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        菌絲生長(zhǎng)速度與呼吸消耗及胞外酶活性的關(guān)系*

        2010-08-08 04:42:48倪新江趙艷麗
        中國食用菌 2010年6期
        關(guān)鍵詞:胞外酶平菇成熟期

        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。

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