牛樟芝的固體培養(yǎng)研究初探

傅加興

摘要：文章對(duì)牛樟芝固體培養(yǎng)的研究背景以及現(xiàn)有技術(shù)研究情況進(jìn)行了說明，以此為切入點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化的必然性。同時(shí)，在本文研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)，并從技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素、技術(shù)方案、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)實(shí)例等方面入手，對(duì)新提出的這種牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)內(nèi)容與要點(diǎn)進(jìn)行了闡述與說明，以期為牛樟芝人工栽培、固體培養(yǎng)產(chǎn)量與產(chǎn)物質(zhì)量的提升提供更好的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：牛樟芝；人工栽培；固體培養(yǎng)

牛樟芝子實(shí)體提取物因含有三萜類物質(zhì)而具有抗炎作用，菌絲體含有的多糖體也有生物活性，但子實(shí)體含有的獨(dú)特三萜類成分在菌絲體上不產(chǎn)生。因牛樟芝售價(jià)很高，發(fā)展牛樟芝的人工栽培成為農(nóng)業(yè)增收的重要渠道。

1 牛樟芝固體培養(yǎng)的研究背景

牛樟芝（antrodiacamphorata）為珍貴的真菌類藥材，其生長(zhǎng)在臺(tái)灣保育類樹種牛樟樹上。牛樟芝相關(guān)研究眾多，其中最被重視的議題在于，作為牛樟芝最重要的化學(xué)成分之一，三帖類化合物會(huì)使得牛樟芝產(chǎn)生一種較為獨(dú)特的苦味，且一般來說，在牛樟芝內(nèi)實(shí)際包含著的三帖類化合物含量普遍保持在高于靈芝內(nèi)三帖類化合物含量的狀態(tài)。對(duì)于三帖類化合物而言，其在當(dāng)前的研究中，被認(rèn)定的功效主要包括降血壓、保肝、防癌等[1]。同時(shí)，牛樟芝內(nèi)還包含著一些其他生理性化合物成分，例如，多糖體、超氧歧化酵素、腺苷、β-D-葡聚糖等，也能夠發(fā)揮出不同程度保護(hù)人體生理機(jī)能的效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于人工栽培牛樟芝的方法主要包括如下幾種，即椴木栽培法、固體栽培法及液體發(fā)酵法等等。其中，對(duì)于椴木栽培法來說，在實(shí)際的操作中需要對(duì)枯死的牛樟樹椴木進(jìn)行提取與投放，在相應(yīng)椴木內(nèi)放入牛樟芝菌體，促使牛樟芝可以在相應(yīng)椴木內(nèi)生存、生長(zhǎng)，借此采取子實(shí)體。該種方法所得的牛樟芝子實(shí)體，其所含成分與野生種牛樟芝相似，然而，此栽培方式成本與時(shí)間均長(zhǎng)，不利量產(chǎn)與推廣。特別是，在當(dāng)前應(yīng)用椴木栽培法人工養(yǎng)殖牛樟芝期間，實(shí)際獲取到牛樟芝椴木的難度相對(duì)較高，而這也會(huì)使得牛樟芝產(chǎn)物的市場(chǎng)價(jià)格始終保持在較高水平。對(duì)于固體栽培法而言，實(shí)際的操作中一般需要對(duì)含有營養(yǎng)物質(zhì)的太空包進(jìn)行投放，此時(shí)實(shí)際所獲取到的人工培養(yǎng)牛樟芝在外觀方面與野生牛樟芝較為類似，但是，基于固體栽培的人工培養(yǎng)牛樟芝內(nèi)所包含著的三帖類化合物含量相對(duì)較低，且該種栽培方式所得的牛樟芝子實(shí)體主要成分與野生種牛樟芝子實(shí)體并沒有保持在完全相同的狀態(tài)。此外，由接種牛樟芝菌種進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，雖然能夠在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛樟芝液體發(fā)酵產(chǎn)品的收獲，但是此時(shí)所人工培育出的牛樟芝主要產(chǎn)物為多糖類，重要的三帖類化合物并無法取得，且基于液態(tài)發(fā)酵栽培方式所得的牛樟芝子實(shí)體主要成分與野生牛樟芝子實(shí)體所含主要成分之間有著較為明顯的差異性。而固體培養(yǎng)方法后期雜菌多，但若采用無菌室則不適于大批量培養(yǎng)牛樟芝，并且培養(yǎng)成本增加；另一方面，固體培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，牛樟芝生長(zhǎng)效率低。總體而言，現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法雖然可以獲得牛樟芝人工培養(yǎng)產(chǎn)品，但是均包含著不同程度的缺陷，無法最大程度獲得價(jià)值性更高的牛樟芝產(chǎn)品，無法更好替代野生牛樟芝?；谶@樣的情況，對(duì)現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化更新是必然選擇。在本研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)。

