不同栽培模式對(duì)靈芝菌株農(nóng)藝性狀及活性成分積累的影響

李學(xué)龍,李 超,李 躍,劉國(guó)麗,張 鵬,張 敏

(遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食用菌研究所,遼寧 沈陽(yáng) 110161)

靈芝(Ganodermalucidum) 隸屬于擔(dān)子菌門(mén)、傘菌綱、多孔菌目、靈芝科、靈芝屬真菌[1-2]。靈芝在我國(guó)有二千多年的藥用歷史,具有抗病毒、抗腫瘤、保肝護(hù)肝、降血壓、免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)、生理代謝調(diào)控、血糖調(diào)節(jié)、血脂調(diào)節(jié)等功效[3-5],可用于肝炎、糖尿病、高血壓及癌癥的治療[6]?！吨腥A人民共和國(guó)藥典》一部收載的靈芝為赤芝Ganodermalucidum(Leys.ex Fr.) Karst.或紫芝GanodermasinenseZhao, Xu et Zhang的干燥子實(shí)體[7]。靈芝化學(xué)成分復(fù)雜,藥效成分主要有多糖、三萜及甾醇、蛋白質(zhì)、氨基酸、生物堿、多肽、核苷等[8-10]。靈芝活性成分的種類(lèi)、含量以及特性與靈芝的菌株、栽培模式以及生長(zhǎng)環(huán)境都有著重要的關(guān)系[11]。隨著靈芝飲片、中成藥銷(xiāo)售規(guī)模的擴(kuò)大,藥食同源靈芝的試點(diǎn)工作的開(kāi)展,野生狀態(tài)下靈芝的采集已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的保健治療需求,因此靈芝的優(yōu)質(zhì)高效栽培具有廣闊的發(fā)展空間。靈芝人工栽培按照栽培基質(zhì)的不同可分為靈芝段木栽培和靈芝代料栽培兩種栽培模式[12],相同靈芝菌株在不同栽培模式下靈芝子實(shí)體的主要農(nóng)藝性狀及主要活性成分含量有所差異,以桑枝等栽培基質(zhì)栽培靈芝,靈芝子實(shí)體中多糖和三萜含量差異明顯[13]。以玉米秸稈、豆類(lèi)秸稈等農(nóng)作物秸稈及玉米粉等為代料栽培原料,可提高靈芝栽培過(guò)程中生物轉(zhuǎn)化效率。不同栽培方式對(duì)靈芝有效成分含量產(chǎn)生一定影響[14],并使其藥理成分及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)產(chǎn)生一定差異[15],不同靈芝品種間靈芝栽培特性存在一定差異,并影響到靈芝子實(shí)體的品質(zhì)[16-18]。前人研究結(jié)果表明,不同栽培基質(zhì)及栽培條件直接影響靈芝子實(shí)體的栽培特性及化學(xué)成分,但是不同栽培模式下靈芝菌株栽培特性及子實(shí)體主要活性成分積累的影響研究還較少。本文采用6個(gè)靈芝菌株為試驗(yàn)材料,以段木栽培及代料栽培為不同栽培模式,考察不同栽培模式下不同靈芝菌株子實(shí)體單重、菌柄長(zhǎng)度、菌柄直徑、菌蓋直徑、菌蓋厚度、生物學(xué)效率等主要農(nóng)藝性狀特征,及其三萜及甾醇、多糖、蛋白質(zhì)、16種氨基酸等靈芝子實(shí)體的活性成分含量,旨在明確不同栽培模式對(duì)不同靈芝菌株主要農(nóng)藝性狀及活性成分積累的影響,為靈芝優(yōu)質(zhì)高效栽培提供科學(xué)依據(jù),也有利于為靈芝深加工產(chǎn)業(yè)提供更好的靈芝原料來(lái)源。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

靈芝(Ganodermalucidum)菌株CZ11、CZ12、CZ22、CZ25、CZ27、CZ28由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所保藏并提供。

