楊陽,孟麗

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雙孢蘑菇液體培養(yǎng)基篩選及培養(yǎng)條件優(yōu)化

楊陽1,2,孟麗1*

1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院, 山東 泰安 271018 2. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食藥用菌教育部工程研究中心, 吉林 長春 130118

目前國內(nèi)雙孢蘑菇生產(chǎn)多采用固體菌種進(jìn)行栽培，但固體菌種在生產(chǎn)過程中存在生長周期長、效率低等問題。因此，本文采用正交試驗(yàn)方法，以雙孢蘑菇菌絲體的生物量為測量指標(biāo)，優(yōu)化液體菌種的培養(yǎng)基配方及其培養(yǎng)條件，促進(jìn)菌絲生長，在短期內(nèi)使菌絲體的生物量達(dá)到最大，彌補(bǔ)了固體菌種在生產(chǎn)中的不足。試驗(yàn)結(jié)果顯示，雙孢蘑菇的最佳培養(yǎng)基配方為玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氫鉀0.15％，硫酸鎂0.2%；最適培養(yǎng)條件為溫度23 ℃，pH 5，轉(zhuǎn)速200 r/min，250 mL三角瓶中的最適裝液量為150 mL。

雙孢蘑菇; 液體菌種; 菌絲體生物量; 正交試驗(yàn)

雙孢蘑菇（）隸屬于真菌界（Fungi）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、傘菌綱（Agaricomycetes）、傘菌目（Agaricales）、傘菌科（Agaricaceae）、蘑菇屬()[1]，富含多種氨基酸和維生素，是一種高蛋白、低脂肪的營養(yǎng)保健食品[2-4]。栽培品種主要包括白色、奶油色和棕色三個(gè)品系，其中白色品系栽培面積最大[5-9]。

食用菌的液體發(fā)酵技術(shù)是在抗生素發(fā)酵技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。液體菌種相較于固體菌種具有生產(chǎn)周期短、菌齡一致、接種簡便、成本低等特點(diǎn)[10,11]，并且液體菌種的生產(chǎn)效率高，易進(jìn)行自動(dòng)化控制，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品易于提取和精制，使得產(chǎn)量和質(zhì)量都明顯高于采用固體菌種栽培的生產(chǎn)模式，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

我國雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)將逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化和周年化進(jìn)行發(fā)展[12,13]。但目前的栽培模式主要采用固體菌種栽培模式，其生產(chǎn)周期長，生物學(xué)轉(zhuǎn)化率低，需投入大量的人力、物力[14]。而液體菌種具有工藝簡便、菌種純、周期短、成本低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。因此，本試驗(yàn)對(duì)液體菌種培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，為雙孢蘑菇液體菌種的生產(chǎn)和應(yīng)用提供技術(shù)參考，以期實(shí)現(xiàn)雙孢蘑菇產(chǎn)業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)增長的目的。

1 材料和方法

1.1 供試菌株

雙孢蘑菇（）2796菌株，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 培養(yǎng)基配方

固體馬鈴薯綜合培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、玉米粉20 g、硫酸鎂1.5 g、磷酸二氫鉀1.5 g、蛋白胨1 g、瓊脂20 g、葡萄糖20 g，蒸餾水定容至1000 mL。

液體培養(yǎng)基配方：

配方A：玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氫鉀0.15％，硫酸鎂0.2％；

配方B：玉米淀粉3％，蔗糖2％，蛋白胨0.5％，磷酸二氫鉀0.15％，硫酸鎂0.1％；

配方C：麩皮3％，玉米粉1％，酵母粉0.5％，磷酸二氫鉀0.15％，硫酸鎂0.1％；

配方D：黃豆粉2％，玉米粉2％，葡萄糖2％，磷酸二氫鉀0.05％，硫酸鎂0.2％，麥麩0.2％；

配方E：蔗糖3%，蛋白胨1.5%，磷酸二氫鉀0.1%，硫酸鎂0.1%；

配方F：葡萄糖3％，木糖3％，蛋白胨0.3％，黃豆芽5％，磷酸二氫鉀0.1％，硫酸鎂0.05％，硫酸銨0.2%。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1菌種擴(kuò)繁在無菌條件下，用接種鏟從雙孢蘑菇斜面菌種上切取1 cm3的菌塊接種至PDA培養(yǎng)基上，24 ℃恒溫培養(yǎng)25 d，挑選菌絲潔白、粗壯、濃密、無污染的平板作為供試菌種。

