新鮮巨菌草對平菇胞外酶活性以及栽培料營養(yǎng)成分變化的影響

劉欣怡　陳敏　雷雅婷　李晶　王錦峰　劉斌　林占熺

摘要：以新鮮巨菌草為栽培料，與巨菌草干草及木屑進行對比，制作平菇栽培種，測定平菇生長發(fā)育過程中幾種胞外酶活性及栽培料營養(yǎng)成分含量的變化。結(jié)果顯示：新鮮巨菌草與巨菌草干草為栽培料的平菇的羧甲基纖維素酶、半纖維素酶、濾紙酶、多酚氧化酶活力變化趨勢基本相同，均隨生育期延長逐漸降低，漆酶活性變化趨勢為先升高后降低;木屑為栽培料的平菇，半纖維素酶、多酚氧化酶和漆酶活力隨生育期延長先升高后下降，羧甲基纖維素酶活力逐漸降低，濾紙酶活力幾乎無變化。新鮮巨菌草的多酚氧化酶活力較其他2種栽培料高。以巨菌草鮮草為栽培料時，平菇接種后的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量在不同生長時期均在下降;以巨菌草干草為栽培料時，平菇接種后干草的半纖維素含量在不同生長時期均在下降，纖維素、木質(zhì)素的含量在菌糟時期有所上升;以木屑為栽培料時，平菇接種后到菌絲體滿袋時期，纖維素、半纖維素、木質(zhì)素含量上升，之后開始下降，木質(zhì)素含量以較快速率下降。所有栽培料蛋白質(zhì)含量的變化趨勢均為先下降后上升，且菌糟時期的蛋白質(zhì)含量都要比未接種時要高。研究表明，新鮮巨菌草對平菇的胞外酶活性及栽培料的營養(yǎng)成分有影響，且巨菌草栽培料在菌糟時期大大增加栽培料中的蛋白質(zhì)含量，可以嘗試將栽培后的菌糟當成飼料再次利用。

關(guān)鍵詞：巨菌草;平菇;栽培料;胞外酶;營養(yǎng)成分

中圖分類號： S646.1+40.4

文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2020）02-0159-05

收稿日期：2018-12-12

作者簡介：劉欣怡（1992—），女，安徽合肥人，碩士研究生，主要從事食（藥）用菌方向相關(guān)研究。E-mail：523236125@qq.com。

通信作者：林占熺，研究員，主要從事菌草及食（藥）用菌方向相關(guān)研究。Tel：（0591）83789223;E-mail：lzxjuncao@163.com。

平菇（Pleurotus ostreatus）在自然界中歸屬于側(cè)耳屬（Pleurotus），栽培廣泛、產(chǎn)量巨大，在我國每個地方基本都有種植。作為人們最為喜愛的菌類之一，平菇肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富，是世界上種植面積最為廣泛的食用菌之一。平菇在食用菌業(yè)中占比七成，是食用菌中最主要的組成成分。然而平菇栽培料的種類不多，其價格容易受到栽培料價格波動的影響，本研究采用一種新的培養(yǎng)料，為平菇的栽培配方提供了一個新的思路。

菌草栽培平菇已有一些相關(guān)研究[1]，人們對平菇的產(chǎn)量及品質(zhì)也越來越關(guān)注。近年來，有關(guān)平菇的胞外酶活性及栽培料營養(yǎng)成分影響也有報道，也有一些菌草栽培食用菌的報道[2]，但關(guān)于新鮮巨菌草栽培平菇的報道則很少。常規(guī)菌草須要曬干后才能使用，新鮮巨菌草不須晾曬，即采即用，極大地節(jié)省了栽培料的準備時間，且減少了拌料時的加水量。本研究通過探究平菇生長過程中的胞外酶活性及栽培料營養(yǎng)成分的變化，探究新鮮巨菌草對平菇生長的影響，為新鮮巨菌草栽培食用菌提供了思路和研究方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試菌株 本試驗所用平菇菌株969，由國家菌草工程技術(shù)研究中心提供。

1.1.2 栽培料的原料 本試驗所用的木屑、麥麩、石膏均由當?shù)厥袌鲑徺I。巨菌草（Pennisetum giganteum Z.Z. Lin）鮮草由國家菌草工程技術(shù)研究中心提供，經(jīng)研究所提供的鮮草粉碎機粉碎后使用。巨菌草干草由鮮草粉日曬至完全干燥而成，再經(jīng)由研究所提供的干草粉碎機粉碎后使用。

1.1.3 培養(yǎng)基的配制 PDA固體培養(yǎng)基：去皮馬鈴薯200 g，沸水煮20 min，8層紗布過濾，加入葡萄糖20 g，瓊脂20 g，定容至1 000 mL，pH值6.5～7.0。

