香菇液體菌種培養(yǎng)條件優(yōu)化

徐思煒 張君勝 周雯

摘要：從碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽及發(fā)酵控制條件等方面，對(duì)香菇（Lentinus edodes液體菌種培養(yǎng)條件的優(yōu)化進(jìn)行了研究。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明：香菇菌絲生長(zhǎng)最佳碳源為麥芽糖，最佳氮源為麥麩。正交試驗(yàn)結(jié)果表明：培養(yǎng)基最佳配方為麥麩70%、麥芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%；適宜培養(yǎng)條件為250 mL三角瓶裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉(zhuǎn)速180 r/min。

關(guān)鍵詞：香菇；液體菌種；發(fā)酵條件；正交試驗(yàn)

中圖分類號(hào)： S6461+204文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（201412-0290-03

香菇（Lentinus edodes別稱香蕈、香菌，是側(cè)耳科植物香蕈的子實(shí)體，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。香菇蛋白質(zhì)含量高達(dá)186%，脂肪含量低至48%，碳水化合物含量為71%，粗纖維含量為96%，含有人體必需的8種氨基酸、多種維生素、礦物元素等[1-4]。傳統(tǒng)的香菇制種技術(shù)具有成本高、周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，液體菌種制備技術(shù)具有成本低、周期短、易保存、易控制、污染低等優(yōu)點(diǎn)，是發(fā)展規(guī)?；愎疆a(chǎn)業(yè)的理想選擇。本研究探討香菇液體培養(yǎng)基最佳配方及發(fā)酵條件，旨在為香菇液體菌種生產(chǎn)提供參考。

1材料與方法

11材料

111菌種

供試香菇菌種由江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室提供。

112培養(yǎng)基

PDA活化培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 2 g、瓊脂20 g、水1 000 mL，pH值自然。種子液體培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、酵母膏3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60。碳源供試培養(yǎng)基：酵母膏1 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分別加入供試碳源。氮源供試培養(yǎng)基：麥芽糖3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分別加入供試氮源。

113主要儀器設(shè)備

超凈工作臺(tái)、電子天平、恒溫振蕩培養(yǎng)箱、蒸汽滅菌鍋、真空干燥箱、試管及三角瓶等玻璃儀器。

12方法

121斜面菌種制備

在超凈工作臺(tái)中，挑取香菇母種菌塊1 cm2，轉(zhuǎn)入PDA斜面活化培養(yǎng)基，25 ℃下培養(yǎng)10 d，選取菌絲潔白、濃密、健壯、無(wú)污染的斜面試管備用[7]。

122液體菌種的制備

取250 mL三角瓶，裝入100 mL種子液體培養(yǎng)基并進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。在超凈工作臺(tái)中接入1 cm2斜面菌種2塊，置于恒溫振蕩培養(yǎng)箱中，溫度設(shè)定為 25 ℃。靜置24 h后，在25 ℃、160 r/min條件下振蕩12 d終止培養(yǎng)，獲得香菇液體菌種。

123培養(yǎng)方法

將100 mL供試培養(yǎng)基分裝至250 mL三角瓶中，滅菌后以10%的接種量將菌種接入，然后放入培養(yǎng)箱中，在25 ℃、160 r/min條件下培養(yǎng)12 d。

124碳源、氮源篩選試驗(yàn)

將不同供試碳源、氮源分別加入培養(yǎng)基中進(jìn)行單因素試驗(yàn)，碳源分別為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、可溶性淀粉、玉米粉（表1，氮源分別為NH4NO3、蛋白胨、酵母膏、黃豆芽、麥麩（表2，每處理3水平，重復(fù)3次。

[F（W6][HT6H][J]表1不同碳源篩選試驗(yàn)[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W]編號(hào)葡萄糖含量（%蔗糖含量（%麥芽糖含量（%可溶性淀粉含量（%玉米粉含量（%

