秀珍菇菌絲生物學(xué)特性研究

王雪婷袁菁藝鄭苗欣龍澤雄黃宇林莫轉(zhuǎn)林莫美華

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐訓(xùn)練中心，廣東 廣州 510642)

秀珍菇是平菇的一種，在分類學(xué)上屬于真菌門、擔(dān)子菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬，是20世紀(jì)90年代在臺灣首先選育出的平菇(側(cè)耳)新品種[1]。秀珍菇菌絲體在培養(yǎng)基中均呈白色、纖細(xì)絨毛狀，菌絲有鎖狀聯(lián)合[2]，菌落外觀較普通平菇菌絲細(xì)、薄，平坦、舒展，表面淺棕褐色，成熟后邊緣常呈波狀。秀珍菇是21世紀(jì)初從臺灣引進(jìn)上海和福建，隨后規(guī)模迅速擴(kuò)大，開始產(chǎn)業(yè)化栽培。國外多個(gè)國家和地區(qū)，如印度、荷蘭、韓國、美國、意大利、日本、東南亞等工業(yè)化栽培程度高，秀珍菇外形悅目，口感清脆，營養(yǎng)豐富，上市后很受歡迎[3,4]。由于栽培工藝簡單，抗逆性強(qiáng)，栽培周期短，出菇整齊，生物轉(zhuǎn)化率高，市場好，備受工廠化栽培廠的青睞。秀珍菇引入我國以來，衍生出許多新品種，先后出現(xiàn)在市場上，陸續(xù)在上海、福建、廣州、吉林、蘭州等地進(jìn)行栽培試驗(yàn)并且成功[5]。為此，筆者對獲得的一株秀珍菇菌株的菌絲生物學(xué)特性進(jìn)行了研究，旨在探索該菌株生長適宜的條件，為該菌株的進(jìn)一步開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

1.1.1 供試菌株

本實(shí)驗(yàn)中秀珍菇菌種由佛山鵬鵠菌業(yè)有限公司提供。

1.1.2 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基Ⅰ(PDA培養(yǎng)基)：去皮馬鈴薯200g，葡萄糖20g，瓊脂20g，加水定容至1L，pH自然。

培養(yǎng)基Ⅱ(PDA基礎(chǔ)培養(yǎng)基)：葡萄糖20g，蛋白胨2g，瓊脂粉20g，加水定容至1L，pH自然。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

對秀珍菇母種生長培養(yǎng)基設(shè)置了6種碳源處理，6種氮源處理，7種碳氮比處理，6種無機(jī)鹽處理，6個(gè)溫度梯度處理和7個(gè)pH梯度處理，每個(gè)處理設(shè)5個(gè)重復(fù)，取長勢一致的PDA平板上的菌落，用直徑0.9cm的打孔器取長在同一直徑內(nèi)的菌塊，接入相應(yīng)的培養(yǎng)基中央，恒溫培養(yǎng)，菌絲萌發(fā)后，采用十字交叉法測量菌落直徑，每隔1d測量1次，記錄菌絲長勢，于24℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，觀測不同碳源對菌絲生長的影響[6]。生長速度計(jì)算公式：

生長速度s=菌落直徑(mm)/生長天數(shù)(d)

(1)

1.2.1 碳源

本實(shí)驗(yàn)選取乳糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉、麥芽糖及果糖6種碳源，分別稱取上述碳源20g，代替培養(yǎng)基Ⅱ中的葡萄糖，以不添加任何碳源的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.2 氮源

本實(shí)驗(yàn)采用酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、硝酸鈉、硫酸銨、尿素6種氮源，分別稱取上述氮源5g，代替培養(yǎng)基Ⅱ中的蛋白胨，以不添加任何氮源的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.3 碳氮比

保持葡萄糖的含量不變，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基Ⅱ中蛋白胨的含量，配制碳氮比分別為10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1 7個(gè)水平的培養(yǎng)基，以不添加任何無機(jī)鹽的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.4 無機(jī)鹽

本實(shí)驗(yàn)采用KH2PO4、MgSO4、KCl、CaCl2、ZnSO4、FeSO46種無機(jī)鹽，在培養(yǎng)基Ⅱ中分別加入質(zhì)量濃度為1.0g·L-1、2.0g·L-1、3.0g·L-1、4.0g·L-1、5.0g·L-1、6.0g·L-1的KH2PO4和0.5g·L-1、1.0g·L-1、1.5g·L-1、2.0g·L-1、2.5g·L-1的MgSO4·7H2O、KCl、CaCl2，以及0.02g·L-1、0.06g·L-1、0.10g·L-1、0.14g·L-1、0.18g·L-1的ZnSO4·7H2O、FeSO4·7H2O。

