程夢婷
摘 要:平菇是日常生活中最常食用的食用菌之一,其營養豐富,特別是蛋白質、氨基酸、礦物質含量豐富,且口感好,因而廣受人們歡迎。隨著食用菌培養研究的深入,人們對平菇培養基的優化研究取得了可喜的成績,在提高培養基的利用率、降低生產成本、提高平菇的生長速率等方面有了較大的改進。簡要綜述平菇培養基研究的現狀。
關鍵詞:平菇;培養基;食用菌;滅菌
中圖分類號:S646.1+3 文獻標識碼:A 文章編號:2095-6835(2014)10-0160-02
平菇營養豐富、味道鮮美,是一種營養價值極高的健康食品。隨著平菇需求量的增加,各科學家、學者對其食用價值、藥用價值和產業化培養等方面的研究日漸深入成熟。本文簡單介紹了平菇,并對現階段培養基研究的主要方面進行了總結。
1 簡介
平菇又稱北風菌,屬真菌門、擔子菌亞門、傘菌目、白蘑科、側耳屬,其蛋白質、礦物質、氨基酸等營養物質含量豐富,每100 g干平菇中含有的蛋白質相當于100 g雞蛋中蛋白質的含量的1.5~1.8倍。研究表明,平菇中含有維生素、人體必需的氨基酸和糖類等營養物質,是一種高蛋白、低脂肪的健康食品。還有研究稱,平菇的多糖有增強免疫力的功效,對機體免疫力和細胞免疫力均有較明顯的作用,因而常食用平菇可以增強體質。另外,在“三高”橫行的今天,因平菇具有高蛋白、低脂肪的特點,常食用平菇有降低膽固醇、防治高血壓等好處,是廣受人們喜愛的一種食物。平菇與香菇、蘑菇、草菇一起,為我國食用栽培最廣泛的四種食用菌。平菇與其他幾種食用菌相比,適應能力強、分解有機物能力強,更易培養,因而其工業化生產發展較為迅猛。平菇對有機物的利用能力強,大多數植物秸稈、殼皮均都可用于栽培平菇。
2 培養基的研究
培養基根據其物理狀態,可分為固體培養基、液體培養基和半固體培養基;按成分是否可知,可分為天然培養基、合成培養基和半合成培養基。對平菇而言,常用的培養基為天然固體培養基。在天然培養基中加入一定濃度的無機鹽,可在一定程度上促進平菇菌絲體的生長,即為半合成固體培養基。近年來,隨著平菇需求量的上升,平菇液體培養技術逐漸發展起來,因其生長周期更短、產量更高,得到了新的關注和推廣。
2.1 固體培養基
平菇的固體培養基主要采用植物秸稈(例如高粱秸稈和玉米秸稈等)和各種作物枝條、葉、籽殼等作為栽培原料。
利用作物秸稈作為培養平菇的培養基主料,既可以合理利用資源,又可以提高平菇的產量,成為研究的重點。范可章、陳靈等人以玉米秸稈、油菜秸稈、高粱秸稈、楊樹葉、高粱糠等12種秸稈材料作為平菇培養基的主配料,輔以麩皮、石灰、石膏等,制成培養基(培養基配制過程中,除主配料不同外,其余配料、滅菌方法等均相同)培養平菇,并對平菇的生長狀態作比較。結果表明,平菇的生長速度、產量和質量都有明顯的差別。范可章等人認為,造成此差別的主要原因是不同培養基中的C/N和還原糖/粗纖維不同。
薛春梅、劉婷婷等人進一步研究了碳源和氮源對平菇生長的影響。他們對可溶性淀粉、葡萄糖等4種碳源(每種取7種不同的濃度)和酵母粉、蛋白胨等6種氮源(每種取7種不同的濃度)進行對比實驗,從而確定了適合平菇PH06生長的碳源和氮源的濃度。不同的菌種所需的培養基種類、碳源氮源的濃度比例均不同,因而對不同的菌種,要通過實驗的方法確定最優的培養基種類。
