金針菇液體菌種技術研究進展

陳金花　張作法　呂國英　金群力（. 連云港味之素冷凍食品有限公司，江蘇 連云港 000；. 浙江省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，浙江 杭州 300）

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金針菇液體菌種技術研究進展

陳金花1張作法2*呂國英2金群力2
（1. 連云港味之素冷凍食品有限公司，江蘇 連云港 222000；2. 浙江省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

摘 要概述國內(nèi)外液體菌種技術的研究進展，液體菌種制作工藝及關鍵技術，以及液體菌種技術在金針菇上的研究與應用進展。對液體菌種技術的未來作出展望。

關鍵詞液體菌種；技術；研究進展；金針菇

在食用菌產(chǎn)業(yè)中，菌種生產(chǎn)作為第一道工序，對產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要［1］。液體菌種是采用液體培養(yǎng)基經(jīng)深層培養(yǎng)制得，它的一般工藝流程是：組織分離制得母種，用母種接種在液體培養(yǎng)基上進行搖瓶培養(yǎng)，再經(jīng)擴大培養(yǎng)制得一級液體種子，最后進行液體培養(yǎng)制得液體菌種［2］。與固體菌種相比，液體菌種具有發(fā)菌快、菌齡整齊和接種方便的優(yōu)點，越來越受到食用菌生產(chǎn)企業(yè)的青睞［3］。

1　國內(nèi)外液體菌種技術的研究進展

液體菌種是基于液體發(fā)酵技術而產(chǎn)生的。食用菌液體菌種培養(yǎng)隨著20世紀40年代中期抗生素工業(yè)的興起而開始。1948年美國Humfeld第一次用液體菌種培養(yǎng)技術培養(yǎng)出菌類菌絲體，并選出適合液體培養(yǎng)的蘑菇菌株［4］；1953年Block利用廢柑渣發(fā)酵培養(yǎng)出野生蘑菇（Agaricus arvensis）；1958年Szuecs第一個利用發(fā)酵罐培養(yǎng)出了羊肚菌的菌絲體［5］。1975年和1977年日本杉森恒武使用1%有機酸和0.5%的酵母膏配制成液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)獲得大量的香菇菌絲體。Mukti Banerjee利用食用菌液體菌種培養(yǎng)方法生產(chǎn)Volvariella displasis蛋白質(zhì)。之后食用菌液體培養(yǎng)的報道在國內(nèi)外相繼出現(xiàn)［6～9］。在國內(nèi)，1962年中國科學院植物生理研究所的陳聿美等研究了香菇、平菇、草菇等 15 種食用菌的液體深層培養(yǎng)情況［10］。此后，有許多科研生產(chǎn)單位對多種食用菌進行了液體培養(yǎng)的研究。直至 1987 年，楊慶堯等首次報道以液體菌種作為原種的蘑菇制種新工藝，整個制種工藝在時間上比舊工藝快3～4倍［11］。從此，食用菌液體培養(yǎng)制種成功的報道在國內(nèi)接連出現(xiàn)。目前能用液體培養(yǎng)制種的食用菌有雙孢蘑菇、金針菇、杏鮑菇、香菇、猴頭菇、黑木耳、平菇等。2009年，黃愛榮等利用發(fā)酵罐進行雙孢蘑菇培養(yǎng)工藝的研究［12］。2010年沈敏將液體菌種成功應用于杏鮑菇的工廠化栽培［13］。由于液體菌種對生產(chǎn)工藝及技術條件要求高，并受資金和技術的限制，目前我國仍有相當多食用菌生產(chǎn)企業(yè)采用傳統(tǒng)固體菌種的栽培模式［14］。

2　食用菌液體菌種制作工藝及關鍵技術

相對于固體菌種，液體菌種所需要條件較高，所需的主要設備包括：液體培養(yǎng)基配制設備，搖瓶菌種培養(yǎng)設備，液體菌種培養(yǎng)設備和接種培養(yǎng)設備。當液體菌種進入袋料接種生產(chǎn)環(huán)節(jié)時，需要有嚴格的無菌操作環(huán)境，以保證栽培袋不受污染。經(jīng)過幾十年的不斷改進和完善，我國的食用菌液體菌種生產(chǎn)已取得了長足的進步。1989 年，江蘇工學院沈光偉等研制并應用了成套的液體菌種生產(chǎn)裝置及配套的生產(chǎn)工藝進行液體菌種的生產(chǎn)，經(jīng)科技人員的努力液體菌種生產(chǎn)工藝日臻成熟［15］。

根據(jù)前人的生產(chǎn)實踐，液體菌種制作的關鍵技術有以下4點：（1）搖瓶菌種培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的優(yōu)化。根據(jù)不同品種食用菌的生物學特性，以菌絲生物量為指標，優(yōu)化培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件，確定最適碳源、氮源和 pH 值，以及裝液量、最佳培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時間和搖床轉數(shù)，為進入培養(yǎng)罐培養(yǎng)提供活力強的搖瓶菌種。（2）液體菌種培養(yǎng)罐培養(yǎng)工藝優(yōu)化。以菌絲生物量為指標，對培養(yǎng)罐接種量、通氣量和培養(yǎng)起始 pH 值等因子進行優(yōu)化，并繪制生長曲線，以菌絲體形態(tài)、生物量及 pH 值確定培養(yǎng)終點。（3）液體菌種制作設備。培養(yǎng)罐是液體制種中的關鍵設備，必須可操作性強，并具有良好的空氣過濾系統(tǒng)、靈敏的溫度控制系統(tǒng)、快速冷卻系統(tǒng)、停電保護裝置和耐高壓精加工的罐體等構件。（4）污染檢查。污染檢查是非常關鍵的一個步驟，它關系到食用菌生產(chǎn)的成敗。通常采用先聞后看再取樣的方法進行檢查，需配備顯微鏡進行觀察。

