硫磺菌鉴定及人工驯化栽培研究
2023-11-08程天帅卯明娟杜雨桐李卓宸赵玉俊刘迪
程天帅 卯明娟 杜雨桐 李卓宸 赵玉俊 刘迪
摘 要:硫磺菌是一种珍贵的药食兼用的大型真菌,ITS分类鉴定为奶油硫磺菌(Laetiporus cremeiporus),对该菇进行培养条件优化研究结果为,最佳培养条件为:葡萄糖25g·L-1,酵母膏2.0g·L-1,氯化钠0.5g·L-1;驯化栽培试验出现原基,表明该菌驯化成功,本试验为开发利用及生产栽培这一野生资源奠定理论基础。
关键词:硫磺菌;鉴定;培养基优化;驯化栽培
硫磺菌(Laetiporus)又名硫磺多孔菌[1-2],具有基内菌丝和气生菌丝[3],子实体在药用方面有较大作用[4],内含齿孔酸,可合成甾体药物肾上腺皮质激素,在很多疾病上有很好治疗作用[5],多糖[6]以其它成分含量也较丰富[7],具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤作用[8]。本研究对野生硫磺菌鉴定,活性成分测定,培养基优化,驯化栽培进行研究,旨在为药用真菌资源的驯化和利用提供理论和实验基础。
1 材料与方法
1.1 菌株:菌株于2021年6月21日采自吉林省延边朝鲜族自治州延吉市园艺农场四队苹果梨园(东经129°27′33″,北纬42°54′56″,海拔218m),其余试验材料(LH、Li、Dai)均来自延边大学农学院食药用真菌研究所。
1.2 方法
1.2.1 ITS鉴定:菌丝体DNA提取利用试剂盒,鉴定利用ITS通用引物ITS1和ITS4对DNA样本序列进行PCR扩增,产物进行测序。将获得的ITS序列利用NCBI进行比对,采用MEGA 11.0软件构建系统发育树。
1.2.2 营养成分测定:分别对4个菌株进行多糖、黄酮、三萜、多酚的测定,进行超声提取后紫外分光光度计在相应波长下测定吸光值,并带入标准曲线计算含量。
1.2.3 硫磺菌菌丝体培养基优化
1.2.3.1 单因素试验:基础培养基:葡萄糖20g·L-1、蛋白胨2.0g·L-1、
硫酸镁0.5g·L-1、琼脂20g·L-1,水1L。碳源:添加等量葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖;氮源:添加蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、硝酸铵、黄豆粉;无机盐:添加硫酸镁、氯化钠、硫酸锌、硫酸锰、磷酸二氢钾,以基础培养基不加相应物质为对照;设置3个重复,置于25℃避光培养7~10d,用十字交叉法测定菌落直径。
1.2.3.2 正交试验:对碳源、氮源、无机盐三个单因素进行正交设计选出最优组合,以确定硫磺菌的最佳培养基配方。正交设计采用L9(33)试验设计(见表1)。
1.2.4 硫磺菌培养料筛选
1.2.4.1 二级种培养基筛选:二级级种分别选用以麦麸20%、石膏1%、白糖1%为基础,分别添加杂木屑78%、棉籽壳78%、苹果梨木屑78%,以杂木屑41.5%、麦麸10%、玉米粉5%、石膏1%、白糖1%为基础分别添加棉籽壳41.5%、苹果梨木屑41.5%。以麦麸10%、玉米粉5%、石膏1%、白糖1%为基础配方,分别在两个配方中添加苹果梨木屑41.5%、棉籽壳41.5%,设置5个重复,25℃恒温培养,记录吃料速度、长势、满瓶时间。
1.2.4.2 三级种培养基筛选:三级种培养料以杂木屑、苹果梨木屑、棉籽壳为主料,在麦麸10%、石膏1%、白糖1%的栽培袋中分别加入杂木屑83%和玉米粉5%,杂木屑86%和玉米粉2%,苹果梨树木屑83%和玉米粉5%,苹果梨树木屑86%和玉米粉2%,杂木屑43%、棉籽壳43%和玉米粉2%,杂木屑54%、棉籽壳29%和玉米粉5%,苹果梨木屑54%、棉籽壳29%和玉米粉5%,设置5个重复,25℃培养,记录生长速度、生长势、菌满袋天数。