1.2 栽培基質(zhì)的制備

1.2.1 段木栽培基質(zhì)

將新鮮砍伐的硬雜木截成15 cm左右的短木段,劈成適當(dāng)大小,捆扎成直徑20 cm左右,調(diào)整含水量60%～65%,裝入聚丙烯袋中,菌段平均高度(15.5±2.1) cm,平均直徑(21.8±2.5) cm,質(zhì)量(4 085±320) g,115 ℃滅菌240 min,冷卻至室溫后備用。

1.2.2 代料栽培基質(zhì)

木屑78%,麥麩21%,石膏1%,含水量62%～65%,裝入聚丙烯袋中,代料平均高度(21.3±1.5) cm,平均直徑(10.5±1.1) cm,質(zhì)量(1 270±112) g,115 ℃滅菌180 min,冷卻至室溫后備用。

1.3 發(fā)菌條件與方法

選擇發(fā)菌良好的菌種作為靈芝栽培種。在潔凈接種室內(nèi),于滅菌的段木及代料栽培基質(zhì)中接入適量靈芝栽培種,扎好袋口后于溫度26 ℃,空氣濕度60%～65%的培養(yǎng)室中進(jìn)行避光培養(yǎng),發(fā)菌期間注意通風(fēng)換氣,以保證靈芝菌株菌絲體生長(zhǎng)所需的氧氣供應(yīng),段木及代料栽培基質(zhì)表面長(zhǎng)滿靈芝菌絲體,并有少量原基出現(xiàn)時(shí),發(fā)菌階段結(jié)束。每個(gè)靈芝菌株及不同栽培模式各50袋。發(fā)菌階段每天測(cè)量菌段或菌袋表面菌絲生長(zhǎng)邊緣與接種面距離,記錄菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間,計(jì)算菌絲平均生長(zhǎng)速度,記錄菌絲長(zhǎng)勢(shì)及菌絲特征,菌絲長(zhǎng)勢(shì)中“+”表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較弱,“++”表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng),“+++”表示菌絲長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)。

菌絲平均生長(zhǎng)速度(mm·d-1)=菌絲生長(zhǎng)距離(mm)/菌絲生長(zhǎng)時(shí)間(d)。

1.4 栽培條件與方法

靈芝段木栽培模式采用靈芝菌段覆土栽培方式進(jìn)行出芝管理。靈芝菌段脫去菌袋后立于栽培地中,菌段間距10 cm左右,覆土厚度1～2 cm,靈芝菌芽形成至菌蓋分化期間棚溫控制在20～25 ℃,空氣濕度90%左右;靈芝子實(shí)體生理生長(zhǎng)及散孢期間溫度控制在25～30 ℃,空氣濕度80%左右,光照強(qiáng)度1 500～2 500 lx。

靈芝代料栽培模式采用靈芝菌袋不覆土栽培方式進(jìn)行出芝管理。靈芝菌袋袋口處開(kāi)口,菌袋二分之一處立于栽培地中,靈芝菌芽形成至菌蓋分化期間棚溫控制在18～22 ℃,空氣濕度90%左右;靈芝子實(shí)體生理生長(zhǎng)及散孢期間溫度控制在24～30 ℃,空氣濕度80%左右,光照強(qiáng)度1 500～2 500 lx。

1.5 主要農(nóng)藝性狀記錄

當(dāng)靈芝子實(shí)體生長(zhǎng)至孢子彈射明顯減少時(shí),采收靈芝子實(shí)體,50 ℃干燥24 h,至含水量小于9%貯存。不同栽培模式下每個(gè)靈芝菌株隨機(jī)抽取20個(gè)子實(shí)體,記錄靈芝子實(shí)體質(zhì)量、菌柄長(zhǎng)度、菌柄直徑、菌蓋平均直徑、菌蓋厚度等主要農(nóng)藝性狀,并分別計(jì)算生物學(xué)效率。

