林興生, 林占熺, 林 輝, 林冬梅, 羅海凌, 胡應平
(福建農(nóng)林大學 國家菌草工程技術研究中心, 福州 350002)
《神農(nóng)本草經(jīng)》把靈芝(Ganodermalucidum)列為上品藥[1].現(xiàn)代醫(yī)學研究表明靈芝含多糖肽、三萜、靈芝酸、甾醇等有效成分,具多種生理活性[2-5],有清除自由基、抗氧化、提高免疫功能、抗腫瘤等功效[6-12].我國靈芝已形成了產(chǎn)業(yè)和文化[13].鹿角靈芝在公元四百年就有將其作為極品靈芝上貢給皇帝的記載,但未記載其在靈芝中的分類及藥效[14].我國權威靈芝分類不包括鹿角靈芝[15-16],一般認為鹿角靈芝是因外界條件變化使靈芝異型生長形成的,其菌柄長,常有多個分枝,無菌蓋或有小菌蓋,形似鹿角,故得其名.自然條件下鹿角靈芝極其罕見.日本在栽培中發(fā)現(xiàn)有鹿角靈芝產(chǎn)生,出現(xiàn)率極低,但引發(fā)了對“極品鹿角靈芝”人工栽培的極大熱情[17].鹿角靈芝中β-高分子蛋白多糖的含量比普通靈芝高,還含有LPS(Lipopolysaccharide,脂多糖),能激活巨噬細胞活性增強免疫力.鹿角靈芝LPS+β-高分子蛋白多糖的含量高達43%[18].前人對靈芝分類[19-20]、鑒定[21]、栽培[22]、活性成分分離鑒定[23]及藥理作用等進行了大量研究,對鹿角靈芝的研究相對較少.2004年福建農(nóng)林大學將菌草技術專利轉讓給南非,在南非建立了菌草技術示范基地.2006年從南非引進野生靈芝菌株,以菌草為原料開展多年多地的馴化和適應性鹿角靈芝栽培,并參考劉靖宇等的方法對南GL11進行DNA指紋圖譜鑒定[24-26],與福建省已認定的2個品種(芝120和芝102)在DNA水平上存在差異,2012年通過福建省農(nóng)作物品種審定委員會審定,命名為南GL11.2017年菌草技術被聯(lián)合國列為中國-聯(lián)合國和平與發(fā)展基金重點項目,向全球推廣,該菌株已在盧旺達、斐濟、南非、巴新、萊索托等國應用.本文通過鹿角靈芝栽培特性研究、有效活性成分和營養(yǎng)分析,旨在為其推廣應用提供科學依據(jù).
菌草鹿角靈芝南GL11和韓芝1號,其中韓芝1號為福建農(nóng)林大學菌草研究所保藏菌株,系福建主栽靈芝品種之一.
2.2.1 培養(yǎng)基配方 芒萁25%、類蘆25%、象草27%、麩皮20%、石膏3%,含水量60%.
2.2.2 菌筒制作 采用17 cm×60 cm×5.5絲的聚丙烯塑料筒,每袋干料1 850 g,常壓滅菌后在菌筒同一側接種,等距離接3穴.
2.2.3 菌絲培養(yǎng) 接種后一周內(nèi)溫度控制在18~20 ℃,1 w后溫度升到25±1 ℃,菌絲長透培養(yǎng)料前遮光培養(yǎng).
2.2.4 出芝管理 菌絲長滿培養(yǎng)基后5~7 d,移至栽培場所出菇.揭去菌筒接種口的膠布,緊挨著將菌筒橫排在菌畦上,接種口朝上.畦面上用竹篾做成寬100 cm、高80 cm的拱形,上蓋薄膜以保濕,棚膜用土袋壓實以免空氣進入.
2.2.5 蛋白質(zhì)含量測定 參照《GB5009.5-2010食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》.
2.2.6 氨基酸含量的測定 參照《GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的測定》.
2.2.7 多糖含量測定 參照《食用菌中粗多糖含量的測定》.
2.2.8 總三萜含量測定 以蘋果酸為對照品,采用正交實驗方法,用硅膠柱進行總三萜分離,通過紫外可見分光光度法測定總三萜含量.
菌草栽培南GL11鹿角靈芝子實體生長適宜溫度17~22 ℃,最低溫度14 ℃,最高不超過30 ℃,在適宜溫度下鹿角靈芝長得粗壯,產(chǎn)量提高.溫度高時最重要的是降溫,使溫度適宜靈芝子實體生長.CO2濃度盡可能高,菇棚應遮蓋嚴密,遮蓋的薄膜無破洞不漏氣,一般情況下在采收前不掀開薄膜,高CO2濃度可抑制菌蓋分化,從而形成無菌蓋的鹿角靈芝,CO2濃度應高于0.1%.適宜的空氣相對濕度為75%~85%,長期超過90%易長綠霉等雜菌.光照強度控制在300~600 lx.適宜pH范圍為5.3~6.7.
從表1可看出,在福州、連城、順昌、松溪、將樂等5個地方栽培,靈芝南GL11與韓芝1號進行鹿角靈芝栽培時,靈芝南GL11呈鹿角狀,韓芝1號則為念珠狀,前者形狀比后者好(圖1).菌草鹿角靈芝南GL11菌柄顯著長于韓芝1號,比其長7.4%,菌草鹿角靈芝南GL11菌柄直徑略比韓芝1號粗,但無顯著差異.菌草鹿角靈芝南GL11鮮芝、干芝產(chǎn)量均顯著高于韓芝1號,分別比韓芝1號高40.9%、 21.4%,其鮮干比分別為2.55、 2.18.不同地點菌草栽培南GL11鹿角靈芝,與當?shù)刂髟云贩N韓芝1號比較,形狀好、產(chǎn)量高,表明不同栽培地點只要選擇其適宜生長的季節(jié)(溫度),通過控制CO2等栽培技術,南GL11鹿角靈芝栽培能獲得良好效益,可在各地推廣種植.
