二孢擬奧德蘑栽培料的配方優(yōu)化

侯躍輝 王越 袁征超 蘇楚亮 薛玲娜 莫美華

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642）

二孢擬奧德蘑Hymenopellis raphanipes，屬真菌門、擔(dān)子菌亞門、層菌綱、傘菌目、膨瑚菌科[1]。二孢擬奧德蘑含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪酸[2-3]，又具有抗氧化[4-5]、抑瘤、降血壓和護(hù)肝[6]的作用，其營養(yǎng)豐富，食藥兩用，生食熟食皆可，備受人們的青睞。小奧德蘑屬中最出名的是有著30多年栽培史的長根小奧德蘑O.radicata，而二孢擬奧德蘑未見相關(guān)報(bào)道。

長根擬奧德蘑的栽培(培養(yǎng)）料配方以木屑、麩皮和棉籽殼為主要原料[7-10]，因此，筆者以南方常見且廉價(jià)的甘蔗渣部分代替成本較高的棉籽殼、木屑等原材料，以菌絲平均生長速度為目標(biāo)函數(shù)，采用均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化二孢擬奧德蘑的栽培料配方，以期獲得菌絲生長較快、菌絲長勢較好且成本低廉的栽培料配方，為二孢擬奧德蘑生產(chǎn)企業(yè)降低成本提供科學(xué)依據(jù)，也為甘蔗渣的高價(jià)值利用提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

二孢擬奧德蘑菌株，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院應(yīng)用真菌實(shí)驗(yàn)室提供。原始菌株由莫美華教授等采自廣西壯族自治區(qū)桂林市貓兒山國家自然保護(hù)區(qū)，經(jīng)分離、純化、鑒定后命名為MesAdm1。該菌株保藏于廣東省微生物研究所，保藏號為GDMCC60886。

1.2 供試材料

試劑：CaCO3、KH2PO4、MgSO4，為國產(chǎn)分析純；栽培料原輔材料：甘蔗渣、棉籽殼、木屑、玉米芯、玉米粉、麩皮、豆粕，均為市售。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

栽培料配方用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行優(yōu)化，以甘蔗渣、玉米芯、玉米粉、棉籽殼、木屑、豆粕、麩皮、KH2PO4、CaCO3、MgSO4為參試因素，每個(gè)參試因素設(shè)12個(gè)水平，參試因素水平見表1。

表1 參試因素水平

1.4 試驗(yàn)方法

栽培料裝袋前應(yīng)先堆制發(fā)酵。先將玉米芯用水泡發(fā)至中間無白芯，與甘蔗渣、棉籽殼、木屑混合均勻后加水預(yù)濕，控制料含水量70%～75%[9]。將MgSO4、KH2PO4、CaCO3、酵母粉、玉米粉、豆粕與部分麩皮先拌勻，然后與余下的麩皮拌入預(yù)濕好的主料，加水充分翻拌均勻，控制料含水量70%～75%。拌好的料起堆并用鐵鍬柄均勻的打幾個(gè)通氣孔，再蓋膜發(fā)酵。定期測料堆內(nèi)溫度，當(dāng)堆心溫度達(dá)70℃時(shí)保持一天即可翻料。翻料時(shí)互換培養(yǎng)料位置，使堆料上、下、內(nèi)、外的含氧量、含水量均勻一致，并腐熟均勻，同時(shí)排出廢氣以促進(jìn)微生物的生長繁殖，提高發(fā)酵效率的同時(shí)也防止培養(yǎng)料產(chǎn)生厭氧發(fā)酵[11]。發(fā)酵好的培養(yǎng)料應(yīng)呈深褐色且表面有大量放線菌，最終培養(yǎng)料含水量為60%～65%[12]。整個(gè)發(fā)酵期共翻料3次。

采用常規(guī)法裝料，每袋裝料500 g左右。采用121～126℃、6 h高壓蒸汽滅菌。滅菌后，待料袋溫度降至80℃左右時(shí)將其搬入超凈工作臺(tái)中冷卻，并開啟臭氧機(jī)消毒1 h。料袋冷卻至室溫后，無菌操作接種，保證每袋接種量均勻一致，并做好標(biāo)記，然后搬入清潔、干燥且已消毒的培養(yǎng)室內(nèi)，避光培養(yǎng)菌絲。發(fā)菌期培養(yǎng)室溫度為20～30℃，要經(jīng)常通風(fēng)換氣，并及時(shí)挑出被污染的料袋。

菌絲萌發(fā)后，以接種點(diǎn)為起點(diǎn)，菌絲延伸到的地方為終點(diǎn)，定期從5個(gè)不同方向測量菌絲生長量，取其平均值計(jì)算菌絲生長速度。菌絲平均生長速度=菌絲生長量(mm）/菌絲生長時(shí)間(d）