靈芝段木栽培生物學(xué)效率(%)=靈芝子實(shí)體干重(g)/段木基質(zhì)干重(g)×100;

靈芝代料栽培生物學(xué)效率(%)=靈芝子實(shí)體干重(g)/代料基質(zhì)干重(g)×100。

1.6 靈芝子實(shí)體主要活性成分含量測(cè)定

將1.5節(jié)不同栽培模式下抽取的不同靈芝菌株子實(shí)體粉碎,混合均勻,取樣后檢測(cè)三萜及甾醇、多糖、蛋白質(zhì)、16種氨基酸等主要活性成分含量。三萜及甾醇、靈芝多糖采用《中華人民共和國(guó)藥典》2020年版一部靈芝項(xiàng)下方法測(cè)定[6]。蛋白質(zhì)含量采用GB 5009.5—2016第一法測(cè)定[19],16種氨基酸(蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、賴(lài)氨酸、組氨酸、精氨酸)含量采用GB 5009.124—2016方法測(cè)定[20]。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2016軟件和SPSS 22.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培基質(zhì)對(duì)靈芝菌株生長(zhǎng)特征的影響

由表1可以看出,段木栽培基質(zhì)和代料栽培基質(zhì)中,相同靈芝供試菌株菌絲平均生長(zhǎng)速度、菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間及菌絲狀態(tài)存在一定差異,菌絲平均生長(zhǎng)速度均為代料栽培基質(zhì)大于段木栽培基質(zhì),差異均達(dá)到顯著性水平(P<0.05),菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間均為代料栽培基質(zhì)小于段木栽培基質(zhì),菌株CZ12、CZ27差異性顯著(P<0.05),代料栽培基質(zhì)中靈芝菌株CZ11、CZ22、CZ25、CZ28菌絲長(zhǎng)滿栽培袋后呈微黃或淺黃色,菌株CZ12、CZ27菌絲呈淺白色,所有供試靈芝菌株菌絲均較濃密。不同栽培基質(zhì)中所有靈芝菌株菌絲邊緣均較為整齊。段木栽培基質(zhì)中,除菌株CZ27長(zhǎng)勢(shì)較弱外,其他菌株菌絲長(zhǎng)勢(shì)及爬壁能力均較強(qiáng),代料栽培基質(zhì)中,供試靈芝菌株菌絲長(zhǎng)勢(shì)及爬壁能力均較強(qiáng)。在代料栽培基質(zhì)中相同靈芝菌株菌絲平均生長(zhǎng)速度均有不同程度的加快,靈芝菌株CZ22在兩種栽培基質(zhì)中生長(zhǎng)速度均為最快,代料栽培基質(zhì)中的菌絲平均生長(zhǎng)速度較段木栽培基質(zhì)中提高52.42%,菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間縮短8.72%。靈芝菌株CZ27在兩種栽培基質(zhì)中生長(zhǎng)速度均為最慢,但代料栽培基質(zhì)中的菌絲平均生長(zhǎng)速度較段木栽培基質(zhì)中提高42.27%,菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間縮短9.48%。除生長(zhǎng)最快和最慢的靈芝菌株外,段木栽培基質(zhì)中其他靈芝菌株菌絲體長(zhǎng)滿栽培袋所需時(shí)間為36.50～39.15 d,代料栽培基質(zhì)中其他靈芝菌株菌絲體長(zhǎng)滿栽培袋所需時(shí)間為32.45～35.50 d,長(zhǎng)滿培養(yǎng)袋時(shí)間均有不同程度的縮短。在段木栽培基質(zhì)中,靈芝菌株CZ25長(zhǎng)滿栽培袋后菌絲呈微黃色,其他菌株呈白色,菌株CZ22、CZ28菌絲較稀疏。

