不同栽培基质对天麻品质的影响

（凯里学院，贵州凯里 556011）

天麻Gastrodia elata是我国名贵中药材，以干燥块茎入药，茎秆亦可入药［1］.传统医疗上，天麻主要用于平静止痛、平抑肝阳、祛风通络、息风止痉等［2-3］.现代植物化学研究表明天麻含有大量的酚类、有机酸及其酯类、甾醇类、多糖等活性物质［4-6］，这些生物活性赋予天麻除传统疗效之外更为广泛的药用功能，包括延缓细胞衰老、降低血压、血脂、增强免疫能力、保护肝功、增智健脑、抗炎、抗免疫等［7-9］.除药用外，天麻还被国家正式批准成为保健品原材料［10］，贵州和云南两省正在试行许可天麻作为食品使用.这些举措将极大提升天麻的消费需求，壮大天麻的产业规模，刺激天麻的生产栽培.

天麻无根无叶，主要靠两种共生菌—萌发菌和蜜环菌提供生长发育所需要的营养，萌发菌提供种子萌发阶段的营养，蜜环菌则为种子萌发为原球茎后的整个营养生长阶段提供营养［10-11］.天麻共生的蜜环菌在为天麻提供营养的同时，自身也需要从腐败的木材（菌材）中吸收营养以维持生长.而栽培天麻用来提供蜜环菌营养的菌材是埋在土壤中的，因此土壤理化性质对菌材及其生长其上的蜜环菌必然产生影响，从而间接影响天麻的生长发育［12］.除了从共生蜜环菌中吸收营养外，天麻还有所谓“第二营养来源”，即从土壤中直接吸收无机及有机营养［13-15］.组培研究表明：外加不同营养液对天麻的营养元素、天麻素和游离氨基酸等含量均有影响［16］.黄祖兴等（2018）利用火山砂与河沙作为对比，研究发现无论是单独用火山砂还是单独用河沙作天麻的栽培基质，天麻的产量、扩繁比、麻色和麻型都没有两者结合的好［17］.然而，栽培土壤质地对天麻的药用和食用的品质的影响研究报道有限.

本试验选用4个不同地域来源的7个天麻品系的白麻，分别同时种植在同一地点的两种不同栽培基质（河沙和半河沙）中.一年后收获成熟箭麻，测定并通过比较它们的可溶性蛋白含量及可溶性多糖含量表现，研究栽培土壤质地对天麻的成分含量的影响，为天麻室内种植或者其它人工培土栽培提供参考.

1 试验材料与仪器

1.1 试验材料

试验所用材料为4 个红麻品系的白麻分别购自湖北省夷陵区（B1）、贵州省施秉县（B2）、贵州省雷山县（B3）和陕西省宁强县（B4），3个乌天麻品系分别购自湖北省夷陵区（B5）、贵州省施秉县（B6）和贵州省雷山县（B7）.栽培用的蜜环菌菌包购自黔东南州本地的天麻公司.

1.2 试验仪器与设备

试验仪器与设备有分光光度计，恒温水浴锅，电子分析天平，高速离心机，恒温干燥箱，容量瓶，玻璃漏斗，量筒，研钵，锥形瓶，试管，移液管，pH 试纸和滤纸.

2 试验方法

2.1 天麻栽培与管理

种麻处理.将同一天麻品系的白麻分别进行筛选，挑出质量好、健康、无损伤、非畸形的大小差不多的白麻称量，随机分成大致等重的2份.

选地作床.选择凯里学院继续教育学院后面的杂木林下作为天麻种植试验地.该地土壤质地疏松，表层土壤肥沃、覆盖有3～5 cm 厚的落叶.在林下挖7个长约2 m，宽约1 m，深约0.5 m的长方形种植床，这些种植床均按长边处垂直于与山坡方向开挖.挖好后将床底杷平，用75%百菌清可湿性粉剂灭菌消毒晾晒一星期待用.

基质处理.将准备好的纯河沙（A1）和50%河沙混合50%表层肥沃土壤充分混合（A2）两种基质分别用75%百菌清可湿性粉剂灭菌消毒翻晒一周待用.

菌材处理.砍下青冈树枝，晾晒半个月脱水，然后将直径为3～5 cm 以下枝条的截成长约100 cm 的长段，将大于5 cm的截成100 cm左右长段且要缝中劈成两半.将所有截成长段的树枝的两端按20 cm间距开一鱼鳞口.取直径约3 cm 枝条截成约20 cm长的小段.最后，将所有的青冈树枝干用75%百菌清消毒后置于林下晾晒备用.

天麻种植.于2018 年3 月6 日种植，方法参考徐东林等［18］.种植前用砖块将种植床从长边的中间隔开，形成一对大约1m2方的2个小的栽培床.同一对栽培坑里面种植的天麻品系相同，菌材和蜜环菌用量、摆放及处理方式相同，唯一不同的是分别使用以上两种预处理的土壤基质进行填埋.

种后管理.天麻栽植后浇一次透水，后期视天气情况不定期浇水，维持土壤的湿度.

2.2 试验样本预处理

将种植一年后的天麻挖出，每个天麻品系随机选择5 个大小均匀的箭麻进行如下处理：洗净泥土，晾干水分，切成0.2 cm 厚薄片，晒干水分，70 ℃烘干，最后碾成粉末过60目筛备用.

2.3 多糖含量测定

可溶性糖含量的测定采用蒽酮-硫酸比色法，该方法的特点是几乎可以测定所有的碳水化合物，包括单糖类、寡糖类和多糖类［19］.首先制作葡萄糖标准曲线（620 nm 波长），然后用热水浸提天麻2 h 得天麻待测样品液，最后依照标准曲线建立的方式测出天麻样品的吸光度值，并根据吸光值计算出天麻样品中可溶性多糖的含量.

