杏鮑菇液體發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化研究

李志濤，孫金旭

（衡水學(xué)院，河北衡水053000）

杏鮑菇液體發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化研究

李志濤，孫金旭

（衡水學(xué)院，河北衡水053000）

選取了7種培養(yǎng)基成分，通過L18（37）正交試驗研究了黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、硫酸鎂、硫酸鐵、磷酸二氫鉀、維生素B1這7種成分對杏鮑菇菌絲得率和胞外多糖得率的影響。結(jié)果表明，黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、維生素B1、磷酸二氫鉀硫酸鎂對菌絲得率和胞外多糖得率均有顯著的影響，其中黃豆粉對菌絲得率的影響非常顯著。L18（37）正交試驗優(yōu)化后的配方為：黃豆粉3%、酵母膏0.1%、葡萄糖3%、硫酸鎂0.05%、硫酸鐵0.01%、磷酸二氫鉀0.05%、維生素B10.001%。此條件下，菌絲得率和胞外多糖得率分別達9.692 g/L、537mg/L。此結(jié)果與未優(yōu)化組合相比較，菌體和多糖產(chǎn)量分別提高6.3%、7.6%。

杏鮑菇；液態(tài)發(fā)酵；培養(yǎng)基；優(yōu)化

杏鮑菇是一種珍貴的食藥皆宜的大型真菌，具有助消化、降血脂、利尿，提高人體免疫力等功能[1-3]。我國從20世紀90年代開始小規(guī)模栽培[4]，目前多采用固體菌種培養(yǎng)的模式，但這種模式制種的周期長，菌齡不一致，出菇也不整齊，不利于規(guī)?；a(chǎn)；而液體菌種制種的周期短，發(fā)菌的速度快，菌齡一致，出菇整齊，污染率也低，有利于規(guī)模化和工廠化生產(chǎn)，因此采用液體發(fā)酵培養(yǎng)杏鮑菇具有重要的現(xiàn)實意義[5]。而在液體菌種的生產(chǎn)中，不同培養(yǎng)基成分及其配比對菌絲生長有重要影響，并且對代謝產(chǎn)物也有較大的影響[6-7]。本研究分別以杏鮑菇的菌絲體和胞外多糖為目的產(chǎn)物進行試驗，以期確定最佳液體菌種培養(yǎng)基配方，從而為進一步開發(fā)杏鮑菇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料

杏鮑菇：衡水學(xué)院發(fā)酵工程實驗室提供。

PDA斜面培養(yǎng)基：葡萄糖20 g，馬鈴薯200 g，水1 000mL，瓊脂20 g，pH自然。

黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、維生素B1、硫酸鎂，磷酸二氫鉀。

1.2 儀器

722型分光光度計：上海美析儀器有限公司；FA1004C型電子天平：上海平軒科學(xué)儀器有限公司；DZKW型恒溫水浴鍋：河南天帝電子科技有限公司；LRH-1000F型生化培養(yǎng)箱：上海百典儀器設(shè)備有限公司。

2 試驗方法

2.1 生物量的測定

菌絲提取工藝流程：

發(fā)酵液→離心（3 000 r/min，10min）→菌體沉淀→水洗、再離心→菌體沉淀、60℃干燥→稱量

2.2 胞外多糖的測定[8]

2.2.1 胞外多糖的提取

取100mL的發(fā)酵液，離心（6 000 r/min，20min），取上清液分別加無水乙醇，至濃度為30%和60%，4℃過夜，離心得沉淀，60℃干燥，得粗多糖。

2.2.2 苯酚-硫酸法測定胞外多糖

制作標準曲線：預(yù)先將葡萄糖在105℃下將其烘至恒重，準確吸取葡萄糖20mg，置于500mL容量瓶當中，加水定容。分別吸取葡萄糖溶液0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.8mL，分別加水補至2.0mL，再加1.0mL 6%的苯酚溶液和5.0mL濃硫酸，靜置10min然后搖勻，室溫下放置20min，測定吸光度（490 nm）。用2.0mL水為空白，以多糖毫克數(shù)為橫坐標，吸光度值為縱坐標，制作標準曲線。

