無機(jī)硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)影響研究

宋飛飛 曹曉 陳文婷 黃鈺婕 何文勝

摘 要：研究無機(jī)硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)的影響，并測(cè)定SH623菌株對(duì)無機(jī)硒的耐受度。通過平板法測(cè)定不同無機(jī)硒濃度下SH623菌株菌絲的平均生長(zhǎng)速度，得出SH623菌株對(duì)無機(jī)硒的耐受度;通過顯微鏡觀察測(cè)定無機(jī)硒對(duì)SH623菌株菌絲結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響;通過還原法測(cè)定無機(jī)硒對(duì)SH623菌株菌絲影響的可持續(xù)性。結(jié)果表明：SH623菌株菌絲的生長(zhǎng)受無機(jī)硒濃度影響較大，當(dāng)外源硒濃度≤18.63 mg·L-1時(shí)，其對(duì)桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)速度影響不顯著;當(dāng)外源硒濃度≥37.25mg·L-1時(shí)，桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)速度受到顯著的抑制（P<0.05），抑制率達(dá)到45.86%;SH623菌株對(duì)硒的最大耐受濃度約為298.00mg·L-1。顯微鏡觀察結(jié)果表明：在外源硒濃度較低時(shí)，SH623菌株菌絲體健壯飽滿、分枝較多，菌絲內(nèi)橫隔相距較遠(yuǎn)，鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)明顯，球狀分生孢子較少;而高濃度硒脅迫可導(dǎo)致SH623菌株菌絲分枝數(shù)目減小，長(zhǎng)度變短，橫隔間離變小，部分分枝被分生孢子替代，甚至出現(xiàn)菌絲表面干癟狀況。還原培養(yǎng)試驗(yàn)表明外源硒對(duì)SH623菌絲的影響是可恢復(fù)的。

關(guān)鍵詞：無機(jī)硒;桑黃;菌絲;硒耐受性

中圖分類號(hào)：S567.39 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：0253-2301（2019）11-004

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.11.004

Effect of Inorganic Selenium on the Growth of Phellinus Mycelium

SONG Feifei， CAO Xiao， CHEN Wenting， HUANG Yujie， HE Wensheng

（Fujian Vocational College of Bioengineering， Fuzhou， Fujian 350007， China）

Abstract：The effect of inorganic selenium （Se） to the Phellinus （SH623） mycelia was investigated， and the tolerance level of SH623 to inorganic selenium were measured. The mean growth rate of SH623 mycelium under different concentrations of inorganic selenium was measured by the plate method， and the tolerance of SH623 to inorganic selenium was obtained. The effect of inorganic selenium on the structure morphology of SH623 mycelia was observed and determined by microscope. The sustainability of the effect of inorganic selenium on SH623 mycelia was determined by the reduction method. The results showed that： the growth of SH623 mycelia was greatly affected by the concentration of inorganic selenium， and when the concentration of exogenous selenium was less than 18.63 mg·L-1， the effect of it on the growth rate of SH623 mycelia was not significant. When the concentration of exogenous selenium was ≥37.25 mg·L-1， the growth rate of SH623 mycelia was significantly inhibited （P<0.05）， and the inhibition rate reached 45.86%. The maximum tolerated concentration of the SH623 to selenium was about 298.00 mg·L-1. The observation results of microscope showed that when the concentration of exogenous selenium was low， SH623 mycelia was robust and plump with many branches， and the inner septum transversum of mycelia was far apart， with obvious clamp connection structure and fewer spheric conidia. However， under the stress of high concentration of selenium， the number of SH623 mycelia branches decreased， the length became shorter， the septum transversum became smaller， some branches were replaced by conidia， and even the surface of mycelia became shrivelled. The experiments of reduction and cultivation showed that the effect of exogenous selenium on SH623 mycelia was recoverable.

Key words： Inorganic selenium; Phellinus; Mycelium; Selenium tolerance

硒（Se）是人體不能合成且正常生理活動(dòng)必需的一種微量元素[1-3]。大量研究表明人體免疫功能降低、甲狀腺功能減退、癌癥等疾病與硒缺乏有關(guān)[4]。此外，人們發(fā)現(xiàn)攝入硒元素對(duì)癌癥具有控制和治療的作用[5-9]。但自然界中該微量元素多以劇毒的無機(jī)鹽形式存在[10-11]。食藥用菌具有較強(qiáng)的富集能力，并能將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化為無毒的硒多糖、硒蛋白、硒核酸等有機(jī)硒，使得食藥用菌具有更好的營養(yǎng)或藥用價(jià)值[12-17]。因此，通過開發(fā)富硒食藥用菌實(shí)現(xiàn)無機(jī)硒向有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化對(duì)提高人類健康具有重要意義。已有研究表明，食藥用菌對(duì)微量營養(yǎng)素的積累能力并不是無限制的，生長(zhǎng)基質(zhì)中硒的濃度會(huì)影響食藥用菌菌絲的生長(zhǎng)及子實(shí)體的形成[18-19]。因此，了解無機(jī)硒對(duì)食藥用菌菌絲生長(zhǎng)的影響是生產(chǎn)富硒功能性食藥用菌的前提條件。

