美味牛肝菌的研究現(xiàn)狀及應用展望*

鄧百萬，陳文強，劉開輝，彭浩，解修超，丁小維，蘭阿峰

（陜西理工學院 生物科學與工程學院 ，陜西省食藥用菌工程技術研究中心，陜西 漢中 723001）

1783年，美味牛肝菌首先被法國植物學家Pierre Bul liard記錄并命名。1821年，有 “真菌之父”之稱的瑞典博物學家 Elias Magnus Fries在進行真菌分類時，將其命名為Boletus edulis Bull.:Fr。美味牛肝菌屬真菌界Fungi，擔子菌亞門Basidiomycotina，層菌綱Hymenomycetes，傘菌目Agaricales，牛肝菌科 Boletineae，牛肝菌屬 Boletus[1.2.3]。

祖國醫(yī)學認為 “藥食同源，食藥兼有”。美味牛肝菌不僅具有一定的營養(yǎng)價值，而且具有較高的藥用價值。牛肝菌最早記載于古文獻 《滇南本草》中：氣味微酸、辛，性平。主治清熱解煩，養(yǎng)血和中?，F(xiàn)代文獻 《中國藥用真菌》、 《中國藥用孢子植物》及 《秦嶺巴山天從然藥物志》中均提到該菌含有的多種生物堿可治腰腿疼痛、手足麻木、盤骨不舒、四肢抽搐以及婦女白帶異常等癥[4.5]。

20世紀80年代迄今，國內(nèi)外學者對美味牛肝菌的生物學特性、化學成分、藥理作用及應用進行了大量研究，其藥用價值受到廣泛重視。美味牛肝菌香濃味美，營養(yǎng)豐富。據(jù)測定，每百克干菇中含蛋白質(zhì)20.0 g、脂肪4.0 g，含有全部20種氨基酸、多種微量元素和維生素。美味牛肝菌也是一種著名的藥用真菌。它有提高人機體免疫功能，調(diào)整體液免疫，降低機體耗氧量，增加血紅蛋白載氧能力，降血脂；還具有抗癌和抗流感病毒的作用；舒筋活血，可治療腰腿疼痛，可補虛提神。是一種食藥兼用的山珍品[6]。

本文旨在通過對美味牛肝菌研究的歷史現(xiàn)狀、生物學特性、栽培技術及尚待解決的問題進行探討，以期為美味牛肝菌資源的有效保護、合理開發(fā)和綜合利用提供依據(jù)。

1 美味牛肝菌的生物學特性

1.1 形態(tài)特征

美味牛肝菌子實體大型。菌蓋扁半球形，直徑5 cm~15 cm，黃褐色、褐色、紅褐色至深褐色，其顏色變化很大，不粘，表面光滑，無絨毛，邊緣完全，鈍圓，略成波紋狀菌管乳白色、淡褐色，偶爾成黃綠色，長1 cm~2 cm，每厘米有20個~30個，在柄之周圍深深凹陷，管口小、近圓形、顏色與菌管相同；菌肉白色，肥厚，味略甜脆，干燥后呈淡黃色，菌香味濃；菌柄近圓柱形，粗壯，長3 cm~15 cm，粗2 cm~4 cm，基部尤為膨大 （可達11 cm），與菌蓋同色，但稍淺，有明顯的凸出網(wǎng)紋，中生，肉實；孢子近梭形，黃色至黃綠色，光滑，近透明[7.8]。

1.2 生態(tài)分布

1.2.1 美味牛肝菌與植物的共生關系

美味牛肝菌是一種與高等植物共生的菌根真菌，它對寄生植物的選擇有一定的特異性，一般常與冷杉、云杉、鐵杉、樺樹、鵝耳楊、山毛樣、白蠟樹、棟、柞、榆、山楊、高山松、云南松等樹種形成共生菌根。據(jù)報道，美味牛肝菌的發(fā)生還與寄生植物的樹齡，以及林內(nèi)的郁閉度有密切的關系。

美味牛肝菌屬于外生菌根真菌，在與植物根形成的共生體系中，二者互相刺激產(chǎn)生一系列的次生代謝產(chǎn)物和生理反應，抵抗了植物在生長發(fā)育過程中經(jīng)常遇到的一些諸如干旱、鹽堿等非生物逆境和病原生物以及雜草生物逆境，從而有效的促進植物快速生長，延長樹木生長期，提高其質(zhì)量和成活率。當美味牛肝菌的菌絲侵染并纏繞在樹木根系的尖端時，就從根尖吸收它所需要的淀粉、蛋白質(zhì)、果膠質(zhì)和激素等物質(zhì)，并迅速繁殖，形成一個菌根鞘。由于菌根鞘的包圍，根毛極不發(fā)達或者沒有根毛，并代替根毛吸收無機鹽和水分[7.8]。