表1 不同靈芝菌株菌絲體在段木及代料栽培基質(zhì)中的生長(zhǎng)特征

2.2 不同栽培基質(zhì)對(duì)靈芝菌株子實(shí)體主要農(nóng)藝性狀的影響

由表2可以看出,供試靈芝菌株除CZ28菌柄長(zhǎng)度CZ25菌蓋厚度指標(biāo)外,在不同栽培模式栽培所獲得的子實(shí)體,其質(zhì)量、菌柄長(zhǎng)度、菌柄直徑、菌蓋直徑、菌蓋厚度均存在一定差異,段木栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體質(zhì)量、菌柄長(zhǎng)度、菌柄直徑、菌蓋直徑、菌蓋厚度等農(nóng)藝性狀指標(biāo)均高于代料栽培下的靈芝子實(shí)體,差異均達(dá)到顯著性水平(P<0.05),而生物學(xué)效率均低于代料栽培模式,菌株CZ11、CZ25、CZ27、CZ28差異顯著(P<0.05)。所有供試靈芝菌株靈芝子實(shí)體質(zhì)量段木栽培模式較代料栽培模式高出162.02%～192.47%,平均高出184.52%,菌柄長(zhǎng)度高出14.28%～73.77%,平均高出39.87%,菌柄直徑高出40.00%～72.15%,平均高出57.21%,菌蓋直徑高出24.61%～70.16%,平均高出45.39%,菌蓋厚度高出17.36%～43.59%,平均高出30.58%,所有供試靈芝菌株生物學(xué)效率代料栽培較段木栽培高出19.63%～33.55%,平均高出23.50%。段木栽培模式下,靈芝菌株CZ22子實(shí)體質(zhì)量(117.15 g)、菌柄長(zhǎng)度(9.21 cm)、菌蓋直徑(18.95 cm)、菌蓋厚度(2.24 cm)、生物學(xué)效率(7.54%)等指標(biāo)均為供試靈芝菌株子實(shí)體中最高,靈芝菌株CZ25菌柄直徑(3.13 cm)最大。代料栽培模式下,靈芝菌株CZ22子實(shí)體質(zhì)量(40.58 g)、菌蓋直徑(13.25 cm)、菌蓋厚度(1.56 cm)、生物學(xué)效率(9.02%)等指標(biāo)均為供試靈芝菌株子實(shí)體中最高,靈芝菌株CZ27菌柄長(zhǎng)度(6.47 cm)、菌柄直徑(2.15 cm)最大。

表2 段木及代料栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體主要農(nóng)藝性狀

2.3 不同栽培模式對(duì)靈芝子實(shí)體三萜及甾醇、多糖含量的影響

靈芝三萜及甾醇、靈芝多糖是靈芝子實(shí)體中主要活性成分,是評(píng)價(jià)靈芝子實(shí)體品質(zhì)的重要指標(biāo),《中華人民共和國(guó)藥典》一部,靈芝含量測(cè)定中要求,三萜及甾醇以齊墩果酸(C30H48O3)計(jì),不得少于0.50%,多糖以無(wú)水葡萄糖(C6H12O6)計(jì),不得少于0.90%。從圖1可以看出,不同栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體中三萜及甾醇含量均存在一定差異,其含量均超過(guò)藥典規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),菌株CZ22代料栽培模式下靈芝子實(shí)體中三萜及甾醇含量低于段木栽培模式,降幅較小,為0.01百分點(diǎn),其他靈芝菌株均高于段木栽培模式,高出范圍為0.03～0.35百分點(diǎn),平均高出0.16百分點(diǎn)。菌株CZ12、CZ27在不同栽培模式下靈芝子實(shí)體中三萜及甾醇含量差異性顯著(P<0.05)。段木栽培模式下,靈芝菌株CZ22子實(shí)體三萜及甾醇含量最高,為1.02%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.52百分點(diǎn)。靈芝菌株CZ27子實(shí)體三萜及甾醇含量最低,為0.79%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.29百分點(diǎn)。代料栽培模式下,靈芝菌株CZ27子實(shí)體三萜及甾醇含量最高,為1.14%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.64百分點(diǎn),靈芝菌株CZ28子實(shí)體三萜及甾醇含量最低,為0.85%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.35百分點(diǎn)。不同栽培模式下靈芝菌株CZ11、CZ22、CZ28子實(shí)體三萜及甾醇含量差異較小,含量相差分別為0.04、0.01、0.03百分點(diǎn),靈芝菌株CZ12、CZ27子實(shí)體三萜及甾醇含量差異較大,含量相差分別為0.27、0.35百分點(diǎn)。

