奶油硫磺菌的生物学特性研究

陆珠，李玉，于延申※，王欢，任梓铭，王月

（1.吉林省蔬菜花卉科学研究院，吉林 长春 130033；2.吉林农业大学教育部食药用菌工程研究中心，吉林 长春 130118；3.长春中医药大学，吉林 长春 130117）

奶油硫磺菌（Laetiporus cremeiporus）又名奶油绚孔菌，隶属于担子菌门（Basidiomycota）担子菌纲（Basidiomycetes）非褶菌目（Aphyl lophoral es）多孔菌科（Polyporaceae）硫磺菌属（Laetiponts）。担子果单年生，近似侧生柄到无柄，菌盖上表面新鲜时呈浅橙色到橙红色，菌孔表面幼嫩新鲜时呈奶油色到白色，生长在阔叶树倒木、树桩及活树的基部位置，通常生长在寒温带到温带区域的栎属植物上。奶油硫磺菌主要分布在中国、蒙古、韩国和日本等国。在我国的吉林省、黑龙江省、河南省、辽宁省、内蒙古省、山东省、山西省、陕西省、贵州省、四川省、甘肃省和湖北省等省份广泛分布[1]。本实验根据单因素实验筛选出的最优单因素结果设计4因素3水平正交实验对采自吉林省白山市靖宇县的野生奶油硫磺菌的生物学特性[2-5]进行研究，优化菌丝培养条件，进而筛选最佳生长条件，为今后奶油硫磺菌的驯化栽培提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试奶油硫磺菌为吉林省白山市靖宇县采集的野生子实体，经组织分离、纯化获得，现保存在吉林省食用菌研究院（菌株号：JLSHJY2019032）。

1.2 试验方法

1.2.1 单因素试验

1.2.1.1 碳源试验 PDA（基础培养基），以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和可溶性淀粉为碳源，其他成分不变，配制100 mL培养基，倒入3个平板（3个重复），接入直径为5 mm大小的菌块，25℃恒温培养，间隔24 h观察1次，并用平板划线法测量标记菌丝生长长度，连续测量直至出现某一平板长满菌丝。与此同时观察并记录菌丝长势，绘制折线图。

1.2.1.2 氮源试验 PDA，氮源分别为酵母粉、蛋白胨、尿素、硫酸铵和麦麸汁，其他成分不变。处理方法同1.2.1.1。

1.2.1.3 pH试验 PDA，设置pH为5、6、7、8、9等5个梯度。处理方法同1.2.1.1。

1.2.1.4 温度试验 PDA，pH自然，接种后分别放置于15℃、20℃、25℃、30℃和35℃的恒温培养箱培养。处理方法同1.2.1.1。

1.2.1.5 辅助营养KH2PO4、MgSO4、CaCO3和VB1筛选试验 PDA，pH自然，以空白、0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4、0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4、0.1%CaCO3、0.05%VB1作为供试的微量元素。处理方法同1.2.1.1。

1.2.2 正交试验 从单因素实验结果中选出培养效果最佳者，组成4因素3水平的正交试验（表1）。采用PDA培养基，分别添加碳源、氮源和微量元素，改变pH以及温度，置于不同环境下培养。处理方法同1.2.1.1。

表1 L9（34）正交实验设计方案Table 1 The design scheme of the L9(34)orthogonal test

1.3 数据分析

试验图片制作和统计分析的软件为Graph Pad Prism5和SPSS。

2 结果与分析

2.1 碳源对菌丝生长的影响

菌丝在供试的碳源上均能生长，与菌丝长势最好、生长最快的葡萄糖相比均无显著性差异。葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖和可溶性淀粉均是奶油硫磺菌菌丝生长可利用的较好碳源。

图1 不同碳源对菌丝生长速率的影响Fig.1 The effect of the different carbon source on the Mycelial growth

2.2 氮源对菌丝生长的影响

菌丝在酵母浸粉、蛋白胨、硫酸铵和麦麸汁为氮源的培养基上均能生长，在以尿素为氮源的培养基上不能生长。与菌丝长势最好、生长最快的麦麸汁相比，酵母浸粉和蛋白胨无显著性差异，硫酸铵差异显著。

图2 不同氮源对菌丝生长速率的影响Fig.2 The effect of the different nitrogen source on the Mycelial growth

2.3 pH对菌丝生长的影响

菌丝在供试的pH上均能生长。与菌丝长势最好、生长最快的pH为7相比，pH为6无显著性差异，pH为8有差异，但差异不明显，pH为5差异显著，pH为9差异极显著。

图3 不同氮源对菌丝生长速率的影响Fig.3 The effect of the different pH on the Mycelial growth rate

2.4 温度对菌丝生长的影响

菌丝在供试的温度上均能生长，与菌丝长势最好、生长最快的30℃相比，25℃差异显著，15℃、20℃和35℃差异极显著。

图4 不同氮源对菌丝生长速率的影响Fig.4 The effect of the different temperature on the Mycelial growth

2.5 微量元素对菌丝生长的影响

菌丝在供试的微量元素上均能生长，与菌丝长势最好、生长最快的0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4相比，0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4、0.1%CaCO3和0.05%VB1均无显著性差异。

图5 不同微量元素对菌丝生长速率的影响Fig.5 The effect of thedifferent microelement onthe Mycelial growth rate

2.6 碳源、氮源、pH和温度对菌丝生长的影响

含葡萄糖的培养基上菌丝生长速度最快为0.327cm/d，菌丝长势最强，葡萄糖为最适碳源。含麦麸汁的培养基上菌丝生长速度最快为0.415 cm/d，菌丝长势最强，麦麸汁为最适氮源。pH为7时菌丝生长速度最快为0.407cm/d，菌丝长势最强，为最适pH值。温度为30℃时菌丝生长速度最快为0.343 cm/d，菌丝长势最强，为最适培养温度。

2.7 正交实验结果分析

由于考虑到单因素试验不能反映交互作用的影响作用，所以进一步进行正交试验，得出科学实验结果。试验以碳源、氮源、温度和pH组建4因素3水平的正交试验，各试验菌丝生长情况见表3。由表3可以看出第3组菌丝生长速度最快为3.439 cm/d，且菌丝长势最强，则最优配方为葡萄糖、麦麸汁、pH为8，温度为30℃。各个因素的影响程度大小为pH＞温度＞碳源＞氮源。实验结果与表4实验结果吻合。

表2 碳、氮、pH、温度对菌丝生长的影响Table 2 The effect of the carbon,nitrogen source,pH and temperature on the mycelial growth

表3 菌丝生长的正交实验结果的直观分析Table 3 Results of the visual analysis of the mycelial growth

表4 菌丝生长的正交实验结果的方差分析Table 4 Results of the F-test of the mycelial growth

3 结论

通过对奶油硫磺菌菌丝生长所需的碳源、氮源、温度、pH和微量元素的单因素试验可知单因素实验中最适碳源为葡萄糖，最适氮源为麦麸汁，最适pH为7，最适温度为30℃，最适微量元素为0.15%KH2PO4+0.1%MgSO4。正交试验筛选出最优配方为3，即葡萄糖、麦麸汁、pH为8、温度为30℃，各因素影响程度为pH＞温度＞碳源＞氮源。