桑黃Phellinus屬于擔(dān)子菌亞門Basidiomycotina，銹革孔菌科Hymenochaetaceae是一種珍貴的藥用真菌[20]，具有多種藥用價(jià)值，其生物活性物質(zhì)具有抗發(fā)炎[21]、降血糖[22]、降血脂[23]、抗腫瘤及提高免疫力[24-25]功效，此外還具有預(yù)防流感[26]及類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[27]等作用。目前對(duì)該菌的研究主要集中在對(duì)其生物活性代謝物如多糖、酚類化合物、三萜等方面[21，25，28]，有關(guān)富硒桑黃及無機(jī)硒對(duì)桑黃菌絲體生長(zhǎng)的影響方面還鮮有報(bào)道。本研究以桑黃為試驗(yàn)材料，研究無機(jī)硒對(duì)桑黃菌絲體生長(zhǎng)的影響，為富硒桑黃的開發(fā)與利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

桑黃（SH623）菌株由福建農(nóng)林大學(xué)國家菌草工程技術(shù)研究中心提供。

1.2 供試培養(yǎng)基、主要試劑及儀器

母種培養(yǎng)基（改良PDA培養(yǎng)基）：馬鈴薯200g·L-1、葡萄糖30g·L-1、磷酸二氫鉀1g·L-1、硫酸鎂0.75g·L-1、維生素B1（VBl）1mg·L-1、瓊脂15g·L-1，pH自然。

主要試劑：外源無機(jī)硒為亞硒酸鈉，西亞試劑公司生產(chǎn);其余試驗(yàn)藥品均為分析純。

主要儀器：高壓蒸汽滅菌鍋（上海申安醫(yī)療器械廠）;電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司）;超凈工作臺(tái)（蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司）;光學(xué)顯微鏡（重慶澳普光電技術(shù)有限公司）;體式顯微鏡（上海丙林電子科技有限公司）。

1.3 母種活化及接種

取桑黃斜面母種菌塊（d=0.25cm2）接種于改良PDA平板中，28℃暗光恒溫培養(yǎng)，待菌絲生長(zhǎng)直徑達(dá)到7～8cm，取菌落邊緣處（d=0.6cm）活化菌塊作為后續(xù)試驗(yàn)?zāi)阜N。

1.4 平板法測(cè)定無機(jī)硒對(duì)桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)的影響

配制1mg·mL-1亞硒酸鈉母液，通過梯度稀釋法向改良PDA培養(yǎng)基中添加亞硒酸鈉母液，使培養(yǎng)基硒含量終濃度分別為0（CK）、2.33、4.66、9.31、18.63、37.25、74.50、149.00和

298.00mg·L-1。121℃、20min滅菌后備用。滅菌后的培養(yǎng)皿分別注入供試培養(yǎng)基，每皿約25 mL，冷卻凝固后接入活化菌塊（d=0.6cm），每個(gè)梯度濃度重復(fù)5皿，28℃倒置暗光培養(yǎng)。觀察桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)情況，培養(yǎng)7～8d后，利用十字交叉法，通過游標(biāo)卡尺精確測(cè)量菌落生長(zhǎng)直徑，記錄數(shù)據(jù)。

通過計(jì)算桑黃菌株菌絲平均生長(zhǎng)速度對(duì)其生長(zhǎng)情況進(jìn)行評(píng)估，測(cè)量所得菌絲生長(zhǎng)直徑除以培養(yǎng)時(shí)間即為菌絲生長(zhǎng)速度，其中菌絲生長(zhǎng)直徑為測(cè)量獲得總直徑與初始接種直徑之差。CK 組菌絲生長(zhǎng)直徑與不同梯度菌絲生長(zhǎng)直徑之差占CK組菌絲生長(zhǎng)直徑的百分比即為菌絲生長(zhǎng)抑制率（%）。最大耐受濃度（MTC）指受試對(duì)象對(duì)供試品的耐受臨界濃度，即當(dāng)處理濃度處于MTC時(shí)，菌絲體略有生長(zhǎng);而處理濃度高于MTC時(shí)，菌絲體則完全被抑制生長(zhǎng)。

1.5 鏡檢法測(cè)定無機(jī)硒對(duì)桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)的影響