同一菌株下柱上無(wú)相同字母的表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。Bars marked without the same letters indicate significant difference at P<0.05 between treatments for the same strain. The same as below.圖1 不同栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體中三萜及甾醇含量Fig.1 Contents of triterpenoids and sterols in fruiting body of G. lucidum strains under different cultivation mode

從圖2可以看出,不同栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體中多糖含量差異較小,均超過(guò)藥典規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),菌株CZ11、CZ27、CZ28代料栽培模式下靈芝子實(shí)體中多糖含量低于段木栽培模式,降幅分別為0.06、0.05、0.02百分點(diǎn),靈芝菌株CZ12、CZ22、CZ25代料栽培模式下多糖含量均高于段木栽培模式,高出范圍為0.05～0.09百分點(diǎn),平均高出0.07百分點(diǎn)。不同栽培模式下供試菌株靈芝子實(shí)體中多糖含量差異性均不顯著(P>0.05)。段木栽培模式下,靈芝菌株CZ25子實(shí)體多糖含量最高,為1.27%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.37百分點(diǎn),靈芝菌株CZ12子實(shí)體多糖含量最低,為1.03%。代料栽培模式下,靈芝菌株CZ25子實(shí)體多糖含量最高,為1.36%,高出藥典標(biāo)準(zhǔn)0.46百分點(diǎn),靈芝菌株CZ11子實(shí)體多糖含量最低,為0.99%。不同栽培模式下靈芝菌株CZ25多糖含量差異最大,為0.09百分點(diǎn),靈芝菌株CZ28多糖含量差異最小,為0.02百分點(diǎn)。

圖2 不同栽培模式下靈芝菌株子實(shí)體中多糖含量Fig.2 Contents of polysaccharides in fruiting body of G. lucidum strains under different cultivation mode

2.4 不同栽培模式對(duì)靈芝子實(shí)體蛋白質(zhì)、16種氨基酸含量的影響

蛋白質(zhì)及氨基酸是靈芝子實(shí)體中主要營(yíng)養(yǎng)成分,也是組成細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的重要生物大分子,具有多種活性功能。由圖3、圖4可以看出,不同栽培模式下,相同靈芝菌株子實(shí)體中蛋白質(zhì)及16種氨基酸總含量差異較大,所有供試靈芝菌株代料栽培模式下靈芝子實(shí)體中蛋白質(zhì)及16種氨基酸總含量均高于段木栽培模式,除靈芝菌株CZ27,其他供試菌株在不同栽培模式下子實(shí)體中蛋白質(zhì)含量差異均達(dá)到顯著性水平(P<0.05),所有供試菌株在不同栽培模式下子實(shí)體中16種氨基酸總含量差異均達(dá)到顯著性水平(P<0.05)。段木栽培模式下,供試靈芝菌株子實(shí)體蛋白質(zhì)含量為5.48%～7.54%,平均含量為6.46%,其中靈芝菌株CZ27子實(shí)體中蛋白質(zhì)含量最高,靈芝菌株CZ12蛋白質(zhì)含量最低,含量最高與最低相差2.06百分點(diǎn),供試靈芝菌株子實(shí)體16種氨基酸總含量為2.82%～3.27%,平均含量為3.01%,其中靈芝菌株CZ22子實(shí)體中16種氨基酸總含量最高,靈芝菌株CZ25子實(shí)體中16種氨基酸總含量最低,含量最高與最低相差0.45百分點(diǎn)。代料栽培模式下,供試靈芝菌株子實(shí)體蛋白質(zhì)含量為9.15%～16.40%,平均含量為12.94%,是段木栽培模式下的2.00倍,其中靈芝菌株CZ11子實(shí)體中蛋白質(zhì)含量最高,靈芝菌株CZ27蛋白質(zhì)含量最低,含量最高與最低相差7.25百分點(diǎn),16種氨基酸總含量為6.55%～9.13%,平均含量為7.60%,是段木栽培模式下的2.52倍,其中靈芝菌株CZ11子實(shí)體中16種氨基酸總含量最高,靈芝菌株CZ12子實(shí)體中16種氨基酸總含量最低,含量最高與最低相差2.58百分點(diǎn)。