1.2.2 美味牛肝菌的地理分布

美味牛肝菌是一種分布廣泛的世界性的著名食藥用菌，特別是在意大利、法國、瑞士、德國等西歐國家尤為推崇，我國的東北、西北、西南、華東、華北和中南諸?。ㄗ灾螀^(qū)）均有分布。在云南、四川、西藏、貴州、黑龍江、遼寧、吉林、內(nèi)蒙古、河南、甘肅、陜西、湖南、福建、臺灣、安徽、江蘇、廣東等地出產(chǎn)較多[9.10.11]。

1.2.3 影響美味牛肝菌生長和繁殖的理化因素

美味牛肝菌菌絲體及子實體生長期的生理活動除與營養(yǎng)條件有關以之外，還受溫度、水分、空氣、光線、酸堿度等各種理化因素的影響。

（1）營養(yǎng)特性 美味牛肝菌菌絲生長的碳源物質(zhì)以葡聚糖、淀粉、果膠效果最好，對子實體形成而言，果膠和乙醇是最有效的碳源。菌絲體生長不能利用苯基丙氨酸、蛋氨酸、脯氨酸和色氨酸，以天門冬酰胺、谷氨酰胺最好，天門冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸次之；對子實體形成而言，絲氨酸是最有效的氮源。MgSO4和K3PO4是可利用的礦質(zhì)營養(yǎng)來源。10.0 ug·L-1以上的硫胺素是子實體形成必需的。10 mol·L-1~5 mol·L-1的環(huán)腺苷酸和茶堿是子實體形成過程必不可少的誘導物。

鄧百萬、陳文強[12.13]等對美味牛肝菌深層發(fā)酵研究表明，其菌絲體對供試碳源都有不同程度的利用，但以葡萄糖的利用率較高；其菌絲體對有機氮的利用率為高，而對銨態(tài)氮很難利用。其中以使用酵母浸出膏和牛肉膏等復合氮源，更有利于菌絲的生長。尤其是酵母浸出膏，可促進菌絲大量生長，且菌絲球均勻，密度高。培養(yǎng)基中加入CaCO3對培養(yǎng)基pH起調(diào)節(jié)的作用，Mg2+對菌絲體生物量轉化有促進作用,而Zn2+、Fe2+對菌絲生長影響不大。無機鹽KH2PO4、MgSO4·7H2O，以2:1的比例進行添加菌絲體生物量最高。正交實驗確定的美味牛肝菌深層發(fā)酵的最適培養(yǎng)基為：葡萄糖30.0g，酵母浸出膏7.0g，KH2PO42.0g，MgSO4·7H2O 1.0g，VB10.01 mg。

美味牛肝菌深層發(fā)酵菌絲生長的的最適初始pH為5.2～5.8，最適振蕩速度為 180 r·min-1，最適培養(yǎng)溫度為27℃，100 mL三角瓶裝液量為60 mL，生產(chǎn)菌絲體的發(fā)酵周期為6 d[14]。

（2）溫度 溫度是影響美味牛肝菌發(fā)生的重要指標，反過來溫度是一個由多種因素 （坡度、坡向、海拔）決定的結果。溫度又會影響濕度，而濕度對美味牛肝菌的發(fā)生也有影響。美味牛肝菌菌絲體在18℃~30℃下生長，但最適溫度為24℃~28℃；其子實體可在5℃~28℃范圍內(nèi)生長發(fā)育，子實體形成的適宜溫度為16℃~24℃，低于12℃就不易形成子實體。

（3）水分和濕度 美味牛肝菌多集中在海拔高度300 m~600 m之間，在海拔200 m或700 m也有生長，但數(shù)量很少。由于海拔高度是山區(qū)氣候的一個標志因子，即隨海拔高度不同，溫度、濕度、空氣、光照強度、土壤和植被等都隨之而改變。土壤是美味牛肝菌及其寄主植物生活的基質(zhì)，土壤的結構、透氣性、酸堿度等都與美味牛肝菌的生長有密切的關系[15]。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，美味牛肝菌產(chǎn)區(qū)附近的土壤一般為山地黃土、黃壤、灰沙土、山地黃棕壤、暗棕壤、紫色土及黃沙土，尤其在枯枝落葉層較厚、松軟和肥沃的土層中，美味牛肝菌的長勢較好。時雨時晴，或白天晴、夜間有雨最有利于子實體形成，少雨低濕環(huán)境不利于子實體的形成。菌絲體生長階段土壤含水量以60%左右為宜，而子實體生長階段相對濕度以80%~90%為好。