2 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)的現(xiàn)有研究分析

在當(dāng)前的牛樟芝人工培育實(shí)踐與相關(guān)技術(shù)研究中，研究人員主要根據(jù)目的的不同而進(jìn)行培養(yǎng)方式的選擇，對(duì)于固體培養(yǎng)，技術(shù)人員更多以谷物類為培養(yǎng)基質(zhì)，以此對(duì)牛樟芝菌子體的完整性進(jìn)行更好保護(hù)，并為相應(yīng)其菌絲體的成長(zhǎng)提供相對(duì)豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以及更為充足的生長(zhǎng)空間[2]。目前，針對(duì)牛樟芝固體培育技術(shù)的相關(guān)研究都更多集中在基于植物激素不同、木質(zhì)素不同、牛樟樹粉不同條件下，對(duì)于牛樟芝菌絲體生長(zhǎng)情況的影響與支持方面，同時(shí)，還對(duì)基于固體培養(yǎng)技術(shù)的牛樟芝產(chǎn)品中所包含著的粗多糖、三帖類化合物含量，以及牛樟芝產(chǎn)物的產(chǎn)量、所具備的抗氧化活性，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2的凋亡作用等進(jìn)行測(cè)定，以此確定出更為適合牛樟芝生長(zhǎng)的固體培養(yǎng)條件，盡可能在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)完成與野生牛樟芝成分更為接近的人工牛樟芝培養(yǎng)產(chǎn)物。

結(jié)合現(xiàn)有研究，能夠了解到的是，在植物激素的作用下，可以促使牛樟芝菌絲體更好成長(zhǎng)，并推動(dòng)其生物活性成分含量的提升，其中IBA這種植物激素的作用能夠達(dá)到最佳的促進(jìn)牛樟芝生長(zhǎng)以及生物活性成分含量提升的效果[3]。將添加物設(shè)定為木質(zhì)素，能夠在牛樟芝固體培養(yǎng)中獲取到更為理想的效果，可以促進(jìn)牛樟芝菌絲體的生長(zhǎng)，當(dāng)其與谷物基質(zhì)搭配使用時(shí)，可以達(dá)到促使三帖類化合物物質(zhì)含量顯著提升的效果，進(jìn)而增強(qiáng)牛樟芝菌絲體誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2凋亡的作用，所得到的人工牛樟芝栽培產(chǎn)品及功效更加接近野生牛樟芝。牛樟樹為野生牛樟芝的宿主，其在一定程度上會(huì)對(duì)牛樟芝的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生支持與作用，考慮到資源有效利用的問題，在現(xiàn)有研究中更多將牛樟樹制作成粉末，并將其視作添加物融入物體培養(yǎng)體內(nèi)，依托這樣的處理，可以達(dá)到促進(jìn)牛樟芝各方面積極生長(zhǎng)的效果，將其與谷物基質(zhì)搭配使用，使其所得到的牛樟芝菌素體生長(zhǎng)效果更優(yōu)于基于單純木屑培養(yǎng)的牛樟芝菌絲體生長(zhǎng)效果[4]。

3 牛樟芝固體培養(yǎng)的新技術(shù)分析

3.1 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素

本次技術(shù)研究的主要目的在于，提供一種培養(yǎng)方法簡(jiǎn)單、培養(yǎng)成本低、培養(yǎng)時(shí)間短、產(chǎn)品富含三帖類化合物的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法。

3.2 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)方案

本研究所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)的主要操作步驟如下所示：

第一，于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺(tái)處將牛樟芝菌種植入固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，于23～27℃溫度下在燒瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，待走菌后，調(diào)整溫度為28～32℃對(duì)固態(tài)燒瓶培養(yǎng)基進(jìn)行恒溫震蕩擺動(dòng)，持續(xù)恒溫震蕩擺動(dòng)60～70d后出菇即得產(chǎn)品。走菌及牛樟芝菌種開始發(fā)菌。

第二，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：10～35份椰子水，10～50份馬鈴薯、0.5～1.5份五榖雜糧、10～30份糖、0.001～2份膠原蛋白。

第三，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：20～30份椰子水，15～30份馬鈴薯、0.8～1.2份五榖雜糧、10～30份糖、0.5～1.5份膠原蛋白。

第四，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：25份椰子水，20份馬鈴薯、1份五榖雜糧、15～25份糖、1份膠原蛋白。

第五，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述五榖雜糧為大米、小米、高粱、小麥中的一種或兩種及以上混合。

第六，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述膠原蛋白來源于魚類或者牛皮。

第七，進(jìn)一步在所述無菌操作臺(tái)上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.2～0.3m/s。潔凈空氣即經(jīng)過過濾、殺菌消毒的無菌空氣。

所得到的現(xiàn)實(shí)成效表明，在傳統(tǒng)植菌操作中，植菌成功率約為30％，但利用該操作方式進(jìn)行能夠?qū)⒅簿晒β侍岣叩?0％以上。

3.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)與創(chuàng)新性

第一，利用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，有效達(dá)到高溫殺菌以外，也十分環(huán)保，并可重復(fù)使用降低成本，利于牛樟芝的大規(guī)模培養(yǎng)；第二，通過對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行恒溫震蕩擺動(dòng)以刺激菌種生長(zhǎng)，大大減少了牛樟芝培養(yǎng)的時(shí)間，提高了培養(yǎng)效率；第三，一般市面固態(tài)培養(yǎng)是以木削作為培養(yǎng)基，連同木削干燥磨粉，供消費(fèi)者食用，易造成腸胃負(fù)擔(dān)，但本發(fā)明以本身就能食用的米飯作為培養(yǎng)基，對(duì)人體并不會(huì)造成其他負(fù)擔(dān)；第四，能夠大大提高植菌的成功率，并且整個(gè)工藝的生產(chǎn)成本與原工藝相當(dāng)。

