徐繼偉,華 蓉,何 俊,周玖璇*
(1.昆明春晨低碳社區(qū)發(fā)展中心,云南 昆明 650002;2.中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所,云南 昆明 650224)
食用菌產(chǎn)業(yè)是中國振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一,其產(chǎn)量與產(chǎn)值已位居糧食、蔬菜、果樹、油料之后的第5位[1],是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容[2],更是“一帶一路”戰(zhàn)略實施的新方向。截至2015年,云南省野生食用菌有882種,占全國978種的90%以上,世界2 000種的43%以上[3],享有“野生食用菌王國的美譽”。在龐大的食用菌王國中,有一種當之無愧的“菌中之冠”,即白蟻的共生菌--雞菌(Termitomycesspp).。
相比傳統(tǒng)固體或半固體培養(yǎng),液體深層發(fā)酵技術(shù)的發(fā)酵周期短,產(chǎn)率高,投入少,生物轉(zhuǎn)化率大,更易于控制培養(yǎng)條件,是食用菌進行大規(guī)模生產(chǎn)的重要途徑。雞菌菌絲體通過液體深層發(fā)酵技術(shù)可以在短時間內(nèi)獲得大量的菌絲體,具有巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。趙呈裕[144]研究發(fā)現(xiàn)在雞菌的液體發(fā)酵過程中,接種量非常關(guān)鍵,1%~1.5%的接種量在土豆、玉米粉等廉價農(nóng)副產(chǎn)品的培養(yǎng)基中亦可大規(guī)模培養(yǎng)雞菌菌絲體,使利用低附加值的原料生產(chǎn)高附加值的雞菌成為可能,從而獲得高經(jīng)濟效益與社會效益。根據(jù)周文[145-147]的研究,培養(yǎng)雞菌的最佳碳源為麥芽糖,最佳氮源為酵母浸出膏,這一點也和陳楚鋆等的實驗結(jié)果一致。趙昱[104]在此基礎(chǔ)上按正交試驗設(shè)計,推斷以此二者為碳氮源時,最優(yōu)條件為碳源濃度2%,碳氮比10:1,培養(yǎng)時間25 h,但由于此培養(yǎng)條件并不在趙昱設(shè)計的正交試驗表的9種處理內(nèi),因此仍需進一步驗證。胡尚勤[148]以PDA液體培養(yǎng)基為基礎(chǔ),研究了雞菌的液體培養(yǎng)條件,認為在以葡萄糖為碳源、氨基酸為氮源的條件下,雞菌菌絲體生長最適碳氮比為 (12~14)∶1,其中最適氨基酸為谷氨酸、天門冬氨酸和精氨酸;雞菌對Ca2+的需求量最大,其次是K+和Mn2+,這幾種元素恰好是菌圃中所富含的礦質(zhì)元素;VB1、VB2、VB3、VB5、VC和VM的需求量在3.5 mg·L-1時,雞菌菌絲體生物量最高,對VB6和VB12的需求量在2.0 mg·L-1~2.5 mg·L-1時,菌絲體生物量最高。李筱菊[149]也對雞菌菌絲體液體培養(yǎng)基成分進行了研究,認為最佳培養(yǎng)基為淀粉10 g、蔗糖2 g、蛋白胨2 g、KH2PO40.3 g、MgSO4·7H2O 0.15 g,最佳碳氮比為(30~40)∶1,最適培養(yǎng)溫度 26℃,pH6.4,振蕩頻率140 r·min-1~145 r·min-1。繼代培養(yǎng)周期 8 d,液體培養(yǎng)的雞菌菌絲體氨基酸總量可達273 mg·g-1。此外還有一些學者也進行了液體培養(yǎng)基成分的研究,但所使用的配方差異不大,例如,胡忠策等[150]運用大米水解糖作為替代碳源配置培養(yǎng)基生產(chǎn)菌絲體。此外由于不同培養(yǎng)基的成分不同,篩選出的最適條件也不同,因此在溫度和轉(zhuǎn)速等培養(yǎng)條件的控制上存在差異,需要具體情況具體分析[151-153]。陳宛如等[154-155]認為雞菌液體發(fā)酵中氣體成分需要較低的CO2濃度才能保障菌絲體生長良好,但適量提高CO2濃度可以抑制雜菌的生長;雞菌菌絲體更適宜于搖床培養(yǎng),而向培養(yǎng)基中加入有機酸烏頭酸、延胡索酸和檸檬酸均有明顯促進雞菌菌絲體生長的作用,加入蟻酸還可促進小白球的形成。胡忠策等[156]發(fā)現(xiàn)雞菌菌絲對金屬離子具有較強的富集能力,通過在培養(yǎng)基中加入鉻可以生產(chǎn)富鉻菌絲,在對培養(yǎng)條件進行優(yōu)化后,發(fā)現(xiàn)以100 r·min-1、接種量為8%的100 mL培養(yǎng)基中搖瓶培養(yǎng)84 h后,富鉻菌絲最大生物量達到了每升24.23 g菌絲干重(dried mycelial weight,DMW),其中每克菌絲干重含鉻量為272μg。目前對于雞菌菌絲體的深層發(fā)酵已經(jīng)有了多種較成熟的發(fā)酵方法,在現(xiàn)今子實體無法人工栽培的背景下,通過菌絲體培養(yǎng)獲得雞的食(藥)用成分不失為一條可參考的替代途徑。