紅平菇液體發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化

孟麗 ，宋超群 ，吳寶杰 ，王麗 ，*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，山東泰安271018；2.山東省茌平縣胡屯鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東聊城252121）

紅平菇（Pleurotus djamor）又名桃紅平菇、紅側(cè)耳，屬真菌門、層菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬[1]。紅平菇的子實(shí)體呈粉紅色，色澤鮮艷。此外，紅平菇味道鮮美，富含蛋白質(zhì)、氨基酸、礦質(zhì)元素和維生素，且有抗腫瘤、抗菌和增強(qiáng)機(jī)體免疫力的功效[2-9]，因此是一種兼具食用和觀賞價(jià)值的珍稀蕈菌，具較高的商業(yè)開發(fā)前景。

食用菌液體菌種具有周期短、菌齡一致，發(fā)菌整齊，成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在食用菌生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景[10-14]。目前關(guān)于紅平菇的研究主要集中在固體栽培配方優(yōu)化及其活性成分方面[15-19]，關(guān)于其液體菌種方面的報(bào)道較少。為此本研究采用液體搖瓶培養(yǎng)法，以菌絲體干重為指標(biāo)，以碳氮源為主要因素對紅平菇液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方進(jìn)行優(yōu)化，旨在為紅平菇液體發(fā)酵生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

紅平菇菌種由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 培養(yǎng)基

PDA綜合培養(yǎng)基：馬鈴薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，瓊脂 20 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，KH2PO41 g/L；液體培養(yǎng)基：葡萄糖 20 g/L，蛋白胨 10 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，KH2PO41 g/L，pH 自然，0.1 MPa，121℃滅菌 30 min。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 母種的活化

將紅平菇菌種轉(zhuǎn)接至PDA綜合培養(yǎng)基試管斜面上，至恒溫培養(yǎng)箱中25℃下培養(yǎng)至菌絲滿管，之后將菌種從試管轉(zhuǎn)接到直徑90 mm平板（與斜面培養(yǎng)基相同）上，待菌絲長滿平板后用直徑為1 cm的打孔器打孔接種到液體培養(yǎng)基中。

1.2.2 菌絲體的接種及培養(yǎng)方法

250 mL三角瓶裝液量為100 mL，每個(gè)搖瓶接種10塊直徑1 cm的紅平菇菌塊，25℃，160 r/min恒溫震蕩培養(yǎng)8 d。

1.2.3 紅平菇菌絲生物量的測定及試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

液體菌種發(fā)酵完成后，以80目銅篩網(wǎng)過濾發(fā)酵液，控干水分，置于鼓風(fēng)干燥箱中40℃烘干至恒重，測定菌絲體干重以評價(jià)生物量，試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)采用方差分析進(jìn)行。

1.2.4 紅平菇發(fā)酵培養(yǎng)基的研究

1）碳源對紅平菇發(fā)酵的影響

分別用蔗糖、麥芽糖、甘露醇、可溶性淀粉為碳源，代替“1.1.2”中的葡萄糖，其他成分不變。接種及培養(yǎng)方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進(jìn)行，菌絲體生物量測定及結(jié)果統(tǒng)計(jì)按“1.2.3”中方法進(jìn)行，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。

2）氮源對紅平菇發(fā)酵的影響

分別用酵母粉、硫酸銨、麩皮（預(yù)煮沸20 min，4層紗布過濾，棄去濾渣）、硝酸銨為氮源，代替“1.1.2”中的蛋白胨，其他成分不變。接種及培養(yǎng)方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進(jìn)行，菌絲體生物量測定及結(jié)果統(tǒng)計(jì)按“1.2.3”中方法進(jìn)行，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)3個(gè)重復(fù)。

3）正交試驗(yàn)確定紅平菇液體培養(yǎng)最優(yōu)配方

結(jié)合單因素試驗(yàn)的結(jié)果，以最優(yōu)碳氮源和無機(jī)鹽（MgSO4·7H2O 和 KH2PO4）為因素，分別設(shè)計(jì) 3個(gè)濃度梯度，進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)并予以驗(yàn)證，最后得出最優(yōu)的紅平菇液體培養(yǎng)基配方。

2 結(jié)果與分析

2.1 碳源對紅平菇發(fā)酵的影響

不同碳源對紅平菇發(fā)酵影響的結(jié)果見表1。

表1 不同碳源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 1 The effect of different carbon sources on the biomass of Pleurotus djamor

由表1可知，在5種供試的碳源中，以葡萄糖為碳源時(shí)紅平菇菌絲體生物量最大，菌絲干重達(dá)到0.681 5 g，并且與其它幾個(gè)碳源存在顯著性差異，所以選擇葡萄糖作為紅平菇液體培養(yǎng)的主要碳源。

2.2 氮源對紅平菇發(fā)酵的影響

不同氮源對紅平菇發(fā)酵影響的結(jié)果見表2。

表2 不同氮源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 2 The effect of different nitrogen sources on the biomass of Pleurotus djamor

由表2可知，紅平菇能夠較好地利用酵母粉，菌絲干重達(dá)到0.982 4 g，其次是蛋白胨，對麩皮的利用次之，對硫酸銨和硝酸銨的利用是最差的。由此得出紅平菇的菌絲能夠較好的利用酵母粉等有機(jī)氮源，而對無機(jī)氮源的利用率較差。所以選擇酵母粉作為紅平菇液體培養(yǎng)的主要氮源。

2.3 紅平菇發(fā)酵培養(yǎng)基的正交試驗(yàn)