將樣品配成一定濃度的多糖溶液，吸取1.0mL，按制作標準曲線的操作測定吸光度，計算多糖的含量。

圖1 苯酚-硫酸標準曲線Fig.1 Standard curveof phenol-vitriol

2.3 正交試驗

選用黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、維生素B1、硫酸鐵、硫酸鎂，磷酸二氫鉀為試驗因素，分別取三水平，采用L18（37）正交表設(shè)計正交試驗，正交試驗的因素水平見表1。

取不同發(fā)酵培養(yǎng)基100mL分別裝入250mL三角瓶中，采用10%的接種量進行接種，然后在25℃、150 r/min條件下進行振蕩，培養(yǎng)5天后進行檢測。

表1 L18（37）正交試驗因素水平表Table1 L18（37）orthogonal experimental design factors and level

3 結(jié)果與分析

3.1 以杏鮑菇生物量為目的產(chǎn)物的試驗分析

正交試驗對杏鮑菇菌絲得率影響的數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表2、表3。

表2 L18（37）正交試驗對菌絲得率影響分析Table2 L18（37）Orthogonal test analysis of the impact of hyphae yield

表3 L18（37）正交試驗對菌絲得率影響的顯著性分析Table3 L18（37）Orthogonal test of the impact of significant hyphae yield analysis

續(xù)表3 L18（37）正交試驗對菌絲得率影響的顯著性分析Continue table3 L18（37）Orthogonal test of the impact of significant hyphae yield analysis

由表2和表3得知，黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、維生素B1、硫酸鎂，磷酸二氫鉀對菌絲生長均有顯著地影響，其中黃豆粉對菌絲生長有非常顯著地影響。按培養(yǎng)基成分對杏鮑菇發(fā)酵生物量影響的重要性而論：A＞C＞B＞D＞G＞F＞E，即黃豆粉＞酵母膏＞葡萄糖＞硫酸鎂＞維生素B1＞磷酸二氫鉀＞硫酸鐵。由以上結(jié)果可以得知氮源對杏鮑菇的菌絲體生長的影響最大，其次是碳源。確定最佳試驗組合為A2B3C2D2E3F2G1，即黃豆粉3%，葡萄糖3%，酵母膏0.1%，硫酸鎂0.05%，硫酸鐵0.01%，磷酸二氫鉀0.05%，維生素B10.001%。

3.2 以杏鮑菇胞外多糖為目的產(chǎn)物的試驗分析

正交試驗對杏鮑菇胞外多糖得率影響的數(shù)據(jù)分析結(jié)果見表4和表5。

表4 L18（37）正交試驗對多糖得率影響分析Table4 L18（37）Orthogonal test analysis of the impact of polysaccharide yield

表5 L18（37）正交試驗對多糖得率影響的顯著性分析Table5 L18（37）Orthogonal test of the impact of significant polysaccharide yield analysis

由表4和表5得知，黃豆粉、酵母膏、葡萄糖、維生素B1、硫酸鎂、磷酸二氫鉀對胞外多糖得率均有顯著地影響。按培養(yǎng)基成分對杏鮑菇胞外多糖影響的重要性而論：A＞C＞B＞D＞G＞F＞E，即黃豆粉＞酵母膏＞葡萄糖＞硫酸鎂＞維生素B1＞磷酸二氫鉀＞硫酸鐵。由以上結(jié)果可以得知氮源對杏鮑菇胞外多糖的影響最大。確定最佳試驗組合為A2B3C2D2E3F2G1，即黃豆粉3%，葡萄糖3%，酵母膏0.1%，硫酸鎂0.05%，硫酸鐵0.01%，磷酸二氫鉀0.05%，維生素B10.001%。