表1南GL11鹿角靈芝、韓芝1號多年多點栽培特性
Tab.1ThecultivationcharacteristicsofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1withJuncaoinmulti-plotdemonstrationforseveralyears
**表示差異達到P<0.01極顯著水平,下同.
3.2.1 營養(yǎng)成分分析 從表2、表3可知,韓芝1號的粗蛋白含量與氨基酸略高于菌草鹿角靈芝南GL11,但差異不顯著,二者氨基酸組分相同,均檢出十七種氨基酸,色氨酸則可能因酸分解未能檢出.
表2菌草栽培的南GL11鹿角靈芝、韓芝1號子實體營養(yǎng)及有效活性成分
Tab.2NutritionandactiveeffectcomponentsofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1cultivatedwithJuncao
樣 品 粗蛋白/(g/100g)氨基酸/(g/100g)多糖/(g/100g)總三萜/(g/100g)南GL1112.4±0.37.52±0.80.9±0.02??1.08±0.03??韓芝1號12.8±0.48.33±0.60.7±0.010.98±0.02
表3菌草栽培南GL11鹿角靈芝和韓芝1號氨基酸含量
Tab.3ThecontentofaminoacidofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1cultivatedwithJuncao
氨基酸南GL11鹿角靈芝/%韓芝1號/%氨基酸南GL11鹿角靈芝/%韓芝1號/%天門氡氨酸 Asp.0.560.70異亮氨酸 Ile0.320.36蘇氨酸 Thr.0.350.44亮氨酸 Leu0.450.51絲氨酸 Ser.0.350.40硌氨酸 Tyr0.140.16谷氨酸 Glu.0.480.65苯丙氨酸 Phe0.240.31甘氨酸 Gly.0.340.39賴氨酸 Lys0.290.33丙氨酸 Ala.0.370.44組氨酸 His.0.130.18胱氨酸 Cys.0.040.05精氨酸 Arg.0.220.27纈氨酸 Gua.0.350.42脯氨酸 Pro.0.280.28甲硫氨酸 Aug.2.612.44色氨酸 Try.--總含量7.528.33
3.2.2 有效活性成分分析 菌草南GL11鹿角靈芝的多糖比韓芝1號高28.57%,其總三萜含量比韓芝1號高10.2%,均差異顯著(表2).
我國是世界上最大的食、藥用菌生產(chǎn)國,每年栽培食、藥用菌需要消耗大量寶貴的林業(yè)生態(tài)資源,我國也是靈芝的主產(chǎn)國,是三大段木靈芝產(chǎn)區(qū)之一,傳統(tǒng)的靈芝段木栽培,每年要消耗十幾萬立方米木材,靈芝生產(chǎn)與林業(yè)生態(tài)平衡之間的矛盾日益突出,靈芝的持續(xù)發(fā)展受到了嚴重影響,福建農(nóng)林大學菌草研究所發(fā)明的“以草代木”栽培食、藥用菌技術(菌草技術)從根本上解決了靈芝生產(chǎn)與資源緊缺、環(huán)境保護之間的“菌林矛盾”[27].
鹿角靈芝只有菌柄、沒有菌蓋也不產(chǎn)生孢子,所以菌草的配方和菌柄生長狀況決定了鹿角靈芝的質(zhì)量.在利用菌草栽培鹿角靈芝時,加入一定比例的芒萁,可延長鹿角靈芝的生長期,使其菌柄充分伸長,還能提高靈芝的硬度,這是因為,與其他菌草相比,芒萁木質(zhì)素含量高.鹿角靈芝的栽培是通過控制其生長條件實現(xiàn)定向培育的,一般來說,主要是通過調(diào)節(jié)二氧化碳和光照強度,其中二氧化碳濃度是關鍵因素,高濃度的二氧化碳能抑制菌蓋分化,促進菌柄生長[27].
多糖和三萜類化合物是靈芝的主要活性成分,其含量的高低可作為評價靈芝藥用價值和品質(zhì)的重要依據(jù)[28-31].不同培養(yǎng)基配方、不同生長階段,靈芝不同部位,均會影響其活性成分.張平等[32]認為添加不同比例枇杷枝屑替代雜木屑栽培能提高靈芝的品質(zhì);劉明香等[33]認為靈芝菌蓋、菌柄、孢子中的活性成分含量存在一定的差異;李文濤等[34]將認為靈芝生長期8 個階段,基質(zhì)4 部位,活性成分均有差異;郭金英等[35]認為人工栽培靈芝和野生靈芝根據(jù)品種不同,其活性成分之間有較大的差異.
林樹錢等[36-37]對草栽靈芝和段木靈芝中的多糖成分的提取、純化與特性及草栽靈芝多糖與活性的關系進行了比較研究,并利用沸水提取工藝把菌草靈芝多糖肽和靈芝酸分離[27],結果表明,菌草靈芝的高分子部位多糖提取率高于段木靈芝分,草栽靈芝和段木靈芝的多糖肽具有相同的相對分子質(zhì)量分布及光譜,草栽靈芝與段木靈芝多糖肽的主要理化特性相似,其提取率比段木靈芝高,草栽靈芝的綜合開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化前景廣闊.本研究也表明,南GL11進行鹿角靈芝生產(chǎn)時,形狀、產(chǎn)量、有效活性成分均優(yōu)于當前主栽品種韓芝1號,適宜推廣栽培.