（4）酸堿度 營養(yǎng)基質(zhì)pH5.0~6.0較適合美味牛肝菌菌絲體生長和子實體發(fā)育[16]。

（5）光照 美味牛肝菌的菌絲體生長不需要光照，而子實體的形成需要一定散射光的刺激。美味牛肝菌多發(fā)生于七陰三陽或半陰半陽有散射光的林地。植被茂密、蔭蔽度大、深溝邊、雜草叢生地很少發(fā)生；日照長、植被少，子實體也很少發(fā)生。森林內(nèi)郁閉度不同，其子實體的發(fā)生有明顯區(qū)別。郁閉度在0.6~0.9之間均有美味牛肝菌的生長，郁閉度低于0.5或大于0.9時，幾乎沒有生長或發(fā)生量很少。在0.7~0.9郁閉度的林下，美味牛肝菌的發(fā)生量最大。不同郁閉度下的光照、濕度有明顯差異，而美味牛肝菌的發(fā)生需要一定的散射光，所以在郁閉度較大的密林中發(fā)生量相對減少。

2 美味牛肝菌的分類學

有關美味牛肝菌的分類學研究目前尚未見系統(tǒng)報道，資料研究表明：牛肝菌目真菌有6個亞目，即Boletineae，Paxillineae，Sclerodermatineae，Suillineae，Coniophorineae,和Tapinellineae。 Binder&Hibbett(2005)分別擴增了牛肝菌目中60個代表種的ITS序列和線粒體atp6，mt-lsu基因，利用最大似然法和貝葉斯法進行系統(tǒng)發(fā)育分析，認為牛肝菌目 （Boletales）真菌可能起源于某種多孔腐生真菌。為進一步確認美味牛肝菌的系統(tǒng)演化的分子依據(jù)。Leonardi等 (2005)利用ITS技 術對美味牛肝菌種內(nèi)和種間變化進行了分析,ITS1-5.8S-ITS2聚類分析表明，在ITS1區(qū)域B.edulis與B.pinophilus相似，B.aestivalis與B.aereus相似[17.18.19]。此外，趙永昌等人 （2006）利用ITS序列分析中國云南B.edulis的進化關系，發(fā)現(xiàn)中國美味牛肝菌與歐洲夏牛肝菌 [B.aestivalis(Paulet)Fr.]進化的親緣關系近[20.21]。

4 美味牛肝菌的栽培馴化

4.1 菌種的分離培養(yǎng)

美味牛肝菌為菌根菌，菌種分離的難度較大。L.Schisler等 （1977）報道，用尚未成熟的子實體作組織分離材料，子實體采集后1 h~2 h內(nèi)立即分離，用下面培養(yǎng)基培養(yǎng)可分離成功，C6H12O610.0 g、KH2PO40.5 g、麥芽膏2.5 g、CaCl20.05 g、酵母膏1.5 g、檸檬酸鐵溶液 （1.0 g檸檬酸鐵+0.64 g檸檬酸，溶于1 000 mL蒸餾水中）0.5mL，豆胨2.5 g、紅花油2.5 g、酒石酸銨1.0 g、NH4Cl 0.5 g、MgSO40.5 g、瓊脂20.0 g，蒸餾水1 000 mL。李崇安 （1994）報道，用PDA培養(yǎng)基，對牛肝菌 （Boletus sp.)組織分離，20℃~25℃恒溫培養(yǎng)，20 d菌絲長滿試管，初分離菌絲白色或灰白色，稀疏，緊貼培養(yǎng)基[22]。

4.2 菌絲體培養(yǎng)

李崇安 （1994）報道，牛肝菌在蛋白胨 2.0 g、K2HPO41.0 g、 MgMO40.5g、 C6H12O620.0g、 瓊 脂 20.0 g，水1 000 mL培養(yǎng)基上，20℃~25℃恒溫培養(yǎng)，15 d長滿試管斜面，菌絲體培養(yǎng)7 d后逐漸變得濃密，呈白色絨毛狀。Yoshiro Oyama1976年報道，美味牛肝菌在果膠或淀粉2.0%、天門冬氨酸0.15%、谷氨酸0.15%、MgMO40.05%、K3PO40.05%的培養(yǎng)基上，菌絲體可良好生長[22]。

4.3 子實體人工培養(yǎng)

Yoshiro Oyama(1976)報道，美味牛肝菌在果膠或C2H5OH 2.0%、絲氨酸0.1%、MgSO40.015%、K3PO40.015%、，硫胺素 10.0 ug·L-1，環(huán)腺苷酸 10 mol·L-1~5 mol·L-1，茶堿 10 mol·L-1~5 mol·L-1，pH5~6 培養(yǎng)基上，于 5℃~20℃的搖瓶培養(yǎng)條件下，經(jīng)過.90 d的培養(yǎng)，獲得了子實體。李崇安 （1994）報道，牛肝菌在半腐葉39.0%、雜木屑39.0%、米糠20.0%、糖1.0%、石膏1.0%，pH5.5~6；或半腐葉39.0%、玉米粉39.0%、米糠20.0%、糖1.0%、石膏1.0%，pH 5.5~6的培養(yǎng)基質(zhì)上，菌絲生長較好，濃密粗壯，袋壁上有大量黃褐色成片菌核出現(xiàn)[22]。