圖3 不同栽培模式對(duì)靈芝菌株子實(shí)體中蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3 Effects of different cultivation modes on protein content in fruiting body of G. lucidum strains

圖4 不同栽培模式對(duì)靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸總含量的影響Fig.4 Effects of different cultivation modes on the total content of 16 amino acids in fruiting body of G. lucidum strains

由圖5可以看出,段木栽培模式與代料栽培模式下供試靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸含量差別較大,除CZ22、CZ25、CZ27靈芝菌株子實(shí)體中酪氨酸含量表現(xiàn)為段木栽培模式大于代料栽培模式外,其他供試靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸含量均為代料栽培模式大于段木栽培模式。不同栽培模式下,除CZ22靈芝菌株子實(shí)體中亮氨酸含量及CZ25靈芝菌株子實(shí)體中酪氨酸含量差異不顯著(P>0.05)外,其他靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸含量在不同栽培模式下差異均達(dá)到顯著性水平(P<0.05)。供試靈芝菌株CZ11、CZ12、CZ22、CZ25、CZ27、CZ28代料栽培模式下16種氨基酸含量均高于段木栽培模式,天冬氨酸含量平均高出0.51百分點(diǎn),蘇氨酸含量平均高出0.35百分點(diǎn),絲氨酸含量平均高出0.21百分點(diǎn),谷氨酸含量平均高出0.48百分點(diǎn),脯氨酸含量平均高出0.19百分點(diǎn),甘氨酸含量平均高出0.26百分點(diǎn),丙氨酸含量平均高出0.30百分點(diǎn),纈氨酸含量平均高出0.30百分點(diǎn),異亮氨酸含量平均高出0.24百分點(diǎn),亮氨酸含量平均高出0.28百分點(diǎn),苯丙氨酸含量平均高出0.68百分點(diǎn),賴(lài)氨酸含量平均高出0.25百分點(diǎn),組氨酸含量平均高出0.27百分點(diǎn),精氨酸含量平均高出0.20百分點(diǎn)。蛋氨酸在段木栽培模式中只有菌株CZ28靈芝子實(shí)體中檢出,含量為0.011%,而所有供試菌株在代料栽培模式中均獲得檢出,含量為0.078%～0.140%,平均含量為0.094%。靈芝菌株CZ11、CZ12、CZ28代料栽培模式子實(shí)體中酪氨酸含量大于段木栽培模式,平均高出0.24百分點(diǎn),靈芝菌株CZ22、CZ25、CZ27段木栽培模式子實(shí)體中酪氨酸含量大于代料栽培模式,平均高出0.15百分點(diǎn)。

圖5 不同栽培模式對(duì)靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸含量的影響Fig.5 Effects of different cultivation modes on the contents of 16 amino acids in fruiting body of G. lucidum strains

