三十烷醇、石膏和過磷酸鈣對香菇菌絲生長的影響

方志榮 彭書東 王柯穆 姬宏超 張守武 清源

摘 要 通過在固體培養(yǎng)基上香菇菌絲體生長的單因素試驗(yàn)確定三十烷醇、石膏和過磷酸鈣的三水平，通過袋栽培養(yǎng)料中菌絲體生長的正交試驗(yàn)優(yōu)化培養(yǎng)料中三種輔料的比例。試驗(yàn)結(jié)果表明，三十烷醇微乳劑溶液、三十烷醇粉劑溶液二者均能促進(jìn)香菇菌絲體的生長，而且其促進(jìn)生長的濃度相同，建議實(shí)際食用菌生產(chǎn)中直接采用三十烷醇微乳劑進(jìn)行稀釋，以便提高工作效率。通過正交試驗(yàn)獲得三種輔料的最佳組合為：石膏含量4%、過磷酸鈣含量1.5%的500 g濕袋料中，加入50 mL 1.5 mg·L-1 三十烷醇微乳劑溶液，在此條件下，袋料培養(yǎng)基中香菇菌絲體生長速率最快。

關(guān)鍵詞 三十烷醇;石膏;過磷酸鈣;香菇菌絲;生長

中圖分類號：Q939;S646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.22.009

香菇[Lentimus edodes （Berk）Singer]又名香蕈，為擔(dān)子菌門蘑菇綱蘑菇目類臍菇科微香菇屬真菌，是目前國內(nèi)外需要量最大的食用菌之一。其香氣沁脾，味道鮮美，營養(yǎng)十分豐富，含有一般蔬菜所缺乏的維生素D源（麥角留醇），被人體吸收后經(jīng)陽光照射，能轉(zhuǎn)變成維生素D，可增強(qiáng)人體的抵抗力。香菇中含有30多種酶，可糾正人體酶缺乏癥[1]。香菇中的有效成分，能增強(qiáng)人體的免疫及抗菌能力，具有抗腫瘤、抗氧化和抗衰老作用，具有明顯的保肝促肝等作用，具有較高的保健價(jià)值[2]。截至2018年末，我國香菇總產(chǎn)量達(dá)到1.043 2×107噸，占全球香菇總產(chǎn)量的95%以上，產(chǎn)值超過1 000億元，創(chuàng)造相關(guān)就業(yè)崗位上千萬個，香菇產(chǎn)業(yè)對于解決我國的“三農(nóng)問題”發(fā)揮了重要作用[3]?！笆奈濉睍r期是我國實(shí)現(xiàn)第二個“百年目標(biāo)”的起步期，也是檢驗(yàn)精準(zhǔn)脫貧、推動鄉(xiāng)村振興、深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要?dú)v史節(jié)點(diǎn)，我國香菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨消費(fèi)需求升級、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、經(jīng)營體系升級的巨大挑戰(zhàn)，必須提供高質(zhì)量產(chǎn)品、完善高效益產(chǎn)業(yè)體系和高效完備生產(chǎn)經(jīng)營體系[3]。菌絲體是子實(shí)體生長的基礎(chǔ)，其生長情況直接影響香菇子實(shí)體的產(chǎn)量與品質(zhì)。因此，探索有效促進(jìn)香菇菌絲體生長速率及長出粗壯濃密的菌絲的方法對香菇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

三十烷醇（Triacontanol）是由30個碳原子組成的長鏈脂肪醇，化學(xué)名稱為正三十烷醇，簡稱三十醇，英文縮寫為TA，其化學(xué)式為CH3（CH）28CH2OH，是一種天然、無毒、高效的植物生長調(diào)節(jié)劑，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物增產(chǎn)、花卉培養(yǎng)、食用菌栽培，并取得了良好的效果[4]。已有的研究表明，三十烷醇能促進(jìn)蛹蟲草[5]、裂褶菌[6]、蜜環(huán)菌[7]等多種菌絲體的生長。姚占芳等研究表明，三十烷醇對香菇菌絲生長、子實(shí)體發(fā)育及半纖維素酶、羧甲基纖維素酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶的活性均有影響，三十烷醇通過提高菌絲生長速率、胞外酶活性，從而使香菇產(chǎn)量增加了21%[8]。劉成榮等研究表明，三十烷醇與多種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)共同作用可以促進(jìn)香菇菌絲體的生長和子實(shí)體發(fā)生，并提高香菇子實(shí)體蛋白質(zhì)和糖類的含量[9]。

