孫恬,郭愛玲
(天方?。ㄖ袊┧帢I(yè)有限公司 廣東廣州 510623)
靈芝(Ganoderma lucidum)屬擔子菌綱多孔菌目多孔菌科靈芝屬真菌,在我國有2000多年藥用歷史[1]。目前,靈芝以人工栽培為主,在很多地方已經(jīng)形成頗具規(guī)模的規(guī)范化種植基地[2]。靈芝種植基地的環(huán)境因素對靈芝產(chǎn)量和品質(zhì)有較大影響[3]。光照是食用菌發(fā)育過程中一個重要因素。光照的作用機制復雜,既能刺激食用菌的生長,也能促進其發(fā)育。不同光質(zhì)影響著食用菌子實體生長發(fā)育階段原基形成的狀況、菌柄的粗細和菌蓋的大小[4-5]。本實驗以白膜和藍膜覆蓋大棚,研究靈芝子實體的光生物學特性,為靈芝種植基地人工栽培生產(chǎn)科學補光,提供可靠的理論依據(jù)。
許多研究表明藍光處理影響各種真菌的生長:李巧珍等[6]研究表明藍光處理的刺芹側(cè)耳子實體商品價值最高。孫雅潔等[7]以杏鮑菇為試材,藍光處理子實體菌蓋普遍偏大,菇體形態(tài)均表現(xiàn)為畸形。有研究表明藍光能促進靈芝子實體多糖三萜含量的積累[8]。王立華等[4]表明藍光處理的靈芝菌絲體生長快速,菌絲濃密,多糖含量顯著高于其他處理組。真菌依靠光受體來感受光信號并傳遞信號調(diào)控相關(guān)光反應,藍光幾乎介導所有真菌的光反應,藍光受體主要有wc-1、wc-2和vivid蛋白[9],克隆靈芝S3中的藍光受體基因Glwc-1和Glwc-2,發(fā)現(xiàn)藍光刺激可能會使Glwc-1和Glwc-2的相對表達量上升,從而啟動藍光誘導的一系列反應[10]。
靈芝多糖合成主要有2條支路[11],一條是從葡萄糖-6-磷酸到葡萄糖-1-磷酸,關(guān)鍵酶其中包括α-PGM;另一條從葡萄糖-6-磷酸到果糖-1-磷酸,起關(guān)鍵作用的酶是PGI。有研究表明[12]藍光處理對于靈芝子實體產(chǎn)量有明顯的促進作用,促進多糖的積累,提高PGI、α-PGM酶活,說明PGI、α-PGM是靈芝多糖合成的關(guān)鍵酶。
靈芝子實體種植試驗設(shè)計兩組,分別為白膜覆蓋大棚種植靈芝的對照組,以及藍膜覆蓋大棚種植靈芝的實驗組,每組設(shè)置3個大棚。
1.2.1 靈芝子實體生物量測定
不同試驗栽培架分別覆蓋白膜和藍膜,將在自然光條件下形成原基的菌袋分別放入各培養(yǎng)架,每組設(shè)置50袋,連續(xù)培養(yǎng)24 d,每組隨機采收4層、5層、6層的靈芝子實體各5個,測定子實體鮮重。每個實驗組重復測量3次。
1.2.2 靈芝子實體多糖含量的測定
苯酚硫酸法測定多糖含量。(1)標準曲線繪制。稱取105 ℃干燥至質(zhì)量恒定的葡萄糖配成0.1 mg/mL的葡萄糖標準溶液。準確吸取標準溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL和1.2 mL,分別置于比色管中,各加蒸餾水使體積為2.0 mL。再各加入6%的苯酚1.0 mL,搖勻,迅速滴加濃硫酸5.0 mL。靜置10 min后,搖勻,待反應液完全冷卻后,于波長490 nm條件下測定其吸光度值,以水作空白試驗。以葡萄糖含量為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制葡萄糖標準曲線。(2)供試品溶液的制備。樣品粉碎過60目篩,取0.5 g于50 mL具塞離心管,用5 mL水浸潤樣品,緩慢加入20 mL無水乙醇,同時渦旋;將樣品置于超聲提取器中150 W提取30 min,結(jié)束后,于4 000 r/min離心10 min,棄去上清,不溶物用10 mL 80%的乙醇洗滌離心;用50 mL蒸餾水將上述不溶物轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶,沸水浴回流提取2 h;冷卻至室溫,過濾,將上清移至100 mL容量瓶中,洗滌殘渣2~3次,用水定容;取10 mL按1:3過夜醇沉,沉淀用水復溶,定容至10 mL后按苯酚硫酸法測定含量。每個實驗組重復測量3次。