PDA液體培養(yǎng)基：去皮馬鈴薯200 g，沸水煮 20 min，8層紗布過濾，加入葡萄糖20 g，瓊脂20 g，酵母提取液2 g，KH2PO4 1 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，溶解定容至1 000 mL，pH值6.5～7.0。

1.2 試驗方法

1.2.1 栽培平菇 母種的培養(yǎng)：用“1.1.2”節(jié)中的方法配制好PDA固體培養(yǎng)基，分裝到20 cm×20 cm的試管中，進行試管的斜面培養(yǎng)。待菌絲長滿，放入4 ℃冰箱中待用。

液體菌種的培養(yǎng)：用“1.1.2”節(jié)中的方法配制好PDA液體培養(yǎng)基，分裝到250 mL的錐形瓶中，每個錐形瓶裝入 100 mL 液體培養(yǎng)基。放入高壓滅菌鍋中滅菌，用接種鏟切下3塊大小適中的布滿濃白菌絲的瓊脂塊，放入錐形瓶中。在搖床中培養(yǎng)，溫度設(shè)置為25 ℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，培養(yǎng)7 d。

栽培料的配制：栽培料制作方法如表1所示。挑選生長適中的巨菌草鮮草以及干燥的、沒有產(chǎn)生霉變的、健康的麩皮，按栽培料配方要求的量均勻堆灑，用2%石灰拌料，一邊加水一邊攪拌，使各種栽培料原料能夠充分混勻，隨即五指握緊攪拌料，可在指縫中看到水滴卻不落下時即可停止繼續(xù)加水。

栽培料裝袋：將攪拌好的栽培料裝入44 cm×22 cm×0.04 cm 的聚乙烯筒袋內(nèi)，每袋裝入360 g栽培料，相同栽培料設(shè)置12個重復。裝袋完成后將聚乙烯袋擦拭干凈，袋口扎緊，為下一步滅菌做準備。

滅菌：將準備好的菌袋和接種工具放置在高壓滅菌鍋中滅菌120 min，滅菌溫度設(shè)置為121 ℃。滅菌結(jié)束后，待氣壓下降將菌袋取出。

接種：在超凈工作臺中接種，菌袋放入前先將超凈工作臺中的紫外燈打開20 min，之后將滅好菌的菌袋和接種工具放入，繼續(xù)在紫外光燈下滅菌 20 min。接種前用85%乙醇消毒雙手，在乙醇燈下進行接種工作。使用液體菌種接種，每袋接種量15 mL。

菌絲生長：將接種后的菌袋放在國家菌草工程技術(shù)研究中心的恒溫培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)，溫度控制在 25 ℃ 左右，其間保持房間干凈和通風。培養(yǎng)1個月左右后，菌絲基本可長滿菌袋。

出菇：將長滿菌絲的袋口割開，此時要保持室內(nèi)的空氣相對濕度為90%～95%，室內(nèi)溫度保持在15～20 ℃，注意通風。

采收：在平菇菌蓋的邊緣稍微有內(nèi)卷時即可采摘，不要等菇傘完全張開。

1.2.2 對平菇生長過程中胞外酶活性的測定 使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司提供的羧甲基纖維素酶試劑盒、濾紙酶試劑盒、纖維素酶試劑盒、半纖維素酶試劑盒、多酚氧化酶試劑盒、漆酶試劑盒測定。分別在平菇菌絲體滿袋期、幼菇期、子實體成熟期提取不同胞外酶的粗酶液，在國家菌草工程技術(shù)研究中心測定酶活力。羧甲基纖維素酶活力單位定義：1 g組織1 min催化產(chǎn)生1 μg葡萄糖定義為1個酶活力單位。半纖維素酶活力單位定義：在50 ℃、pH值4.8條件下，1 g樣品1 min分解木聚糖產(chǎn)生1 nmol還原糖所需要的酶量為1個酶活力單位。濾紙酶活力單位定義：在50 ℃、pH值4.6條件下，1 g組織1 min分解濾紙產(chǎn)生1 mg葡糖糖所需的酶量為1個酶活力單位。多酚氧化酶活力單位定義：1 g組織在1 mL反應體系中1 min使525 nm處吸光度變化0.005為1個酶活力單位。漆酶活力單位定義：1 g樣品1 min氧化1 nmol底物2，2-聯(lián)氮-二（3-乙基-苯并噻 唑-6-磺酸）二銨鹽（ABTS）所需的酶量為1個酶活力單位。

