大球蓋菇玉米粉麥麩固體培養(yǎng)基優(yōu)化

薛 媛，魯統(tǒng)贛，周益安，楊美娟，邱奉同

（臨沂大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，山東 臨沂 276005）

大球蓋菇（Stropharia rugosoannulata Farl.ex Murrill.），又名皺環(huán)球蓋菇、皺球蓋菇、酒紅大球蓋菇，隸屬于擔(dān)子菌門，層菌綱，傘菌目，球蓋菇科，球蓋菇屬，既是世界交易的十大菇品種之一，也是聯(lián)合國糧農(nóng)組織向發(fā)展中國家推薦種植的食用菌之一，具有很高的營養(yǎng)和藥用價值。大球蓋菇子實(shí)體含有豐富的蛋白質(zhì)、多糖、黃酮、酚類和有益礦質(zhì)元素等營養(yǎng)物質(zhì)，其具有抗腫瘤、防治冠心病、助消化，緩解精神疲勞，提高免疫力和清熱解毒的功效，還能對農(nóng)田廢棄物有降解作用。有研究報道，傳統(tǒng)的固體菌種栽培周期長，菌種的大規(guī)模生產(chǎn)受到一定的限制，因此對大球蓋菇的培養(yǎng)基配方進(jìn)行優(yōu)化頗具現(xiàn)實(shí)意義。本試驗(yàn)以簡化、便利且優(yōu)化的原則來對大球蓋菇固體培養(yǎng)基進(jìn)行改良，以期為工廠化，規(guī)模化生產(chǎn)提供更為經(jīng)濟(jì)、高效的固體培養(yǎng)基配方。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)器材

大球蓋菇：臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室冷藏。

儀器：電子分析天平，打孔器（內(nèi)徑7mm），培養(yǎng)皿（90mm），高壓蒸汽滅菌鍋等。

材料：玉米粉，麥麩，馬鈴薯等。

試劑：葡萄糖，蔗糖，磷酸二氫鉀（KHPO）等。

1.2 試驗(yàn)方法

通過預(yù)試驗(yàn)確定各組分的基本用量，再通過4因素，每個因素設(shè)3個水平，正交設(shè)計方案進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)。設(shè)玉米粉、麥麩、蔗糖和KHPO為 4個試驗(yàn)因素，各3個水平（見表1，2）。

表1 正交試驗(yàn)的因素和水平

表2 大球蓋菇培養(yǎng)基配方優(yōu)化正交試驗(yàn)表

正交試驗(yàn)完成后，用正交試驗(yàn)所得最優(yōu)組配方、理論最佳配方和理論最佳配方的無糖配方以及PDA培養(yǎng)基和PSA培養(yǎng)基共5種配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，接種大球蓋菇純菌絲體，每組設(shè)置5個重復(fù)（見表3）。

玉米粉和麥麩過60目篩后，與蔗糖一起加水煮成糊狀，并進(jìn)行分裝，加入KHPO，用自來水定容。按照正交表L（3）配制9組培養(yǎng)基，每組100ml，分裝于250ml錐形瓶中，于118℃滅菌20min，每組設(shè)置5個重復(fù)。

在超凈工作臺上，將培養(yǎng)在玉米粉、蔗糖和蛋白胨為主要原料的培養(yǎng)基中的大球蓋菇純菌絲體用打孔器接種至各組固體培養(yǎng)基中，25℃培養(yǎng)，正交試驗(yàn)培養(yǎng)3d后標(biāo)記，驗(yàn)證試驗(yàn)培養(yǎng)2d后標(biāo)記，至菌絲滿板每天進(jìn)行“十”字形測量取均值。

菌絲生長速率（mm/d）=1/2（菌落平均直徑-菌餅直徑）/菌絲生長天數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)1、2、4、5號，菌絲日均增長速度較慢，3、6、7、8號的菌絲生長相對較快，其中6號生長均速最快，其次為7、3、8號，在第10d試驗(yàn)6號的菌絲體幾乎長滿了整個培養(yǎng)皿，菌絲生長速率為5.370±0.103 mm/d。

k值分析：正交試驗(yàn)中k值是各因素在不同水平下菌絲生長速率。由圖1知，培養(yǎng)基中玉米粉的用量增大菌絲生長速率也隨之增大，當(dāng)用量由20 g/L增加到30g/L時，菌絲生長速率增加趨緩；蔗糖各水平的極差最大為0.028，這說明蔗糖含量的增減對于大球蓋菇菌絲生長速率的影響最大。麥麩用量在達(dá)到7g/L后，繼續(xù)加大其用量菌絲生長速率不再增加；麥麩極差最?。?.017），說明在所選用量范圍內(nèi)其用量的增加與減少對大球蓋菇固體培養(yǎng)基的影響最小。KHPO的k值曲線有峰值，其極差（0.023）大于麥麩，小于玉米粉（0.025），故其最優(yōu)用量為0.5 g/L（見圖1）。