2 结果与分析
2.1 形态学鉴定:硫磺菌(LHJ)子实体没有着生菌柄,菌盖直生于菌丝基部,呈扇形,菌盖直径12~14cm,菌盖边缘厚度0.2~0.4cm,橘黄色,表面有白色絨毛,边缘呈波浪状,菌肉呈乳黄色,有明显沟壑(见图1)。
2.2 ITS鉴定:菌株LHJ、LH、Li为硫磺菌属(Laetiporus Murrill)的奶油硫磺菌(Laetiporus cremeiporus),菌株Dai为硫磺菌属(Laetiporus Murrill)的硫色硫磺菌(Laetiporus sulphureus),与形态学鉴定结果相符(见图2)。
2.3 活性成分分析:对4个菌株活性成分进行测定,如表2,菌株LHJ其多糖、多酚、黄酮、三萜含量均最高,且显著高于其他菌株,综合得出菌株LHJ最优,后续选取该菌株进行试验。
2.4 培养基优化
2.4.1 碳源:如表3,以葡萄糖为碳源的硫磺菌菌丝体长势最好。综合碳源的适用顺序为:葡萄糖>麦芽糖>果糖>蔗糖>乳糖。
2.4.2 氮源:菌丝体在不同氮源下均可生长,如表4,蛋白胨最佳,硝酸铵最弱,无氮源中基本停止生长。综合对5种氮源的适用顺序为:蛋白胨>黄豆粉>牛肉膏>酵母膏>硫酸铵。
2.4.3 无机盐:菌丝体在不同无机盐下均可生长,如表5,氯化钠时长势最好,硫酸锰时长势最弱,综合适用顺序为:氯化钠>硫酸锌>硫酸镁>磷酸二氢钾>硫酸锰。
2.4.6 正交试验:如表6,对硫磺菌菌丝体生长影响为碳源>氮源>无机盐,配方8菌丝生长速度最大,故最佳配方组合为A3B2C2。
2.5 原种配方对菌丝体的影响:如表7,配方5菌丝生长最慢,配方2菌丝生长速度最快为0.517cm·d-1,满瓶时间最短,为菌丝生长最适原种配方。
2.6 栽培种配方对菌丝体生长的影响:如表8,配方5菌丝生长速度最快且与其他配方差异显著,为最佳栽培种培养料配方,配方4生长最慢,在配方5、6、7、8中都出现原基,说明驯化成功。
3 讨论与结论
通过对该菌进行鉴定,结果表明该菇为硫磺菌,各菌株中LHJ多糖、黄酮、多酚、三萜含量均高于其他,为优势菌株。对该菌进行培养基优化,最佳因素为葡萄糖、蛋白胨、氯化钠,最佳组合为葡萄糖25g·L-1,酵母膏2.0g·L-1,氯化钠0.5g·L-1。最佳二级种为配方2生长速度最快。最佳三级种为配方5,且有原基出现,证明驯化成功。总之,硫磺菌分布广泛,不同来源菌株在遗传特性上可能会存在区别[7],本研究结果可为硫磺菌培养和栽培提供一定理论依据。
参考文献
[1] 杨娟,林佩婷,赖滢妮,等.硫磺菌子实体多糖的提取及其抗氧化活性[J].福建农林大学学报,2021,50(06):843-849.
[2] Saba E,Son Y,Jeon BR,et al.Acetyl Eburicoic Acid from Laetiporus sulpHureus var.miniatus Suppresses Inflammation in Murine MacropHage RAW 264.7 Cells.[J].Mycobiology,2015,43(2):250-263.
[3] 兰玉菲,安秀荣,唐丽娜,等.泰山硫磺菌硫磺原變种的生物学特性研究[J].山东农业科学,2012,44(08):46-48.
[4] 张云龙.一株野生食用菌鉴定及其生物学特性研究[D].河北工程大学,2020.
[5] 卯晓岚.中国大型真菌[M].河南科技出版社,2001.405.
[6] Body of Laetiporus versisporus[J].Chemical and pHarmaceutical Bulletin,2000,48(10):1418-1422.
[7] 王艳华,朱巍巍.硫磺菌研究进展[J].食用菌学报,2023,30(03):110.