分別選取0（CK）、4.66、18.63、74.5mg·L-1梯度為鏡檢觀察組。將滅菌（121℃、20min）后的培養(yǎng)皿分別注入供試培養(yǎng)基，每皿約25 mL，冷卻凝固后接入活化菌塊（d=0.6cm），每個(gè)梯度濃度重復(fù)5皿，在距活化菌塊1.5 cm處以45°的角度插入無菌蓋玻片，28℃倒置暗光培養(yǎng)。觀察桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)情況，當(dāng)大部分玻片約長(zhǎng)滿2/3菌絲時(shí)于無菌環(huán)境取出玻片，通過光學(xué)顯微鏡觀察記錄玻片上菌絲細(xì)胞形態(tài)。將取出玻片各組供試平板繼續(xù)培養(yǎng)至總培養(yǎng)天數(shù)為7～8d，通過體式顯微鏡對(duì)桑黃（SH623）菌株菌落邊緣形態(tài)特征進(jìn)行觀察記錄。

1.6 還原法測(cè)定無機(jī)硒對(duì)桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)的影響

將上述1.5中各組供試平板繼續(xù)培養(yǎng)至總培養(yǎng)天數(shù)為7～8 d，取菌落邊緣處（d=0.6cm）菌塊作為接種塊，接入無硒添加的改良PDA培養(yǎng)基作復(fù)原培養(yǎng)，每個(gè)梯度濃度重復(fù)5皿，培養(yǎng)方法、測(cè)量方法同上。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

利用DPS 7.05軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)單因素方差分析，采用Tukey多重比較法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 無機(jī)硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)速度的影響

桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)速度受培養(yǎng)基內(nèi)外源無機(jī)硒濃度的影響較大（表1）。當(dāng)外源硒濃度≤18.63mg·L-1時(shí)，菌絲生長(zhǎng)速度與CK組無顯著差異（P<0.05）;當(dāng)外源硒濃度≥37.25mg·L-1時(shí)，菌絲生長(zhǎng)速度受到顯著的抑制（P<0.05），抑制率達(dá)到45.86%;當(dāng)硒濃度達(dá)到298.00mg·L-1時(shí)，桑黃（SH623）菌株菌絲幾乎無生長(zhǎng)，抑制率達(dá)到97.84%，因此，桑黃（SH623）菌株菌絲對(duì)硒的最大耐受濃度為298.00mg·L-1。

2.2 無機(jī)硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲菌落及菌落邊緣形態(tài)特征的影響

通過對(duì)不同硒濃度處理下桑黃（SH623）菌株平板菌落及菌落邊緣形態(tài)特征進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，桑黃（SH623）菌株高濃度硒處理組（圖1F～I(xiàn)、圖2D）與低濃度硒處理（圖1B～D、圖2B～C）及CK組（圖1A、圖2A）的菌落形態(tài)及菌落邊緣形態(tài)差異較大。當(dāng)外源硒濃度≤18.63 mg·L-1時(shí)，桑黃（SH623）菌株菌落略小于對(duì)照組，菌落形態(tài)完整，菌絲色澤為淡黃色（圖1），菌落邊緣菌絲繁密、氣生菌絲旺盛，分枝較多（圖2B～C）;當(dāng)外源硒濃度≥37.25mg·L-1時(shí)，桑黃（SH623）菌株菌落明顯區(qū)別于對(duì)照組，菌落形態(tài)不完整，菌絲顏色變化不大（圖1），氣生菌絲較少，分枝較少（圖2D）。

注：A為CK組，（B - I）依次分別為2.33、4.66、9.31、18.63、37.25、74.50、149.00和298.00 mg·L-1處理組。

2.3 無機(jī)硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲形態(tài)的影響

為了進(jìn)一步研究外源硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲體的影響，選取。CK處理組與4.66、18.63和74.5 mg·L-1硒處理組，通過光學(xué)顯微鏡對(duì)不同硒濃度下桑黃（SH623）菌株的菌絲體形態(tài)進(jìn)行了觀察，結(jié)果如圖3所示。CK組及4.66 mg·L-1硒處理組SH623菌絲體狹長(zhǎng)、健壯飽滿、分枝較多，菌絲內(nèi)橫隔相距較遠(yuǎn)，鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)明顯，球狀分生孢子較少（圖3A、3B、3a、3b）;18.63 mg·L-1硒處理組桑黃（SH623）菌株的菌絲體分枝數(shù)目減小、長(zhǎng)度變短，橫隔間離變小，球狀分生孢子相對(duì)增多，部分分枝被分生孢子替代（圖3C，3c）;當(dāng)外源硒濃度較高時(shí)（74.50 mg·L-1），桑黃（SH623）菌株大部分菌絲體出現(xiàn)表面干癟情況（圖3D、3d）。