圖1 正交試驗(yàn)各因素水平的菌絲生長速率

綜上，認(rèn)為試驗(yàn)6號是正交試驗(yàn)最佳表現(xiàn)組，配方為：玉米粉20 g/L，麥麩7 g/L，蔗糖 5 g/L，KHPO0.5 g/L，pH自然。

2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

對比驗(yàn)證試驗(yàn)中5種配方菌絲生長速率，得出了5種配方中菌絲生長速率從快到慢依次為C>B>A>E>C。其中以理論最佳配方的無糖配方（C）為最適配方，菌絲體產(chǎn)量最大，效果最好，第9d滿板；PDA培養(yǎng)基配方（D）為最差的配方，菌絲體產(chǎn)量最少。二者之間差異顯著，這說明玉米粉麥麩培養(yǎng)基在固體培養(yǎng)大球蓋菇菌絲體方面遠(yuǎn)優(yōu)于PDA培養(yǎng)基。而正交試驗(yàn)所得試驗(yàn)最優(yōu)組配方（A）和理論最佳配方（B）也是相對較好的大球蓋菇固體菌種培養(yǎng)基，但兩者均需要添加蔗糖才能達(dá)到理論最佳配方的無糖配方（C）的菌絲生長速率（見表3）。

表3 驗(yàn)證試驗(yàn)菌絲量

試驗(yàn)本著簡化、便利的原則，在理論配方的基礎(chǔ)上嘗試了不添加蔗糖進(jìn)行大球蓋菇的菌絲培養(yǎng)，結(jié)果表明，未添加蔗糖的培養(yǎng)基在菌絲生長速率方面優(yōu)于理論配方，但在菌絲密度方面同理論配方無明顯差異（見圖2），還需要更多的試驗(yàn)證據(jù)來證明。

圖2 第9 d菌絲生長情況

綜上，有利于大球蓋菇菌絲生長的最適配方為：玉米粉30 g/L，麥麩7 g/L，KHPO0.5 g/L，pH自然。

3 討論與結(jié)論

（1）篩選出大球蓋菇最適宜的固體培養(yǎng)基——理論最佳配方的無糖配方（C）。在此培養(yǎng)基上菌絲生長速率為5.488±0.215 mm/d，滿板天數(shù)為9d。本研究篩選出的固體培養(yǎng)基配方與王旭彤的結(jié)果相比，菌絲生長速度更快，培養(yǎng)所需要的時間更短，材料更加簡單易獲取。

（2）對比了試驗(yàn)中各種培養(yǎng)基配方對菌絲生長速率的影響，發(fā)現(xiàn)其中以玉米粉、麥麩為主要原料，添加KHPO為補(bǔ)充營養(yǎng)的固體培養(yǎng)基，更有益于大球蓋菇菌絲生長。無糖的玉米麥麩復(fù)合粉的理論最佳無糖配方（C）培養(yǎng)基中菌絲生長較為理想，說明玉米麥麩復(fù)合粉更適于大球蓋菇菌種生長發(fā)育的利用，這與王旭彤的研究結(jié)果相一致；玉米麥麩復(fù)合粉既優(yōu)于PSA培養(yǎng)基也優(yōu)于PDA培養(yǎng)基，可能的原因是大球蓋菇菌絲直接利用單糖的效率低于雙糖也低于淀粉，與張琪林大球蓋菇液體培養(yǎng)碳氮營養(yǎng)源研究結(jié)果較為一致。至于大球蓋菇的碳源吸收機(jī)制，還有待于進(jìn)一步研究證明。

綜上，認(rèn)為適宜大球蓋菇菌絲生長的最佳固體培養(yǎng)基配方為：玉米粉30 g/L，麥麩7 g/L，KHPO0.5 g/L，pH自然。這一結(jié)論，符合簡化、便利的原則，為實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)、高效的大球蓋菇工廠化和規(guī)?；a(chǎn)提供試驗(yàn)資料。