猴頭菇不同生長(zhǎng)階段8種胞外酶活性的變化*

岳 影，王安寧，馬茹欣，伊靜茹，湯爽爽，初 洋，劉曉玲，董新偉

（煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

猴頭菇（Hericium erinaceus） 屬擔(dān)子菌門（Basidiomycota） 傘菌綱 （Agaricomycetes） 紅菇目（Russulales） 猴頭菌科 （Hericiaceae） 猴頭菌屬（Hericium），因其子實(shí)體形似猴子的頭而得名，既是一種食用山珍又是重要的藥用真菌[1]。近年來(lái)猴頭菇在全國(guó)范圍內(nèi)已經(jīng)普遍栽培，目前對(duì)其栽培技術(shù)、化學(xué)組成和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2-4]已經(jīng)進(jìn)行廣泛研究?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)和藥理學(xué)的很多研究表明，猴頭菇多糖具提高免疫力[2]、抗腫瘤[3-4]等多種生理功能；猴頭菇子實(shí)體可治療胃、十二指腸潰瘍[5]。

食用菌在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)分泌胞外酶降解生物大分子，如纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等，為生長(zhǎng)發(fā)育提供所需營(yíng)養(yǎng)[6]。在不同生長(zhǎng)階段和不同生長(zhǎng)環(huán)境下，不同胞外酶的活性不同。因此，研究猴頭菇胞外酶的分泌特點(diǎn)、活性大小和動(dòng)態(tài)變化，對(duì)了解猴頭菇在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段對(duì)其培養(yǎng)基中生物大分子的降解利用情況有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

猴頭菇（H.erinaceus） 菌種來(lái)源于煙臺(tái)大學(xué)應(yīng)用微生物實(shí)驗(yàn)室保藏。

1.2 培養(yǎng)基配方

棉籽殼78%、麥麩20%、石膏1%、蔗糖1%。

1.3 栽培方法

采用袋栽方法，按上述配方配比，料水比為1.0∶1.4，將培養(yǎng)料攪拌均勻后裝入 17 cm×33 cm×0.005 cm的聚丙烯袋中，每袋裝干料300 g。滅菌、接種、栽培管理等按常規(guī)方法進(jìn)行。

1.4 粗酶液的制備

在猴頭菇生長(zhǎng)的7個(gè)階段，即菌絲長(zhǎng)至1/3袋期、菌絲長(zhǎng)至半袋期、菌絲長(zhǎng)至滿袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮間期（采摘后第6天），取待測(cè)樣品各3袋；將培養(yǎng)料倒出后充分混勻，多點(diǎn)取樣，組成2份樣品各20 g；1份樣品加純凈水100 mL，20°C 浸提 4 h，4 層紗布過(guò)濾后，4 000 r·min-1離心10 min，上清液即為粗酶液；另1份樣品在80℃恒溫箱中烘干至恒重，用于計(jì)算酶活力。

1.5 酶活性的測(cè)定方法

羧甲基纖維素酶（CMC酶）、濾紙纖維素酶（FP酶）、半纖維素酶（HC酶）、淀粉酶和果膠酶活性的測(cè)定參照王玉萬(wàn)等[7]所述的方法進(jìn)行。CMC酶和淀粉酶的活力單位（U） 定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個(gè)活力單位；FP酶活力單位（U）定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶與底物作用60 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個(gè)活力單位；HC酶活力（U）單位定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg木糖，為一個(gè)活力單位；果膠酶活力單位（U） 定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg半乳糖醛酸，為一個(gè)活力單位。

漆酶參照潘迎捷[8]等的方法進(jìn)行測(cè)定，漆酶活力單位（U） 定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶每分鐘使OD600改變0.01，為一個(gè)活力單位；β-葡萄糖苷酶按照李華[9]等的方法進(jìn)行測(cè)定，酶活力單位（U）定義為：1 g干培養(yǎng)物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個(gè)活力單位；過(guò)氧化酶參照張志良[10]等的方法，過(guò)氧化酶活力單位（U）定義為：1g干培養(yǎng)物中的酶每分鐘使OD470改變0.01，為一個(gè)活力單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 猴頭菇菌絲生長(zhǎng)速度、產(chǎn)量及生物學(xué)效率

由試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得知，袋料猴頭菇菌絲生長(zhǎng)速度為0.40 cm·d-1，共統(tǒng)計(jì)了兩潮菇的產(chǎn)量平均每袋為209.63 g，生物學(xué)效率達(dá)70%。