1.2.5 溫度

采用本實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基Ⅰ，保持pH自然，接入菌塊后，分別放置在18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃溫度下的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.2.6 pH值

采用本實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基Ⅰ，分別把培養(yǎng)基的pH調(diào)為5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差的方式表示，采用統(tǒng)計(jì)分析軟件DPS 9.5進(jìn)行方差分析，文中每個(gè)柱狀圖及三線表中小寫字母相同表示差異不顯著(P>0.05)，小寫字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)，采用Microsoft Excel軟件作數(shù)據(jù)處理及繪制圖形。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同碳源對秀珍菇菌絲生長的影響

秀珍菇菌絲在添加了不同碳源的培養(yǎng)基以及無碳源的對照培養(yǎng)基上均能生長，且秀珍菇的生長速度、菌絲長勢及稀疏程度與碳源有明顯的相關(guān)性。如表1所示，以麥芽糖為碳源的培養(yǎng)基上秀珍菇菌絲生長速度最快，為7.9133mm·d-1。其次為果糖，生長速度為7.5700mm·d-1。在添加了乳糖的培養(yǎng)基上菌絲的生長速度最慢，僅為4.4867mm·d-1。

從菌絲長勢上看，添加了麥芽糖的培養(yǎng)基上菌絲長勢最好，表現(xiàn)為菌絲稠密、健壯、潔白、氣生菌絲豐富，菌落完整，且菌落邊沿整齊。其次為果糖和葡萄糖，表現(xiàn)為菌絲濃密，但色澤不如麥芽糖培養(yǎng)基上的菌絲潔白。在乳糖培養(yǎng)基上秀珍菇菌絲長勢最差。

2.2 不同氮源對秀珍菇菌絲生長的影響

從表2可以看出，秀珍菇菌絲在添加了不同氮源的培養(yǎng)基上生長速度有很大的區(qū)別，表明秀珍菇菌絲的生長對氮源有一定的選擇性。其中，在酵母膏培養(yǎng)基上，秀珍菇菌絲的生長速度最快，為6.3467mm·d-1，而且菌絲生長濃密、潔白，菌絲利用酵母膏為氮源時(shí)其生長速度及菌絲濃密程度和長勢顯著高于其他供試氮源。其次為蛋白胨培養(yǎng)基，菌絲生長速度達(dá)到4.18676mm·d-1，菌絲稍稀疏，長勢稍弱。在無機(jī)氮硝酸鉀和硫酸銨培養(yǎng)基上，菌絲生長速度稍次于蛋白胨，菌絲稀疏，顯著表現(xiàn)為長勢不良。以尿素為氮源的培養(yǎng)基上，菌絲生長速度最慢，菌絲稀疏，長勢弱，菌落色澤呈現(xiàn)淡黃。

2.3 不同碳氮比對秀珍菇菌絲生長的影響

如表3所示，當(dāng)培養(yǎng)基中碳氮比為15∶1時(shí)，菌絲生長速度最快，達(dá)到5.8300mm·d-1，顯著高于其他碳氮比條件下菌絲的生長速度。其次是培養(yǎng)基碳氮比為10∶1和20∶1，2種碳氮比條件下生長速度無顯著差異，但是其生長速度與碳氮比為15∶1差異顯著。再次是碳氮比為25∶1和30∶1處理的培養(yǎng)基，菌絲生長速度分別為4.8633mm·d-1和4.8733mm·d-1，這2種碳氮比處理?xiàng)l件下也無顯著性差別。當(dāng)培養(yǎng)基中碳氮比為35∶1或40∶1時(shí)，秀珍菇菌絲的生長速度明顯低于其他碳氮比處理組合。

從長勢上看，7個(gè)經(jīng)調(diào)整碳氮比的培養(yǎng)基上菌絲均能正常生長。但15∶1碳氮比的培養(yǎng)基中秀珍菇菌絲生長長勢最為優(yōu)秀，菌絲健壯且潔白，菌落完整且菌落邊沿整齊，但這個(gè)比例下的秀珍菇菌絲生長較為稀疏。而當(dāng)碳氮比為35∶1或40∶1時(shí)，菌絲長勢相比于其他組合稍弱，體現(xiàn)為菌絲較稀疏，菌落邊沿整齊度稍有參差，且其菌落色澤不如其他處理組合培養(yǎng)基上的菌絲潔白。