[BHDG12]111122

[BHDW]222233

333344[HJ][BG）F][F）]

[F（W6][HT6H][J]表2不同氮源篩選試驗(yàn)[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W] 編號(hào)NH4NO3含量（%蛋白胨含量（%酵母膏含量（%黃豆芽含量（%麥麩含量（%

[BHDG12]105116060

[BHDW]210227070

315338080[HJ][BG）F][F）]

125香菇液體菌種培養(yǎng)基優(yōu)化

根據(jù)上述單因素碳源、氮源篩選試驗(yàn)結(jié)果，加入無(wú)機(jī)鹽MgSO4、H2PO4，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)（表3，每組試驗(yàn)重復(fù)3次，以菌絲干質(zhì)量為指標(biāo)，取平均值。

[F（W6][HT6H][J]表3香菇液體培養(yǎng)基正交試驗(yàn)因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：麥麩含量（%B：麥芽糖含量（%C：MgSO4含量（%D：H2PO4含量（%

[BHDG12]1601010010

[BHDW]2702015015

3803020020[HJ][BG）F][F）]

126培養(yǎng)條件篩選試驗(yàn)

將上述試驗(yàn)篩選出的優(yōu)化配方作為培養(yǎng)基，以裝液量、pH值、接種量、轉(zhuǎn)速為因素，設(shè)計(jì)培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)（表4，每組試驗(yàn)重復(fù)3次，以菌絲干質(zhì)量為指標(biāo)，取平均值。

[F（W7][HT6H][J]表4液體培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：裝液量（mLB：pH值C：接種量（%D：轉(zhuǎn)速（r/min

[BHDG12]1805010140

[BHDW]21005513160

31206015180[HJ][BG）F][F）]endprint

127菌絲干質(zhì)量測(cè)定

培養(yǎng)液過(guò)濾后取香菇菌絲，用蒸餾水沖洗至無(wú)培養(yǎng)液，放入干燥箱內(nèi)，80 ℃下烘干至恒質(zhì)量，用電子天平稱量菌絲干質(zhì)量[8]。

2結(jié)果與分析

21不同碳源對(duì)香菇菌絲干質(zhì)量的影響

由圖1可知，以麥芽糖為碳源培養(yǎng)結(jié)果最優(yōu)，菌絲干質(zhì)量最高，以蔗糖為碳源培養(yǎng)結(jié)果最差，菌絲干質(zhì)量最低。由此可知，適合香菇菌絲生長(zhǎng)的最佳碳源為麥芽糖。

[F（W10][TPXSW1tif][F]

22不同氮源對(duì)香菇菌絲干質(zhì)量的影響

由圖2可知，以麥麩為氮源培養(yǎng)結(jié)果最優(yōu)，菌絲干質(zhì)量最高，以無(wú)機(jī)氮源NH4NO3為氮源培養(yǎng)結(jié)果最差，菌絲干質(zhì)量最低，適合香菇菌絲生長(zhǎng)的最佳氮源為麥麩。

[F（W11][TPXSW2tif][F]

23液體培養(yǎng)基最佳配方確定

由表5、表6、圖3可知，最佳液體培養(yǎng)基配方組合為A2B3C2D3，即麥麩70%、麥芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%，影響香菇菌絲生長(zhǎng)的因素由強(qiáng)到弱依次為麥麩>麥芽糖>MgSO4>H2PO4。

[F（W25][HT6H][J]表5液體培養(yǎng)基優(yōu)化配方正交試驗(yàn)結(jié)果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W20，W6W]序號(hào)[B（][BHDWG12，W20W]因素水平[BHDWG12，W5。4W][XXSX2-SX192]A：麥麩 B：麥芽糖 C：MgSO4 D：H2PO4[BW]菌絲干質(zhì)量（g/100 mL