1.2.3 對平菇生長過程中栽培料營養(yǎng)成分含量的測定 使用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司提供的纖維素含量測試盒、木質(zhì)素含量測試盒、半纖維素含量測試盒、BCA蛋白含量測試盒測定。分別于平菇未接種、菌絲體滿袋期、菌糟期在國家菌草工程技術(shù)研究中心實驗室測定栽培料的營養(yǎng)成分。

2 結(jié)果與分析

2.1 平菇生長過程中不同栽培料對平菇胞外酶活性的影響

2.1.1 羧甲基纖維素酶活力的變化 如圖1所示，菌絲體滿袋期，巨菌草鮮草為栽培料的平菇羧甲基纖維素酶活力最高;幼菇期、子實體成熟期，均是木屑為栽培料的活力最高。在平菇生長過程中，不同栽培料的羧甲基纖維素酶活力的變化趨勢基本相同，平菇菌絲體滿袋期的酶活力最旺盛，之后開始下降;菌絲體滿袋后到幼菇形成時期酶活力下降的比較快，其中巨菌草鮮草為栽培料的平菇酶活力下降最快;幼菇形成后到子實體成熟這段時期雖有所下降，但下降速度變慢。

2.1.2 半纖維素酶的活力變化 如圖2所示，菌絲體滿袋期，巨菌草干草為栽培料的平菇半纖維素酶活力最高;幼菇期、子實體成熟期，均是木屑為栽培料的活力最高。以巨菌草為栽培料的平菇半纖維素酶活力趨勢基本一致;以木屑為栽培料的活力先升高后下降;幼菇形成后到子實體成熟階段，不同栽培料的酶活力皆有所下降，趨勢相似。

2.1.3 濾紙酶的變化 如圖3所示，菌絲體滿袋期，以巨菌草干草為栽培料的平菇濾紙酶活力最高;幼菇期、子實體成熟期均以巨菌草鮮草為栽培料的酶活力最高。幼菇期，以巨菌草為栽培料的平菇濾紙酶活力的趨勢基本一致，在菌絲體滿袋后開始下降，其中巨菌草干草的濾紙酶活力迅速下降;幼菇形成后到子實體成熟期，不同栽培料的平菇半

纖維素酶活力幾乎無變化。

2.1.4 多酚氧化酶的變化 如圖4所示，在菌絲體滿袋期、幼菇期、子實體成熟期均以巨菌草鮮草為栽培料的平菇多酚氧化酶活力最高。以巨菌草為栽培料的平菇多酚氧化酶活力的變化趨勢基本一致;以木屑為栽培料的平菇在菌絲體滿袋到幼菇形成時期，多酚氧化酶的活力有所上升，在幼菇形成后到成熟期，多酚氧化酶的活力稍有下降。

2.1.5 漆酶的變化 如圖5所示，菌絲體滿袋期，以巨菌草干草為栽培料的平菇漆酶活力最高;在幼菇期、子實體成熟期均以巨菌草鮮草為栽培料的活力最高。不同栽培料的平菇漆酶活力變化趨勢基本一致，均為先升高后降低。

2.2 平菇生長過程中不同栽培料營養(yǎng)成分含量的變化

2.2.1 纖維素含量的變化 如圖6所示，在未接種時，巨菌草鮮草為栽培料配方的纖維素含量最高;在菌絲體滿袋期、菌糟期均以木屑為栽培料的含量最高。以巨菌草為栽培料配方的纖維素含量變化趨勢基本一致，纖維素含量都是先以較快速率下降后變化緩慢，以巨菌草鮮草纖維素含量微微下降，巨菌草干草纖維素含量微微上升;以木屑為栽培料配方的纖維素含量先上升后下降，但最后纖維素含量還是比未接種時有所升高。

2.2.2 半纖維素含量的變化 如圖7所示，在未接種時，巨菌草干草為栽培料配方的半纖維素含量最高;在菌絲體滿袋期，以木屑為栽培料的含量最高;菌糟期，以巨菌草鮮草為栽培料的含量最高。未接種到菌絲體滿袋時，不同栽培料的半纖維素含量變化趨勢基本一致（巨菌草的半纖維素含量變化趨勢基本一致，木屑的半纖維含量先微微上升再下降），菌絲體滿袋后半纖維素含量一直下降，巨菌草鮮草的半纖維素含量下降速率較緩。

2.2.3 木質(zhì)素含量的變化 如圖8所示，未接種時和菌糟時期，均以巨菌草干草為栽培料配方的木質(zhì)素含量最高;菌絲體滿袋時，以木屑為栽培料的含量最高。不同栽培料的木質(zhì)素含量變化趨勢不一致，巨菌草鮮草的木質(zhì)素含量在未接種時最低，且一直呈下降趨勢;巨菌草干草的木質(zhì)素含量在未接種到菌絲體滿袋期呈下降趨勢，菌絲體滿袋后到菌糟期，木質(zhì)素含量有所上升;木屑的木質(zhì)素含量在未接種到菌絲體滿袋期有所上升，菌絲體滿袋后到菌糟期以較快速率下降。

