倪新江，李 潔，初 洋，趙艷麗，尹 茜

（煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)生物理工學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

在原種和栽培種生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，在相同培養(yǎng)條件下，不同食用菌的菌絲生長(zhǎng)速度具有一定差異。然而，不同食用菌菌絲生長(zhǎng)速度與它們的胞外酶活性大小和呼吸消耗量的關(guān)系，尚未見報(bào)道。以棉籽殼為主料，對(duì)6種食用菌原種培養(yǎng)期間菌絲生長(zhǎng)速度、呼吸消耗量和胞外酶活性大小進(jìn)行跟蹤測(cè)定，旨在為食用菌營養(yǎng)生理研究提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 菌種

靈芝、平菇、金針菇、刺芹側(cè)耳、黃傘和香菇，均為煙臺(tái)大學(xué)應(yīng)用微生物實(shí)驗(yàn)室保藏菌種。

1.2 試劑

羧甲基纖維素鈉、木聚糖、果膠和半乳糖醛酸均為Sigma公司產(chǎn)品，其它多為國產(chǎn)分析純。

1.3 培養(yǎng)基配方

棉籽殼88%、麥麩10%、石膏1%、葡萄糖1%。

1.4 裝瓶、滅菌、接種、培養(yǎng)

每個(gè)罐頭瓶裝棉籽殼 79.2 g、麥麩9 g、石膏0.9 g、葡萄糖0.9 g，水126 mL。拌料、裝瓶、滅菌按常規(guī)方法。接平板尖端菌絲 （用滅菌的打孔器切割）約1 cm2，25℃恒溫培養(yǎng)，滿瓶后再培養(yǎng)10 d。

1.5 菌絲生長(zhǎng)速度測(cè)定

接種后，記錄菌絲滿瓶天數(shù)，每種食用菌用10瓶計(jì)算出平均滿瓶天數(shù)。

1.6 粗酶液的制備

在菌絲生長(zhǎng)發(fā)育的不同時(shí)期，取3瓶發(fā)菌培養(yǎng)基充分混勻后，從中取20 g加水100 mL，20℃浸提4 h，過濾后， 4000 r·min－1離心 10 min， 上清液即為粗酶液。

1.7 酶活性的測(cè)定

β－葡萄糖苷酶、羧甲基纖維素酶 （CMC酶）和淀粉酶活力單位分別參照文獻(xiàn) [1～6]的方法。

1.8 呼吸消耗計(jì)算方法

分別取接種前、滿瓶和滿瓶后10 d各3瓶培養(yǎng)基，80℃烘干后稱重。菌絲滿瓶期呼吸消耗為接種前培養(yǎng)基干重減去滿瓶時(shí)培養(yǎng)基干重；菌絲生理成熟期呼吸消耗為滿瓶時(shí)培養(yǎng)基干重減去滿瓶10 d時(shí)培養(yǎng)基干重；每天呼吸消耗為生長(zhǎng)期內(nèi)呼吸消耗總量與生長(zhǎng)期天數(shù)之比。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食用菌菌絲生長(zhǎng)速度

6種食用菌菌絲滿瓶天數(shù)與呼吸消耗比較情況見表1。

表1 6種食用菌菌絲滿瓶天數(shù)與呼吸消耗比較

表1顯示，6種食用菌在棉籽殼培養(yǎng)基上培養(yǎng)，平菇與靈芝菌絲生長(zhǎng)速度相同并且最快，金針菇、刺芹側(cè)耳和黃傘次之，香菇菌絲生長(zhǎng)速度最慢。

2.2 菌絲滿瓶期的呼吸消耗

表1顯示，菌絲滿瓶時(shí)，靈芝和平菇的呼吸消耗總量大致相同，分別為7.28 g和7.38 g，這2種食用菌平均每天呼吸消耗最大；金針菇和黃傘平均每天呼吸量次之；香菇和刺芹側(cè)耳平均每天呼吸量較小。

2.3 菌絲生理成熟期的呼吸消耗

在生產(chǎn)上，當(dāng)以棉籽殼為主料培養(yǎng)原種時(shí)，菌絲滿瓶后往往需要繼續(xù)培養(yǎng)7 d～10 d，本研究采用10 d。菌絲滿瓶后10 d，這一生長(zhǎng)期也稱之為菌絲生理成熟期。6種食用菌菌絲生理成熟期呼吸消耗比較見表2。

