食用菌液體培養(yǎng)技術的發(fā)展和應用研究

周紅艷

摘 要：食用菌液體培養(yǎng)技術因其生產周期短、產量大、質量高、經(jīng)濟效益突出等優(yōu)勢而被廣泛研究和應用。對食用菌液體培養(yǎng)技術的發(fā)展、食用菌液體菌種技術的優(yōu)勢以及液體培養(yǎng)技術在食品、醫(yī)藥等行業(yè)中的應用前景作了綜述。

關鍵詞：食用菌液體培養(yǎng)；發(fā)展狀況；優(yōu)勢；應用前景

食用菌液體培養(yǎng)又稱深層發(fā)酵或液體發(fā)酵。主要原理是在發(fā)酵罐或三角瓶中加入液體培養(yǎng)基，通入無菌空氣以增加培養(yǎng)基中溶氧含量，提供食用菌菌絲體呼吸代謝所需要的氧氣，同時加以攪拌或振蕩，并控制適宜的外界條件等，使菌體在液體深處繁殖發(fā)育，獲得大量的菌絲體或代謝產物。目前，國外的食用菌深層發(fā)酵研究主要是獲取風味物質（食品）和特殊代謝產物（醫(yī)藥、飼料），國內研究則集中在液體菌種的生產及提取代謝產物等。本文對食用菌液體培養(yǎng)技術的發(fā)展、液體培養(yǎng)技術生產食用菌菌種的優(yōu)勢及其在食品、生物醫(yī)藥等行業(yè)中的應用和發(fā)展前景等加以介紹。

1食用菌液體培養(yǎng)技術發(fā)展狀況

1.1食用菌液體培養(yǎng)法的起源與發(fā)展。 食用菌的液體發(fā)酵是在抗生素發(fā)酵技術的基礎上發(fā)展起來的，1947年美國的漢姆非特首先提出了液體培養(yǎng)法生產蘑菇菌絲體。1948～1954年他們選出了適合液體培養(yǎng)的蘑菇菌株。1953年美國人布洛克博士用廢柑汁深層培養(yǎng)出了野生蘑菇。1958年沙克斯第1個在發(fā)酵罐內培養(yǎng)出羊肚菌菌絲球。日本的杉森恒武等于1977年用1%的有機酸和0.5%的酵母膏組成液體培養(yǎng)基，取得大量香菇菌絲體。從此，食用菌的培植開始從農業(yè)生產跨入了工業(yè)生產的領域。

1.2我國食用菌液體培養(yǎng)技術的發(fā)展。 我國是在1958年開始研究蘑菇、側耳深層發(fā)酵。到1963年，已經(jīng)能進行羊肚菌的工業(yè)化商品生產。從此，食用菌產品的獲得開始由簡單的農業(yè)種植而轉入工業(yè)發(fā)酵生產。20世紀60年代末期，我國已能大規(guī)模采用深層發(fā)酵法生產食用菌，主要研究單位有四川抗生素研究所、三明真菌研究所、中國醫(yī)藥科學院藥物研究所、上海新型發(fā)酵廠等。研究主要集中在藥用菌的生產，如靈芝、蜜環(huán)菌、銀耳芽孢等菌類。20世紀70年代開始研究香菇、冬蟲夏草、猴頭、黑木耳等食用菌的液體發(fā)酵。20世紀90年代，由于發(fā)現(xiàn)食用菌多糖有抗癌活性，使得一些具有生理活性物質的菌類（如云芝、灰樹花等）引起了更多的關注，針對這些菌類的深層發(fā)酵培養(yǎng)技術的研究也得到長足發(fā)展。

目前對食用菌液體發(fā)酵的報道很多，而在利用液體菌種直接用來生產食用菌子實體方面，國內只有少量的報道。如甘肅省科學院生物研究所的李玉珍等研究了側耳液體菌種在不同培養(yǎng)料上的性狀表現(xiàn)，重慶師專的朱健勇等進行了液體發(fā)酵菌種生產金針菇子實體的試驗，得到了菌絲生活力強、接種面大、發(fā)菌速度快的一些結果。但是這些試驗一般也都停留在實驗室階段，沒能在生產上推廣應用。究其主要原因，是因為液體深層發(fā)酵的設備投入大、風險高，一般個體生產戶不愿投入；接種技術不過關，在接種過程中往往容易產生污染；菌種不易保存，發(fā)酵以后必須馬上投入使用等，因而造成了液體菌種生產子實體技術一直未能推廣應用。

