林 旭,丁李春,李志剛
(寧德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 福安 355017)
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌(Phlebopus portentosus),隸屬小牛肝菌科(Boletinellaceae) 脈柄牛肝菌屬(Phlebopus)[1]。該品種主要分布在我國(guó)云南省,被當(dāng)?shù)厝怂追Q為“黑牛肝菌”[2]。其子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、多種氨基酸及鉀、鈣、鐵、鋅、錳等人體所需的礦質(zhì)元素[3-4]。脂肪、總糖、粗纖維、多種礦質(zhì)元素和氨基酸,兼具食藥性質(zhì),可起到降血脂、抗氧化等作用,對(duì)高血脂等疾病有較好的功效[5]。
松針是松屬植物的主要藥用部位,富含活性成分,多種氨基酸、維生素等[6],具有較高的保健價(jià)值。目前國(guó)外松針主要用于畜牧飼料研發(fā),在我國(guó)松針主要應(yīng)用于藥用、食用,如松針茶、松針?lè)鄣萚7-8]。福建是松樹(shù)的主要分布范圍之一,在食用菌栽培研究方面已有松木屑在繡球菌生產(chǎn)中的應(yīng)用[9-10],但在牛肝菌生產(chǎn)中的應(yīng)用未見(jiàn)報(bào)道。
因此,通過(guò)在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基中添加松針浸出物,通過(guò)單因素試驗(yàn)觀測(cè)菌絲生長(zhǎng)狀態(tài)及生長(zhǎng)速率,初步確定適宜的添加量。再與其他添加物(馬鈴薯、葡萄糖、蛋白胨等)通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)確定最優(yōu)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基配方,以期為后續(xù)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的菌種培養(yǎng)及活性成分鑒定、提取提供研究基礎(chǔ)。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種,為云南野生暗褐網(wǎng)柄牛肝菌子實(shí)體,2019年分離培養(yǎng)獲得。
1.2.1 基礎(chǔ)母種培養(yǎng)基配制
去皮馬鈴薯200 g,水1 L,100℃下煮沸20 min后過(guò)濾。馬鈴薯濾液定容至1 L,加入葡萄糖20 g,瓊脂16 g,蛋白胨1 g,121℃高溫滅菌20 min。
1.2.2 松針添加量單因素試驗(yàn)
松針加水煮沸20 min,過(guò)濾后與200 g·L-1馬鈴薯濾汁混合,加入基礎(chǔ)母種培養(yǎng)基中,配制成松針浸出液。濃度分別為 10 g·L-1、25 g·L-1、50 g·L-1、100 g·L-1的松針母種培養(yǎng)基,121℃高溫滅菌20min。以基礎(chǔ)母種培養(yǎng)基作為對(duì)照,探究不同濃度松針添加量對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長(zhǎng)情況的影響。
1.2.3 接種培養(yǎng)
將暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌塊(5 mm) 接種于試驗(yàn)培養(yǎng)基上,置于27℃恒溫黑暗條件下培養(yǎng),每天觀察菌絲生長(zhǎng)勢(shì)、菌絲顏色,利用“十”字交叉法統(tǒng)計(jì)菌絲生長(zhǎng)速率等指標(biāo),每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。
1.2.4 正交試驗(yàn)確定最適培養(yǎng)基配方
在松針添加量的單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),因素水平見(jiàn)下表1。
表1 正交試驗(yàn)因素及水平L9(34)Tab.1 Orthogonal test factors and levels L9(34)
如表1所示,以菌絲生長(zhǎng)勢(shì)、菌絲先端整齊度、菌絲生長(zhǎng)速度等作為試驗(yàn)指標(biāo),利用正交試驗(yàn)確定松針浸出液及其他添加物馬鈴薯、葡萄糖、蛋白胨的最佳配比添加量,優(yōu)化確定最佳培養(yǎng)基配方。
1.2.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS 20.0進(jìn)行分析處理。將菌絲生長(zhǎng)勢(shì)和菌絲邊緣整齊度指標(biāo)折算成數(shù)字(+代表1,-代表0),每個(gè)處理5個(gè)重復(fù),統(tǒng)計(jì)后進(jìn)行方差分析。
不同松針浸出液對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種菌絲生長(zhǎng)的影響試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 不同濃度松針浸出液對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種生長(zhǎng)情況的影響Tab.2 Effects of different concentrations of pine needle extract on the growth of Phlebopus portentosus stock culture
由表2可知,不同濃度松針浸出液對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長(zhǎng)的影響存在一定差異,隨著松針浸出液的添加量的增加,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的菌絲生長(zhǎng)速度呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)。在松針浸出液濃度為25 g·L-1時(shí),菌絲生長(zhǎng)速度最快,達(dá)到2.56 mm·d-1,菌絲生長(zhǎng)勢(shì)旺盛,菌絲顏色為黃色。當(dāng)松針浸出液濃度達(dá)到100 g·L-1時(shí),菌絲生長(zhǎng)速度明顯降低。
正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Orthogonal test results
由表3菌絲生長(zhǎng)速率各因素的極差R可知,影響菌絲生長(zhǎng)速率的主次因素分別為D>C>B>A,即馬鈴薯>葡萄糖>松針浸出液>蛋白胨。最優(yōu)方案為A2B1C1D3,即馬鈴薯添加量100 g·L-1,葡萄糖添加量 1 g·L-1,松針浸出液 25 g·L-1,蛋白胨添加量 2 g·L-1。
