香菇液體菌種培養條件優化

徐思煒 張君勝 周雯

摘要：從碳源、氮源、無機鹽及發酵控制條件等方面，對香菇（Lentinus edodes液體菌種培養條件的優化進行了研究。單因素試驗結果表明：香菇菌絲生長最佳碳源為麥芽糖，最佳氮源為麥麩。正交試驗結果表明：培養基最佳配方為麥麩70%、麥芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%；適宜培養條件為250 mL三角瓶裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉速180 r/min。

關鍵詞：香菇；液體菌種；發酵條件；正交試驗

中圖分類號： S6461+204文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（201412-0290-03

香菇（Lentinus edodes別稱香蕈、香菌，是側耳科植物香蕈的子實體，營養價值很高。香菇蛋白質含量高達186%，脂肪含量低至48%，碳水化合物含量為71%，粗纖維含量為96%，含有人體必需的8種氨基酸、多種維生素、礦物元素等[1-4]。傳統的香菇制種技術具有成本高、周期長、勞動強度大等缺點，液體菌種制備技術具有成本低、周期短、易保存、易控制、污染低等優點，是發展規模化香菇產業的理想選擇。本研究探討香菇液體培養基最佳配方及發酵條件，旨在為香菇液體菌種生產提供參考。

1材料與方法

11材料

111菌種

供試香菇菌種由江蘇農牧科技職業學院動物科技學院生物技術實驗室提供。

112培養基

PDA活化培養基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 2 g、瓊脂20 g、水1 000 mL，pH值自然。種子液體培養基：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、酵母膏3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60。碳源供試培養基：酵母膏1 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分別加入供試碳源。氮源供試培養基：麥芽糖3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分別加入供試氮源。

113主要儀器設備

超凈工作臺、電子天平、恒溫振蕩培養箱、蒸汽滅菌鍋、真空干燥箱、試管及三角瓶等玻璃儀器。

12方法

121斜面菌種制備

在超凈工作臺中，挑取香菇母種菌塊1 cm2，轉入PDA斜面活化培養基，25 ℃下培養10 d，選取菌絲潔白、濃密、健壯、無污染的斜面試管備用[7]。

122液體菌種的制備

取250 mL三角瓶，裝入100 mL種子液體培養基并進行高壓蒸汽滅菌。在超凈工作臺中接入1 cm2斜面菌種2塊，置于恒溫振蕩培養箱中，溫度設定為 25 ℃。靜置24 h后，在25 ℃、160 r/min條件下振蕩12 d終止培養，獲得香菇液體菌種。

123培養方法

將100 mL供試培養基分裝至250 mL三角瓶中，滅菌后以10%的接種量將菌種接入，然后放入培養箱中，在25 ℃、160 r/min條件下培養12 d。

124碳源、氮源篩選試驗

將不同供試碳源、氮源分別加入培養基中進行單因素試驗，碳源分別為葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、可溶性淀粉、玉米粉（表1，氮源分別為NH4NO3、蛋白胨、酵母膏、黃豆芽、麥麩（表2，每處理3水平，重復3次。

[F（W6][HT6H][J]表1不同碳源篩選試驗[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W]編號葡萄糖含量（%蔗糖含量（%麥芽糖含量（%可溶性淀粉含量（%玉米粉含量（%

[BHDG12]111122

[BHDW]222233

333344[HJ][BG）F][F）]

[F（W6][HT6H][J]表2不同氮源篩選試驗[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W] 編號NH4NO3含量（%蛋白胨含量（%酵母膏含量（%黃豆芽含量（%麥麩含量（%

[BHDG12]105116060

[BHDW]210227070

315338080[HJ][BG）F][F）]

125香菇液體菌種培養基優化

根據上述單因素碳源、氮源篩選試驗結果，加入無機鹽MgSO4、H2PO4，設計正交試驗（表3，每組試驗重復3次，以菌絲干質量為指標，取平均值。

[F（W6][HT6H][J]表3香菇液體培養基正交試驗因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：麥麩含量（%B：麥芽糖含量（%C：MgSO4含量（%D：H2PO4含量（%

[BHDG12]1601010010

[BHDW]2702015015

3803020020[HJ][BG）F][F）]

126培養條件篩選試驗

將上述試驗篩選出的優化配方作為培養基，以裝液量、pH值、接種量、轉速為因素，設計培養條件正交試驗（表4，每組試驗重復3次，以菌絲干質量為指標，取平均值。

[F（W7][HT6H][J]表4液體培養條件正交試驗因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：裝液量（mLB：pH值C：接種量（%D：轉速（r/min