石膏和過磷酸鈣是食用菌生產(chǎn)中常用的兩種輔料。石膏又叫硫酸鈣，不僅可以補(bǔ)充培養(yǎng)基（料）中的硫、鈣元素，而且可以加速培養(yǎng)培養(yǎng)料中基質(zhì)分解，促進(jìn)料中可溶性磷、鉀的釋放，供給菌絲吸收利用;硫酸鈣亦可作為緩沖劑，使培養(yǎng)料pH值不發(fā)生大的變化[10]。過磷酸鈣，不僅可以補(bǔ)充培養(yǎng)（基）料中磷素、鈣元素，而且可以促進(jìn)微生物的分解活動，有利于培養(yǎng)料的發(fā)酵腐熟[10];過磷酸鈣也可以作為發(fā)酵過程中氨的吸收劑，減少發(fā)酵過程中氨態(tài)氮的損失[11];磷元素本身又是子實(shí)體生長發(fā)育不可缺少的物質(zhì)，有促進(jìn)菌絲健壯生長的效果[10，12]。香菇生產(chǎn)配方中，常將石膏和過磷酸鈣作為輔料配合使用[13-15]，但是將三者配合起來使用的研究甚少。本文通過三十烷醇、石膏、過磷酸鈣對香菇菌絲生長影響的研究，優(yōu)化出三者的最佳組合，為香菇原種、栽培種的培育及栽培料的配制提供理論參考。

1? 材料與方法

1.1? 供試香菇菌絲

供試香菇菌絲為品種“香菇238”的菌絲，由冕寧萬樹食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司提供。

1.2? 不同來源、濃度的三十烷醇的配制與稀釋

粉劑溶液的配制與稀釋：試驗(yàn)所用三十烷醇粉劑（純度為90%）購于河南神雨生物科技有限公司，其溶液配制參照紀(jì)蘭英[16]的方法：稱取三十烷醇粉劑和平平加各0.5 g倒入500 mL的錐形瓶中，再加100 mL 95%乙醇和100 mL純水，搖勻后水浴加熱至溶解。待溶液冷卻后用蒸餾水稀釋至500 mL即配成濃度為1 000 mg·L-1的母液。取一定量的母液稀釋成濃度為0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1、2.0 mg·L-1、2.5 mg·L-1三十烷醇粉劑溶液。

微乳劑溶液的稀釋：三十烷醇微乳劑購于四川潤爾科技有限公司，其有效成分總含量為0.1%，即為有效濃度1 000 mg·L-1的母液，本試驗(yàn)取一定量的母液稀釋成濃度為0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1、2.0 mg·L-1、2.5 mg·L-1三十烷醇微乳劑溶液。

1.3? 固體培養(yǎng)基上香菇菌絲體生長的單因素試驗(yàn)

1）基礎(chǔ)培養(yǎng)基

250 g馬鈴薯（去皮），葡萄糖20 g，硫酸鎂0.5 g，瓊脂40 g，蒸餾水1 000 mL。

2）單因素試驗(yàn)步驟

基礎(chǔ)培養(yǎng)基+石膏、過磷酸鈣→配成一定含量石膏和過磷酸鈣的培養(yǎng)基→100 mL的上述培養(yǎng)基中加入10 mL不同濃度的三十烷醇粉劑（乳劑）溶液→搖勻→培養(yǎng)基高壓滅菌、倒平板→菌餅接種→25 ℃暗培養(yǎng)→觀察菌絲體的形態(tài)、測定菌絲體的生長速率。

3）三十烷醇濃度對香菇菌絲生長的影響

向100 mL含石膏3.0%、過磷酸鈣1.0%的培養(yǎng)基中加入10 mL濃度為0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、1.5 mg·L-1、2.0 mg·L-1、2.5 mg·L-1三十烷醇粉劑（乳劑）溶液，探討不同濃度的三十烷醇對香菇菌絲生長的影響。

4）石膏含量對香菇菌絲體的影響

向100 mL含1.0%過磷酸鈣和一定含量石膏的培養(yǎng)基中加入10 mL濃度為1.5 mg·L-1三十烷醇粉劑（乳劑）溶液，探討0、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%含量的石膏對香菇菌絲體生長的影響。

5）過磷酸鈣含量對香菇菌絲體的影響

向100 mL含3.0%石膏和一定含量過磷酸鈣的培養(yǎng)基中加入10 mL濃度為1.5 mg·L-1三十烷醇粉劑（乳劑）溶液，探討0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%含量的過磷酸鈣對菌絲體生長的影響。

