草菇菌丝培养条件优化研究

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草菇菌丝培养条件优化研究

Study󰀡on󰀡Optimization󰀡of󰀡Culture󰀡Conditions󰀡of󰀡Straw󰀡Mushroom

◎ 李淑娴(佛山市高明区荷城民旺豆制品加工厂,广东 佛山 528511)Li Shuxian(Gaoming District of Foshan City, Hecheng Minwang Bean Products Processing Plant, Foshan 528511, China)

摘 要:本文在单因素试验的基础上,通过正交试验确定最佳营养因子和培养条件(pH值、温度),确定最佳培养基成分,设计选择最适宜的香菇菌丝体培养条件,为生产优良菌种和优质高效栽培草菇积累经验,有利于提高草菇的培植效率,增加草菇的经济效益。关键词:草菇菌丝;培养条件;优化措施Abstract:In this paper, on the basis of single factor experiment, by orthogonal experiment to determine the best nutritional factors and culture conditions (pH, temperature), to determine the optimal medium composition design, choose letinous edodes mycelium most suitable culture conditions, accumulate experience for the production of excellent strains and high quality and efficient cultivation of mushrooms, mushroom cultivation is helpful to improve the efficiency, to increase the economic benefits of straw mushroom.Key words:Mushroom mycelium; Culture conditions; Optimization measures中图分类号:S646.13

草菇营养丰富,味道鲜美。每100 g鲜菇含207.7 mg维生素C,2.6 g糖分,2.68 g粗蛋白,2.24 g脂肪,0.91 g灰分。草菇蛋白质含18种氨基酸,其中必需氨基酸占40.47%~44.47%[1]。此外,还含有磷、钾、钙等多种矿质元素,是国际公认的“十分好的蛋白质来源”,并有“素中之荤”的美名,是世界上第三大栽培食用菌[2]。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 供试菌株与仪器设备菌株:草菇(Volvariella volvacea)菌株由佛山科学技术学院食品科学实验室保存。仪器设备:手提式压力蒸汽灭菌器,YXQ-SG46-280S,上海博迅实业有限公司;电子天平,MP400,上海第二天平仪器厂;微波炉,WP700机械型,广东格兰仕集团有限公司;霉菌培养箱,MTX-250B-Z型,上海博迅实业有限公司;超净工作台,SW-CJ-IBU,上海博迅实业有限公司;酒精灯、接菌种针、培养皿、烧杯、滴管、试管、锥形瓶。1.1.2 培养基配方PDA培养基(基本培养基):马铃薯(去皮)200.0 g,葡萄糖20.0 g,琼脂20.0 g,蒸馏水1 000.0 mL。doi:10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2018.01.045

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1.1.3 供试碳源分别选择供试碳源(质量分数各为2.0%):蔗糖、果糖、麦芽糖和玉米粉替代PDA培养基中的葡萄糖(CK)作培菌试验,pH自然。1.1.4 供试氮源以PDA为基本培养基,分别添加蛋白胨、酵母粉、硝酸铵和氯酸铵培菌。1.1.5 供试无机盐以PDA为基本培养基,分别添加大量元素(添加质量浓度各为1.0 g/L)KH2PO4、MgSO4和KNO3作培菌试验,并以普通PDA(不添加)作CK。以PDA为基本培养基,分别添加微量元素(添加质量浓度各为3.0 mg/L):CuSO4、FeSO4和ZnSO4作培菌试验,并以基本PDA(不添加)作CK。1.2 方法1.2.1 营养单因子试验初步在CK平板上培养蘑菇菌丝,沿菌落边缘切割直径为5.0 mm的菌块,接种于不同碳源、氮源、无机盐(大量营养元素和微量元素)等平板培养基中,置于(30±0.5)℃恒温培养,任何时候加工菌丝生长培养皿终菌,定期观察。每次治疗重复3次。菌丝生长速度(mm/d)=菌落半径(mm)÷菌丝生长 天数(d)[3]。1.2.2 pH值试验培养基灭菌前,调节为4.0、6.0、7.0、8.0、10.0、11.0共6个pH值梯度进行培菌试验,每个处理3次重复,方法同营养单因子试验。1.2.3 温度试验将接种于PDA培养基上的菌块置于20、25、30、35、40 ℃共5个温度梯度进行培菌试验,每个处理3次重复,方法同营养单因子试验。1.2.4 营养因子正交试验根据以上单因子试验结果,以菌株和最佳的碳源(A)、氮源(B)、大量元素(C)和微量元素(D)等作为营养因子,采用4因子3水平正交表L9(34)设计培养基配方试验[4],每个处理3次重复,分别测定菌丝长速和菌丝长势。2 结果与分析

