楊麗莉,杜雙田,程爽爽,陳曉文,高 原
(西北農林科技大學 生命科學學院,陜西 楊凌 712100)
繡球菌[Sparassis crispa(Wulf.)Fr.],屬于擔子菌亞門(Basidiomycotina)非褶孔菌目(Aphyllophorales)繡球菌科(Sparassidaceae)繡球菌屬(Sparassis)。野生繡球菌極為少見,夏秋季在海拔2 400 m 以上的云杉、冷杉或松林及混交林中分散生長,國內主要分布在西藏、四川省、吉林省、黑龍江省、云南省等地;國外的則分布在日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞等地[1]。繡球菌是一種珍稀名貴的食用、藥用菌,子實體呈白色或乳黃色,個體較大,肉質脆嫩,繡球菌中含有豐富的蛋白質、碳水化合物、維生素、氨基酸等營養成分,其主要活性物質為繡球菌多糖,尤以β-葡聚糖含量最高[2-3], 具有免疫調節、 抗腫瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗輻射、降血糖、降血脂、保肝等功能[4-6]。繡球菌在西歐各國極為暢銷,價格昂貴,產品緊缺,目前用于繡球菌栽培的輔料主要有玉米粉、淀粉、麩皮、玉米芯等[7-10],但沒有研究表明何種輔料適宜作為繡球菌栽培的最優輔料,為了減少繡球菌生產中使用輔料的盲目性,提高產量,降低成本。本試驗以松木屑為栽培主料,研究不同輔料對繡球菌栽培效果的影響,篩選出栽培繡球菌的最適輔料,以期為繡球菌高效栽培提供科學依據。
1.1.1 菌種供試菌種由西北農林科技大學生命科學學院食用菌試驗室提供,菌株編號Sc-01。
1.1.2 培養基
母種培養基:松針250 g、蛋白胨5 g、酵母浸粉5 g、葡萄糖25 g、磷酸二氫鉀1.0 g、硫酸鎂0.5 g、水1 000 mL。
原種培養基:松木屑72.8%、玉米粉15.0%、麩皮10.0%、蔗糖1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.1%。
栽培基礎配方:松木屑和蔗糖各1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.1%。
在基礎培養基中, 按表1 分別添加玉米粉、面粉、麩皮、玉米芯。

表1 因素水平表Tab. 1 Factor level table
采用常規熟料袋栽方法栽培,栽培袋規格為170 mm×330 mm×0.05 mm,每袋裝風干料350 g,基質含水率為65%,每個試驗重復30 袋,高壓蒸汽滅菌,接種量大約30 g/袋。菌絲體培養條件:溫度22℃~24℃,黑暗培養,空氣相對濕度60%~65%,培養環境CO2濃度<0.2%。原基分化及子實體生長條件:溫度16℃~22℃,空氣相對濕度90%~95%,光照強度500 lx~800 lx[11-13],光照時間 10 h·d-1~12 h·d-1,培養環境CO2濃度<0.2%。采收標準:待原基分化出葉片展開、邊緣呈現大波浪狀,子實體葉片顏色由乳白色轉向淡黃色時即可采收,采前24 h 停止加濕。
觀察記錄各處理菌種萌發期、發菌期、菌絲生長速率、原基形成時間,出菇時間、鮮菇產量等。采用在袋上劃線的方法測定菌絲生長速率,每20 天劃一次線,測定20 d 菌絲吃料的長度,菌絲生長速率為吃料長度除以20。
采用Excel 、SPSS 數據軟件進行分析。
不同輔料對菌絲生長速率的影響見圖1。
由圖1a 可知,玉米粉添加量小于15%時,菌絲生長速率迅速加快,玉米粉添加量為15%時,菌絲生長速率達到最大,此后隨著玉米粉添加量的增加,菌絲生長速率呈下降趨勢,由回歸方程計算得,玉米粉添加量為14.5%時,菌絲生長速率達到最大1.78 mm·d-1。由圖1b 可知,面粉對菌絲生長速率影響較小,當面粉添加量小于12%時,菌絲生長速率緩慢上升,添加量大于12%時菌絲生長速率緩慢下降,由回歸方程得出,面粉添加量為9.5%時菌絲生長速率可達最大1.65 mm·d-1。由圖1c 可知,添加麩皮不超過10% 時,有利于菌絲生長,當麩皮添加量大于10%菌絲生長速率快速下降,回歸方程得,麩皮添加量為12%時菌絲生長速率達到最大,為1.71 mm·d-1。由圖1d 可知添加玉米芯不利于菌絲生長,隨著玉米芯的添加,菌絲生長速率不斷降低。
不同輔料對原基形成時間的影響見圖2。
由圖2a 可知,玉米粉添加量為15%時,原基形成時間最短,70 d 形成原基,玉米粉添加量大于15%時原基形成時間增長,經擬合方程計算得,當玉米粉添加量為14.4% 時,原基形成時間最短為69 d;由圖2b 可知添加面粉能顯著縮短原基形成時間,面粉添加量在6%~24% 范圍內,原基形成時間均低于對照,面粉添加量為18% 時,僅需60 d 形成原基,經擬合方程計算得,面粉添加量為17.5% 時,原基形成時間最短,為62 d;由圖2c 可知,麩皮添加量小于15%時,能較小縮短原基形成時間,麩皮添加量大于15% 時,由擬合方程計算得,麩皮添加量為10.6% 時,原基形成時間最短,為76 d;由圖2d 可知,添加玉米芯不利于原基形成,原基形成時間延長,玉米芯添加量大于6%時,原基形成時間長達90 d。

