馮芳俠 付慶偉 王鳳春 付慶成
摘要[目的]篩選適合低溫環(huán)境生產(chǎn)出菇的菌種。[方法]通過(guò)比較13個(gè)野生灰樹(shù)花菌株的菌絲生長(zhǎng)速率、生長(zhǎng)勢(shì)、拮抗性,并以栽培周期、子實(shí)體品質(zhì)及前期生物學(xué)轉(zhuǎn)化率等為指標(biāo)進(jìn)行工廠化栽培考察。[結(jié)果]菌株“ZDL05”在(18±2)℃時(shí)68 d完成2次出菇,且生物轉(zhuǎn)化率為82.3%,同時(shí)在顏色、風(fēng)味、葉片厚度、口感及朵形等方面表現(xiàn)優(yōu)秀,適合灰樹(shù)花低溫工廠化栽培。[結(jié)論] 灰樹(shù)花菌株ZDLM05可以作為秋冬季或較低溫地區(qū)工廠化生產(chǎn)菌種。
關(guān)鍵詞灰樹(shù)花;耐低溫;菌株篩選;工廠化
中圖分類號(hào)S646文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2015)34-056-03
灰樹(shù)花[Grifola frrondosa(Dicks.Fr.)S.F.Gray]是擔(dān)子菌亞門(mén)層菌綱無(wú)隔擔(dān)子菌亞綱非褶菌目多孔菌科灰樹(shù)花屬真菌,為珍貴的藥食兩用菌。其人工栽培歷史較短,受前期生物轉(zhuǎn)化率低、多糖含量低等因素制約,灰樹(shù)花栽培成本較高,工廠化生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展緩慢,制約了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。篩選前期生物轉(zhuǎn)化率高、適合低溫環(huán)境出菇的工廠化栽培菌種,既能滿足秋、冬及初春較低溫度環(huán)境下工廠化出菇,又能降低生產(chǎn)成本,可以極大地滿足灰樹(shù)花工廠化栽培的需求[1]。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
1.1.1培養(yǎng)基配方。
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:馬鈴薯200.00 g,栗木屑50.00 g,麥麩50.00 g,葡萄糖20.00 g,蛋白胨2.00 g,維生素B1 0.01 g,CaH2PO4 3.00 g,MgSO4 1.50 g,瓊脂粉20.00 g,定容至1 000 ml。
原種、栽培種培養(yǎng)基:栗木屑35%、棉籽皮15%、麩皮15%、玉米芯20%、栗蓬10%、海泡石粉2%、蔗糖1%、過(guò)磷酸鈣1%、石膏1%,含水量65%,常壓100 ℃滅菌12 h。
1.1.2菌株及來(lái)源。
13個(gè)灰樹(shù)花菌株系從唐山市遷西縣東荒峪、漢兒莊等地收集、分離純化和篩選獲得的野生菌株。
采用組織分離法,取子實(shí)體柄葉結(jié)合部位組織接種到基礎(chǔ)培養(yǎng)基平板上,在25℃下恒溫培養(yǎng)形成菌落,采用菌絲尖端純化法純化菌種,并用基礎(chǔ)培養(yǎng)基斜面保存?zhèn)溆茫来尉幪?hào)為ZDLM01~ZDLM13。以當(dāng)?shù)刂髟云贩N“小黑汀”為對(duì)照,由河北省燕山科學(xué)試驗(yàn)站提供。
1.1.3試劑。
木聚糖,Sigma公司;其他試劑如醋酸鈉、酒石酸鉀鈉、丙酮、3,5二硝基水楊酸(DNS)、MgSO4、NaOH等均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>
DNS顯色劑(3,5二硝基水楊酸顯色劑):稱取10 g 3,5二硝基水楊酸溶于蒸餾水中,加入20 g氫氧化鈉、200 g酒石酸鉀鈉和500 ml水,加熱溶解后再加入重蒸酚2 g、無(wú)水亞硫酸鈉0.5 g,待全部溶解后,冷卻,蒸餾水定容至1 000 ml,貯于棕色瓶中,放置7 d后使用,用前過(guò)濾。
醋酸鈉緩沖液(0.1 mol/L,pH 4.6):稱取NaAC 0.8 g,加入蒸餾水80 ml溶解,用醋酸調(diào)pH至4.6,最后用蒸餾水定容至100 ml。
木聚糖溶液(1%):稱取木聚糖0.501 g,用蒸餾水溶解并定容至50 ml。
濃縮膠緩沖液(0.5 mol/L,pH 6.8):稱取6.06 g Tris,加80 ml dd H2O溶解,用鹽酸調(diào)pH至6.8,最后定容至100 ml。
1.1.4主要儀器。
UV8100紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),北京萊伯泰科儀器股份有限公司;
潔凈工作臺(tái),上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;
梅特勒電子分析天平,河南鄭州南北儀器設(shè)備有限公司;