2.4 無機(jī)鹽對秀珍菇菌絲生長的影響

如圖1所示，在培養(yǎng)基中添加KH2PO4對秀珍菇菌絲的生長有促進(jìn)作用，濃度為3g·L-1的KH2PO4對秀珍菇菌絲生長速度促進(jìn)作用最為顯著，生長速度為6.9200mm·d-1，與不添加KH2PO4的培養(yǎng)基上的菌絲生長速度對比有顯著性差異。在培養(yǎng)基中加入濃度為2.0g·L-1的MgSO4對菌絲生長速度最快，為7.6333mm·d-1，與添加了其他濃度的MgSO4培養(yǎng)基上菌絲的生長速度有顯著的差異，見圖2。

在培養(yǎng)基中加入濃度為1.0g·L-1的CaCl2菌絲生長速度最快，為7.4900mm·d-1，與添加了其他濃度的CaCl2培養(yǎng)基上菌絲的生長速度有顯著的差異，見圖2。

圖2 MgSO4、KCl、CaCl2對秀珍菇菌絲生長的影響

對照組培養(yǎng)基中均未添加無機(jī)鹽KCl、ZnSO4、FeSO4，菌絲生長速度為6.3867mm·d-1,根據(jù)圖2、圖3和表4可以得出，在培養(yǎng)基上添加了KCl、ZnSO4、FeSO4這3種無機(jī)鹽對菌絲生長有明顯的抑制作用。

圖3 ZnSO4、FeSO4對秀珍菇菌絲生長的影響

表4 不同無機(jī)鹽最佳濃度對菌絲生長的影響比較

2.5 溫度對秀珍菇菌絲生長的影響

秀珍菇菌絲在30℃環(huán)境下生長速度達(dá)到7.7900mm·d-1，在6個(gè)處理組合中生長速度最快。其次是在27℃時(shí)，菌絲生長速度為7.3567mm·d-1，且其菌絲比30℃環(huán)境下培養(yǎng)的菌絲更為濃密。接著是在24℃下菌絲的生長速度，菌絲長勢表現(xiàn)為濃密、潔白。故24～30℃是秀珍菇菌絲生長的最適宜的溫度范圍，在這一范圍內(nèi)菌絲長勢均較為優(yōu)秀。但在18℃時(shí)，菌絲不能正常生長，菌落呈現(xiàn)較為稀疏的不良狀態(tài)，見表5。

表5 溫度對秀珍菇菌絲生長的影響

2.6 pH對秀珍菇菌絲生長的影響

在培養(yǎng)基的pH為8.5時(shí)，菌絲生長速度在所有處理組合中最快，為7.9667mm·d-1。其次是pH為7.5時(shí)，菌絲生長速度為7.6400mm·d-1。當(dāng)培養(yǎng)基pH為5.5時(shí)，菌絲生長速度最慢，為4.4233mm·d-1。從長勢上看，在pH為8.5時(shí)，長勢最優(yōu)秀，且菌絲較濃密，但是菌絲色澤呈現(xiàn)黃色。而當(dāng)pH為7.5時(shí)，菌絲長勢良好，菌絲濃密，色澤呈現(xiàn)為白色。在培養(yǎng)基pH在6.5～7.0范圍時(shí)菌絲潔白，菌落邊緣整齊。當(dāng)培養(yǎng)基pH在5.5～6.0范圍時(shí)菌絲長勢不良，菌絲稀疏，且菌落邊沿參差不齊。綜合得出，培養(yǎng)基pH為7.5時(shí)最適宜菌絲的生長，見表6。

表6 pH對秀珍菇菌絲生長的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

經(jīng)過單因素實(shí)驗(yàn)篩選，分析秀珍菇在各組合培養(yǎng)基中的生長速度、菌絲長勢及菌絲稀疏程度和色澤得出，最適合秀珍菇菌絲生長的碳源為麥芽糖，氮源為酵母膏，碳氮比為15∶1，溫度范圍為24～30℃，但在30℃環(huán)境中生長最快。在添加無機(jī)鹽KCl、ZnSO4、FeSO4的培養(yǎng)基上，菌絲生長受到了抑制；而添加了無機(jī)鹽MgSO4、KH2PO4、CaCl2的培養(yǎng)基生長情況更好，說明無機(jī)鹽MgSO4、KH2PO4、CaCl2對秀珍菇的生長具有促進(jìn)作用。其中三者的最適濃度分別為2.0g·L-1、3.0g·L-1和1.0g·L-1。在pH 5～8范圍內(nèi)均能較快生長，具有廣泛的pH耐受性，但在pH為7.5時(shí)菌絲綜合生長最好，且pH高于8時(shí)菌絲較稀疏，且菌落色澤偏黃。

