醋糟栽培對(duì)杏鮑菇胞外酶活性的影響

楊曼曼等

摘要：以醋糟為主料栽培杏鮑菇（Pleurotus eryngii Quei），并在其生長發(fā)育的不同階段測定了8種胞外酶的活性。結(jié)果表明，以醋糟為主料栽培杏鮑菇頭潮菇生物學(xué)效率可達(dá)80.8%；其纖維素酶系完整，β-葡萄糖苷酶、HC酶、CMC酶、FP酶、淀粉酶和果膠酶的活性在子實(shí)體生長發(fā)育時(shí)期較高，在幼菇期均出現(xiàn)峰值；漆酶和過氧化物酶在菌絲滿袋期活性出現(xiàn)峰值，隨后呈下降趨勢，過氧化物酶活性迅速下降，幼菇期和成熟期酶活性消失。

關(guān)鍵詞：醋糟；杏鮑菇（Pleurotus eryngii Quei）；生物學(xué)效率；胞外酶

中圖分類號(hào)：S646.1+9；S816.46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）17-4214-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.17.027

醋糟是固態(tài)發(fā)酵法釀造食醋過程中所產(chǎn)生的下腳料，其中含有大量的粗蛋白質(zhì)、粗纖維及礦物質(zhì)等成分[1]，有較高的利用價(jià)值。目前，醋糟主要用于生產(chǎn)飼料[2]、有機(jī)肥[3]及植物無土栽培基質(zhì)[4，5]，尚不能被充分利用，迫切需要進(jìn)一步挖掘其應(yīng)用潛力。為提高醋糟的綜合利用率，近年已有學(xué)者利用醋糟栽培食用菌做了一些研究[6]。為此，以醋糟為主料栽培杏鮑菇（Pleurotus eryngii Quei），并測定了杏鮑菇各生長期的8種胞外酶活性，以期對(duì)醋糟栽培食用菌的理論基礎(chǔ)進(jìn)行探索。

1 材料與方法

1.1 材料

1）菌種。杏鮑菇由煙臺(tái)大學(xué)應(yīng)用微生物實(shí)驗(yàn)室提供。

2）試劑和材料。木聚糖、果膠、半乳糖醛酸和羧甲基纖維素鈉均為Sigma公司生產(chǎn)，其他多為國產(chǎn)分析純。醋糟為江蘇鎮(zhèn)江恒順醋業(yè)提供，麥麩為市售。

3）醋糟培養(yǎng)基。培養(yǎng)基配方：醋糟78%，麥麩20%，石膏1%，蔗糖1%，料水比為1∶1.4（m∶V）。

1.2 方法

1）栽培方法。培養(yǎng)料按比例加水?dāng)嚢杈鶆蚝笱b入17 cm×33 cm的聚丙烯塑料袋，每袋折合干料400 g，121 ℃高壓蒸汽滅菌1.5 h。接入原種約3 g，22 ℃恒溫培養(yǎng)。菌絲滿袋后移入溫度為15～18 ℃，濕度為85%～95%的菇房開袋出菇，出菇管理按常規(guī)，試驗(yàn)只統(tǒng)計(jì)和測定了第一潮杏鮑菇的產(chǎn)量及胞外酶活性。

2）粗酶液制備方法。在杏鮑菇生長發(fā)育的不同階段（半袋期、滿袋期、原基期、幼菇期、成熟期），分別取3個(gè)菌袋，將培養(yǎng)物取出后，每袋多點(diǎn)取樣2份，每份濕重7 g，然后把從3袋中取出的樣品（21 g）混勻，共得2份樣品。一份樣品加100 mL超純水，20 ℃浸提4 h，4層紗布過濾后，4 000 r/min離心10 min，上清液即為粗酶液；另一份樣品在80 ℃恒溫箱中烘至恒重，用于計(jì)算酶活力。

3）酶活性的測定方法。淀粉酶、果膠酶參照王玉萬等[7]的方法；羧甲基纖維素酶（CMC）、濾紙纖維素酶（FP）參照Mandels等[8]的方法；β-葡萄糖苷酶、半纖維素酶（HC）、漆酶和過氧化物酶分別參照Sengupta等[9]、Shamala等[10]、潘迎捷等[11]和張志良等[12]的方法。