2.1 碳源对草菇菌丝生长的影响对5种不同碳源培养基进行了菌丝生长速度和生长势测定,由表1可知,草菇菌丝对参试的4种碳源均能利用,菌丝生长速度的顺序为蔗糖(6.68 mm/d)>葡萄糖(6.15 mm/d)>果糖(6.13 mm/d)>麦芽糖 (5.62 mm/d)>玉米粉(5.00 mm/d)。最佳碳源为蔗糖,比其他因素培菌的差异极显著。果糖、葡萄糖与麦芽糖、玉米粉培菌的差异极显著,玉米粉与麦芽糖培菌差异极显著。菌丝对玉米粉的利用率最差,表现为长速最慢、长势最弱。表1 碳源对草菇菌丝生长的影响表碳源/%菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.01蔗糖6.68aA+++++葡萄糖(CK)6.15bB++++果糖6.13bB++++麦芽糖5.62cC+++玉米粉5.00bD++注:①数据为3次重复的平均数;②+++++、++++、+++、++、+表示菌丝长势依次减弱[5];③不同大、小写字母分别表示在0.01、0.05水平差异显著(下同)。2.2 氮源对草菇菌丝生长的影响以4种不同氮源培养基进行了平板上菌丝生长速度和生长势测定。表2表明,4种不同氮源培养基都能被草菇菌丝利用,菌丝生长速度的顺序为蛋白胨>酵母粉>硝酸铵>氯酸铵,最佳氮源为蛋白胨,菌丝长速达6.93 mm/d,比酵母粉培菌的长速差异显著。硝酸铵与酵母粉培菌差异不显著,硝酸铵、酵母粉与氯

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酸铵差异极显著。表2 氮源对草菇菌丝生长的影响表氮源/%菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.01蛋白胨6.93aA+++++酵母粉6.31bAB++++硝酸铵6.20bB++++氯酸铵4.49cC+++2.3 无机盐(大量元素)对草菇菌丝生长的影响在培养基中添加无机盐(大量元素)进行平板上菌对丝生长速度和生长势的测定。结果表明,硫酸镁>磷酸二氢钾>CK>硝酸钾,即添加的无机盐中硫酸镁促进菌丝生长的效果最好,硫酸镁与磷酸二氢钾培菌效果差异显著,硫酸镁、磷酸二氢钾与CK培菌差异极显著,CK与硝酸钾培菌差异不显著。与CK相比,添加硫酸镁、磷酸二氢钾促进菌丝生长效果明显,而添加硝酸钾对于菌丝生长的促进效果不明显,甚至可能对菌丝生长造成不利影响,见表3。表3 大量元素对草菇菌丝生长的影响表大量元素菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.01硫酸镁6.45aA+++++磷酸二氢钾6.23bAB++++CK(不添加)5.82cC+++硝酸钾5.79cC+++2.4 无机盐(微量元素)对草菇菌丝生长的影响以4种不同微量元素培养基进行了平板上菌丝生长速度和生长势测定。由表4可知,硫酸亚铁>硫酸锌>CK>硫酸铜,即说明微量元素能促进菌丝生长。试验菌株发酵硫酸亚铁菌生长速度快。最好的微量元素是硫酸亚铁。菌丝体高速生长6.47 mm/d,比对照组高8.74%,与硫酸锌和硫酸铜明显不同。表4 微量元素对草菇菌丝生长的影响表微量元素菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.01硫酸亚铁6.47aA+++++硫酸锌6.10bB++++CK(不添加)6.05bcB++++硫酸铜5.95cB+++2.5 pH对草菇菌丝生长的影响试验结果表明,草菇菌丝生长适宜的pH值范围较广,由表5可知,草菇菌丝在pH 7.0~10.0范围内生长良好,在pH大于10.0的情况下,菌丝还能较快生长,而pH值低于7.0以后,pH越低,菌丝生长速度越慢,长势越差,可见草菇菌丝适宜在中性偏碱的环境中生长。碱性环境不利于细菌的生长,因此在菌丝培养时可以适当增加pH,以减少杂菌的污染,促进草菇菌丝的生长,提高草菇菌丝的营养利用率。表5 pH值对草菇菌丝生长的影响表pH菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.018.07.01aA+++++7.06.25bA++++10.06.23bA++++11.06.02cB+++6.05.24dC++4.03.91eD+2.6 温度对草菇菌丝的影响温度是影响香菇菌丝生长的重要因素。对此,进行了不同温度下培养皿生长的试验,结果见表6。香菇菌丝生长在40 ℃时不生长,35 ℃和30 ℃时菌丝生长最好,25、20 ℃时,菌丝依次减速,菌丝体削弱。35、30 ℃时培菌差异不显著,35、30 ℃培菌与25、20 ℃差异极显著,20 ℃与35、30、25 ℃培菌差异极显著。

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表6 温度对草菇菌丝生长的影响表温度/℃菌丝平均长速/(mm/d)差异显著性菌丝长势0.050.0130.06.14aA+++++35.06.05aA+++++25.05.73bB++++20.03.35cC+++40.00dD2.7 优化营养因子的确定为了找出草菇菌丝生长培养基的优化组合,选取对草菇菌丝生长影响比较大的4个重要营养因子,即碳源(蔗糖)、氮源(蛋白胨)、大量元素(硫酸镁)和微量元素(硫酸亚铁),采用L9(34)正交表设计4因子3水平的培养基配方正交试验[6],试验设计及结果见表7。表7 优化营养因子正交试验结果及分析表