趙書(shū)雪,劉苗苗,吉建成,盧思雨,徐麗麗**
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省應(yīng)用真菌重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266109;2.青島市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全中心,山東 青島 266109)
側(cè)耳屬(Pleurotus) 食用菌隸屬于擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota) 傘菌綱 (Agaricomycetes) 傘菌目(Agaricales) 側(cè)耳科 (Pleurotaceae)[1]。據(jù)報(bào)道,我國(guó)目前有36種側(cè)耳屬真菌,均有較高的蛋白含量、豐富的氨基酸組成[2],具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。側(cè)耳因其栽培方法簡(jiǎn)便,投資小,見(jiàn)效快,效益高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛栽培[3]。
隨著食用菌馴化栽培技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)野生食用菌資源的開(kāi)發(fā)和利用有了新的認(rèn)識(shí),側(cè)耳屬多糖、蛋白具有增強(qiáng)免疫力,抗癌等功效[4]。通過(guò)對(duì)野生側(cè)耳進(jìn)行馴化栽培研究,不斷探索野生菌株生長(zhǎng)的環(huán)境條件,制定出適合野生菌株栽培的方案;不斷優(yōu)化野生馴化菌株栽培條件,改變其部分特性,逐漸成為適合本地栽培的人工栽培品種;并測(cè)定其子實(shí)體的營(yíng)養(yǎng)成分,篩選出最適栽培方法,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
1.1.1 供試菌株
側(cè)耳屬菌株5271,由云南農(nóng)科院蘇開(kāi)美老師于昆明境內(nèi)采集并贈(zèng)送;側(cè)耳屬菌株1710,采自山東濰坊境內(nèi)的野生菌株經(jīng)組織分離純化得到。
1.1.2 供試培養(yǎng)基配方及制備
棉籽殼45%、木屑30%、玉米粉30%、麩皮10%、石膏3%,磷酸二氫鉀0.5%、尿素0.5%,糖1%[5]。栽培種培養(yǎng)基制備料水比為 1∶1~1∶1.8,配制30 kg栽培料,每袋裝約750 g,121℃滅菌2 h。
日立8900高速氨基酸分析儀:沈陽(yáng)奇特爾科技有限公司;XSP-9CA顯微鏡:上海光學(xué)儀器一廠;MR23i離心機(jī):法國(guó)捷安公司;DRP-9082恒溫培養(yǎng)箱:上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;spctro art200分光光度計(jì):美國(guó)威泰克公司;EP214C電子天平:奧豪斯國(guó)際貿(mào)易有限公司(上海)等。
1.3.1 菌絲性狀觀察
野生菌株采用組織分離法接種于PDA固體培養(yǎng)基上,將滅過(guò)菌的載玻片斜插到離菌塊2 cm處,置26℃恒溫培養(yǎng)箱中暗光連續(xù)培養(yǎng)[6]。待菌絲長(zhǎng)至載玻片上,取載玻片于顯微鏡下觀察其菌絲結(jié)構(gòu)及有無(wú)鎖狀聯(lián)合。
1.3.2 菌絲體DNA提取及ITS驗(yàn)證
采用Ezup柱式真菌DNA抽提試劑盒提取DNA,采用引物 ITS1(5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’)和 ITS4(5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’) 進(jìn)行PCR擴(kuò)增[7],得到的PCR產(chǎn)物送北京擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司測(cè)序。
1.4.1 菌絲最適生長(zhǎng)溫度
取直徑為5 mm的菌株菌餅接種于PDA固體培養(yǎng)基中央,分別于18℃、22℃、26℃、30℃、34℃恒溫培養(yǎng)箱避光倒置培養(yǎng),每組設(shè)置3個(gè)重復(fù),連續(xù)培養(yǎng)5 d。釆用十字交叉法每天定時(shí)測(cè)量菌落直徑,計(jì)算不同溫度培養(yǎng)條件下菌絲生長(zhǎng)速率,菌絲生長(zhǎng)速率(V,mm·d-1)計(jì)算公式為:
式中:Φ為菌落平均直徑(mm),d為菌絲生長(zhǎng)天數(shù)(d)。
1.4.2 菌絲最適生長(zhǎng)pH
將 pH 設(shè)置為 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0,共 5 個(gè)梯度,每組設(shè)置3個(gè)重復(fù),分別倒置于最適溫度恒溫培養(yǎng)箱避光培養(yǎng),測(cè)定及接種方法同1.4.1。
1.4.3 子實(shí)體最適栽培培養(yǎng)基篩選
按照 1.1.2栽培培養(yǎng)基配方,分別培養(yǎng)菌株5271、1710,觀察其子實(shí)體栽培性狀(主要是結(jié)實(shí)性),并進(jìn)行子實(shí)體出菇試驗(yàn),探索是否可以應(yīng)用于實(shí)踐,指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)。
