張疏雨 徐 沖
(遼寧省微生物科學(xué)研究院,遼寧朝陽(yáng)122000)
我國(guó)的食用菌產(chǎn)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)重要組成部分,但霉菌污染問(wèn)題依然嚴(yán)重,導(dǎo)致食用菌污染的有木霉、毛霉、根霉、曲霉、鏈孢霉等[1]。這些雜菌爭(zhēng)奪培養(yǎng)料的養(yǎng)分,造成菌種、菌袋污染,成品率下降,嚴(yán)重的甚至絕收[2]。食用菌生產(chǎn)中多使用石灰粉、多菌靈、甲醛等殺菌劑,不能有效根除污染,且加大用量會(huì)抑制食用菌菌絲生長(zhǎng),因此尋求對(duì)霉菌抑制作用強(qiáng),對(duì)食用菌影響小的防霉制劑是食用菌生產(chǎn)迫切需要解決的問(wèn)題之一[3]。
那他霉素(Natamycin,NTM)又名匹馬菌素、游霉素,屬多烯大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)。那他霉素能有效抑制和殺死霉菌、酵母[4],且與化學(xué)合成抑菌劑相比,不易被人體吸收,無(wú)潛在過(guò)敏性。大多數(shù)霉菌在質(zhì)量濃度0.5~6 mg/L時(shí)就可以被抑制,但有些霉菌需要10~25 mg/L才能被抑制。大多數(shù)酵母菌在1~5 mg/L的質(zhì)量濃度就可以被抑制[5]。1996年,我國(guó)《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760)中明確那他霉素可用作食品防腐劑,使用范圍包括乳酪、肉制品、肉湯、西式火腿、廣式月餅、糕點(diǎn)表面、果汁原漿、易發(fā)霉食品和加工器皿表面等[6],但作為抑菌劑,那他霉素在食用菌生產(chǎn)中報(bào)道甚少。
由于那他霉素對(duì)食用菌和霉菌均有抑制作用,因此選擇一個(gè)既能有效地控制霉菌生長(zhǎng),又不影響食用菌正常生長(zhǎng)的NTM質(zhì)量濃度是十分必要的。筆者以平菇、姬菇、金針菇、靈芝、雞腿菇、杏鮑菇、桑黃、羊肚菌、香菇、白靈菇等17種食用菌為研究對(duì)象,以菌絲長(zhǎng)速為指標(biāo),探究食用菌對(duì)那他霉素的耐受性及那他霉素對(duì)不同食用菌的作用質(zhì)量濃度范圍,為那他霉素在食用菌生產(chǎn)中的利用提供依據(jù)。
供試食用菌有平菇、姬菇、金針菇、靈芝、雞腿菇、杏鮑菇、桑黃、羊肚菌、香菇、天山一號(hào)、蛹蟲(chóng)草、豬苓、松黃菇、猴頭菌、博湖蘑菇、木耳及灰樹(shù)花,由西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室及遼寧省微生物科學(xué)研究院提供。試驗(yàn)用那他霉素由鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)公司提供,有效含量為50%。溶劑為冰醋酸。
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:馬鈴薯200 g,葡萄糖10 g,蔗糖10 g,蛋白胨2 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉12 g,蒸餾水1 000 mL(pH根據(jù)不同食用菌的培養(yǎng)條件而調(diào)節(jié))。
試驗(yàn)培養(yǎng)基:在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,添加質(zhì)量濃度分別為0、2、4、6、8、10、12 mg/L 的NTM冰醋酸溶液。
1.3.1 冰醋酸對(duì)那他霉素的溶解度曲線建立及母液pH調(diào)節(jié)
配制2%、4%、6%、8%、10%的冰醋酸溶液各100 mL。用分析天平稱量適量那他霉素,分別溶解于不同濃度的冰醋酸溶液中,直至不能溶解為止,找出不同濃度的冰醋酸溶液所能溶解的那他霉素的最大質(zhì)量。為了保持培養(yǎng)基pH適中,把NaOH事先加入基礎(chǔ)培養(yǎng)基,滅菌后,NTM醋酸母液由細(xì)菌過(guò)濾器過(guò)濾后加入相應(yīng)的試驗(yàn)培養(yǎng)基,得到pH為6.0的試驗(yàn)培養(yǎng)基,見(jiàn)表1。
表1 NaOH調(diào)節(jié)試驗(yàn)培養(yǎng)基的pH
1.3.2 不同食用菌對(duì)那他霉素的耐受性