2.4 蛋白含量测定

可溶性蛋白质含量的测量采用考马斯亮蓝G-250结合法，该法灵敏度高，易于操作，干扰物质少［19］.首先使用牛血清白蛋白作标准品建立蛋白含量标准曲线（595 nm），然后用热水浸提4 h 后得天麻样品液，最后依照标准曲线建立的方式计算天麻样品的吸光度值，并根据测出吸光值计算出天麻蛋白含量.

2.5 数据统计与处理

使用Excel 软件计算7 个分别栽培A1、A2 两种栽培基质中的天麻品系中的成熟剑麻的可溶性多糖含量及可溶性蛋白质含量的平均值，并绘制图表.使用SPSS16.0 软件进行基于平均值的T 检验，分析不同基质中栽培的天麻的可溶性多糖含量及可溶性蛋白质含量的差异显著性.

3 结果与分析

3.1 7个天麻品系可溶性多糖含量

从表1可以看出：种植于纯河沙基质中的7个天麻品系可溶性多糖含量平均值分别11.15%、10.67%、10.60%、10.46%、10.50%、11.53% 和10.83%，均低于种植于半河沙基质中的平均值12.52%、11.71%、11.72%、11.12%、15.31%、12.57%和12.71%.基于成对平均值的T测验表明：栽培于这两种栽培基质中天麻的可溶性多糖含量存在显著差异（P=0.019 26）.即栽培的土壤质地能够显著影响天麻可溶性多糖含量.栽培在不同基质中的湖北夷陵红天麻品系的多糖含量差异最大，栽培于半河沙基质中的达到15.31%，为所有处理中最高，而栽培于河沙基质中的为10.50%，只有前者的68.58%.栽培在不同基质中的贵州施秉的乌天麻品系的多糖含量差异最少，栽培在半河沙基质中的为11.12%，栽培在河沙中的10.46%，达到前者的94.06%.上述结果说明不同天麻品系的多糖含量对栽培基质的反应的敏感度存在差异，就实验的7个天麻品系而言，来自湖北夷陵的红天麻对栽培基质反应最为敏感.

表1 7个天麻品系在不同基质中种植的可溶性多糖含量

3.2 7个天麻品系可溶性蛋白含量

图1 显示：种植于河沙中的7 个天麻品系的可溶性蛋白含量分别为0.80%、0.66%、0.68%、0.61%、0.74%、0.83%和0.68%，6 个低于，1 个略高于种植于半河沙中的0.86%、0.76%、0.70%、0.66%、0.73%、0.94%和1.01%.基于平均值的成对T 测验显示，这种差异达到了较显著水平（P=0.067 66），说明栽培基质的质地对天麻蛋白质的含量具有较为显著的影响.7个天麻品系中，来自陕西宁强的红天麻品系对栽培基质的差异反应最为敏感.其在半河沙基质中的蛋白质含量为1.01%，为14 个处理中最高，而在河沙中栽培的为0.68%，只有前者的67.33%，其次是湖北夷陵的乌天麻品系，种植于河沙中是种植于半河沙中的88.23%，最不敏感的施秉的乌天麻，种植于河沙和半河沙中的蛋白质含量只相差0.01%，种植于河沙中稍高于半河沙中的1.37%.

图1 7个天麻品系在两种基质中种植的平均可溶性蛋白的含量/%

4 结论与讨论

天麻之所具有重要的药用价值，原因在于它富含活性成分.目前从天麻中分离的酚类，留醇类，多糖和有机酸类等化合物多达80 种以上［20］，其中主要有效活性成分包括天麻素、香荚兰醇、多糖等［21］.对天麻的药理研究主要集中在天麻素方面，但天麻多糖的药理作用也逐渐引起了研究者的注意.相关研究表明：天麻多糖是天麻中的主要糖类，具有优良的抗氧化［22-23］、抗衰老［24］、抗肿瘤［25］、抗病毒［26］、降血压作用［27］.除了药用外，天麻还具有良好的食用价值，已经被国家批准为食用保健品原材料［10］.作为食材，一个重要的品质性状是蛋白质含量，研究表明：天麻蛋白质中含有抑制肿瘤的成分［28］.综上所述，本研究选择可溶性多糖含量及可溶性蛋白质含量这两个指标来衡量栽培基质对天麻品质的影响具有较强的代表性.近年，由于市场需求持续扩大，天麻产业发展迅速.天麻的人工栽培已经从原产地向更广的地域扩散［29］，栽培技术及方式也趋多样化，除了通常所采用的仿野生栽培外，还涌现了很多新的栽培技术方式如箱式栽培［30］、室内栽培［31-32］、温室栽培［33］、人防地洞栽培［34］、沙堆栽培技术［35］、地沟栽培［36］及大棚栽培［37-38］等.传统的仿野生栽培天麻使用的基质都是使用重新回填挖掘栽培床时移开的土壤，而新的栽培技术方式都涉及到培养基质的人工组配.人工组配基质的成分和质地对天麻的品质的影响如何目前鲜少报道.本研究进行了初步的尝试.结果表明：人工组配基质的成分和质地对天麻的药用、食用品质都有显著的影响，因此建议天麻从业者在使用新的栽培技术方式种植天麻时要充分考虑栽培基质的配制问题.根据我们的结果推测，在维持栽培基质的通透性的同时，增加基质的肥力，使天麻“第二营养组织”的作用充分发挥，有利于栽培出更高品质的天麻.