3.3 驗證試驗

由3.1和3.2得知，正交試驗最優(yōu)組合為A2B3C2D2E3F2G1。為進一步精確所得試驗結(jié)果，采用最佳條件進行試驗。做3個平行樣，然后取平均值，計算菌絲得率為9.692 g/L，多糖得率為537mg/L，此結(jié)果與未優(yōu)化組合相比較，菌體和多糖產(chǎn)量分別提高6.3%、7.6%，明顯高于正交試驗最高值，表明此優(yōu)化的意義較大。

4 結(jié)論

本文通過正交試驗得知，氮源對杏鮑菇的菌絲體和胞外多糖的影響最大，其次是碳源。其中黃豆粉對菌絲生長有非常顯著地影響。確定了杏鮑菇的最佳培養(yǎng)基配方為黃豆粉3%，葡萄糖3%，酵母膏0.1%，硫酸鎂0.05%，硫酸鐵0.01%，磷酸二氫鉀0.05%，維生素B10.001%。并且按照最優(yōu)的培養(yǎng)基配方進行了驗證試驗，結(jié)果證明在該配比下菌絲得率和多糖得率均較高。本試驗提供了較優(yōu)的杏鮑菇深層發(fā)酵培養(yǎng)參數(shù)，為進一步大規(guī)模開發(fā)杏鮑菇提供了基礎(chǔ)。

[1]樊玉萍,杜雙田,王崇鼎,等.基質(zhì)含水率對杏鮑菇生長發(fā)育的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,40(5):113-116

[2]YONG-TAE JEONG,SANG-CHUL JEONG,YOUNG-AH GU,et al.Antitumor and immunomodulating activities of endo-biopolymers obtained from a submerged culture of Pleurotus eryngii[J].Food Sci Biotechnol,2010,19(2):399-404

[3]柴美清,原佳敏,韓鵬遠.母種培養(yǎng)基對杏鮑菇菌絲生長的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(2):105-106,119

[4]白胡木吉力圖,包巖峰,刁亞娟.杏鮑菇不同培養(yǎng)料配方篩選試驗[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2013(15):42-43,56

[5]楊麗維,王玉,班立桐,等.杏鮑菇液體菌種培養(yǎng)基的篩選和優(yōu)化[J].北方園藝,2014(6):150-152

[6]孫金旭,朱會霞,韓莉萍.靈芝真菌液體發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化[J].中國釀造,2008(14):52-54

[7]楊曲,貝麗霞,慕慶峰.杏鮑菇不同培養(yǎng)料配方栽培試驗[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014(20):76,79

[8]李平作,徐柔,章克昌.靈芝液體發(fā)酵過程中菌體形態(tài)與胞外多糖產(chǎn)量的關(guān)系[J].工業(yè)微生物,2000,30(3):20-23

Study on the Medium of Liquid-fermentation for Pleorotus Eryngii

LI Zhi-tao，SUN Jin-xu
（Hengshui University，Hengshui053000，Hebei，China）

Seven medium were selected，the effect of soybean powder，yeast extract，glucose，magnesium sulfate，ferric sulfate，potassium dihydrogen phosphate and vitamins B1on the yield of hyphae and polysaccharide was studied through L18（37）orthogonal experiment，orthogonal experiment analysis showed that toybean powder，yeast extract，glucose，vitamins B1，potassium dihydrogen phosphate and magnesium sulfate appreciable impact，and soybean powder which is the important factor affected the yield of hyphae more significantly.The optimum conditions were：soybean powder 3%，yeast extract 0.1%，glucose 3%，magnesium sulfate 0.05%，ferric sulfate0.01%，potassium dihydrogen phosphate 0.05%and vitamins B10.001%.Under the optimal circumstances，the yield of hyphae and polysaccharide can be up to9.692 g/L、537mg/L，respectively.The results compared with the not optimized combination showed that hyphae and polysaccharide yield respectively increased by 6.3%and 7.6%.

pleurotus eryngii；liquid-fermentation；medium；optimization

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.036

2016-06-08

李志濤（1983—），男（漢），講師，碩士，研究方向：食品科學(xué)。