注：A為CK組，（B～D）依次分別為4.66、18.63和74.5 mg·L-1處理組，體式顯微鏡放大50倍觀察。

注：A、a為CK組，B、C、D和b、c、d依次分別為4.66、18.63和74.50mg·L-1處理組，大寫字母為光學(xué)顯微鏡放大100倍觀察結(jié)果，小寫字母為光學(xué)顯微鏡放大400倍觀察結(jié)果。

2.4 無機(jī)硒處理桑黃菌株菌落的還原培養(yǎng)

為研究外源硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲體的影響是否可逆，對(duì)不同硒濃度處理后的桑黃（SH623）菌株菌絲菌落進(jìn)行還原培養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果如表2及圖4所示。不同硒濃度處理后的桑黃（SH623）菌株菌落在接入改良PDA培養(yǎng)基后均恢復(fù)了生長(zhǎng)，且菌絲生長(zhǎng)狀況正常，菌落形態(tài)完整（圖4）。不同硒處理菌株各組平均生長(zhǎng)速度與CK組沒有顯著差異（表2），說明外源無機(jī)硒添加對(duì)桑黃（SH623）菌絲的影響是可恢復(fù)的。

3 討論與結(jié)論

本研究針對(duì)無機(jī)硒對(duì)桑黃菌株菌絲生長(zhǎng)的影響進(jìn)行探索，發(fā)現(xiàn)桑黃（SH623）菌株菌絲的生長(zhǎng)情況受無機(jī)硒影響較大，其對(duì)無機(jī)硒的耐受度與金針菇[19]、香菇[29]、真姬菇[30]、平菇[31]等相當(dāng)。當(dāng)硒濃度≥37.25mg·L-1時(shí)，桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)受到顯著的抑制作用（P<0.05），抑制率達(dá)到45.86%，且這種抑制作用隨著硒濃度的增加而增加。這與已有的關(guān)于金針菇[19]及平菇[31]的研究結(jié)果相類似。雖然較高無機(jī)硒濃度處理對(duì)桑黃（SH623）菌株菌落形態(tài)影響較大，但菌絲顏色沒有表現(xiàn)出明顯的差異，這一表征與經(jīng)富硒處理香菇的研究類似[29]。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)無顯著性影響，高濃度硒對(duì)桑黃（SH623）菌株菌絲生長(zhǎng)具有抑制作用。已有研究表明在外界條件脅迫下，食藥用菌菌絲體會(huì)出現(xiàn)如表面形態(tài)畸變等應(yīng)答反應(yīng)[32]

。通過對(duì)桑黃（SH623）菌絲的顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，桑黃（SH623）菌株菌絲在高濃度無機(jī)硒脅迫下，會(huì)出現(xiàn)類似的反應(yīng)。對(duì)桑黃（SH623）菌株菌落邊緣的觀察發(fā)現(xiàn)，其菌落邊緣菌絲稀疏、分枝變少，氣生菌絲較少，菌絲之間幾乎完全沒有網(wǎng)狀交叉。食藥用菌菌絲間的網(wǎng)狀交叉結(jié)構(gòu)是有利于菌絲體對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與能量傳遞的重要結(jié)構(gòu)[33]，網(wǎng)狀交叉結(jié)構(gòu)被抑制，可直接導(dǎo)致菌絲體物質(zhì)能量傳遞受阻，從而使得菌絲體營養(yǎng)不足。光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)果也表明了高濃度硒脅迫導(dǎo)致菌絲體物質(zhì)能量傳遞受阻的這一現(xiàn)象：隨著培養(yǎng)基中硒濃度的增高，桑黃（SH623）菌株菌絲體由健壯飽滿、分枝較多，菌絲內(nèi)橫隔相距較遠(yuǎn)，鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)明顯等表征向菌絲分枝數(shù)目減小、長(zhǎng)度變短，橫隔間離變小，球狀分生孢子相對(duì)增多轉(zhuǎn)變，直至菌絲表面干癟。但還原培養(yǎng)試驗(yàn)表明了桑黃（SH623）菌株產(chǎn)生的表征變化只是對(duì)硒脅迫的應(yīng)答反應(yīng)，外源硒對(duì)其并沒有產(chǎn)生不可逆的誘變或傷害，其影響是可恢復(fù)的。因此，以桑黃（SH623）菌株開發(fā)富硒食藥用菌具有可行性。

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（責(zé)任編輯：林玲娜）

收稿日期：2019-10-13

作者簡(jiǎn)介：宋飛飛，女，1987年生，博士，實(shí)驗(yàn)師，主要從事食藥用菌的研究與開發(fā)。

基金項(xiàng)目：福建省教育廳中青年教師科技項(xiàng)目（JAT160759）;福建健康產(chǎn)品研究檢測(cè)中心平臺(tái)（PT201706）;福建省科技創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目（2014Y2008）。