由表3菌絲生長(zhǎng)勢(shì)各因素的極差R可知,影響菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的主次因素分別為C>D>B>A,即葡萄糖>馬鈴薯>松針浸出液>蛋白胨。最優(yōu)方案為A3B2C1D2,即馬鈴薯添加量200 g·L-1,葡萄糖添加量1 g·L-1,松針浸出液 50 g·L-1,蛋白胨添加量 3 g·L-1。
由表3菌絲顏色試驗(yàn)結(jié)果可知,菌絲顏色與蛋白胨添加量存在一定的相關(guān)性。在一定范圍內(nèi),蛋白胨添加量越大,菌絲顏色越黃。
各因素對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響方差分析見(jiàn)表4。
表4 菌絲生長(zhǎng)速率單因素方差分析Tab.4 One way ANOVA of mycelial growth rate
由表4可知,葡萄糖、馬鈴薯2個(gè)因素對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率的影響是極顯著的(顯著性<0.01),松針浸出液對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率影響顯著(顯著性<0.05),蛋白胨的影響不顯著(顯著性>0.05)。
各因素對(duì)菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的影響方差分析見(jiàn)表5。
由表5可知,葡萄糖、馬鈴薯兩個(gè)因素對(duì)菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的影響是極顯著的(顯著性<0.01),松針浸出液添加量對(duì)菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的影響顯著(顯著性<0.05),蛋白胨對(duì)菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的影響不顯著(顯著性>0.05),方差顯著性分析結(jié)果與菌絲生長(zhǎng)勢(shì)單因素方差分析結(jié)果相同。
表5 菌絲生長(zhǎng)勢(shì)單因素方差分析Tab.5 One way ANOVA of mycelial growth potential
各因素對(duì)菌絲邊緣整齊度和菌絲顏色的影響方差分析見(jiàn)表6。
表6 菌絲邊緣整齊度單因素方差分析Tab.6 One way ANOVA of mycelial edge uniformity
由表6可知,葡萄糖和松針浸出液對(duì)菌絲邊緣整齊度存在極顯著影響(顯著性<0.01),蛋白胨和馬鈴薯濾汁對(duì)菌絲邊緣整齊度影響不顯著。
對(duì)于菌絲生長(zhǎng)速率,因素D(馬鈴薯)的影響最大,D3為最優(yōu)值,對(duì)于菌絲生長(zhǎng)勢(shì)則D2最優(yōu)。根據(jù)菌絲生長(zhǎng)勢(shì)因素D的K分析,D2(9.8) 與D3(9.6) 差異不明顯,將D2和D3經(jīng)過(guò)單因素方差分析驗(yàn)證,得到二者顯著性為0.793(>0.050),即菌絲生長(zhǎng)勢(shì)D2與D3差異不顯著。綜合因素D對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率和菌絲生長(zhǎng)勢(shì)的影響,因素D的最優(yōu)方案確定為D3。因素C(葡萄糖)在菌絲生長(zhǎng)速率和菌絲生長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)中的最優(yōu)方案都為C1。因素B(松針浸出液),在菌絲生長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)中,B2最優(yōu),但同時(shí)考慮到K1與K2差異較小,經(jīng)過(guò)單因素方差分析驗(yàn)證B1和B2差異不顯著(顯著性=0.601),故按照菌絲生長(zhǎng)速率的最優(yōu)方案確定B1為最優(yōu)值。由上表4、5可知蛋白胨對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率和菌絲生長(zhǎng)勢(shì)影響不顯著,故蛋白胨可選擇生長(zhǎng)速率最優(yōu)方案A2,最終確定最優(yōu)方案為A2B1C1D3。
按照A2B1C1D3配置母種培養(yǎng)基,選擇基礎(chǔ)培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基作為對(duì)照,結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 驗(yàn)證試驗(yàn)Tab.7 Validation test
由表7可知,使用配方A2B1C1D3,菌絲生長(zhǎng)速率達(dá)到3.41 mm·d-1,菌絲顏色黃色,生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),故確定A2B1C1D3為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基最優(yōu)方案。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種生物學(xué)特性[11]、碳源、氮源添加量[12]試驗(yàn)等,前人已有開(kāi)展。在前人研究基礎(chǔ)上,結(jié)合本地區(qū)松針資源的應(yīng)用,通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)合,進(jìn)一步優(yōu)化暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種的最優(yōu)配方。
試驗(yàn)結(jié)果顯示,在一定濃度范圍內(nèi),母種培養(yǎng)基中適當(dāng)添加松針浸出液,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長(zhǎng)速度顯著提高,菌絲生長(zhǎng)勢(shì)較旺,在松針浸出液濃度達(dá)到25 g·L-1時(shí),菌絲生長(zhǎng)速度和生長(zhǎng)勢(shì)均表現(xiàn)較優(yōu)。
通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)優(yōu)化篩選出最佳培養(yǎng)基為馬鈴薯添加量100 g·L-1,葡萄糖添加量10 g·L-1,松針浸出液25 g·L-1,蛋白胨添加量2 g·L-1。通過(guò)進(jìn)一步的驗(yàn)證試驗(yàn),確定此方案為本次試驗(yàn)的最佳方案。該配方培養(yǎng)下,菌絲生長(zhǎng)速率較快,菌絲生長(zhǎng)勢(shì)旺盛。
通過(guò)重點(diǎn)研究松針浸出液對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長(zhǎng)情況的影響,并對(duì)其作為添加物的培養(yǎng)基進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,以期為今后松針浸出液在牛肝菌培養(yǎng)中的應(yīng)用,及活性物質(zhì)的進(jìn)一步利用提供基礎(chǔ)。