1.5 驗(yàn)證試驗(yàn)設(shè)計(jì)

驗(yàn)證試驗(yàn)就是將均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)中的直觀最優(yōu)配方與通過回歸分析和數(shù)學(xué)模擬的理論最優(yōu)配方進(jìn)行對比驗(yàn)證，獲得培養(yǎng)基的優(yōu)化配方。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)化栽培料配方及培養(yǎng)二孢擬奧德蘑結(jié)果

均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化栽培料及培養(yǎng)二孢擬奧德蘑結(jié)果如表2。以菌絲平均生長速度為目標(biāo)函數(shù)(Y），用DPS v7.05軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式逐步回歸分析，所得回歸方程為：

表2 優(yōu)化栽培料配方及培養(yǎng)二孢擬奧德蘑（MesAdm1）菌絲結(jié)果

對回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)，相關(guān)系數(shù)R=0.999 9。由此可見，菌絲平均生長速度與回歸方程中試驗(yàn)因素的水平有密切的相關(guān)性，其顯著性檢驗(yàn)值F=49 999.925 0，顯著水平P=0.003 5＜0.01，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S=0.000 2，調(diào)整相關(guān)系數(shù)R=0.999 9，回歸方程達(dá)0.01極顯著水平，說明方程的可信度高。

方程中各項(xiàng)試驗(yàn)因素的回歸系數(shù)和t檢驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可知，方程中，各項(xiàng)因素的顯著水平均小于0.05，這說明所有引入項(xiàng)對菌絲生長的影響均達(dá)顯著水平，而甘蔗渣X1與棉籽殼X2、甘蔗渣X1與麩皮X5、棉籽殼X2與麩皮X5、木屑X3與玉米芯X4、木屑X3與麩皮X5、麩皮X5與玉米粉X6、麩皮X5與豆粕X7、碳酸鈣X8與磷酸二氫鉀X9的交互作用對菌絲生長速度影響較大。

表3 各回歸項(xiàng)的回歸系數(shù)檢驗(yàn)

由表4可知，觀察值與擬合值相接近，最大擬合誤差絕對值為0.01，說明回歸方程的準(zhǔn)確性。經(jīng)理論分析得出一個(gè)最高指標(biāo)時(shí)各個(gè)因素的最優(yōu)組合，將此理論最優(yōu)組合與組間最優(yōu)配方8(直觀最優(yōu)）進(jìn)行驗(yàn)證，以確定MesAdm1菌株菌絲生長的最佳栽培料配方，驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表4 配方的觀察值、擬合值和擬合誤差

2.2 最優(yōu)配方

由表5可見，理論最優(yōu)配方與組間最優(yōu)配方8菌絲平均生長速度差異不顯著。相比較而言，雖然配方8比理論最優(yōu)配方的菌絲平均生長速度略快，但理論最優(yōu)配方比配方8所用原料種類少，原料成本更低。綜合考慮，MesAdm1菌株菌絲生長的最適培養(yǎng)料配方為理論最優(yōu)配方，即甘蔗渣40.5%，棉籽殼13.8%，木屑26.8%，玉米芯6.8%，麩皮2.0%，玉米粉5.9%，KH2PO44.2%。

表5 栽培料配方優(yōu)化驗(yàn)證結(jié)果

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)最適栽培料配方(干料）為：甘蔗渣40.5%，棉籽殼13.8%，木屑26.8%，玉米芯6.8%，麩皮2.0%，玉米粉5.9%，KH2PO44.2%。該配方培養(yǎng)供試二孢擬奧德蘑(MesAdm1）菌絲平均長速為3.15 mm/d。相比于前人的優(yōu)化結(jié)果，試驗(yàn)以甘蔗渣為主要原料，選用其他常用原材料并采用均勻設(shè)計(jì)的方法，獲得栽培二孢擬奧德蘑最佳培養(yǎng)料組合。

二孢擬奧德蘑作為一種木腐生大型真菌，主要生長在闊葉林、混交林[13]，以往的人工栽培試驗(yàn)也多以木屑為栽培料的主要原料，如崔文浩等[8]優(yōu)化的栽培料配方以木屑60%，棉籽殼10%為主料，菌絲平均生長速度最快為2.42 mm/d；高斌[7]以木屑78%，麩皮20%為主料，獲得菌絲平均生長速度最快為6.5 mm/d?？梢娫耘嗔现心拘己吭礁呔z生長速度越快，但木屑含量越高成本也越高。試驗(yàn)優(yōu)化的配方以甘蔗渣為主料，既降低了培養(yǎng)料中棉籽殼或木屑的用量，又不影響二孢擬奧德蘑菌絲生長速度。因此，試驗(yàn)為提高甘蔗渣利用價(jià)值，降低二孢擬奧德蘑的栽培料成本提供了數(shù)據(jù)支撐。