[BHDG12]1805010140

[BHDW]21005513160

31206015180[HJ][BG）F][F）]endprint

127菌絲干質量測定

培養液過濾后取香菇菌絲，用蒸餾水沖洗至無培養液，放入干燥箱內，80 ℃下烘干至恒質量，用電子天平稱量菌絲干質量[8]。

2結果與分析

21不同碳源對香菇菌絲干質量的影響

由圖1可知，以麥芽糖為碳源培養結果最優，菌絲干質量最高，以蔗糖為碳源培養結果最差，菌絲干質量最低。由此可知，適合香菇菌絲生長的最佳碳源為麥芽糖。

[F（W10][TPXSW1tif][F]

22不同氮源對香菇菌絲干質量的影響

由圖2可知，以麥麩為氮源培養結果最優，菌絲干質量最高，以無機氮源NH4NO3為氮源培養結果最差，菌絲干質量最低，適合香菇菌絲生長的最佳氮源為麥麩。

[F（W11][TPXSW2tif][F]

23液體培養基最佳配方確定

由表5、表6、圖3可知，最佳液體培養基配方組合為A2B3C2D3，即麥麩70%、麥芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%，影響香菇菌絲生長的因素由強到弱依次為麥麩>麥芽糖>MgSO4>H2PO4。

[F（W25][HT6H][J]表5液體培養基優化配方正交試驗結果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W20，W6W]序號[B（][BHDWG12，W20W]因素水平[BHDWG12，W5。4W][XXSX2-SX192]A：麥麩 B：麥芽糖 C：MgSO4 D：H2PO4[BW]菌絲干質量（g/100 mL

[BHDG38mm，W3，W5。4，W6W]111111534

[BHDW]212221760

313331975

411110798

512221982

613331874

711111269

812222580

913332078

1021232021

1122312317

1223122463

1321232814

1422311915

1523121515

1621232512

1722312220

1823123024

1931322216

2032132508

2133212804

2231321559

2332131375

2433212841

2531321533

2632132788

2733211727[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表6液體培養基優化配方試驗方差分析[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]變異來源平方和自由度均方F值顯著性

[BHDG12，W6Q0，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型11615611161564698140000

[BHDW]A：麥麩14402072029120080

B：麥芽糖10102050520420159

C：硫酸鎂09492047419180176

D：磷酸二氫鉀03532017707140503

誤差4450180247

總變異12435827

校正總和820126[HJ][BG）F][F）][FL]

[F（W10][TPXSW3tif][F]

[FL（22]24最佳培養條件的確定

[JP4]由表7、表8、圖4可知，最佳液體培養條件組合為A2B1C2D3，即裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉速180 r/min，影響香菇菌絲生長的因素由強到弱依次為裝液量>轉速>pH值>接種量。

[F（W27][HT6H][J]表7液體培養條件正交試驗結果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W5。4，W6W]序號A：裝液量 B：pH值C：接種量 D：轉速 菌絲干質量（g/100 mL

[BHDG12]111112293

[BHDW]212222396

313332612

411113119

512221855

613332172

711112636

812221634

913332972

1021232544

1122312735

1223122571

1321233606

1422313243

1523122369

1621233814

1722311895

1823122133

1931322547

2032132415

2133212533

2231321278

2332131239

2433211385

2531321278

2632131239

2733211385[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表8培養條件重復試驗方差分析[HTSS][STB]endprint

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]變異來源平方和自由度均方F值顯著性

[BHDG12，W6Q2，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型14190211419024405340000

[BHDW]A：裝液量53182265982540003

B：pH值11492057417830197

C：接種量00742003701140893

D：轉速12092060518770182

誤差5798180322

總變異15545027

校正總和1354826[HJ][BG）F][F）]

3結論與討論

本研究表明，香菇菌絲生長的最適碳源為麥芽糖，可溶性淀粉在高溫滅菌后需水解方能利用，因此效果不如麥芽糖。玉米粉高溫滅菌后雜質相對較多，在菌絲吸收利用方面次于可溶性淀粉。葡萄糖或因高溫滅菌過程中發生不明顯焦化現象，導致實際利用率較低。最佳氮源為麥麩，香菇作為異養菌種，對有機氮源利用率較高，麥麩高溫處理后可溶性蛋白含量較高，同時富含各種維生素，適宜菌絲生長。黃豆芽、酵母膏、蛋白胨營養成分相對單一，促進菌絲生長效果一般。銨鹽雖然較易吸收，但作為無機氮源的NH4NO3，容易引起pH值波動以及銨毒性，因此總體效果不佳，不易被菌絲吸收利用，菌絲干質量最低。培養基優化配方結果表明，氮源、碳源對菌絲的生長影響較大，MgSO4、H2PO4次之。綜上所述，最佳液體基培養條件組合為A2B1C2D3，即裝液量100 mL，pH值50，接種量13%，轉速180 r/min，影響香菇菌絲生長的培養因素依次為裝液量>轉速>pH值>接種量。

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