孟麗 ,宋超群 ,吳寶杰 ,王麗 ,*
(1.山東農(nóng)業(yè)大學植物保護學院,山東泰安271018;2.山東省茌平縣胡屯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,山東聊城252121)
紅平菇(Pleurotus djamor)又名桃紅平菇、紅側(cè)耳,屬真菌門、層菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬[1]。紅平菇的子實體呈粉紅色,色澤鮮艷。此外,紅平菇味道鮮美,富含蛋白質(zhì)、氨基酸、礦質(zhì)元素和維生素,且有抗腫瘤、抗菌和增強機體免疫力的功效[2-9],因此是一種兼具食用和觀賞價值的珍稀蕈菌,具較高的商業(yè)開發(fā)前景。
食用菌液體菌種具有周期短、菌齡一致,發(fā)菌整齊,成本低等優(yōu)點,因此在食用菌生產(chǎn)中具有廣闊的應用前景[10-14]。目前關(guān)于紅平菇的研究主要集中在固體栽培配方優(yōu)化及其活性成分方面[15-19],關(guān)于其液體菌種方面的報道較少。為此本研究采用液體搖瓶培養(yǎng)法,以菌絲體干重為指標,以碳氮源為主要因素對紅平菇液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方進行優(yōu)化,旨在為紅平菇液體發(fā)酵生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
紅平菇菌種由山東農(nóng)業(yè)大學菌物實驗室提供。
PDA綜合培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g/L,葡萄糖20 g/L,瓊脂 20 g/L,MgSO4·7H2O 1 g/L,KH2PO41 g/L;液體培養(yǎng)基:葡萄糖 20 g/L,蛋白胨 10 g/L,MgSO4·7H2O 1 g/L,KH2PO41 g/L,pH 自然,0.1 MPa,121℃滅菌 30 min。
將紅平菇菌種轉(zhuǎn)接至PDA綜合培養(yǎng)基試管斜面上,至恒溫培養(yǎng)箱中25℃下培養(yǎng)至菌絲滿管,之后將菌種從試管轉(zhuǎn)接到直徑90 mm平板(與斜面培養(yǎng)基相同)上,待菌絲長滿平板后用直徑為1 cm的打孔器打孔接種到液體培養(yǎng)基中。
250 mL三角瓶裝液量為100 mL,每個搖瓶接種10塊直徑1 cm的紅平菇菌塊,25℃,160 r/min恒溫震蕩培養(yǎng)8 d。
液體菌種發(fā)酵完成后,以80目銅篩網(wǎng)過濾發(fā)酵液,控干水分,置于鼓風干燥箱中40℃烘干至恒重,測定菌絲體干重以評價生物量,試驗結(jié)果統(tǒng)計采用方差分析進行。
1)碳源對紅平菇發(fā)酵的影響
分別用蔗糖、麥芽糖、甘露醇、可溶性淀粉為碳源,代替“1.1.2”中的葡萄糖,其他成分不變。接種及培養(yǎng)方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進行,菌絲體生物量測定及結(jié)果統(tǒng)計按“1.2.3”中方法進行,每個試驗設(shè)3個重復。
2)氮源對紅平菇發(fā)酵的影響
分別用酵母粉、硫酸銨、麩皮(預煮沸20 min,4層紗布過濾,棄去濾渣)、硝酸銨為氮源,代替“1.1.2”中的蛋白胨,其他成分不變。接種及培養(yǎng)方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進行,菌絲體生物量測定及結(jié)果統(tǒng)計按“1.2.3”中方法進行,每個試驗設(shè)3個重復。
3)正交試驗確定紅平菇液體培養(yǎng)最優(yōu)配方
結(jié)合單因素試驗的結(jié)果,以最優(yōu)碳氮源和無機鹽(MgSO4·7H2O 和 KH2PO4)為因素,分別設(shè)計 3個濃度梯度,進行正交試驗設(shè)計并予以驗證,最后得出最優(yōu)的紅平菇液體培養(yǎng)基配方。
不同碳源對紅平菇發(fā)酵影響的結(jié)果見表1。
表1 不同碳源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 1 The effect of different carbon sources on the biomass of Pleurotus djamor
由表1可知,在5種供試的碳源中,以葡萄糖為碳源時紅平菇菌絲體生物量最大,菌絲干重達到0.681 5 g,并且與其它幾個碳源存在顯著性差異,所以選擇葡萄糖作為紅平菇液體培養(yǎng)的主要碳源。
不同氮源對紅平菇發(fā)酵影響的結(jié)果見表2。
表2 不同氮源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 2 The effect of different nitrogen sources on the biomass of Pleurotus djamor
由表2可知,紅平菇能夠較好地利用酵母粉,菌絲干重達到0.982 4 g,其次是蛋白胨,對麩皮的利用次之,對硫酸銨和硝酸銨的利用是最差的。由此得出紅平菇的菌絲能夠較好的利用酵母粉等有機氮源,而對無機氮源的利用率較差。所以選擇酵母粉作為紅平菇液體培養(yǎng)的主要氮源。
根據(jù)上述單因素試驗得出,紅平菇液體培養(yǎng)基的最佳碳源為葡萄糖,最佳氮源為酵母粉,接下來以葡萄糖作為碳源,酵母粉作為氮源,以MgSO4·7H2O和KH2PO4作為無機鹽[20]進行四因素三水平正交試驗(表3),最終確定最優(yōu)的紅平菇發(fā)酵培養(yǎng)基配方,正交試驗因素水平見表3,正交試驗結(jié)果見表4。
表3 正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment
表4 正交試驗結(jié)果Table 4 Results of orthogonal desigen
續(xù)表4 正交試驗結(jié)果Continue table 4 Results of orthogonal desigen
正交試驗數(shù)據(jù)及極差分析結(jié)果如表4所示,在所選擇的影響生物量的4個因素中,其影響程度大小為B>A>D>C,即酵母粉>葡萄糖>MgSO4·7H2O>KH2PO4。從正交試驗結(jié)果分析,各因素水平優(yōu)選的較佳培養(yǎng)基配方為A2B3C3D1,但是在各處理中,以配方A1B3C3D3的生物量最高。
為驗證正交試驗結(jié)果,將培養(yǎng)基配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的生物量進行比較,重新設(shè)定兩組試驗,每個試驗3個重復,培養(yǎng)后稱取菌絲干重。試驗結(jié)果得出:配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的菌絲干重分別為1.224 3 g和1.024 5 g。經(jīng)過驗證,正交試驗的得到的配方A2B3C3D1確為較佳的培養(yǎng)基配方,即:葡萄糖 20 g,酵母粉 15 g,KH2PO42 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,pH自然。
本研究通過碳源、氮源的單因素試驗和正交試驗,最終確定紅平菇適宜的液體培養(yǎng)基配方為葡萄糖20 g,酵母粉 15 g,KH2PO42 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,pH 自然。優(yōu)化后的紅平菇液體菌種培養(yǎng)基培養(yǎng)出的菌種表現(xiàn)出分散性好、萌發(fā)快、菌絲生長旺盛、菌齡一致等特點。本研究可為紅平菇液體菌種的生產(chǎn)提供一定的理論指導,為其規(guī)?;a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
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