3.4 牛樟芝固體培養(yǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

對(duì)于傳統(tǒng)的固體培養(yǎng)法而言，其主要將牛樟芝菌種以太空包進(jìn)行菌絲體培養(yǎng)，太空包含有纖維物、糖類、五谷雜糧類等，而在本研究中所提出的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)中，使用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，能獲得與野生牛樟芝外形相似但不一樣的成分；培養(yǎng)時(shí)間維持在三個(gè)月以內(nèi)；牛樟芝子實(shí)體固態(tài)培養(yǎng)具有開發(fā)潛力，如出菇穩(wěn)定，則可批量生產(chǎn)。

4 牛樟芝固體培養(yǎng)的實(shí)例分析

4.1 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)的實(shí)例分析

在后文的研究中，主要結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本研究所提出的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)做出進(jìn)一步說明。

4.1.1 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實(shí)施例1

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在20g椰子水中加入2g膠原蛋白、15g馬鈴薯、1g五榖雜糧、15g糖，其中膠原蛋白來源于魚皮，五榖雜糧為大米。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺(tái)處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺(tái)上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.25m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時(shí)，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時(shí)，溫度升高至30℃，并對(duì)培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動(dòng)以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測(cè)試，測(cè)得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.42％。

4.1.2 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實(shí)施例2

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在35g椰子水中加入1g膠原蛋白、25g馬鈴薯、1.5g五榖雜糧、10g糖，其中膠原蛋白來源于牛皮，五榖雜糧為高粱。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺(tái)處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺(tái)上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.2m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時(shí)，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時(shí)，溫度升高至30℃，并對(duì)培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動(dòng)以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測(cè)試，測(cè)得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.56％。

4.1.3 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實(shí)施例3

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在30g椰子水中加入1g膠原蛋白、30g馬鈴薯、1.2g五榖雜糧、15g糖，其中膠原蛋白來源于魚皮，五榖雜糧為小米和大米按照質(zhì)量比1：1混合而得。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺(tái)處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺(tái)上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.3m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時(shí)，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時(shí)，溫度升高至30℃，并對(duì)培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動(dòng)以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測(cè)試，測(cè)得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.38％。

4.2 基于牛樟芝固體培養(yǎng)實(shí)例的技術(shù)總結(jié)

在本研究中所涉及的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)方法要點(diǎn)可以進(jìn)行如下提煉：潔凈房?jī)?nèi)先在無菌操作臺(tái)處將牛樟芝菌種植入固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，23～27℃溫度下繼續(xù)培養(yǎng)，待走菌后升溫至28～32℃培養(yǎng)基恒溫震蕩擺動(dòng)，恒溫震蕩擺動(dòng)60～70d后出菇。在本研究?jī)?nèi)所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)中，主要使用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，有效達(dá)到高溫殺菌，十分環(huán)保，并可重復(fù)使用降低成本，利于牛樟芝的大規(guī)模培養(yǎng)；通過對(duì)培養(yǎng)基恒溫震蕩擺動(dòng)以刺激菌種生長(zhǎng)，大大減少牛樟芝培養(yǎng)時(shí)間，提高了培養(yǎng)效率；固態(tài)培養(yǎng)通常以木削作為培養(yǎng)基，連同木削磨粉供消費(fèi)者食用，易造成腸胃負(fù)擔(dān)，但在本研究?jī)?nèi)所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)中，以本身就能食用的米飯作為培養(yǎng)基，對(duì)人體不會(huì)造成其他負(fù)擔(dān)；能大大提高植菌的成功率，且整個(gè)工藝的生產(chǎn)成本與原工藝相當(dāng)[5]。能夠了解到的是，相比于現(xiàn)有的其他牛樟芝人工栽培技術(shù)、牛樟芝固體培育技術(shù)來說，在本研究中所提出的這種新的牛樟芝固體栽培技術(shù)操作有著更為理想的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以在縮減牛樟芝人工培育時(shí)間方面發(fā)揮出較為理想的作用，也可以促使人工培育牛樟芝的產(chǎn)量有所增加，環(huán)保性理想，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)固體培育牛樟芝成本較高的缺陷與不足，實(shí)際所具備著的經(jīng)濟(jì)性較好，適合進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合對(duì)牛樟芝固體培養(yǎng)的現(xiàn)有技術(shù)研究與實(shí)踐情況進(jìn)行分析，能夠了解到的是，現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法雖然可以獲得牛樟芝人工培養(yǎng)產(chǎn)品，但是均包含著不同程度的缺陷，無法最大程度獲得價(jià)值性更高的牛樟芝產(chǎn)品，無法更好替代野生牛樟芝?；谶@樣的情況，對(duì)現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化更新是必然選擇。在本研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)。

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