[BHDG38mm，W3，W5。4，W6W]111111534

[BHDW]212221760

313331975

411110798

512221982

613331874

711111269

812222580

913332078

1021232021

1122312317

1223122463

1321232814

1422311915

1523121515

1621232512

1722312220

1823123024

1931322216

2032132508

2133212804

2231321559

2332131375

2433212841

2531321533

2632132788

2733211727[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表6液體培養(yǎng)基優(yōu)化配方試驗(yàn)方差分析[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]變異來(lái)源平方和自由度均方F值顯著性

[BHDG12，W6Q0，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型11615611161564698140000

[BHDW]A：麥麩14402072029120080

B：麥芽糖10102050520420159

C：硫酸鎂09492047419180176

D：磷酸二氫鉀03532017707140503

誤差4450180247

總變異12435827

校正總和820126[HJ][BG）F][F）][FL]

[F（W10][TPXSW3tif][F]

[FL（22]24最佳培養(yǎng)條件的確定

[JP4]由表7、表8、圖4可知，最佳液體培養(yǎng)條件組合為A2B1C2D3，即裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉(zhuǎn)速180 r/min，影響香菇菌絲生長(zhǎng)的因素由強(qiáng)到弱依次為裝液量>轉(zhuǎn)速>pH值>接種量。

[F（W27][HT6H][J]表7液體培養(yǎng)條件正交試驗(yàn)結(jié)果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W5。4，W6W]序號(hào)A：裝液量 B：pH值C：接種量 D：轉(zhuǎn)速 菌絲干質(zhì)量（g/100 mL

[BHDG12]111112293

[BHDW]212222396

313332612

411113119

512221855

613332172

711112636

812221634

913332972

1021232544

1122312735

1223122571

1321233606

1422313243

1523122369

1621233814

1722311895

1823122133

1931322547

2032132415

2133212533

2231321278

2332131239

2433211385

2531321278

2632131239

2733211385[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表8培養(yǎng)條件重復(fù)試驗(yàn)方差分析[HTSS][STB]endprint

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]變異來(lái)源平方和自由度均方F值顯著性

[BHDG12，W6Q2，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型14190211419024405340000

[BHDW]A：裝液量53182265982540003

B：pH值11492057417830197

C：接種量00742003701140893

D：轉(zhuǎn)速12092060518770182

誤差5798180322

總變異15545027

校正總和1354826[HJ][BG）F][F）]

3結(jié)論與討論

本研究表明，香菇菌絲生長(zhǎng)的最適碳源為麥芽糖，可溶性淀粉在高溫滅菌后需水解方能利用，因此效果不如麥芽糖。玉米粉高溫滅菌后雜質(zhì)相對(duì)較多，在菌絲吸收利用方面次于可溶性淀粉。葡萄糖或因高溫滅菌過(guò)程中發(fā)生不明顯焦化現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)際利用率較低。最佳氮源為麥麩，香菇作為異養(yǎng)菌種，對(duì)有機(jī)氮源利用率較高，麥麩高溫處理后可溶性蛋白含量較高，同時(shí)富含各種維生素，適宜菌絲生長(zhǎng)。黃豆芽、酵母膏、蛋白胨營(yíng)養(yǎng)成分相對(duì)單一，促進(jìn)菌絲生長(zhǎng)效果一般。銨鹽雖然較易吸收，但作為無(wú)機(jī)氮源的NH4NO3，容易引起pH值波動(dòng)以及銨毒性，因此總體效果不佳，不易被菌絲吸收利用，菌絲干質(zhì)量最低。培養(yǎng)基優(yōu)化配方結(jié)果表明，氮源、碳源對(duì)菌絲的生長(zhǎng)影響較大，MgSO4、H2PO4次之。綜上所述，最佳液體基培養(yǎng)條件組合為A2B1C2D3，即裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉(zhuǎn)速180 r/min，影響香菇菌絲生長(zhǎng)的培養(yǎng)因素依次為裝液量>轉(zhuǎn)速>pH值>接種量。

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