平菇菌絲液體培養(yǎng)基的優(yōu)化

曹秀敏 胡巍 張子豪

摘要 [目的] 研究平菇菌絲液體培養(yǎng)基的最佳配方。[方法] 以平菇為試材，以菌絲干重為檢測指標(biāo)，篩選液體發(fā)酵培養(yǎng)基的最佳碳源和氮源，通過單因素試驗和正交試驗，研究供試菌株液體發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基配方。[結(jié)果] 供試菌株液體發(fā)酵的最佳培養(yǎng)基配方：馬鈴薯淀粉4%、酵母粉0.100%、硫酸鎂 0.15%、磷酸氫二鉀 0.2%。[結(jié)論] 供試菌株在優(yōu)化培養(yǎng)基配方條件下，菌絲干重有顯著提高，為平菇液體菌種的培養(yǎng)和規(guī)模化栽培提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 平菇；液體培養(yǎng)基；培養(yǎng)條件優(yōu)化；菌絲干重

中圖分類號 S646.1+4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）21-0015-03

Abstract [Objective]To study the optimal formula of liquid medium for mycelium culture of Pleurotus ostreatus.[Method] Taking P.ostreatus as experimental materials，mycelial dry wet was selected for detection index，the optimum carbon source and nitrogen source has been chosen with fermentation medium to maximize mycelia growth.The optimal test strain liquid fermentation medium formula was determined by univariate test and orthogonal test.[Result]The optimal formula was 4% of potato flour，0.100% of yeast extract，0.15% of magnesium sulfate and 0.2% of dipotassium hydrogen phosphate.[Conclusion]The mycelium biomass of the tested strain was increased significantly under the condition of the optimal formula，which provided a theoretical basis for the cultivation of liquid strains and largescale cultivation of P.ostreatus.

Key words Pleurotus ostreatus；Liquid medium；Culture conditions optimization；Mycelial dry weight

平菇（Pleurotus ostreatus），又名側(cè)耳，屬擔(dān)子菌亞門、傘菌目、口蘑科、側(cè)耳屬，是一種最常見的灰色食用菇[1-3]。平菇味道鮮美、老少皆宜，含有多種人體需要的多糖[4]、維生素、氨基酸和礦物元素，是人們喜愛的一種低油脂、高蛋白的健康食物[5]，平菇含有的生物活性成分具有提高機體免疫力、延緩衰老、抗疲勞、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血糖、調(diào)節(jié)血脂、化學(xué)預(yù)防等重要作用[6-9]。由于平菇具有較高的食用以及藥用價值，深受消費者青睞，市場需求量也不斷增加。

平菇栽培方法很多，國內(nèi)主要有瓶栽、袋栽、箱筐栽培、室內(nèi)大床栽培、陽畦栽培、段木栽培和連續(xù)生產(chǎn)工藝等[10]。雖然平菇栽培一般采用固體栽培，但很多研究表明：液體培養(yǎng)具有生產(chǎn)周期短、菌種純度高、萌發(fā)點多、發(fā)菌快和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，是食用菌生產(chǎn)發(fā)展的方向[11-12]。液體菌種生產(chǎn)主要取決于培養(yǎng)基配比是否優(yōu)良，必須含有各種菌絲生長所需的恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)分、水分和適宜的酸堿度，它直接影響著平菇的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益[13]。筆者對平菇液體培養(yǎng)基進行篩選，以期為平菇液體菌種的培養(yǎng)和規(guī)模化栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試平菇菌種保存于武漢設(shè)計工程學(xué)院實驗教學(xué)中心；馬鈴薯淀粉和麥芽糖，購于超市；蔗糖、葡萄糖、酵母浸粉、牛肉膏、蛋白胨、氯化銨、磷酸氫二鉀、七水硫酸鎂等試劑皆為分析純，購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器 DHG-914385-Ⅲ 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HH-6恒溫水浴鍋、AL104電子天平、TG16-WS高速臺式離心機、SPX-150C恒溫恒濕箱、SPX-250B-D全溫振蕩培養(yǎng)箱、SW-GJ-2G超凈工作臺。

1.3 培養(yǎng)基與培養(yǎng)方法 PDA培養(yǎng)基：去皮馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂粉15 g，水1 000 mL。

基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基：蔗糖3%、酵母粉0.1%、硫酸鎂015%、磷酸氫二鉀0.3%。

將斜面菌種轉(zhuǎn)接至裝有100 mL基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基的250 mL三角瓶中，于25 ℃、150 r/min 搖床振蕩培養(yǎng)5 d，制成菌懸液，以10%的接種量轉(zhuǎn)接入100 mL發(fā)酵培養(yǎng)基中，25 ℃培養(yǎng)5 d。

1.4 最適碳源、氮源篩選

1.4.1 碳源試驗。配制不加蔗糖的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基，分別以3%葡萄糖、蔗糖、馬鈴薯淀粉和麥芽糖為碳源，每個處理設(shè)置3個重復(fù)，充分混勻后，115 ℃滅菌30 min。無菌條件下將活化菌種按10%的接種量接入，于25 ℃、150 r/min 搖床振蕩培養(yǎng)5 d。培養(yǎng)好的菌液用4層紗布過濾，再用蒸餾水沖洗干凈，置于 60 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重，測定菌絲干重。