將供試食用菌菌種活化,按照1.3.1制備pH為6.0的平板培養(yǎng)基,接種不同食用菌菌種,于25℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。根據(jù)不同食用菌的生長(zhǎng)習(xí)性,每隔一段時(shí)間測(cè)量菌絲直徑,觀察菌落形態(tài)特征,并以菌絲生長(zhǎng)速度為指標(biāo)評(píng)價(jià)食用菌對(duì)不同質(zhì)量濃度那他霉素冰醋酸溶液的耐受性。
1.3.3 數(shù)據(jù)分析
用DPS(Version 7.05)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
以冰醋酸濃度為橫坐標(biāo),溶解的那他霉素質(zhì)量為縱坐標(biāo),繪制曲線如圖1。
圖1 NTM在不同濃度冰醋酸溶液中溶解情況
由圖1可見(jiàn),溶解NTM的質(zhì)量隨冰醋酸濃度的增加呈上升趨勢(shì),經(jīng)計(jì)算得NTM質(zhì)量(Y1)與冰醋酸濃度(X1)之間的函數(shù)關(guān)系:
對(duì)方程(1)進(jìn)行方差分析,可得:F回歸=67.9313>F0.01(2,3)=30.81652,R2=0.9784,表明該方程達(dá)到極顯著水平,其模型與實(shí)測(cè)值擬合較好。結(jié)合食用菌生長(zhǎng)條件和試驗(yàn)條件,選用6%的冰醋酸溶解80 mg的NTM作為母液。
不同質(zhì)量濃度NTM對(duì)食用菌生長(zhǎng)(菌落)影響明顯,為節(jié)約篇幅,只給出靈芝和桑黃的菌落生長(zhǎng)照片(圖2)。由圖2可見(jiàn),隨著NTM冰醋酸溶液質(zhì)量濃度上升,靈芝及桑黃菌落直徑均逐漸變小,但菌絲生長(zhǎng)狀態(tài)無(wú)明顯變化,說(shuō)明提高NTM冰醋酸溶液的質(zhì)量濃度對(duì)食用菌的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用,但不影響其菌落形態(tài)(菌絲長(zhǎng)勢(shì))。
由圖3可見(jiàn),當(dāng)NTM質(zhì)量濃度在0~2 mg/L時(shí),除雞腿菇,其他食用菌菌絲生長(zhǎng)速均較高且變幅不大,NTM質(zhì)量濃度為2~6 mg/L時(shí),灰樹(shù)花、博湖蘑菇和桑黃菌絲生長(zhǎng)速迅速下降,其他食用菌的菌絲生長(zhǎng)速在0.7~1.2 cm/d,NTM質(zhì)量濃度大于8 mg/L時(shí),雞腿菇菌絲生長(zhǎng)速最慢,小于0.2 cm/d,羊肚菌菌絲生長(zhǎng)速一直保持在較高水平。
冰醋酸能夠較好地溶解NTM,冰醋酸質(zhì)量濃度與溶解的那他霉素的質(zhì)量呈二次函數(shù)關(guān)系。
以食用菌可以承受的NTM最大質(zhì)量濃度的判定標(biāo)準(zhǔn)為菌絲生長(zhǎng)速低于0.8 cm/d的NTM質(zhì)量濃度,試驗(yàn)大部分食用菌對(duì)那他霉素的耐受力較強(qiáng),雞腿菇約為0.2 mg/L;姬菇、灰樹(shù)花、博湖蘑菇、桑黃約為2 mg/L;平菇、香菇、靈芝和金針菇約為4 mg/L;蛹蟲(chóng)草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號(hào)和木耳約為6 mg/L;豬苓、猴頭和松黃菇約為8 mg/L。
根據(jù)文獻(xiàn)記載,大多數(shù)霉菌能被質(zhì)量濃度為0.5~6 mg/L的那他霉素抑制,依據(jù)殺滅污染菌所需中上質(zhì)量濃度來(lái)篩選適用食用菌品種為姬菇、灰樹(shù)花、博湖蘑菇、桑黃平菇、香菇、靈芝、金針菇、蛹蟲(chóng)草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號(hào)和木耳,然后針對(duì)適用品種給出推薦質(zhì)量濃度為雞腿菇0.5~1 mg/L;姬菇、灰樹(shù)花、博湖蘑菇和桑黃為0.5~2 mg/L;平菇、香菇、靈芝和金針菇為0.5~4 mg/L;蛹蟲(chóng)草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號(hào)和木耳為0.5~6 mg/L。極個(gè)別的霉菌能被質(zhì)量濃度為10~25 mg/L的那他霉素抑制,結(jié)合試驗(yàn)豬苓、猴頭和松黃菇耐受性較強(qiáng),適用NTM質(zhì)量濃度為0.5~8 mg/L。
圖2 不同處理靈芝和桑黃菌落形態(tài)
圖3 NTM對(duì)食用菌菌絲生長(zhǎng)速率的影響
食用菌對(duì)那他霉素的耐受性遠(yuǎn)大于霉菌。根據(jù)不同食用菌對(duì)那他霉素的耐受性并結(jié)合霉菌的耐受程度,在生產(chǎn)中添加適量的那他霉素,可以實(shí)現(xiàn)既不影響食用菌的生長(zhǎng)又可以抑制霉菌污染。