2.2 胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶活性變化

猴頭菇不同生長(zhǎng)期胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶的活性變化結(jié)果見圖1。圖中7個(gè)生長(zhǎng)階段分別表示菌絲長(zhǎng)至1/3袋期、半袋期、滿袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮間期。

由圖1可知，猴頭菇生長(zhǎng)期間胞外CMC酶在菌絲滿袋時(shí)有一個(gè)峰值出現(xiàn)，在子實(shí)體成熟期達(dá)到最大峰值，采后又下降到前期活性。FP酶在半袋期和幼菇期各出現(xiàn)一次活性峰值，采后也有所下降。β-葡萄糖苷酶在菌絲生長(zhǎng)階段活性較高，在幼菇期出現(xiàn)活性高峰，采后也有所下降。

2.3 胞外淀粉酶、果膠酶和HC酶活性變化

猴頭菇不同生長(zhǎng)期胞外果膠酶、淀粉酶和HC酶的活性變化結(jié)果見圖2。圖中7個(gè)生長(zhǎng)階段意義同圖1。

如圖2所示，猴頭菇胞外淀粉酶活性在菌絲生長(zhǎng)階段較高，在子實(shí)體發(fā)育階段較低，采后有所下降。果膠酶菌絲生長(zhǎng)前期活性較高，滿袋時(shí)活性下降，原基期后上升，幼菇期達(dá)到最大，采后又下降。猴頭菇生長(zhǎng)階段胞外HC酶逐漸升高，到子實(shí)體成熟期達(dá)到最大值，采后也開始下降。

2.4 胞外過(guò)氧化物酶和漆酶的活性變化

猴頭菇不同生長(zhǎng)期胞外漆酶和過(guò)氧化物酶的活性變化結(jié)果見圖3。圖中7個(gè)生長(zhǎng)階段意義同圖1。

由圖3可知，猴頭菇胞外過(guò)氧化物酶在菌絲長(zhǎng)至1/3袋時(shí)活性最大，之后逐漸下降，到成熟期降到最低，采后有所升高，而漆酶在整個(gè)生長(zhǎng)階段都較為平穩(wěn)，在成熟期最低，采后也有所升高。

3 小結(jié)與討論

棉籽殼是較為常用的栽培食用菌原材料，作為主料栽培猴頭菇也取得了較好的效果，生物學(xué)效率可達(dá)70%以上。在猴頭菇整個(gè)生長(zhǎng)階段均能測(cè)得8種胞外酶活性。

在菌絲生長(zhǎng)階段胞外CMC酶、FP酶、β-葡萄糖苷酶、果膠酶、淀粉酶和過(guò)氧化物酶均有相應(yīng)的活性高峰出現(xiàn)，有利于猴頭菇菌絲分解利用各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)迅速生長(zhǎng)。在子實(shí)體幼菇期到成熟期胞外纖維素酶（CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶）、半纖維素酶（HC酶）、果膠酶均有一個(gè)活性高峰。猴頭菇是在栽培中出菇較快的一種食用菌，一般接種后20 d～25 d即可出菇，經(jīng)常菌袋還未長(zhǎng)滿就出菇，這可能和多數(shù)胞外酶在菌絲生長(zhǎng)階段和子實(shí)體發(fā)育階段有2個(gè)活性高峰出現(xiàn)，可充分降解營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高子實(shí)體發(fā)育營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)有關(guān)。

淀粉是一種較易利用的碳源，因此猴頭菇生長(zhǎng)前期較多地降解及利用淀粉，到了后期培養(yǎng)基中的淀粉已經(jīng)較少，酶活性相對(duì)也較低。漆酶和過(guò)氧化物酶是降解木質(zhì)素的酶類，過(guò)氧化物酶在生長(zhǎng)階段逐漸降低但漆酶較為穩(wěn)定。說(shuō)明猴頭菇前期對(duì)木質(zhì)素的降解較多，后期較少，2種胞外酶在子實(shí)體成熟期最低但采后卻上升，與其他酶的趨勢(shì)不同。

采后大多數(shù)酶活性都有所下降，這與金頂側(cè)耳[11]、姬松茸[12]、灰樹花[13]等菌類較為相似。主要是采收后需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，使菌絲分泌的胞外酶活性降低但仍有活性，從而為下一潮菇的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分。