LDZH150KBS型立式蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1最適發(fā)菌溫度試驗(yàn)。
采用生長(zhǎng)速率法進(jìn)行測(cè)定。用基礎(chǔ)培養(yǎng)基做成平板,接種環(huán)挑菌種置于平板中央,分別在16、18、20、22、24、26、28、30 ℃下恒溫培養(yǎng)10 d后,測(cè)量菌落直徑,每個(gè)處理3個(gè)平行試驗(yàn),結(jié)果取平均值。
1.2.2出菇試驗(yàn)。
以栗木屑35%、棉籽皮15%、玉米芯20%、麩皮15%、栗蓬10%、海泡石粉2%、蔗糖1%、過(guò)磷酸鈣1%、石膏1%為配方。將栗木屑、棉籽殼、栗蓬渣等主料稱好,混在一起攪拌均勻,再將麩皮、過(guò)磷酸鈣、蔗糖、石膏等輔料隨水拌入料中,料水比為1∶1.2~1∶1.3,含水量65%,常壓100℃滅菌12 h。
以主栽品種“小黑汀”為對(duì)照,與13個(gè)野生優(yōu)種各200棒作對(duì)比試驗(yàn);按照“1.2.1”結(jié)果中各菌種最適生長(zhǎng)溫度(±2 ℃)為培養(yǎng)溫度,采用層架式發(fā)菌,菌絲長(zhǎng)滿菌袋后,剝袋置于長(zhǎng)×寬×深=2.0 m×0.5 m×0.3 m生長(zhǎng)畦內(nèi),覆土栽培,出菇兩潮為止。分別記錄2次出菇量、出菇溫度、出菇時(shí)間、平均單重,以前期生物轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)量、顏色、氣味、葉片厚度、產(chǎn)量等指標(biāo)[2-3],篩選低溫環(huán)境下前期生物轉(zhuǎn)化率、商品性狀較好的野生優(yōu)種。
1.2.3菌絲生長(zhǎng)勢(shì)測(cè)定。
以主栽品種“小黑汀”為對(duì)照,將3個(gè)野生優(yōu)種在基礎(chǔ)培養(yǎng)基活化后,沿菌落的邊緣取直徑5 mm的菌塊,分別接種于PDA加富平板培養(yǎng)基上。每個(gè)菌種3個(gè)重復(fù),于各自適宜的生長(zhǎng)溫度下恒溫培養(yǎng)3 d,每天定時(shí)觀察菌落的生長(zhǎng)狀況,并精確測(cè)量菌落半徑,計(jì)算菌絲生長(zhǎng)速度。
菌絲生長(zhǎng)速度(mm/d)=菌落半徑(mm)/菌絲生長(zhǎng)天數(shù)(d)
1.2.4木聚糖酶活力測(cè)定。
沿菌落邊緣挖取模擬出菇培養(yǎng)基上的菌絲各1 g于試管中,加pH 4.6 0.1 mol/L醋酸鈉緩沖液10 ml,25 ℃浸提過(guò)夜(12 h),將浸提液用濾紙過(guò)濾,取濾液1 ml加入試管中,然后加入9 ml蒸餾水稀釋,充分混勻,得粗酶液待用。
將pH 4.6醋酸鈉緩沖溶液、1%木聚糖溶液及粗酶液于40 ℃水浴預(yù)熱2 min,然后在試管中依次加入pH 4.6醋酸鈉緩沖溶液1 ml,1%木聚糖溶液0.5 ml,稀釋后的粗酶液0.5 ml。40 ℃水浴30 min后,加入DNS 3 ml,100 ℃水浴5 min后水冷,在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定OD值。酶活力以樣品與底物反應(yīng)30 min后吸光值的改變表示。
1.2.5拮抗性試驗(yàn)。
將活化后的供試菌株沿菌落邊緣用打孔器切下直徑5 mm的菌塊,每2個(gè)不同菌株的菌塊相距約1 cm,接種于同一基礎(chǔ)培養(yǎng)基平板上,于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)7 d,觀察不同菌株間是否有拮抗線的存在,拮抗線是否明顯。
2結(jié)果與分析
2.1最適發(fā)菌溫度
一般灰樹(shù)花菌株菌絲體生長(zhǎng)適宜溫度為22~30 ℃,在22 ℃以下或30 ℃ 以上生長(zhǎng)緩慢。由表1可知,ZDLM03菌株菌落直徑在28 ℃時(shí)最大達(dá)到4.9 cm。其中,ZDLM05、ZDLM06、ZDLM12在相對(duì)低溫下(18~24 ℃)具有較大的生長(zhǎng)量;ZDLM05在此溫度范圍下菌落直徑能達(dá)到4.4 mm,有較大的應(yīng)用空間。
2.2出菇試驗(yàn)結(jié)果
由表2可知,傳統(tǒng)優(yōu)種“小黑汀”比ZDLM05號(hào)優(yōu)種2次出菇時(shí)間長(zhǎng)15 d,且后者在較低溫度(18±2)℃下生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到82.3%;ZDLM12優(yōu)種也比“小黑汀”早7 d完成出菇,生物轉(zhuǎn)化率同比高6.3%。
結(jié)合灰樹(shù)花子實(shí)體的特有香味、灰黑色、葉片厚實(shí)等傳統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo),優(yōu)種ZDLM05具有耐低溫(18±2) ℃、前期生物轉(zhuǎn)化率高(82.3%)及較好的產(chǎn)品特性,符合工廠化生產(chǎn)菌種的特征。