1.3.2 不同液體培養(yǎng)基配方對(duì)雙孢蘑菇菌絲體生長的影響在無菌條件下，利用打孔器，將菌種分別接入含有不同培養(yǎng)基配方的250 mL三角瓶中，每個(gè)三角瓶中接入五個(gè)直徑1 cm的菌塊，裝液量為100 mL。每個(gè)配方4個(gè)重復(fù)，置于23 ℃，200 r/min的搖床中振蕩培養(yǎng)7 d。觀察記錄不同液體培養(yǎng)基配方中菌液的澄清度、氣味、菌絲球密度，并對(duì)不同液體培養(yǎng)基中菌絲體的生物量進(jìn)行測定。

1.3.3不同培養(yǎng)條件對(duì)雙孢蘑菇菌絲體生物量的影響采用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)L9（34）正交表測定不同培養(yǎng)條件下雙孢蘑菇菌絲體的生物量，采用250 mL三角瓶進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，篩選液體菌種的最佳培養(yǎng)條件。正交試驗(yàn)因素和水平見表1。

表1 試驗(yàn)因素和水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 不同液體培養(yǎng)基配方對(duì)雙孢蘑菇菌絲體生長的影響

雙孢蘑菇菌絲體在不同液體培養(yǎng)基中生長情況的研究結(jié)果顯示：配方A中的菌絲體生長最好，菌絲球稠密且大小均勻，菌液澄清，氣味芳香，生長狀況最佳，其次是配方B和配方C，菌絲球數(shù)量較多，而配方D、E和F中的菌絲球生長較差，菌液渾濁，不具有菌絲體發(fā)酵后的芳香氣味（表2，圖1）。并且通過測定不同液體培養(yǎng)基中菌絲體的生物量，結(jié)果顯示配方A>C>B>D>F>E，配方A菌絲體的生物量最大，而配方D、E和F中菌絲體的生物量較少（圖2），因此配方A最適合雙孢蘑菇菌絲體生長，而配方D、E和F則不適合用于雙孢蘑菇菌絲體的液體培養(yǎng)。

表2 不同液體培養(yǎng)基配方對(duì)雙孢蘑菇菌絲體生長的影響

注：+++ 菌絲球多；++菌絲球較多；+菌絲球少；——表示菌絲體不具有發(fā)酵后的芳香氣味。

Note: +++ Abundent mycelium pellets; ++ Much mycelium pellets; + Few Mycelium pellets; —— It doesn’t have aromatic odor after fermentation.

圖1 雙孢蘑菇菌絲體在不同液體培養(yǎng)基配方中的生長狀況

圖2 雙孢蘑菇在不同液體培養(yǎng)基配方中菌絲體生物量

2.2 不同培養(yǎng)條件對(duì)雙孢蘑菇菌絲體生物量的影響

本試驗(yàn)采用已篩選獲得的最佳培養(yǎng)基配方A作為正交試驗(yàn)的培養(yǎng)基，根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果（表3），比較各因素的極差R值，結(jié)果顯示影響雙孢蘑菌絲體生物量的因素中RB>RA>RC>RD，并且對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析（表4），說明在四個(gè)因素中pH對(duì)菌絲體生物量的影響最大，其次是培養(yǎng)溫度和轉(zhuǎn)速，而裝液量對(duì)菌絲體的生物量影響最小。通過對(duì)正交試驗(yàn)中各因素的K值分析，得到菌絲體生物量最優(yōu)培養(yǎng)基組合為A2B1C2D3，即雙孢蘑菇液體菌種的最佳培養(yǎng)條件為培養(yǎng)溫度23 ℃、pH 5、轉(zhuǎn)速200 r/min、裝液量150 mL。