6）菌絲體生長速率測定及菌絲形態(tài)的觀察方法

培養(yǎng)7 d后用游標(biāo)卡尺沿4個方向測量菌絲的生長長度[16]。生長速率（mm/d）的計(jì)算采用以下公式[17-18]：菌絲生長速率=菌絲生長長度/菌絲生長天數(shù)，式中菌絲生長長度為mm。觀察菌絲的潔白度、濃稠、粗壯情況等。

1.4? 袋料香菇菌絲體生長的正交試驗(yàn)

1）試驗(yàn)步驟

取30 kg干木屑、15 kg麥麩與45 kg清水混合均勻→按照正交表中的石膏和過磷酸鈣的含量配制500 g的袋料，同時加入50 mL三十烷醇粉劑（乳劑）溶液 →混勻后裝袋（15 cm×30 cm的聚丙烯袋）→菌餅接種→25 ℃暗培養(yǎng)→菌絲長滿菌袋培養(yǎng)基上表面后，測定菌絲體的生長速率。

2）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)確定石膏、過磷酸鈣含量及三十烷醇粉劑（乳劑）溶液濃度的基礎(chǔ)上，采用三因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)建立正交試驗(yàn)表，試驗(yàn)因素及水平設(shè)置見表1，研究不同石膏、過磷酸鈣含量及三十烷醇粉劑（乳劑）溶液濃度組合對袋料香菇菌絲體生長速率的影響。

3）菌絲體生長速率測定

每天觀察菌袋香菇菌絲生長狀況，待菌絲長滿培養(yǎng)基上表面，沿菌絲生長前沿劃線，作為測定菌絲生長速率的起點(diǎn)，培養(yǎng)5 d后，再沿菌絲生長前沿劃線，作為測定菌絲生長速率的終點(diǎn)。

4）試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)上述正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)組合，進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證。

1.5? 數(shù)據(jù)收集和處理

單因素試驗(yàn)的結(jié)果采用Excel 2016進(jìn)行分析并作圖。正交試驗(yàn)的結(jié)果采用SPSS 22.0 進(jìn)行方差分析和極差分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 固體培養(yǎng)基上香菇菌絲體生長的單因素試驗(yàn)

2.1.1? 三十烷醇濃度對香菇菌絲生長的影響

從圖1可見，與不加三十烷醇（三十烷醇微乳劑濃度為0 mg·L-1）相比，0.5～2.5 mg·L-1的三十烷醇微乳劑溶液均能明顯地促進(jìn)香菇菌絲體的生長，其促進(jìn)效果隨濃度的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，三十烷醇濃度為1.0和1.5 mg·L-1時，香菇菌絲體的生長速率最快，二者對香菇菌絲體生長的促進(jìn)效果幾乎一致。與三十烷醇乳劑含量為0 mg·L-1相比，添加1.0 mg·L-1三十烷醇微乳劑溶液后菌絲體的生長速率提高了11.43%。據(jù)觀察，1.0 mg·L-1三十烷醇微乳劑溶液處理的菌絲較其他幾種濃度稠密、菌落整齊、菌絲粗壯。

與不加三十烷醇（三十烷醇粉劑濃度為0 mg·L-1）相比，0.5～2.5 mg·L-1的三十烷醇粉劑溶液均能明顯的促進(jìn)香菇菌絲體的生長，其促進(jìn)效果隨濃度的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，當(dāng)乳劑濃度為1.5 mg·L-1時，菌絲生長速率最快。與三十烷醇乳劑含量為0 mg·L-1相比，添加1.5 mg·L-1三十烷醇粉劑溶液后菌絲體的生長速率提高了12.25%。據(jù)觀察，1.5 mg·L-1三十烷醇粉劑溶液處理的菌絲較其他幾種濃度稠密、菌落整齊、菌絲粗壯（見圖2c）。

綜合考慮，選擇0.5、1.0、1.5 mg·L-1作為正交試驗(yàn)三十烷醇溶液濃度的三水平。

2.1.2? 石膏含量對香菇菌絲體的影響

不同石膏含量對香菇菌絲體的影響見圖3。在三十烷醇和過磷酸鈣濃度一定的情況下，石膏含量對香菇菌絲體生長速率的影響均表現(xiàn)為先增加后抑制的情況。當(dāng)石膏含量為3.0%時，菌絲體的生長速率最快，比石膏含量為0.0%時分別提高了11.57%（微乳劑）和11.89%（粉劑）;添加5%的石膏抑制了菌絲體的生長，其生長速率低于石膏含量0.0%的處理。據(jù)此，選擇2%、3%、4 %作為正交試驗(yàn)石膏含量的三水平。