2液體培養(yǎng)技術制備食用菌菌種的優(yōu)勢

2.1生產周期短。制備液體菌種一般只要5～7d，周期短，速度快。而培養(yǎng)1瓶固體栽培菌種需要30d左右，僅發(fā)菌時間就比固體菌種減少了1/2以上。此外，用液體菌種作為母種或原種來擴大培養(yǎng)原種或栽培種時，也要比采用固體菌種快得多。一般液體種要比固體種提前成熟10～20d。因為液體菌種有流動性，各個菌絲球和菌絲片斷可以流散在不同的部位萌芽，發(fā)育點多，內外上下一起長，6～12h菌絲萌發(fā)，15～20d可長滿栽培袋，大多數(shù)品種10多天就可出菇。

2.2菌齡一致。由于固體菌種是靠接種塊上的菌絲體蔓延長成的，這樣不僅培養(yǎng)菌種的速度慢，而且處在菌種瓶（袋）上部和下部的菌絲體菌齡差異較大，一般要差20～30d，往往當下部菌絲體剛長到瓶（袋）底時，處在接種處的上部菌絲體就接近老化。而液體菌種則生長發(fā)育均勻一致，菌齡整齊，液體發(fā)酵5～7d時的菌絲體正值旺盛生長期，接種后萌發(fā)快，菌絲活力強，發(fā)育健壯。用其拌料栽培，其菌絲生長速度較一致，現(xiàn)蕾及出菇時間一致，便于管理、采收與加工。

2.3接種簡便。流質狀態(tài)的液體菌種還便于接種工作的機械化、自動化，有利于工作效率的提高，更適合食用菌的工廠化、標準化生產。并且液體菌種萌發(fā)速度超過了雜菌滋長速度，雜菌幾乎沒有滋生的機會，因此克服了雜菌污染的技術難題，保證了產品質量。

2.4降低成本。采用三角瓶或發(fā)酵罐生產液體菌種，產量高，原料便宜，成本不到固體菌種的1/3。同時，由于其生產周期短，不使用菌種瓶，可省去裝瓶、挑棄污染瓶、接種、挖瓶等繁雜工藝，節(jié)省了勞力、電耗和空間。

2.5效益顯著。液體菌種的生產廠房面積小，生產效率高，易進行自動化控制，產品質量穩(wěn)定，產品易于提取和精制[5]，使得質量與產量明顯高于傳統(tǒng)的生產方式，經(jīng)濟效益顯著。

3食用菌液體培養(yǎng)技術的應用與前景

3.1食品工業(yè)上的應用。液體發(fā)酵食用菌菌絲體的營養(yǎng)成分，無論是蛋白質、氨基酸，還是維生素的含量，都類似于子實體。目前食用菌液態(tài)發(fā)酵正在大量研究開發(fā)中，由于用工業(yè)化液體發(fā)酵來生產食用菌蛋白質，要比飼養(yǎng)家禽或家畜來獲取蛋白質的時間短、效率高、成本低。因此，食用菌的深層發(fā)酵在食品工業(yè)方面將有很大的發(fā)展前途，將有望成為21世紀人類所需的主要蛋白質的來源之一。

3.2生物醫(yī)藥產業(yè)上的應用。食用菌在深層培養(yǎng)過程中會產生多糖、生物堿、萜類化合物、甾醇、酶、核酸、維生素、具抗生素作用的多種化合物以及植物激素等多種生理活性物質，這些物質分別具有對心血管、肝臟、神經(jīng)系統(tǒng)、腎等人體器官的防病治病作用以及抗癌、消炎、抗衰老、抗菌、提高免疫力等功效。目前，許多液體發(fā)酵的食用菌菌絲體可用于制藥，對于那些在人工栽培條件下不易形成子實體或者其菌絲體與子實體含相類似有效成分的覃菌，可以利用發(fā)酵產物代替子實體?，F(xiàn)在，我國市場上供應的食用真菌藥物，如蜜環(huán)片、靈芝菌片、寧心寶膠囊等均已采用液體發(fā)酵菌絲體制造。

3.3其他行業(yè)上應用。液體發(fā)酵形成的菌絲體以及含有多種代謝產物的發(fā)酵液，是上等的飼料，一般作為蛋白質原料加入到飼料中，具有易吸收、轉化效率高、經(jīng)濟效益好等特點，將是動物飼料中蛋白質的重要來源。

4結論。隨著科學技術的發(fā)展，尤其是微生物學、蕈菌學、發(fā)酵工藝學和工程學的相互滲透和交叉，特別是發(fā)酵產物分離技術的發(fā)展，食用菌液體發(fā)酵技術在食品和醫(yī)藥等行業(yè)上的應用將更廣泛、前景更寬闊。食用菌液體培養(yǎng)技術在制備食用菌菌種上的突出優(yōu)勢使其將成為我國食用菌生產工廠化、規(guī)模化的必由之路，并將促使我國的食用菌發(fā)展得到質的飛躍。

參考文獻：

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