表3 雙孢蘑菇液體菌種培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

表4 培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過不同液體培養(yǎng)基配方及培養(yǎng)條件對(duì)雙孢蘑菇菌絲體的影響進(jìn)行研究，篩選出雙孢蘑菇的最佳液體培養(yǎng)基配方為玉米淀粉培養(yǎng)基，其成分組成是：玉米淀粉3％，蔗糖2％，酵母粉0.5％，磷酸二氫鉀0.15％，硫酸鎂0.2％。雙孢蘑菇的最適培養(yǎng)條件為溫度23 ℃，pH5，轉(zhuǎn)速200 r/min，裝液量150 mL。

[1] 卯曉嵐.中國經(jīng)濟(jì)真菌[M].北京:科學(xué)出版社,1998

[2] Kozarski M, Klaus A, Niksic M,. Antioxidative and immunomodulating activities of polysaccharide extracts of the medicinal mushrooms,,and[J]. Food Chemistry, 2011,129(4):1667-1675

[3] Jeong SC, Koyyalamudi SR, Pang G. Dietary intake ofwhite button mushroom accelerates salivary immunoglobulin A secretion in healthy volunteers[J]. Nutrition, 2012,28(5):527-531

[4] 李月梅.食用菌的功能成分與保健功效[J].食品科學(xué),2005,26(8):517-521

[5] 楊新美.食用菌栽培學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996

[6] 黃國勇.菌草栽培蘑菇技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2005

[7] 孔祥君,王澤生.中國蘑菇生產(chǎn)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000

[8] 賈探民.平菇、雙孢菇、金針菇栽培新技術(shù)[M].陜西:西北農(nóng)林科技大學(xué)出版社,2005

[9] 胡昭庚,王國興,朱元弟.蘑菇栽培新法[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1999

[10] 趙永勛.食藥用菌液體發(fā)酵的現(xiàn)狀和展望[J].農(nóng)業(yè)技術(shù),2004,24(3):111-114

[11] 班立桐,王玉,黃亮.雙孢蘑菇AS2796 液體菌種培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J].中國釀造,2010(11):129-131

[12] 楊國良.國內(nèi)外蘑菇工廠化生產(chǎn)的模式及效益[J].食用菌,2003,25(3):29-30

[13] 張樹庭,馬海萍,林懿寧,等.食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢及其對(duì)人類健康的作用[J].中國食用菌,2007,26(6):3-8

[14] 黃愛榮,繆禮鴻,邊銀丙.雙孢蘑菇液體菌種發(fā)酵工藝研究[J].食用菌,2009,31(5):12-13

Optimization of the Screening and Culture Conditions ofthe Liquefied Spawn of

YANG Yang1,2, MENG Li1*

1.271018,2.130118,

At present, the solid spawn is widely used in the cultivation ofin China. However, the growth cycle of solid spawn is very long and the efficient is low. Therefore, the orthogonal test method was used in this paper, taking the biomass of mycelium ofas the measurement index, the medium formulation and culture conditions of liquefied spawn were optimized to promote the growth of mycelium, the biomass of mycelium was maximized in a short time, this made up for the deficiency of solid spawn in production. The results illustrated the best medium formula was composed of 3% corn starch, 2% sucrose, 0.5% yeast powder, 0.15% potassium dihydrogen phosphate and 0.2% magnesium sulfate. The optimum culture conditions were as follows: temperature 23 ℃, pH 5, rotational speed 200 r / min, the optimal volume of liquid in 250ml triangular bottle 150 mL.

; liquefied spawn ; mycelial biomass; orthogonal experiment

S646.1

A

1000-2324(2018)03-0393-03

2017-03-06

2017-03-23

山東省自然科學(xué)基金(ZR2016CL13);山東農(nóng)業(yè)大學(xué)校青年科技創(chuàng)新基金(23855);中國博士后科學(xué)基金(76440)

楊陽(1990-),女,碩士,主要從事食用菌遺傳育種工作. E-mail:1363094183@qq.com

Author for correspondence. E-mail:mengli0121@126.com