2.1.3? 過磷酸鈣含量對香菇菌絲體的影響

不同過磷酸鈣含量對香菇菌絲體的影響見圖4。當(dāng)培養(yǎng)基中加入三十烷醇微乳劑溶液時，過磷酸鈣對香菇菌絲體生長的促進(jìn)作用先增大，在過磷酸鈣含量為1%時達(dá)到最大，此后這種促進(jìn)作用開始減弱。當(dāng)磷肥含量為1.0%時，菌絲體生長速率比磷肥含量為0%時提高了18.20%。

當(dāng)培養(yǎng)基中加入三十烷醇粉劑溶液時，過磷酸鈣對香菇菌絲體生長的促進(jìn)作用先增大，在過磷酸鈣含量為0.5%時達(dá)到最大，1%的過磷酸鈣含量與0.5%無明顯差異，此后這種促進(jìn)作用開始減弱，過磷酸鈣含量為2.5%，對香菇菌絲體的生長已經(jīng)沒有促進(jìn)作用了。當(dāng)磷肥含量為0.5%時，菌絲體生長速率比磷肥含量為0%時提高了6.76%。

綜合考慮，選擇0.5%、1%、1.5%作為正交試驗(yàn)過磷酸鈣含量的三水平。

2.2? 菌袋香菇菌絲體生長的正交試驗(yàn)結(jié)果

三十烷醇微乳劑溶液、石膏和過磷酸鈣的正交結(jié)果見表2。各因素對菌絲體生長速率的影響為過磷酸鈣含量>三十烷醇微乳劑濃度>石膏含量。菌絲生長速率最快的最優(yōu)組合為A3B3C3，此時菌絲體的生長速率為3.0 mm·d-1。

三十烷醇粉劑溶液、石膏和過磷酸鈣的正交結(jié)果見表3。各因素對菌絲體生長速率的影響為過磷酸鈣含量>三十烷醇微乳劑濃度>石膏含量。菌絲生長速率最快的最優(yōu)組合為A′3B3C1，此組合不在正交表中，因此需要對最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果為：A′3B3C1的菌絲生長速率是2.9 mm·d-1，A′3B3C3菌絲生長速率是2.8 mm·d-1，故最佳組合是A′3B3C1。

3? 討論與結(jié)論

三十烷醇微乳劑溶液、三十烷醇粉劑溶液二者均能促進(jìn)香菇菌絲體的生長，而且其促進(jìn)生長的濃度相近。此外，我們的試驗(yàn)已證實(shí)由于三十烷醇粉劑溶液配制過程中需要加入平平加、酒精等，而且需要水浴溫度下加熱方能促進(jìn)其溶解，配制程序麻煩，因此建議實(shí)際食用菌生產(chǎn)中直接采用三十烷醇微乳劑進(jìn)行稀釋，以便提高工作效率。

三十烷醇微乳劑、石膏和過磷酸鈣作為食用菌生產(chǎn)培養(yǎng)基（料）的輔料，具有提高羧甲基纖維素酶等酶活性[8]、補(bǔ)充培養(yǎng)基（料）中營養(yǎng)成分，促進(jìn)營養(yǎng)料中微生物的活性與繁殖[10]等作用。單因素試驗(yàn)的結(jié)果表明：與三十烷醇微乳劑、石膏和過磷酸鈣的兩兩組合相比，三者的組合更能促進(jìn)香菇菌絲體的生長。正交試驗(yàn)極差分析的結(jié)果表明：各因素對菌絲體生長速率的影響為過磷酸鈣含量>三十烷醇微乳劑濃度>石膏含量。磷元素是食用菌菌絲生長必需的元素，缺磷會導(dǎo)致菌絲體長勢差、生長慢、菌落形狀不甚規(guī)則、菌絲稀疏[12]。500 g袋料中加入50 mL 1.5 mg·L-1的三十烷醇微乳劑溶液，顯著地促進(jìn)了香菇菌絲體的生長。樊忠良等的研究表明，三十烷醇能抵抗平菇生料栽培中毛霉和綠色木霉的感染[19]。我們的試驗(yàn)也證實(shí)了1.5 mg·L-1的三十烷醇微乳劑能明顯抑制木霉的產(chǎn)生，降低香菇菌袋感染雜菌的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究通過正交試驗(yàn)得出三十烷醇微乳劑、石膏和過磷酸鈣的最佳組合為：石膏含量4%、過磷酸鈣含量1.5%的500 g袋料培養(yǎng)基中，加入50 mL 1.5 mg·L-1三十烷醇微乳劑溶液，在此條件下，菌袋培養(yǎng)基中香菇菌絲體生長速率最快。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）