1.5.1 子實(shí)體含水量測(cè)定
將新鮮子實(shí)體稱(chēng)重后放入烘箱中,40℃~60℃烘干4 h~5 h,再升溫至60℃~70℃,烘干直至恒重,記錄數(shù)據(jù)。
1.5.2 子實(shí)體中氨基酸含量分析
利用日立8900高速氨基酸分析儀,參考GB 5009.124-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定測(cè)定子實(shí)體中氨基酸的含量。
1.5.3 子實(shí)體中粗多糖含量測(cè)定
按照水提醇沉法[8]提取子實(shí)體多糖;按苯酚-硫酸法[9]測(cè)定多糖含量,按照NYT 1676-2008食用菌中粗多糖含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)繪制葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖含量。粗多糖提取液中的多糖提取率(T,%)的計(jì)算公式為:
式中:C為測(cè)定濃度(mg·mL-1);D為稀釋倍數(shù);V為提取液體積(mL);ω為稱(chēng)取子實(shí)體粉末質(zhì)量(g);0.9 為還原糖換算成多糖的系數(shù)[9]。
1.5.4 子實(shí)體中粗蛋白含量測(cè)定
子實(shí)體粗蛋白含量測(cè)定采用蛋白定量測(cè)試盒[10]測(cè)定,計(jì)算子實(shí)體中粗蛋白含量。
1.5.5 子實(shí)體中其他常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定
參考GB 5009.90-2016食品中鐵的測(cè)定測(cè)定子實(shí)體鐵含量;GB 5009.92-2016食品中鈣的測(cè)定測(cè)定子實(shí)體中鈣的含量;GB 5009.86-2016食品中抗壞血酸的測(cè)定測(cè)定子實(shí)體VC含量;GB 1886.233-2016食品添加劑維生素E測(cè)定子實(shí)體VE含量。
2.1.1 菌絲生長(zhǎng)形態(tài)
將野生菌株5271、1710菌餅轉(zhuǎn)接至PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)5 d后,菌絲生長(zhǎng)情況如圖1、圖2所示。
由圖1、圖2可知,野生菌株5271氣生菌絲生長(zhǎng)較發(fā)達(dá),呈絨毛狀,菌絲尖端較為粗壯,顏色較白,邊緣生長(zhǎng)整齊。野生菌株1710菌落呈絨毛狀,圓形,菌絲潔白,菌落正反顏色無(wú)差異,菌落邊緣較整齊,濃密。
2.1.2 野生菌株ITS鑒定
2株野生菌株ITS序列擴(kuò)增電泳圖見(jiàn)圖3。
由圖3可知,野生菌株5271、1710通過(guò)ITS1和ITS4引物擴(kuò)增后的堿基數(shù)約為700 bp。通過(guò)測(cè)序比對(duì)發(fā)現(xiàn),菌株5271與肺形側(cè)耳Pleurotus pulmonarius有99%的相似性,菌株1710與紫孢側(cè)耳Pleurotus sapidus有99%的相似性。
2.2.1 溫度對(duì)2株菌絲生長(zhǎng)的影響
菌株在不同溫度梯度培養(yǎng)5 d,各菌株菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖4,菌絲生長(zhǎng)速率見(jiàn)圖5。
由圖5可知,菌株5271在26℃時(shí),菌絲生長(zhǎng)速率最快,菌絲稠密、潔白,菌絲邊緣生長(zhǎng)整齊,在其他溫度時(shí)菌絲生長(zhǎng)速率較慢。菌株1710在30℃時(shí),菌絲生長(zhǎng)速率最快,菌絲潔白、稠密,菌絲邊緣生長(zhǎng)整齊,在34℃時(shí),2菌株菌絲仍可生長(zhǎng),菌株1710菌絲生長(zhǎng)速率比5271快,耐受溫度高。綜上所述,在試驗(yàn)溫度梯度中,最適5271菌絲生長(zhǎng)溫度為26℃,1710菌絲生長(zhǎng)最適溫度為30℃。
2.2.2 pH 對(duì) 2 株菌絲生長(zhǎng)的影響
2株菌株在不同培養(yǎng)基pH且置于最適生長(zhǎng)溫度下培養(yǎng)5 d,菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)圖6,菌絲平均生長(zhǎng)速率統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖7。
由圖6、圖7可知,2株菌株在pH為7條件下長(zhǎng)勢(shì)均較好,在pH5~9均能生長(zhǎng);菌株5271菌絲邊緣整齊、菌絲較白;菌株1710菌絲潔白、邊緣整齊、稠密??梢?jiàn)pH對(duì)菌絲生長(zhǎng)速率影響較小,菌株1710菌絲長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)于5271生長(zhǎng)情況。綜上,2株菌株生長(zhǎng)的最適pH為7。
2.3.1 野生菌株栽培培養(yǎng)基篩選結(jié)果
對(duì)結(jié)實(shí)性的考察主要是考察原基形成所需時(shí)間。菌株5271原基形成時(shí)間20 d,1710原基形成時(shí)間17 d,2株菌株從原基形成到采收第一茬需要約5 d。子實(shí)體出菇條件為溫度15℃~17℃、濕度85%,光照強(qiáng)度為600 lx[11],2株菌菌絲在菌包中生長(zhǎng)速度較快、形成原基時(shí)間短、出菇期間轉(zhuǎn)潮快、出菇持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),此時(shí)菌株5271、1710生物學(xué)效率分別達(dá) 100.03%、105.97%。
