張園園 李 悅 丁 建 王 勇 張 晶 韓寶康 江新華
(1安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,陜西安康725021;2陜西省長(zhǎng)青林業(yè)局,陜西漢中723000)
蛹蟲草Cordyceps militaris又名北冬蟲夏草、北蟲草,屬于真菌界(Fungi)[1]。大量研究表明,蛹蟲草的藥理作用與冬蟲夏草極為相似,其藥用成分蟲草酸、蟲草多糖、蟲草素含量及SOD活性等均高于冬蟲夏草[2-3],具有抗腫瘤[4-5]、抗疲勞[6]、降血糖[7]、抗衰老[8]、提高免疫力[9]等功效。
硒是人體必需的微量元素之一,被譽(yù)為“心臟守護(hù)神”“天然解毒劑”“生命的火種”“抗癌之王”[10-11]。我國(guó)是世界主要的硒資源國(guó)之一,但我國(guó)仍是一個(gè)缺硒國(guó)家,2/3的地區(qū)為缺硒區(qū)和低硒區(qū)[12]。據(jù)報(bào)道,有機(jī)硒比無(wú)機(jī)硒更容易被人體吸收利用,安全性強(qiáng)[13]。蛹蟲草是優(yōu)良的富硒載體,能將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為硒蛋白和硒多糖等有機(jī)形態(tài)的硒[14]。因此,蛹蟲草為富硒安全、高效有機(jī)硒產(chǎn)品?,F(xiàn)將富硒蛹蟲草栽培技術(shù)總結(jié)如下。
自然界中硒主要以無(wú)機(jī)硒和有機(jī)硒形式存在,其中無(wú)機(jī)硒不易被人體吸收,而蛹蟲草具有較強(qiáng)的富硒能力,以無(wú)機(jī)硒為硒源時(shí),蛹蟲草以菌絲體主動(dòng)運(yùn)輸或協(xié)助擴(kuò)散方式,將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi),結(jié)合到大分子活性物質(zhì)多糖和蛋白質(zhì)上,轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒多糖和硒蛋白;通過(guò)氧化還原作用將無(wú)機(jī)硒鹽轉(zhuǎn)化為H-Se-H,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硒半胱氨酸和硒甲硫氨酸[15];以有機(jī)硒為硒源時(shí),蛹蟲草不斷地吸收轉(zhuǎn)化,達(dá)到富集硒的目的。與無(wú)機(jī)硒相比,有機(jī)硒具有吸收利用率高、安全無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)。
蛹蟲草菌株對(duì)硒耐受性差異較大[16-17],因此優(yōu)良富硒蛹蟲草菌株是富硒蛹蟲草栽培的關(guān)鍵。蛹蟲草對(duì)硒元素的耐受能力是決定其富硒能力的關(guān)鍵,而循環(huán)富硒法是提高蛹蟲草菌株硒耐受性的主要方法。生產(chǎn)中應(yīng)選擇菌絲生長(zhǎng)旺盛、轉(zhuǎn)色快、易分化、出草一致、生長(zhǎng)期短、產(chǎn)量高、硒耐受性強(qiáng)的菌種作為栽培種。優(yōu)良蛹蟲草母種:萌發(fā)快、菌絲粗壯,見(jiàn)光后菌絲由白色轉(zhuǎn)為橘黃色。
3.1.1 菌種活化
將保藏的蛹蟲草菌種CM-1518轉(zhuǎn)接到復(fù)合PDA培養(yǎng)基上活化。復(fù)合PDA培養(yǎng)基配方:馬鈴薯200 g,葡萄糖10 g,蔗糖10 g,蛋白胨2 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂18 g,水1 000 mL,pH自然。
3.1.2 菌種保藏
保藏培養(yǎng)基配方:小麥15 g,水20~25 mL(一般蛹蟲草菌種冷藏不能超過(guò)6個(gè)月,若要長(zhǎng)時(shí)間保存,必須在6個(gè)月之內(nèi)重新活化后保藏。)
3.1.3 一級(jí)搖瓶種培養(yǎng)
將活化的蛹蟲草菌種接種于液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)。液體培養(yǎng)基配方:馬鈴薯200 g,葡萄糖10 g,蔗糖10 g,蛋白胨2 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,檸檬酸鐵銨0.5 g,加水1 000 mL,pH自然。按100 mL/瓶分裝于250 mL三角瓶中,高壓,121℃滅菌20~30 min后備用。將活化后的蛹蟲草菌種,每瓶接種直徑5 mm菌塊3塊,在21~23℃、搖床轉(zhuǎn)速150 r/min條件下培養(yǎng)7~10 d,即得蛹蟲草一級(jí)搖瓶種。
3.1.4 二級(jí)搖瓶種培養(yǎng)
按3.1.3配方制備培養(yǎng)基,高壓,121℃滅菌20~30 min。待培養(yǎng)基冷卻后,每瓶接入3.1.3培養(yǎng)液體菌種0.5~1.0 mL,于21~23℃、搖床轉(zhuǎn)速150 r/min條件下培養(yǎng)2~3 d,即得二級(jí)搖瓶種。二級(jí)搖瓶種可直接用于生產(chǎn)。制備好的液體菌種必須于48 h之內(nèi)用于生產(chǎn)。
富硒原料為天然富硒區(qū)域產(chǎn)(如陜西省安康市紫陽(yáng)縣)富硒小麥或富硒大米。應(yīng)選擇新鮮、無(wú)蟲蛀、無(wú)霉變的小麥或大米作為栽培原料。富硒營(yíng)養(yǎng)液配方:蛋白胨5 g,葡萄糖3 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,檸檬酸鐵銨0.5 g,適量亞硒酸鈉或酵母硒(根據(jù)對(duì)子實(shí)體含硒量的要求添加適量的亞硒酸鈉或酵母硒),水1 000 mL,pH自然。