段木栽培模式下供試靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸平均含量為0.19%,平均含量前三位的氨基酸為亮氨酸、天冬氨酸、酪氨酸,含量分別為0.44%、0.31%、0.30%,平均含量最低的氨基酸為蛋氨酸,含量為0.002%。段木栽培模式下供試靈芝菌株子實(shí)體16種氨基酸中天冬氨酸含量均為最高,分別為0.36%、0.30%、0.27%、0.30%、0.32%、0.33%。代料栽培模式下供試靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸平均含量為0.48%,平均含量前三位的氨基酸為苯丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸,含量分別為0.83%、0.82%、0.76%,平均含量最低的氨基酸為蛋氨酸,含量為0.09%。代料栽培模式下供試靈芝菌株CZ11、CZ22、CZ25子實(shí)體16種氨基酸中苯丙氨酸含量均為最高,分別為1.46%、1.04%、1.14%,靈芝菌株CZ12、CZ27子實(shí)體中16種氨基酸中亮氨酸含量最高,分別為0.92%、0.89%,靈芝菌株CZ28子實(shí)體中16種氨基酸中天冬氨酸含量最高,為0.94%。

3 討論與結(jié)論

栽培基質(zhì)是靈芝栽培過(guò)程中重要的物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)靈芝子實(shí)體的農(nóng)藝性狀及活性成分積累產(chǎn)生重要影響[21]。根據(jù)不同地區(qū)資源稟賦及栽培方法的不同,國(guó)內(nèi)靈芝栽培模式主要分為段木栽培和代料栽培[22-23]。本研究結(jié)果表明,不同栽培模式對(duì)不同靈芝菌株的菌絲生長(zhǎng)、子實(shí)體農(nóng)藝性狀、活性成分含量積累情況產(chǎn)生一定影響。不同靈芝菌株菌絲在段木及代料栽培基質(zhì)中均可生長(zhǎng),相同栽培基質(zhì)中,不同靈芝菌株的菌絲萌發(fā)時(shí)間、菌絲平均生長(zhǎng)速度、菌絲長(zhǎng)勢(shì)、菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間、菌絲特征均存在一定差異。不同栽培基質(zhì)中,相同靈芝菌株菌絲生長(zhǎng)特征亦有所不同,代料栽培基質(zhì)中,靈芝菌株萌發(fā)速度與段木栽培基質(zhì)中相當(dāng)或提高。代料栽培基質(zhì)中菌絲平均生長(zhǎng)速度明顯高于段木栽培基質(zhì),而且菌絲長(zhǎng)勢(shì)更佳,原因可能與代料基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分更全面、靈芝菌絲分解小顆粒的基質(zhì)更加迅速?gòu)亩铀倬z生長(zhǎng)有關(guān)。隨著菌絲平均生長(zhǎng)速度的提高,相同菌株代料基質(zhì)中靈芝菌絲長(zhǎng)滿菌袋時(shí)間較段木菌袋要有所縮短,但其縮短時(shí)間比較有限,可能是隨著菌絲生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),段木基質(zhì)中的菌絲的酶系分泌能力進(jìn)一步增強(qiáng),分解段木基質(zhì)中的木質(zhì)素、纖維素的能力亦有所提高,加快了菌絲整體的生長(zhǎng)速度有關(guān)。

靈芝菌株在不同栽培模式下,主要農(nóng)藝性狀差異較大,段木栽培模式下靈芝子實(shí)體質(zhì)量、菌柄長(zhǎng)度、菌柄直徑、菌蓋直徑、菌蓋厚度指標(biāo)均高于代料栽培模式,而生物學(xué)效率低于代料栽培模式,這與在本研究中,段木菌袋中的木質(zhì)素、纖維素等物質(zhì)基礎(chǔ)質(zhì)量明顯大于代料栽培菌袋中的物質(zhì)基礎(chǔ)質(zhì)量有關(guān),物質(zhì)基礎(chǔ)越豐富,靈芝菌絲轉(zhuǎn)化其生成靈芝子實(shí)體的能力也相應(yīng)增大,但隨著子實(shí)體生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),菌絲體轉(zhuǎn)化栽培基質(zhì)的能力也會(huì)有所減弱,所以出現(xiàn)了代料栽培的生物學(xué)效率高出段木栽培的生物學(xué)效率。