1.2.3 靈芝子實體三萜含量的測定[6,13]
(1)對照品溶液的配制:齊墩果酸對照品適量,精密稱定,加甲醇制成每1 mL含0.2 mg的溶液,即得。(2)標準曲線的制備:精密量取對照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4 mL和0.5 mL,分別置15 mL具塞試管中,揮干,放冷,精密加入新配制的香草醛冰醋酸溶液(精密稱取香草醛0.5 g,加冰醋酸使溶解成10 mL)0.2 mL,高氯酸0.8 mL,搖勻,在70 ℃水浴中加熱15 min,立即置冰浴中冷卻5 min,取出,精密加入乙酸乙酯4 mL,搖勻,以相應試劑為空白,照紫外-可見分光光度法(通則0401),在546 nm波長處測定吸光度,以吸光度為縱坐標、齊墩果酸濃度為橫坐標繪制標準曲線。(3)供試品溶液的制備與測定:取本品粉末約2 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,加乙醇50 mL,超聲處理(功率140W,頻率42 kHz)45 min,過濾,濾液置100 mL量瓶中,用適量乙醇,分次洗滌濾器和濾渣,洗液并入同一量瓶中,加乙醇至刻度,搖勻,即得。精密量取供試品溶液0.2 mL,置15 mL具塞試管中,照標準曲線制備項下的方法,自“揮干”起,同法操作,測定吸光度,從標準曲線上讀出供試品溶液中齊墩果酸的含量,計算,即得。每個實驗組重復測量3次。
2.1.1 多糖標準曲線
圖1 葡萄糖標準曲線
標準曲線方程為y=9.2285x+0.0129,R2=0.9991,說明線性關(guān)系良好。
2.2.2 三萜含量標準曲線
圖2 齊墩果酸標準曲線
標準曲線方程為y=4.5306x-0.0056,R2=0.9994,說明線性關(guān)系良好。
采用白膜和藍膜栽培的靈芝子實體重量分析顯示,其生長過程沒有顯著差異(圖3)。4層、5層、6層子實體的質(zhì)量在150 g左右,6層子實體的重量在210 g左右。藍膜的靈芝子實體4層,5層以及6層的生物量較對照組稍高,但差異不顯著。
圖3 不同光膜處理靈芝子實體生物量變化
藍膜種植的靈芝子實體多糖含量高于對照組(圖4)。在兩種種植方式中,5層子實體的多糖含量高于4層和6層,且藍膜都高于白膜。白膜中5層子實體的多糖含量為3.5%,而藍膜中達到了4.8%。顯示藍膜栽培有助于子實體中多糖含量的提高。
由圖5可知,藍膜栽培提高了子實體中的三萜含量。藍膜組4層子實體三萜含量為0.69%,白膜組為0.53%;藍膜栽培5層子實體中三萜含量達到0.89%,白膜對照組三萜含量為0.81%。實驗結(jié)果顯示,藍膜栽培有助于提高子實體中的三萜含量。
圖4 不同光膜處理靈芝子實體多糖含量變化
圖5 不同光膜處理靈芝子實體三萜含量的變化
食用菌發(fā)育過程中,光質(zhì)條件是一個不可忽略的因素。靈芝多糖、三萜是靈芝的主要活性成分,研究含量變化規(guī)律對靈芝的生產(chǎn)具有重要意義。本文研究藍白光膜對于靈芝4,5,6層子實體生物量積累,多糖含量以及三萜含量的影響。研究結(jié)果表明藍膜栽培靈芝子實體生物量與白膜組差異不顯著,而藍膜組的多糖含量均高于白膜組,三萜含量也較白光組總體增加,總體來說,藍光利于靈芝子實體活性成分的提高。實際生產(chǎn)中,可以在生長發(fā)育時期對靈芝子實體進行一定時間的藍光照射或者藍膜栽培,增加子實體中多糖和三萜的含量,提高靈芝子實體的品質(zhì)。