蛹蟲草可瓶栽、袋栽、盆栽。盆栽法是近年來(lái)發(fā)展最快的栽培方式,具有易操作、易管理,可立體栽培,有效提高空間利用率等優(yōu)點(diǎn)。以盆栽為例。
3.3.1 培養(yǎng)料裝盒
采用規(guī)格300 mm×200 mm×110 mm的蛹蟲草栽培專用盒(圖1)。在富硒營(yíng)養(yǎng)液中添加亞硒酸鈉或酵母硒0~500 mg/kg,制成富硒培養(yǎng)液。每盒裝富硒小麥300 g,富硒培養(yǎng)液450 mL或富硒大米350 g,富硒培養(yǎng)液455 mL。培養(yǎng)料、液裝盒后,用專用聚丙烯塑料膜和塞子封盒后,及時(shí)放入滅菌鍋滅菌。
圖1 栽培蛹蟲草專用盒
3.3.2 滅菌
培養(yǎng)料高壓或常壓滅菌均可。高壓滅菌,應(yīng)在排完冷空氣后,升溫至121℃后維持1~1.5 h;常壓滅菌,應(yīng)大火上溫,使溫度快速升至100℃后,維持8 h。滅菌結(jié)束后,將培養(yǎng)料盒移入接種室,待溫度下降至20℃以下時(shí)即可接種。
3.3.3 接種
按照無(wú)菌操作程序接種。接種前,將制備好的液體菌種用無(wú)菌水稀釋,稀釋體積比例為1∶10。每盒接液體菌種50 mL。接種后將栽培盒移至溫度、空氣相對(duì)濕度和光照可以調(diào)控的培養(yǎng)室培養(yǎng)菌絲。
適宜的接種量是提高蛹蟲草產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。接種量較少,菌絲生長(zhǎng)緩慢,覆面時(shí)間延長(zhǎng),生產(chǎn)周期較長(zhǎng),影響蛹蟲草產(chǎn)量。接種量過(guò)多,菌絲生長(zhǎng)快,但氣生菌絲過(guò)旺,不利于子座的分化和發(fā)育,且易造成污染,也會(huì)影響蛹蟲草產(chǎn)量。
蛹蟲草生長(zhǎng)期管理分為菌絲生長(zhǎng)、菌絲轉(zhuǎn)色、子座分化及子座生長(zhǎng)四個(gè)階段,整個(gè)生長(zhǎng)周期為60~70 d。
菌絲萌發(fā)階段:控制溫度18~21℃,空氣相對(duì)濕度60%~70%、二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.05%,暗培養(yǎng)5~7 d,至菌絲布滿整個(gè)培養(yǎng)基(圖2);
圖2 菌絲生長(zhǎng)期
菌絲轉(zhuǎn)色階段:控制溫度21~23℃,空氣相對(duì)濕度70%~80%,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.05%,光照強(qiáng)度150~200 lx,每天光照24 h,培養(yǎng)2~3 d,至培養(yǎng)基表面菌絲由白色變?yōu)樯铋冱S色(圖3);
圖3 菌絲轉(zhuǎn)色期
子座分化階段:控制溫度21~23℃,空氣相對(duì)濕度70%~80%,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.1%,光照強(qiáng)度200~300 lx,每天白光光照12 h,培養(yǎng)7~10 d,直到培養(yǎng)基表面有突起,并形成小米粒狀原基(圖4);
圖4 子座分化期
子座生長(zhǎng)階段:控制溫度21~23℃,空氣相對(duì)濕度70%~80%,二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.1%,光照強(qiáng)度200~300 lx,每天白光光照18 h,培養(yǎng)30~35 d(圖5)。
圖5 子座生長(zhǎng)期
待蛹蟲草子座生長(zhǎng)至培養(yǎng)盒口頂膜,不再生長(zhǎng),且子座頂端膨大,出現(xiàn)許多小刺,或子座孢子頭表面色澤變淡時(shí),表明蛹蟲草已成熟,即可采收(圖6)。此時(shí),子座鮮重、干重均較高。采收蛹蟲草一定要及時(shí),否則易出現(xiàn)子座萎蔫、倒伏,影響產(chǎn)量和質(zhì)量。采收的子座分級(jí)后,可直接鮮售,或經(jīng)晾干、低溫烘干(切忌太陽(yáng)曝曬)后包裝出售,暫不出售的應(yīng)在低溫干燥處避光貯存。
圖6 成熟子座
富硒蛹蟲草栽培中常見(jiàn)的病害主要有細(xì)菌性病害和真菌性病害。細(xì)菌性病害主要表現(xiàn)為培養(yǎng)基發(fā)酵變酸,導(dǎo)致子座不分化或子座畸形、變軟、倒伏或腐爛等;常見(jiàn)真菌有曲霉、青霉、毛霉等,這些真菌常導(dǎo)致蛹蟲草子座生長(zhǎng)緩慢或停滯,嚴(yán)重影響蛹蟲草的產(chǎn)量和品質(zhì)。
導(dǎo)致雜菌污染的原因:菌種因素、滅菌環(huán)節(jié)、環(huán)境因素以及人為因素等。生產(chǎn)中要圍繞四個(gè)方面嚴(yán)格貫徹“預(yù)防為主、綜合治理”的方針,做好病蟲害預(yù)防工作。
該技術(shù)栽培的富硒蛹蟲草硒含量穩(wěn)定、有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率高,將其作為一種硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,在食品、醫(yī)藥等行業(yè)都具有廣闊的應(yīng)用前景。