此外,對不同無機鹽對平菇生長狀況影響的研究也有開展。邱奉同、劉培以高粱粉制成的固體培養基作為基礎培養基,通過添加5種不同的無機鹽,每種無機鹽設定不同的濃度,對影響平菇菌絲體生長的濃度等進行了研究。實驗結果表明,CaCl2對菌絲體的生長無促進作用,而其他4種無機鹽,即ZnSO4,MgSO4,KH2PO4和NaCl在一定濃度時,均對平菇的菌絲體生長有促進作用。原因可能是高粱等天然培養基不能為平菇的生長提供足夠的無機鹽。加入相應的無機鹽可促進其生長,但應注意到,由于地域等的不同,可能會導致天然培養基組分的不同,所需加入的無機鹽種類和濃度也有所不同。因而,在配制培養基時,加入一定濃度的無機鹽,對平菇的生長有促進作用,可以提高平菇的生長速率,降低生產成本。
在固體培養基中,另一個比較重要的影響因素是培養基的含水量,它直接影響平菇對培養基中各成分的利用率和平菇的長勢。目前,使用最多的判斷方法為“手握法”。對不同的底料要求水的含量不同,例如玉米芯、秸稈粉等大顆粒底料,要求用手緊握時,指縫間有幾滴水流出;而對鋸末等小顆粒底料,則緊握時指縫間應有水,但不能流出。
2.2 液體培養基
與固體培養基相比,液體培養基具有可流動、菌體萌發快、對環境污染小等優點。隨著平菇市場需求的增加,使用液體培養基培養平菇并進行產業化生產的研究也越來越深入。在液體培養基中接入菌種后,菌種可快速在培養基中均勻分布,且其菌絲體生長步調一致(菌齡較固體培養基更整齊),生產條件也比固體培養基穩定,因而在工業生產中,液體培養基具有其獨特的優勢。科學家對平菇液體培養基做了很多優化研究。
李機、鄧啟華等人以生物量和多糖為指標,對菌種采用搖瓶培養的方法,獲得了平菇液體培養基的最優配方。其液體培養基采用玉米粉、麩皮粉、高粱秸稈粉和豆餅粉4種天然成分,并輔以KH2PO4和MgSO4作為無機鹽,進行單因素試驗和正交試驗,得出最優配方為以上4種植物粉末按一定比例混合得到的培養基。在進行單因素實驗時,均出現了生長速度先隨用量的增加而增加,增加到一定程度則隨用量的增加而減慢的現象。造成這種現象的原因可能是玉米粉等在水中的溶解度限制,進一步造成黏度的增加,不利于菌絲體的生長。
許謙同樣對平菇的液體培養基進行了研究,分別對平菇菌絲體的生長和胞外多糖的產生進行了研究。研究表明,二者所需的植物成分相同(均為玉米粉2.5%,麩皮2.5%),但對無機鹽的需求量則稍有不同。如果需得到更多的胞外多糖,則對KH2PO4的需求量更多一些(0.20%),而菌絲體生長的最優濃度則為0.10%,原因可能是菌絲體生長和合成胞外多糖所需的營養物質不同,胞外多糖所需鉀元素較多。
2.3 培養基的滅菌
培養基配制過程中,除營養組分外,另一需要關注的重點即為滅菌方法。培養基在滅菌的過程中,不止無用或有害微生物被去除,很多大分子成分也在高溫高壓的環境中發生分解,成為菌種更易利用的小分子營養物質。選擇合適的滅菌方法、滅菌時間,不僅可以節約時間、增強滅菌效果,而且還對營養成分的保留或轉變有一定的好處,使之更適合平菇的生長需求。培養基的滅菌方法應根據菌種、抗逆性等進行選擇。郁正中將食用菌培養基滅菌方法進行比對,得到平菇的最佳滅菌方法為1.5kg壓力/1.5 h,100 ℃常壓滅菌8~10 h,即達到滅菌效果。秸稈、玉米面等輔助原料由于營養豐富,更適合有害微生物的繁衍,所以對滅菌的時間要求較嚴格。
3 結束語
平菇因其生長周期短,分解利用其他有機物的能力強,可利用植物秸稈等原料作為培養基,因而是一種非常適宜產業化生產的菌種。隨著平菇需求量的上升和人們對營養價值更深層的追求,對平菇培養基的研究及其優化也更深一步,以達到增加產量、提高營養價值、降低成本、提高原料利用率、節約原料等效果。人們對微生物的進一步認識和對其代謝機理的進一步了解,對平菇的培養方案有指導性作用。
參考文獻
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〔編輯:李玨〕endprint