4.4 菌根的人工合成

據(jù)J.Delmas（1978）報道，在無菌條件下，通過孢子或菌絲體碎片獲得美味牛肝菌的純培養(yǎng)，同時通過種子培養(yǎng)出共生植物的幼苗，然后把菌根真菌菌絲體及寄主植物幼苗放到一種適宜的培養(yǎng)基內(nèi)，經(jīng)過一定時間的培養(yǎng)后，真菌菌絲體會感染植物幼苗，形成菌根。把長出了菌根的寄主幼苗種在未消毒的土壤里，按照同時滿足寄主植物和菌根菌生長發(fā)育所需條件的原則進行管理。隨著寄主植物的生長，在條件適宜時，菌根菌的子實體就會陸續(xù)發(fā)生。

5 美味牛肝菌的食藥理作用

美味牛肝菌歷來以味美營養(yǎng) 、風味獨特而備受人們的推崇，古人稱之為 “山珍”，是宴席上的極品。近代人譽之為 “素中之葷”， “植物肉”， “清凈的食品”。 在日本被稱為 “植物性食品的頂峰”。據(jù)測定，美味牛肝菌含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，含有人體必需的多種氨基酸、維生素及微量元素。鄧百萬、陳文強、李新生等對秦巴山區(qū)美味牛肝菌絲體與野生子實體營養(yǎng)成分作了分析[23]。結果表明，美味牛肝菌屬高蛋白、低脂肪食品，其中，與增加食品香味有關的氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、賴氨酸等含量較高。美味牛肝菌還含有對大腦骨骼的發(fā)育起一定促進作用的人體必需的元素，其無機元素含量 (每 100g干樣)為：Fe15.42 mg、K90.69 mg，Na22.67 mg、 Zn5.58 mg，Cu1.54 mg，P223.7 mg 等[24.25]，有資料證實美味牛肝菌所含的對人體生命意義十分重要的元素大于其它種類。

美味牛肝菌具有的藥用價值與它所含有的腺嚎吟(Accenine)、 膽堿 (Choline)、 和腐氨 (Putreseine)等多種生物堿有關。動物實驗和臨床結果表明，該菌子實體的提取物所含的膚類、堿性蛋白等物質(zhì)對小白鼠瘤S-180的抑制率為100%，對艾氏腹水瘤的抑制率為90%[26]。美味牛肝菌的多糖能促進機體中樞免疫器官胸腺和脾的增長，促進淋巴細胞增生，提高機體的免疫功能，同時，對機體紅細胞SOD活性具有促進作用，因而具有抗衰老的功效，是一種珍貴的藥物資源。

6展望

目前，包括美味牛肝菌在內(nèi)的菌根真菌對人類的貢獻遠遠不止作為食品和藥品，它在維持生態(tài)平衡、促進植物萌發(fā)、抗病、抗逆等方面有著舉足輕重的作用。但由于包括美味牛肝菌在內(nèi)的絕大多數(shù)外生菌根真菌難以在人工培養(yǎng)基上生長，即使是生長了也難以用傳統(tǒng)回接的方法鑒別其親緣性，因而不易獲得純種，至于子實體離體培養(yǎng)更屬世界性難題。而分子生物技術的發(fā)展和應用，為美味牛肝菌的研究與開發(fā)提供了條件和可能。

關于美味牛肝菌菌種分離培養(yǎng)方法雖有報道，但由于美味牛肝菌種間共生條件的差異性以及其它原因，仍有必要對培養(yǎng)基組成和分離培養(yǎng)方法進行進一步篩選。鑒于共生的外生菌根菌至今無法進行人工栽培出茹，因此,確定所分離菌株的真?zhèn)问情_展誘導研究工作的基礎，目前RAPD (RandomAmplified Polymorphic DNA)指紋對比技術已被應用于這一領域。由于菌根結構是長期協(xié)同進化的結果，一些尚未明確的生態(tài)條件、營養(yǎng)方式以及子實體分化發(fā)育的條件使得包括牛肝菌在內(nèi)的許多外生菌根類食用菌的人工馴化工作十分艱難。探討此類真菌菌絲體生長分化的機理，提出有效誘導外生菌根真菌子實體的方法無疑具有重要的學術和實用價值。一旦馴養(yǎng)成功必將在提高自然資源利用率的同時也促進了林木快速健康的成長。以林產(chǎn)菌，以菌促林，既創(chuàng)造了經(jīng)濟價值又保護了生態(tài)環(huán)境。

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