3　金針菇液體菌種技術的研究進展

隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，食用菌工廠化栽培的規(guī)模正在不斷擴大，產(chǎn)生了各種新的栽培技術和生產(chǎn)工藝［16］。金針菇工廠化生產(chǎn)工藝比較成熟，其相應的液體菌種生產(chǎn)技術的研究也在廣泛地開展［17， 18］。袁長友利用勻漿化的金針菇菌種代替斜面母種，大大縮短了培養(yǎng)周期，液體菌種以生長6天為宜，研究還發(fā)現(xiàn)，菌絲球的大小和數(shù)量與培養(yǎng)基的粘滯性有關［19］。黃竹青等通過對白色金針菇液體菌種制備及工廠化生產(chǎn)的應用研究，確定了白色金針菇液體菌種培養(yǎng)基配方及制備條件，建立了金針菇工廠化生產(chǎn)的技術規(guī)程，通過研究發(fā)現(xiàn)，采用液體菌種進行工廠化生產(chǎn)，發(fā)菌周期明顯縮短，污染率顯著降低［20］。王桂金對金針菇液體菌種制作工藝進行研究，通過實驗，最終確定培養(yǎng)罐的培養(yǎng)工藝為培養(yǎng)溫度20±1 ℃，接種量0.5%，初始pH 5～6，培養(yǎng)周期6～7天，并將菌絲量和pH值作為判斷液體菌種質(zhì)量好壞的檢測指標［18］。朱家騮等對金針菇液體菌種培養(yǎng)所確定的最優(yōu)培養(yǎng)基為淀粉 3%，麩皮汁3%，KH2PO40.1%，MgSO40.05%，維生素B11 mg/100 mL，維生素B20.5 mg/100 mL及最適培養(yǎng)條件為培養(yǎng)溫度25 ℃，接種量10%，轉速140 r/min，培養(yǎng)9天［21］。柴慈桐等以菌絲生物量為主要指標，優(yōu)化了金針菇液體菌種栽培條件，并對液體菌種與固體菌種進行了對比，研究發(fā)現(xiàn)，液體菌種比固體菌種菌絲長滿提前12天，頭潮菇采摘提前10天，第二潮采摘提前9天，生物學效率提高5.8%［22］。閆長偉等對適合金針菇液體菌種的菌株及培養(yǎng)基進行了篩選，所選育的優(yōu)良菌株在以玉米粉、馬鈴薯、葡萄糖為主料的液體培養(yǎng)基上生長良好，為金針菇的規(guī)?；a(chǎn)創(chuàng)造了條件［23］。

液體菌種因其培養(yǎng)周期短、菌絲體生長條件相同、菌齡一致、出菇整齊、現(xiàn)蕾快、成本低、純度高、活性強等優(yōu)點，有利于高效率、工廠化、規(guī)?；耘啵?4］，破解了食用菌集約化生產(chǎn)中的瓶頸制約難題，頗受食用菌行業(yè)的關注，有力地推動了食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［25］。隨著食用菌規(guī)模化生產(chǎn)的發(fā)展，采用液體培養(yǎng)技術制備液體菌種代替?zhèn)鹘y(tǒng)的固體菌種，將是食用菌工廠化生產(chǎn)發(fā)展的重要方向之一［1］。液體菌種的質(zhì)量好壞對液體接種的難易，后期發(fā)菌，栽培產(chǎn)量的高低及子實體質(zhì)量好壞等均有很大的影響。

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對兼具營養(yǎng)性和功能性價值的食用菌來說，其需求量必將與日俱增，為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大空間。要解決食用菌的產(chǎn)量和質(zhì)量問題，就必須對食用菌的栽培技術進行改進、創(chuàng)新和提高，在推進食用菌工廠化的進程中，液體菌種代替固體菌種并廣泛應用已成為必然趨勢，只有通過大范圍的使用液體菌種，才能實現(xiàn)我國食用菌產(chǎn)業(yè)從散戶生產(chǎn)到工廠化、智能化、標準化、規(guī)?；a(chǎn)質(zhì)的飛躍。液體菌種是食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然，擁有廣闊的生產(chǎn)應用前景。

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中圖分類號：S646

文獻標識碼：A

文章編號：2095-0934（2016）01-038-03

基金項目：浙江省農(nóng)業(yè)科學院人才培養(yǎng)項目，浙江省重大育種專項（2012C12911）

*通訊作者：張作法（1979—），男，山東日照人，副研究員，博士，主要研究方向為菌類物質(zhì)資源利用。E-mail：zzf2050@163.com