圖1 不同輔料添加量對菌絲生長速率的影響Fig. 1 Effects of different amount of excipients on mycelial growth rate

圖2 不同輔料添加量對原基形成時間的影響Fig.2 Effect of different amount of excipients on the formation time of primordium
不同輔料對生產周期的影響見圖3。
由圖3 可知,不添加輔料時,生產周期為122 d,由圖3a 可知,玉米粉添加量小于15%時,隨著玉米粉的添加,生產周期縮短,玉米粉添加量為15%時,生產周期最短,110 d 即可采收。擬合方程計算得,玉米粉添加量為14.46%時,生產周期最短,為110 d;由圖3b 可知,面粉添加量在6%~24%范圍內,生產周期均小于對照,面粉添加量為12%~18%時,生產周期最短,105 d 即可采收,擬合方程計算得,面粉添加量為15.3%時,生產周期最短,為105 d;由圖3c 可知,麩皮添加量小于15%時,生產周期與對照相似,在120 d 左右,當麩皮添加量大于15%時生產周期大于對照,需130 d 方能采收,經擬合方程計算得,麩皮添加量為11%時,生產周期最短,為113 d;添加玉米芯生產周期明顯增長,生產周期長達140 d。

圖3 不同輔料添加量對生產周期的影響Fig.3 Effect of different amount of excipients on production cycle

圖4 不同輔料添加量對產量的影響Fig.4 Effect of different amount of excipients on yield
不同輔料對產量的影響見圖4。
由圖4 可知,不添加輔料時,繡球菌平均袋產量為122 g,玉米粉、面粉、麩皮均有增產效果,由圖4a 可知,添加玉米粉對繡球菌增產效果較好,玉米粉添加量小于20%時,隨著玉米粉的添加,繡球菌產量快速增加,玉米粉添加量為20%時產量最大值164.0 g/袋,此后添加玉米粉產量緩慢下降,經擬合方程計算得當玉米粉添加量為22.3%時,繡球菌產量達到最高157.3 g/袋;由圖4b 可知,當面粉添加量低于18%時,隨著面粉的增加,產量快速增加,面粉添加量為18%時,產量達到最大,為184.0 g/袋,面粉添加大于18%時產量緩慢降低,經擬合方程計算得,當面粉添加量為19.21%時,產量達到最大值176.7 g/袋;由圖4c 可知,添加適量麩皮能提高繡球菌產量,但增產效果不明顯,麩皮添加量小于15%時,添加麩皮有增產效果,麩皮添加量為15%時,產量最大,為140.0 g/袋,經擬合方程計算得,當麩皮添加量為16.8%時,產量達到最高138.4 g/袋;由圖4d 可知,隨著玉米芯添加量的增加,繡球菌產量逐漸下降,添加玉米芯不利于繡球菌增產。
玉米粉中含有較多碳水化合物和粗蛋白可以為繡球菌生長提供碳源和氮源,還含有多種維生素和微量元素。因而玉米粉可以為繡球菌提供碳源,氮源外,還有各種微量成分有利于繡球菌生長。本試驗中,以玉米粉為輔料栽培繡球菌時,玉米粉添加量為15%~20%時,菌絲生長速率較快,生產周期最短,子實體產量達到最高,但是玉米粉的粒度較小,含有淀粉成分,添加過多玉米粉,使栽培基質粘結,透氣性差,不利于繡球菌生長發育。
面粉的主要成分為淀粉,為繡球菌生長提供碳源,王偉科[14]、游雄[15]等研究表明繡球菌菌絲生長的最適碳源為淀粉,本試驗中以面粉為輔料栽培繡球菌時,面粉添加量控制在18%左右,菌絲生長速率快,原基形成快,生產周期短,子實體產量可達最高。但面粉添加超過18%時,不利于繡球菌生長發育,這可能由于添加過量面粉導致基質粘結,透氣性降低,從而影響繡球菌生長。
麩皮是小麥面粉生產的副產物,在食用菌栽培中主要作為氮源,本試驗中,麩皮添加量小于15%時,有利于繡球菌生長,添加量超過15%時菌絲生長速率顯著下降,原基形成時間延長,栽培周期延長,繡球菌產量降低,可能是由于麩皮含量過高,使培養基中的氮含量過高,碳氮比過低,從而不利于繡球菌生長。
玉米芯可作為多種食用菌栽培的原料,適量添加玉米芯有利于增產[16],但以玉米芯為輔料栽培繡球菌時,菌絲稀疏,菌絲生長速率降低,原基形成時間長達90 d,栽培周期長達140 d,產量下降。
通過以上分析可以看出栽培輔料及添加量不同,繡球菌的菌絲生長速率、原基形成時間、栽培周期和產量均存在差異性。菌絲的生長速率與原基形成時間、栽培周期及產量之間具有明顯相關性。在工廠化生產中,注重縮短栽培周期,提高產量,栽培周期短不僅可以使鮮菇提前上市,還有助于降低管理生產成本。因此結合栽培周期,子實體產量綜合比較四種輔料,添加玉米粉,麩皮,面粉均能提高子實體產量有助于縮短栽培周期,以面粉添加量為18%左右,子實體產量最高為184 g/袋,栽培周期最短為105 d,為最優輔料選擇,以玉米粉為輔料,玉米粉添加量為15%~20%左右較優,麩皮對產量提高影響較小,添加玉米芯不利于繡球菌生長。