2.3.2 菌株子實(shí)體特征
2株野生菌株人工培養(yǎng)出菇結(jié)果見(jiàn)8。
如圖8A所示,菌株5271菌蓋形狀呈扁半球形至平展,倒卵形至腎形或近扇形,大小5 cm~13 cm,顏色為白色、灰白色至灰黃色,表面光滑,菌肉白色,靠近基部稍厚;菌褶白色,延生,稍密,不等長(zhǎng);菌柄很短或沒(méi)有,白色有絨毛,后期近光滑,內(nèi)部實(shí)心至松軟。從圖8B看出菌株1710子實(shí)體菌蓋呈黑褐色,與菌株5271顏色完全不同,呈半球形,靠近基部稍厚,菌褶白色,延生;菌柄較長(zhǎng)。
2.3.3 菌株孢子印及孢子形態(tài)觀察
菌株5271野生菌株孢子印及孢子形狀見(jiàn)圖9,菌株1710野生菌株孢子印及孢子形狀見(jiàn)圖10。
由圖9、圖10所示,菌株5271孢子印呈扁半球形,白色;孢子淺綠色,呈近梭形。菌株1710孢子印呈近圓形,顏色為白色;孢子淡黃色,呈近梭形。
2株子實(shí)體中營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表1。
表1 2株子實(shí)體中營(yíng)養(yǎng)成分含量Tab.1 Content of nutrients in two fruiting bodies
由表1可知,2株菌株?duì)I養(yǎng)成分含量存在差異,其中,菌株5271、1710子實(shí)體中粗多糖含量分別含有 12.47 g·100-1g-1、19.42 g·100-1g-1,均比文獻(xiàn)[12-13]報(bào)道高;菌株5271、1710子實(shí)體中粗蛋白質(zhì)含量分別為 13.14 g·100-1g-1、15.40 g·100-1g-1。測(cè)定的微量元素Fe、Ca含量均較高,菌株1710子實(shí)體中 Fe含量高達(dá) 173.78 mg·100-1g-1。菌株 1710子實(shí)體中VE含量高于5271子實(shí)體中的含量,兩者相差2.28倍。而菌株5271子實(shí)體中VC含量是1710的4.55倍。根據(jù)綜合分析,1710菌株有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
采用日立L8900型氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)得了2株側(cè)耳屬菌株中17種氨基含量,包括賴(lài)氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸8種必需氨基酸(EAA),天門(mén)冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、脯氨酸9種非必需氨基酸(NEAA)[14],由于采用酸水解法使得色氨酸結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,試驗(yàn)未測(cè)。與已報(bào)道的糙皮側(cè)耳(Pleurotus ostreatus) 子實(shí)體氨基酸含量為對(duì)比[15],2株野生側(cè)耳與糙皮側(cè)耳中氨基酸含量見(jiàn)表2。
由表2可知,2株菌株中17種氨基酸含量均不同,其中,2株菌株中酪氨酸、苯丙氨酸含量相差較大,約1.3倍左右。與糙皮側(cè)耳子實(shí)體蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸等含量相差不大(胱氨酸未檢測(cè)),纈氨酸、酪氨酸、組氨酸、蛋氨酸含量相差較大。菌株5271子實(shí)體中氨基酸總量、EAA、NEAA氨基酸含量均高于1710子實(shí)體,與糙皮側(cè)耳相差不大。
表2 2株野生側(cè)耳與糙皮側(cè)耳中氨基酸含量比較Tab.2 Comparison of amino acid contents between two wild Pleurotus spp.pellucidum
對(duì)野生菌種質(zhì)資源的采集和鑒定是食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性研究工作[15],通過(guò)馴化篩選可得到更多的工廠化栽培菌種。目前對(duì)野外采集真菌主要通過(guò)形態(tài)、ITS等進(jìn)行鑒定。通過(guò)對(duì)采集的野生菌種鑒定可知菌株5271為肺形側(cè)耳,1710菌株為側(cè)耳屬紫孢側(cè)耳。研究了菌株5271、1710菌絲生長(zhǎng)的最適條件;通過(guò)栽培條件篩選試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該2株菌株都具有優(yōu)良的栽培性狀。2株菌株子實(shí)體中粗蛋白、粗多糖、微量元素、VC、VE及氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定,綜合分析,發(fā)現(xiàn)1710子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高。試驗(yàn)對(duì)野生側(cè)耳屬真菌的馴化栽培研究可為今后側(cè)耳屬真菌野生資源開(kāi)發(fā)利用,新種質(zhì)資源的獲取及遺傳育種等提供理論依據(jù)。