根據(jù)上述單因素試驗(yàn)得出，紅平菇液體培養(yǎng)基的最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為酵母粉，接下來以葡萄糖作為碳源，酵母粉作為氮源，以MgSO4·7H2O和KH2PO4作為無機(jī)鹽[20]進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)（表3），最終確定最優(yōu)的紅平菇發(fā)酵培養(yǎng)基配方，正交試驗(yàn)因素水平見表3，正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表3 正交試驗(yàn)因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of orthogonal desigen

續(xù)表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Continue table 4 Results of orthogonal desigen

正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)及極差分析結(jié)果如表4所示，在所選擇的影響生物量的4個(gè)因素中，其影響程度大小為B＞A＞D＞C，即酵母粉＞葡萄糖＞MgSO4·7H2O＞KH2PO4。從正交試驗(yàn)結(jié)果分析，各因素水平優(yōu)選的較佳培養(yǎng)基配方為A2B3C3D1，但是在各處理中，以配方A1B3C3D3的生物量最高。

為驗(yàn)證正交試驗(yàn)結(jié)果，將培養(yǎng)基配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的生物量進(jìn)行比較，重新設(shè)定兩組試驗(yàn)，每個(gè)試驗(yàn)3個(gè)重復(fù)，培養(yǎng)后稱取菌絲干重。試驗(yàn)結(jié)果得出：配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的菌絲干重分別為1.224 3 g和1.024 5 g。經(jīng)過驗(yàn)證，正交試驗(yàn)的得到的配方A2B3C3D1確為較佳的培養(yǎng)基配方，即：葡萄糖 20 g，酵母粉 15 g，KH2PO42 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，pH自然。

3 結(jié)論

本研究通過碳源、氮源的單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，最終確定紅平菇適宜的液體培養(yǎng)基配方為葡萄糖20 g，酵母粉 15 g，KH2PO42 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，pH 自然。優(yōu)化后的紅平菇液體菌種培養(yǎng)基培養(yǎng)出的菌種表現(xiàn)出分散性好、萌發(fā)快、菌絲生長旺盛、菌齡一致等特點(diǎn)。本研究可為紅平菇液體菌種的生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)，為其規(guī)?；a(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

[1]黃年來.18種珍稀美味食用菌栽培[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1997:87

[2]Zhang J,Liu M,Yang Y,et al.Purification,characterization and hepatoprotective activities of mycelia zinc polysaccharides by Pleurotus djamor[J].Carbohydrate Polymers,2016,136(6):588-597

[3]周波,趙瑞華,孫玉紅,等.紅平菇淀粉酶活力測定條件的優(yōu)化[J].南方農(nóng)業(yè),2016,10(34):44-47

[4]Dulay R M R,Miranda L A,Malasaga J S,et al.Antioxidant and antibacterial activities of acetonitrile and hexane extracts of Lentinus tigrinus,and Pleurotus djamour[J].Biocatalysis&Agricultural Biotechnology,2017,9(2):141-144

[5]Jiao F,Wang X,Song X,et al.Processing optimization and anti-oxidative activity of enzymatic extractable polysaccharides from Pleurotus djamor[J].International Journal of Biological Macromolecules,2017,98(4):469-478

[6]Ragasa C,Maria Carmen S Tan,Ting J,et al.Chemical constituents of Pleurotus djamor[J].Der Pharmaceutical Chemical,2016,8(2):343-346

[7]張建軍.紅平菇菌絲體多糖的提取、結(jié)構(gòu)分析和抗糖尿病作用研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2016:8-10

[8]張春杰.南方靈芝、紅平菇和紅蠟?zāi)⒌拇紊x產(chǎn)物研究[D].綿陽:西南科技大學(xué),2015:5-6

[9]Chi Y,Yi H,Liu Z.Cultural characters and nutrition composition of Pleurotus djamor isolate H1[J].Journal of Northeast Forestry University,2007,35(1):53-57

[10]謝春芹,曹正,凡軍民,等.野生蟬花液體菌種培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J].北方園藝,2016,6(22):165-169

[11]戴建清,曾志恒.食用菌液體菌種研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].中國食用菌,2012,10(5):1-3

[12]阮時(shí)珍,阮曉東,李月桂,等.食用菌液體菌種制作技術(shù)[J].食藥用菌,2012,4(2):97-99

[13]鄒丹蓉.杏鮑菇液體菌種生產(chǎn)技術(shù)[J].食用菌,2016,38(2):62-62

[14]徐漢億,徐明.液體菌種技術(shù)在秀珍菇規(guī)?；耘嘀械膽?yīng)用[J].北方園藝,2016,6(13):152-153

[15]劉明廣,張新紅,龔雪梅,等.玉米秸稈栽培紅平菇試驗(yàn)[J].中國食用菌,2015,34(1):37-39

[16]李明,哈保茹.紅平菇生物學(xué)特性的研究[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1995,4(3):18-19

[17]池玉杰,孫樹航.紅平菇在東北地區(qū)的栽培技術(shù)[J].中國林副特產(chǎn),2006,82(2):32-34

[18]張其昌,黃諺諺.紅平菇RQ-1營養(yǎng)成分分析[J].食用菌,1995,8(4):12

[19]施鵬飛,王月振,許紅春,等.榆黃蘑和桃紅平菇林下2種不同遮陽方式產(chǎn)量對比[J].中國農(nóng)業(yè)信息,2016,10(20):116-120

[20]黃愛榮,劉歡,繆禮鴻.姬菇液體菌種培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J].化學(xué)與生物工程,2008,25(2):66-72