表2 6種食用菌菌絲生理成熟期呼吸消耗比較

表2顯示，在菌絲生理成熟期，6種食用菌的呼吸消耗均小于菌絲滿瓶期的呼吸消耗，其中靈芝和平菇最明顯，菌絲生理成熟期的平均呼吸消耗分別為菌絲滿瓶期的34%和45% （由表1、表2推算出）。由于接種后，菌瓶中的菌絲生物量是一個(gè)逐漸增多直至滿瓶的過程，所以從接種到滿瓶這一生長(zhǎng)期，菌瓶中的平均菌絲生物量只相當(dāng)于滿瓶后的1/2左右，因而，從表1和表2數(shù)據(jù)分析可以推測(cè)出，6種食用菌的菌絲生理成熟期的呼吸消耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于菌絲滿瓶期的呼吸消耗。

2.4 不同食用菌原種生長(zhǎng)期間胞外酶活性均值比較

胞外酶活性均值是指在原種生長(zhǎng)的不同時(shí)期，6次取樣測(cè)定胞外酶活性所得數(shù)據(jù)的平均值，它能夠簡(jiǎn)明地反映出原種培養(yǎng)期間某種胞外酶活性的大小，見表3。

表3顯示，靈芝除過氧化物酶、淀粉酶和β－葡萄糖苷酶活性低于、略低于或相當(dāng)于其他5種食用菌相應(yīng)的胞外酶活性外，另外5種胞外酶活性均高于其他5種食用菌。也就是，從總體上看，靈芝的胞外酶活性比其他5種食用菌高；平菇、刺芹側(cè)耳、黃傘和香菇的胞外酶活性差異不大；金針菇的胞外酶活性最小。

表3 6種食用菌原種生長(zhǎng)期間胞外酶活性均值

3 討論

由表1結(jié)合表2可以看出，菌絲生長(zhǎng)速度較快的是靈芝和平菇，平均每天呼吸消耗較大；菌絲生長(zhǎng)速度較慢的金針菇、刺芹側(cè)耳、黃傘和香菇。據(jù)此可得出，食用菌菌絲生長(zhǎng)速度與其呼吸消耗正相關(guān)。旺盛的呼吸代謝所提供的能量和中間代謝產(chǎn)物能夠?yàn)榫z的快速生長(zhǎng)提供物質(zhì)保證。菌絲滿瓶后進(jìn)入生理成熟期，6種食用菌的呼吸消耗均大大降低，這可能是食用菌共有的特征。這進(jìn)一步表明，盡管菌絲生理成熟期是菌絲細(xì)胞內(nèi)生物量的積累過程，但在這一階段菌絲體總體代謝水平較低[7]。

由于沒有子實(shí)體出現(xiàn)，原種培養(yǎng)期間平均每天呼吸消耗可粗略反映出培養(yǎng)基中有機(jī)物質(zhì)的降解速率。由表1、表2結(jié)合表3可以看出，平菇平均每天有機(jī)物降解量最大，但其胞外酶活性卻比靈芝小得多；刺芹側(cè)耳平均每天有機(jī)物降解量最小，約為平菇的51% （由表1、表2推算出），但其胞外酶活性卻與平菇差異不大；金針菇的胞外酶活性最小，但其有機(jī)物降解量與黃傘處于同一水平，比刺芹側(cè)耳和香菇高。這些結(jié)果表明，不同的食用菌對(duì)培養(yǎng)基中有機(jī)物的降解速率與其胞外酶活性的相對(duì)大小沒有相關(guān)性。這是因?yàn)槭秤镁鷮?duì)有機(jī)物的降解是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的生理生化過程，不同食用菌對(duì)有機(jī)物的降解速率不僅取決于胞外酶活性的大小，還與其酶解產(chǎn)物能否及時(shí)與酶分離等許多其他因素有關(guān)，這可能是由食用菌的基因決定的。

[1]Saswati S， Sengupta S.β－Glucosidase production by the mycelial culture of the mushroom Termitomyces clypeatus[J].Enzyme Microb Technol,1990(12):309－314.

[2]Mandels M,Hontz L,Nystrom,et al.Enzymatic hydrolysis of waste cellulose[J].Biotechnol Bioeng,1974(16):1471－1493.

[3]王玉萬，王云.構(gòu)菌栽培過程中對(duì)木質(zhì)纖維素的降解和幾種多糖分解酶的活性變化[J].微生物學(xué)通報(bào)，1989，16(3)：137－189.

[4]Shamala TR,Screekantian KR.Production of cellulases and D－xylanase by some selected fungal isolases[J].Enzyme Microb Technol,1986,8(3):178－182.

[5]潘迎捷，陳明杰，鄭海歌，等.香菇和平菇生長(zhǎng)發(fā)育中漆酶、酪氨酸酶和纖維素酶活性的變化[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1991，7(2)：21－26.

[6]張志良.植物生理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) （第二版）[M].北京：高等教育出版社，1990.

[7]倪新江，馮志勇 ，梁麗琨，等.雞腿菇對(duì)棉子殼的降解與轉(zhuǎn)化[J].微生物學(xué)通報(bào)，2002，29(2)：1－4.