靈芝作藥用真菌,可根據(jù)靈芝子實(shí)體中的主要活性成分對(duì)其進(jìn)行相對(duì)全面的功能評(píng)價(jià),也是靈芝品質(zhì)評(píng)價(jià)的一種方式[24]。相同靈芝菌株子實(shí)體在不同栽培模式下三萜及甾醇、多糖含量存在一定差異,蛋白質(zhì)、16種氨基酸總含量及各氨基酸含量差異較大。6個(gè)供試靈芝菌株子實(shí)體中蛋白質(zhì)均為代料栽培模式中含量更高,其中4個(gè)靈芝菌株蛋白質(zhì)代料栽培是段木栽培的兩倍以上,另外2個(gè)靈芝菌株代料栽培也較段木栽培含量有較大提高。除段木栽培模式下CZ22、CZ25、CZ27靈芝菌株子實(shí)體中酪氨酸含量高于代料栽培模式,靈芝菌株子實(shí)體中16種氨基酸含量均為代料栽培模式遠(yuǎn)高于段木栽培模式,段木栽培下只有CZ28靈芝菌株子實(shí)體中檢測(cè)到蛋氨酸含量,而所有供試菌株代料栽培獲得的靈芝子實(shí)體中均檢測(cè)到蛋氨酸含量,而且含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于段木栽培菌株,這可能與不同栽培基質(zhì)下靈芝菌絲代謝調(diào)控存在一定差異有關(guān)。蛋白質(zhì)和氨基酸是細(xì)胞中干物質(zhì)的重要組成部分,也是參與物質(zhì)代謝的重要基礎(chǔ),栽培基質(zhì)的不同對(duì)靈芝菌株生長(zhǎng)及子實(shí)體分化產(chǎn)生了重要影響,本研究中蛋白質(zhì)及16種氨基酸的含量對(duì)比結(jié)果表明,不同的栽培基質(zhì)影響了靈芝子實(shí)體細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和氨基酸的合成,也對(duì)靈芝活性成分的積累產(chǎn)生了一定影響,進(jìn)而影響到了靈芝子實(shí)體的質(zhì)量,具體的調(diào)控機(jī)制有待于進(jìn)一步的研究。

一般認(rèn)為段木基質(zhì)栽培的靈芝子實(shí)體三萜等成分含量較代料基質(zhì)栽培含量更高,品質(zhì)和功效更優(yōu),然而本實(shí)驗(yàn)得出的主要結(jié)論為代料栽培模式下供試靈芝菌株子實(shí)體中三萜及甾醇、多糖含量更高一些,部分靈芝菌株三萜及甾醇含量差異顯著(P<0.05),多糖含量差異不顯著(P>0.05),蛋白質(zhì)及氨基酸含量也更高,差異顯著(P<0.05),這可能與本實(shí)驗(yàn)中采用的代料栽培基質(zhì)中木屑的比例較高有關(guān),木屑顆粒大小與麥麩的組合配方養(yǎng)分更加均衡,更有利于靈芝菌株的生長(zhǎng)與分化。木材中的木質(zhì)素、纖維素等成分在滅菌后變得疏松,與大塊的段木相比更易于靈芝菌株的分解利用,因此靈芝菌株及子實(shí)體的農(nóng)藝性狀更加優(yōu)異,進(jìn)而影響到靈芝子實(shí)體中活性成分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,但代料栽培模式下的靈芝菌株子實(shí)體的生物活性及功能功效還有待于進(jìn)一步驗(yàn)證。

綜上所述,靈芝菌株代料栽培模式與段木栽培模式相比,具有發(fā)菌時(shí)間短、子實(shí)體產(chǎn)量大、生物學(xué)效率高、生物活性成分含量豐富等優(yōu)勢(shì),為靈芝高效栽培提供理論依據(jù),也為靈芝產(chǎn)業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)的原料來(lái)源。