3.2 討論

研究表明，培養(yǎng)基中的成分為食用菌菌絲的生長提供了相應(yīng)的成分，同時(shí)各成分的性質(zhì)以及含量決定了菌絲的萌發(fā)與否及長勢如何。其中，培養(yǎng)基中的碳源、氮源、無機(jī)鹽等是決定食用菌菌絲的的生長狀況的重要條件[2]。

3.2.1 氮源對秀珍菇菌絲生長的討論

大量研究表明，即使在不同的食用菌菌絲對氮源的吸收利用情況不同的情況下，但是食用菌菌絲對氮源的利用還是具有一定的相似性。具體表現(xiàn)為有機(jī)氮明顯優(yōu)于無機(jī)氮[7]，且尿素是真菌利用較差的氮源。如白靈菇在黃豆粉和蛋白胨為氮源的菌絲潔白濃密；在以硫酸銨和尿素為氮源時(shí)菌落不完整，菌絲細(xì)弱，生長不良[8]。金針菇菌絲體以玉米漿、黃豆粉、蛋白胨為氮源時(shí)，獲得的生物量及多糖產(chǎn)量都較高[9]。因此，本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論中秀珍菇的氮源為酵母膏時(shí)菌絲生長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無機(jī)氮如硝酸鉀和硫酸銨作為氮源時(shí)菌絲的生長速度，而且秀珍菇菌絲在尿素作為氮源時(shí)生長速度極慢接近于不生長的狀態(tài)，這與李冠喜和金月波等人的研究結(jié)果一致。這可能是由于酵母膏粗蛋白含量較高，作為有機(jī)氮源，還含有均衡的必需氨基酸以及B族維生素、核苷酸、微量元素等可以大大提高菌絲的生產(chǎn)速率，對秀珍菇菌絲的生長更為有利，菌絲利用轉(zhuǎn)化率更高。

3.2.2 碳源、溫度、無機(jī)鹽、pH對秀珍菇菌絲生長的討論

秀珍菇菌絲在碳源為乳糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉、麥芽糖及果糖條件下均可以生長，秀珍菇最適宜碳源為麥芽糖。秀珍菇菌絲生長所需的碳源優(yōu)勢順序?yàn)辂溠刻?果糖>葡萄糖>蔗糖>可溶性淀粉>乳糖。

在添加無機(jī)鹽KCl、ZnSO4、FeSO4的培養(yǎng)基上，菌絲生長受到了抑制；而添加了MgSO4、KH2PO4、CaCl2的培養(yǎng)基生長情況更好，說明這三者對秀珍菇菌絲的生長有促進(jìn)作用，其中三者的最適濃度分別為2.0g·L-1、3.0g·L-1和1.0g·L-1。

秀珍菇菌絲生長的最適溫度范圍為24～30℃，在30℃環(huán)境中，菌絲生長最快。高于30℃時(shí)，菌絲生長速度迅速下降。這與馮志勇[2]的研究結(jié)果一致。

3.2.3 碳氮比對秀珍菇菌絲生長的討論

當(dāng)培養(yǎng)基中碳氮比為15∶1，培養(yǎng)基中秀珍菇菌絲生長長勢最為優(yōu)秀，菌絲健壯且潔白，菌落完整且菌落邊緣整齊，但這個(gè)比例下的秀珍菇菌絲生長較為稀疏；當(dāng)碳氮比高于30∶1時(shí)，菌絲生長速度明顯變慢，長勢略差。這和趙亞東[10]的研究結(jié)果相同。而據(jù)張宇[11]的研究表明，秀珍菇的菌絲在培養(yǎng)料的碳氮比在52∶1～82∶1范圍內(nèi)均能生長。但碳氮比在67∶1～69∶1時(shí)，菌絲生長得最好，生長速度最快，滿袋時(shí)間短。這說明秀珍菇菌絲在培養(yǎng)基和培養(yǎng)料中營養(yǎng)要求有明顯的差別。

因此本實(shí)驗(yàn)采用單因素實(shí)驗(yàn)法設(shè)計(jì)了幾組不同碳源、氮源、無機(jī)鹽、碳氮比、溫度，觀察母種菌絲在培養(yǎng)基上的生長情況，以此來了解秀珍菇的生物學(xué)特性。為進(jìn)一步了解秀珍菇其生物學(xué)特性及秀珍菇的工廠化大規(guī)模生產(chǎn)提供理論上的依據(jù)和技術(shù)上的支持有著重要的作用；同時(shí)，對我國食用菌的推廣和發(fā)展也有重要的意義。