2.3菌絲生長(zhǎng)勢(shì)
由表3可知,4個(gè)灰樹(shù)花菌株在PDA加富培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)速度雖存在一定差異,但不明顯,生長(zhǎng)速度排列為ZDLM05>ZDLM12>ZDLM06>小黑?。籞DLM06灰樹(shù)花優(yōu)種生長(zhǎng)勢(shì)較旺,有粗壯優(yōu)勢(shì)菌絲發(fā)育。
2.4木聚糖酶活力
"小黑汀"、ZDLM05、ZDLM06、ZDLM12灰樹(shù)花菌株的木聚糖酶活力分別為13.12±0.11、25.25±0.29、24.67±0.14、19.52±0.06 U,3個(gè)篩選的灰樹(shù)花菌種均高于對(duì)照組;其中ZDLM05菌株的活力最高,接近“小黑汀”的2倍;此結(jié)果與菌種的生物轉(zhuǎn)化率相一致。
2.5 拮抗性
由表4可知,“小黑汀”和3個(gè)篩選的灰樹(shù)花菌株間拮抗作用明顯,表明考察的3個(gè)野生菌種相對(duì)獨(dú)立,親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。
3結(jié)論與討論
我國(guó)工廠化灰樹(shù)花生產(chǎn)分為液體發(fā)酵罐菌絲體發(fā)酵生產(chǎn)灰樹(shù)花多糖和工廠化栽培生產(chǎn)子實(shí)體兩類。第一類主要滿足工業(yè)及醫(yī)藥生產(chǎn)需求,已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟;第二類主要滿足日益增長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)食材的需求,產(chǎn)品產(chǎn)量低、成本高,產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢,其中前期生物轉(zhuǎn)化率低、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)是最重要的制約因素。工廠化栽培食用菌通常只采收第一潮菇,以提高菇房利用率,降低生產(chǎn)成本。前期研究表明,灰樹(shù)花第二潮出菇量為第一潮出菇量的50%~85%,出菇周期短的灰樹(shù)花品種,收兩潮菇可以降低成本40%~78%。
因此,以前期生物轉(zhuǎn)化率為指標(biāo),篩選生產(chǎn)周期短、耐低溫的灰樹(shù)花菌種,不僅可以提高單位產(chǎn)量和菇房使用率,還可以降低冬季生產(chǎn)的操作成本和生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)的利潤(rùn)最大化。該試驗(yàn)通過(guò)最適生長(zhǎng)溫度和小試工廠化生產(chǎn),只能提供灰樹(shù)花優(yōu)種的篩選依據(jù),不能完全依靠其結(jié)果作為菌株篩選的最終標(biāo)準(zhǔn)。該試驗(yàn)階段獲得ZDLM05、ZDLM06和ZDLM12共3個(gè)野生優(yōu)種,均能在小于或等于22 ℃時(shí)正常出菇;其中ZDLM05可以在(18±2)℃時(shí)68 d完成2次出菇,且生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到82.3%;同時(shí)子實(shí)體性狀和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)較高,是難得的工廠化生產(chǎn)菌種。該研究繼續(xù)考察了3個(gè)野生優(yōu)種的生長(zhǎng)勢(shì)、木聚糖酶活力和拮抗性,以定性或半定量的形式考察了菌種的親緣關(guān)系和生物轉(zhuǎn)化能力,其中ZDLM05不是每項(xiàng)指標(biāo)均最佳,但綜合評(píng)比適宜工廠化栽培。
綜上所述,灰樹(shù)花菌株ZDLM05可以作為秋冬季或較低溫地區(qū)工廠化生產(chǎn)菌種,能在68 d內(nèi)完成2次出菇,且生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到82.3%,與傳統(tǒng)主栽品種“小黑汀”相比,優(yōu)勢(shì)非常明顯;同時(shí)菌株生物穩(wěn)定性好,可進(jìn)一步研究其栽培工藝、環(huán)境控制參數(shù)等條件,保證高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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