已有利用豆渣固态发酵培养杏鲍菇菌丝体的研究，确定了最适培养条件[19]。有研究表明杏鲍菇菌丝体生长所需的碳氮比在30～60∶1[20-24]。豆渣中的碳氮比并非杏鲍菇菌丝体生长所需的最适碳氮比。为进一步提高豆渣培养杏鲍菇菌丝体的产出率，有必要对杏鲍菇菌丝体固态豆渣发酵培养基的配方进行优化，确定豆渣培养杏鲍菇菌丝体的最优配方。

1 材料与方法

1.1 试验材料

豆渣购于四川宜宾市南溪区豆腐干加工厂，保存于-18 ℃冰箱中待用；杏鲍菇菌种购于四川省农业科学院。

蔗糖、葡萄糖、淀粉、尿素、碳酸铵、氯化铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、甲醛均为分析纯，成都科龙化学试剂厂生产；酵母粉、蛋白胨、琼脂粉，均为生化试剂，北京奥博星生物技术有限公司生产。

1.2 主要仪器设备

MLS-3 781 L-PC 高压灭菌锅，松下医疗器械株式会社；SW-CJ-2FD 超净工作台，苏州合飞净化设备有限公司；TS-211C/111B 恒温摇床，常州冠军仪器制造有限公司；DHG-9240A 恒温干燥箱、LRH-250 生化培养箱，上海齐欣科学仪器有限公司；PHSJ-5 pH计，上海仪电科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

采用不同浓度的碳源及氮源对豆渣培养基的碳氮源进行优化。

1.3.1 杏鲍菇菌丝体发酵工艺

豆渣→烘干→粉碎→加水（使豆渣含水量为70%）→搅拌均匀→装瓶（100 g 豆渣装入500 mL 罐头瓶中）→灭菌（121 ℃，30 min）→接种杏鲍菇液体菌种（接种量10%）→恒温培养箱培养（温度28 ℃，培养6 d）→杏鲍菇菌丝体。

1.3.2 单因素试验

在组培瓶中加入豆渣，分别添加0%、1%、2%、3%、4%（质量百分比，下同）的蔗糖、葡萄糖、淀粉进行碳源的单因素试验；分别添加0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的尿素、碳酸铵、氯化铵进行氮源的单因素试验。

1.3.3 组合试验

在碳氮源的单因素优化试验中确定蔗糖、葡萄糖、淀粉以及尿素、碳酸铵、氯化铵的最适添加量；根据所确定的供试碳、氮源的最适添加量进行组合试验。

在发酵周期内每天定时观测杏鲍菇菌丝体的生长势，发酵结束后测定氨基酸态氮含量。

1.4 理化指标检测

杏鲍菇菌丝体培养结束，按GB 5009.235－2016中的酸度计法测定杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量[25]。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel处理与分析。

2 结果与分析

2.1 供试碳源对杏鲍菇菌丝体生长的影响

由表1可见，在豆渣基质中分别添加蔗糖、葡萄糖、淀粉均会缩短杏鲍菇菌丝体长满组培瓶的时间。杏鲍菇菌丝体的生长势会随培养时间变化，葡萄糖、蔗糖、淀粉的添加量分别为1%、2%、2%时，菌丝体生长的速度最快，到第六天瓶内豆渣培养基中便长满白色菌丝体。

表1 供试碳源对杏鲍菇菌丝体生长的影响

2.2 供试碳源对杏鲍菇菌丝体氨基酸态氮含量的影响

由图1可见，添加蔗糖、葡萄糖、淀粉时，均能提高杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量，不同的碳源对其影响程度不同。蔗糖、葡萄糖、淀粉添加量分别为2%、1%、2%时，杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量分别达最高值，为1.449%、1.409%、1.362%，而添加2%蔗糖效果最好（氨基酸态氮含量最高）。因此，选择蔗糖做碳源，添加量2%。

图1 供试碳源对杏鲍菇菌丝体氨基酸态氮的影响

2.3 供试氮源对杏鲍菇菌丝体生长的影响

由表2可见，在豆渣基质中分别添加碳酸铵、尿素、氯化铵均会缩短杏鲍菇菌丝体长满组培瓶时间。碳酸铵、尿素、氯化铵的添加量分别为0.2%、0.1%、0.1%时，菌丝体生长的速度最快，到第六天瓶内豆渣培养基中便长满白色菌丝体。

表2 供试氮源对杏鲍菇菌丝体生长的影响

2.4 供试氮源对杏鲍菇菌丝体氨基酸态氮含量的影响

由图2可见，添加碳酸铵、尿素、氯化铵时，均能提高杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量，不同的氮源对其影响程度不同。碳酸铵、尿素、氯化铵添加量分别为0.2%、0.1%、0.1%时，杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量达最高值，分别为1.265%、1.451%、1.386%，而三者中添加0.1%尿素效果最好（氨基酸态氮含量最高）。因此，选择尿素做氮源，将添加量控制在0.1%。

图2 供试氮源对杏鲍菇菌丝体氨基酸态氮的影响

2.5 供试碳氮源的组合试验结果

由表4 可见，碳源对杏鲍菇菌丝体影响比氮源明显。以杏鲍菇菌丝体的氨基酸态氮含量作为衡量指标，碳氮源最优组合为蔗糖添加量为2%，尿素添加量0.1%，其氨基酸态氮含量1.484%，为豆渣培养基未添加碳氮成分前（1.069%，图2）的提高了0.39倍。

表3 试验因素及添加量

表4 供试碳氮源的组合试验结果

3 小结

在豆渣培养基中添加供试碳氮源均对杏鲍菇菌丝体的生长起促进作用，但效果因碳氮源种类以及添加量的不同而异。添加碳源比添加氮源对杏鲍菇菌丝体生长的影响更明显，蔗糖、尿素分别为最优的供试碳氮源，也是加入豆渣培养基的最优碳氮组合。

豆渣中含有杏鲍菇菌丝体生长的基本营养物质，但豆渣的碳氮比不是杏鲍菇菌丝体生长的最佳比例，会影响杏鲍菇菌丝体的生长，导致豆渣的利用率及豆渣杏鲍菇菌丝体的产出率未能达到最优。优化培养杏鲍菇菌丝体豆渣培养基的配方，为提高杏鲍菇菌丝体的产出率打下坚实基础。

豆渣培养杏鲍菇菌丝体，既充分利用了豆渣资源，也提高了杏鲍菇菌丝体的营养价值。