淀粉酶、CMC酶、β-葡萄糖苷酶和果膠酶的酶活力單位均為：1 U=1 mg葡萄糖/（30 min·g干培養(yǎng)物）。FP酶的酶活力單位為：1 U=1 mg葡萄糖/（60 min·g干培養(yǎng)物）。HC酶的酶活力單位為：1 U=1mg木糖/（30 min·g干培養(yǎng)物）。漆酶的酶活力單位為：1 g干培養(yǎng)物中的酶量每分鐘使OD600 nm改變0.01為一個(gè)活力單位。過氧化物酶的酶活力單位為：1 g干培養(yǎng)物中的酶量每分鐘使OD470 nm改變0.01為一個(gè)活力單位。

2 結(jié)果與分析

2.1 杏鮑菇在醋糟培養(yǎng)基中的菌絲生長速度及生物學(xué)效率

由試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出，杏鮑菇在醋糟培養(yǎng)基中生長發(fā)育過程中菌絲生長速度為0.49 cm/d，第一潮杏鮑菇平均每袋產(chǎn)量為323.2 g，生物學(xué)效率達(dá)80.8%。

2.2 杏鮑菇在醋糟培養(yǎng)基中生長期間胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶活性變化規(guī)律

從圖1可以看出，在整個(gè)生長發(fā)育階段杏鮑菇3種胞外酶活性大小為β-葡萄糖苷酶>FP酶>CMC酶，但它們的活性變化趨勢大致相同，即在菌絲生長初期活性較低，滿袋期后3種酶活性逐漸上升，同時(shí)在幼菇期出現(xiàn)最高酶活性峰值，隨后進(jìn)入成熟期的過程中酶活性顯著下降。

2.3 杏鮑菇在醋糟培養(yǎng)基中生長期間胞外HC酶、淀粉酶和果膠酶活性變化規(guī)律

由圖2顯示，在菌絲生長的最初階段，杏鮑菇淀粉酶、果膠酶和HC酶活性較低，HC酶和淀粉酶活性在菌絲滿袋時(shí)期出現(xiàn)最低點(diǎn)，果膠酶活性在原基時(shí)期出現(xiàn)最低點(diǎn)，隨后3種酶活性迅速增長，并同時(shí)在幼菇期出現(xiàn)峰值，隨著生長培養(yǎng)基的降解，3種酶活性雖略有下降，但在子實(shí)體成熟過程中一直保持較高的酶活性水平。

2.4 杏鮑菇在醋糟培養(yǎng)基中生長期間胞外漆酶和過氧化物酶活性變化規(guī)律

由圖3得知，漆酶和過氧化物酶活性在菌絲生長的初期階段持續(xù)增長，在滿袋期和原基期一直維持在較高水平。原基形成后，漆酶酶活性呈下降趨勢；過氧化物酶活性迅速下降，幼菇期和成熟期酶活下降為0。

3 小結(jié)與討論

以醋糟為主料栽培杏鮑菇過程中可測得8種胞外酶活性，由此可推測杏鮑菇能分解利用醋糟中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和淀粉等大分子碳源營養(yǎng)物質(zhì)。杏鮑菇在菌絲生長期間胞外纖維素酶系（CMC酶、β-葡萄糖苷酶和FP酶）、淀粉酶、HC酶和果膠酶變化較平穩(wěn)，在生殖生長階段都有所提高，到幼菇期達(dá)到了頂峰。這說明杏鮑菇子實(shí)體發(fā)育階段需大量分解纖維素、半纖維素、淀粉等物質(zhì)以滿足其生殖生長和子實(shí)體形成的需要，這與其同屬的金頂側(cè)耳（P. citrinopileatus）[13]較相似。漆酶和過氧化物酶均屬于降解木質(zhì)素的酶類[14]，由兩種酶活性變化趨勢可推斷，木質(zhì)素的降解速率與杏鮑菇在醋糟中各生長期相對(duì)應(yīng)，菌絲生長初期木質(zhì)素降解速率較快，原基形成后降解速率下降。漆酶降解木質(zhì)素的組分所占比重較大[15]，原基形成后過氧化物酶活性消失，但是木質(zhì)素降解仍在進(jìn)行?？傮w來說，木質(zhì)素的降解隨杏鮑菇培養(yǎng)時(shí)間的增長而降低，這與巴西蘑菇（Agaricus blazei）[16]和金頂側(cè)耳（P. citrinopileatus）[13]等的情況相似。

由以上結(jié)果得出結(jié)論，以醋糟為主料栽培杏鮑菇是可行的，并且第一潮菇生物學(xué)效率可達(dá)80.8%。下一步可結(jié)合木質(zhì)纖維素降解轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)添加其他輔料，進(jìn)一步優(yōu)化其配方以提高生物學(xué)效率。

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