1.4.2 氮源試驗。配制不加酵母粉的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基，分別以0.1%酵母粉、蛋白胨、牛肉膏和氯化銨為氮源，其他同“1.4.1”。

1.4.3 最適碳源質(zhì)量分數(shù)的選擇。配制不加蔗糖的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基，分別以質(zhì)量分數(shù)1%、2%、3%、4%、5%的馬鈴薯淀粉為碳源，其他同“1.4.1”。

1.4.4 最適氮源質(zhì)量分數(shù)的選擇。配制不加酵母粉的基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基，分別以質(zhì)量分數(shù)0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%的酵母粉為氮源，其他同“1.4.1”。

1.5 最適培養(yǎng)基的正交試驗設(shè)計

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以馬鈴薯淀粉、酵母粉、硫酸鎂、磷酸氫二鉀4個因素設(shè)計4因素3水平的正交試驗，以試驗菌株菌絲干重為檢測指標(biāo)，篩選平菇的最佳培養(yǎng)基組成，試驗因素和水平見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 最適碳源、氮源篩選結(jié)果

2.1.1 碳源對菌絲干重的影響。

碳元素是平菇生物體制造自身有機物的重要營養(yǎng)元素，同時也是生物體新陳代謝能量的最主要供給物質(zhì)[14]。采用蔗糖、麥芽糖、馬鈴薯淀粉和葡萄糖作為研究碳源的對象。由圖1可知，不同的碳源對平菇生長影響有差異，以馬鈴薯淀粉為碳源時菌絲干重略高于其他幾種碳源，為9.39 g/L。平菇對不同碳源的利用程度大小依次為馬鈴薯淀粉、葡萄糖、麥芽糖、蔗糖，因此選用馬鈴薯淀粉作為最佳碳源。

2.1.2 氮源對菌絲干重的影響。由圖2可知，平菇菌株可以利用不同種類的氮源，不同氮源對平菇菌絲干重影響較大，其中平菇對酵母粉的利用最好，菌絲干重達8.28 g/L。這是由于酵母粉擁有細胞生長所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)，可以很好地維持菌體生長[15]。因此選取酵母粉作為最佳氮源。

2.1.3 可溶性淀粉含量對菌絲干重的影響。

由圖3可知，不同濃度的馬鈴薯淀粉對菌絲干重的影響較大，隨著馬鈴薯淀粉含量的增加，菌絲干重呈先上升后下降的趨勢，在馬鈴薯淀粉含量較低時，菌絲干重明顯偏低。當(dāng)馬鈴薯淀粉含量為4%時，菌絲干重達到最大值（9.59 g/L）。因此，最佳馬鈴薯淀粉含量初步確定為4%。

2.1.4 酵母粉含量對菌絲干重的影響。

由圖4可知，不同含量的酵母粉對菌絲干重的影響較大，隨著酵母粉含量的增加，菌絲干重呈先上升后下降的趨勢，在酵母粉含量較低時，菌絲干重明顯偏低，隨著酵母粉含量增高，菌絲干重顯著增加。當(dāng)酵母粉含量為0.100%時，菌絲干重達到最大值（8.44 g/L）。因此，最佳酵母粉含量初步確定為0.100%。

2.2 平菇液體發(fā)酵培養(yǎng)最佳培養(yǎng)基配方的確定

由表2可知，各因素極差大小依次為D、B、C、A，說明磷酸氫二鉀對平菇的菌絲干重影響最大，其次是酵母粉和葡萄糖。通過以上分析，可以得到最優(yōu)水平組合為A2B2C1D1，即培養(yǎng)基各組分為馬鈴薯淀粉4%、酵母粉0.100%、硫酸鎂0.15%、磷酸氫二鉀 0.2%。

2.3 菌絲最優(yōu)培養(yǎng)基的驗證試驗結(jié)果

驗證試驗結(jié)果表明，組合A2B2C1D1培養(yǎng)基條件下平菇菌絲干重平均值達1166 g/L，而正交表中的A2B2C3D1培養(yǎng)基條件下平菇菌絲干重平均值為10.37 g/L，證明該組合為平菇菌株發(fā)酵培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基組成。

3 結(jié)論

培養(yǎng)基的組成成分以及各成分的濃度是影響平菇菌絲轉(zhuǎn)化率的重要因素，直接影響著菌絲干重的大小。該研究以平菇為試材，以菌絲干重為檢測指標(biāo)，通過對常用碳源、氮源進行篩選，確定了發(fā)酵培養(yǎng)基的最佳碳源和氮源，馬鈴薯淀粉為最佳碳源，酵母粉為最佳氮源，通過單因素試驗和正交試驗，研究了供試平菇菌株的最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基配方：馬鈴薯淀粉4%、酵母粉0.100%、硫酸鎂 0.15%、磷酸氫二鉀 02%。該試驗獲得的培養(yǎng)基配方具有配制簡單、產(chǎn)菌絲量多的優(yōu)點，可作為工廠化菌種生產(chǎn)的主要配方進行推廣。

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