2.2.4 蛋白質(zhì)含量的變化 如圖9所示，未接種時，以木屑為栽培料配方的蛋白質(zhì)含量最高;菌絲體滿袋期，以巨菌草鮮草為栽培料的含量最高;在菌糟期，以木屑為栽培料的含量最高。不同栽培料的蛋白質(zhì)含量變化基本一致，均在未接種到菌絲體滿袋期時下降，以木屑為栽培料下降速度最快;在菌絲體滿袋到菌糟期含量上升，上升速率均較快。

3 討論與結(jié)論

3.1 平菇生長過程中胞外酶活性的變化

木質(zhì)素酶系和纖維素酶系是研究食用菌胞外酶活力的主要兩大酶系。本試驗所研究的羧甲基纖維素酶、濾紙酶皆屬于纖維素酶系，多酚氧化酶和漆酶屬于木質(zhì)素酶系。結(jié)果表明，新鮮巨菌草會對平菇子實體生長過程中的胞外酶活力產(chǎn)生影響。不同栽培料平菇的生長過程中，羧甲基纖維素酶活力變化趨勢基本相同，但酶活力大小有所不同;以巨菌草為栽培料的平菇半纖維素酶活力的變化趨勢基本一致，以木屑為栽培料的平菇半纖維素酶活力在菌絲體滿袋期時最低，再升高，之后下降，這可能是因為木屑中的半纖維素含量較少，所以木屑不會優(yōu)先分解半纖維素;在菌絲體滿袋期，以巨菌草干草為栽培料的平菇濾紙酶有較高活力，以巨菌草鮮草和木屑為栽培料的平菇濾紙酶活力都很低，而且?guī)缀鯖]有什么變化;以巨菌草為栽培料的平菇多酚氧化酶活力的變化趨勢基本一致，以木屑為栽培料的平菇在菌絲體滿袋到幼菇形成時期，多酚氧化酶的活力有所上升，幼菇形成后到成熟期，多酚氧化酶的活力稍有下降，由此可推斷，幼菇生長階段巨菌草和木屑所利用的營養(yǎng)成分可能不同，導致多酚氧化酶變化趨勢不同;不同栽培料的平菇漆酶活力變化趨勢基本一致，菌絲滿袋到幼菇形成時期不同栽培料的漆酶活力都以較快的速度上升，到幼菇期達到頂峰，從幼菇形成到子實體成熟時期，不同栽培料的漆酶活力均有所下降，由此可推斷，漆酶在平菇幼菇生長到子實體成熟階段起促進作用[3-12]。

3.2 平菇生長過程中栽培料營養(yǎng)成分含量的變化

本試驗測定了平菇生長過程中不同栽培料的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)含量的變化。可能由于巨菌草干草與鮮草栽培料皆為粉末，故取樣時粉末對應的位置也許不同，故鮮草纖維素含量比干草稍高。結(jié)果表明，未接種時，巨菌草鮮草的纖維素含量最高，巨菌草干草的木質(zhì)素含量較鮮草高，巨菌草鮮草與干草的半纖維素含量差別不大，由此推斷，巨菌草在經(jīng)過暴曬后，可能經(jīng)過了一些物理和化學變化，使木質(zhì)素含量上升，纖維素含量降低。菌絲體滿袋期時，巨菌草的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)含量皆有所下降。由酶活力數(shù)據(jù)可知，此時巨菌草纖維素酶（羧甲基纖維素酶、半纖維素酶、濾紙酶）和木質(zhì)素酶（多酚氧化酶、漆酶）的活力都較高，推測平菇在菌絲體生長階段有利用巨菌草中的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。木屑的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的含量在此時期均有所上升，由酶活力結(jié)果可知，此時期幾乎所有酶的活力均較低，推斷可能是因為以木屑為栽培料的配方先分解了別的物質(zhì)[13]。

蛋白質(zhì)富含能量。由本研究結(jié)果可知，在未接種到菌絲體滿袋期時所有栽培料的蛋白質(zhì)含量均呈下降趨勢，且木屑配方的蛋白質(zhì)含量下降速率最快，推斷可能以木屑為栽培料的平菇菌絲體先分解蛋白質(zhì)，在之后的階段再開始利用其他營養(yǎng)成分。巨菌草在變?yōu)榫銜r蛋白質(zhì)含量較未接種時有所上升，此時的巨菌草菌糟可以嘗試作為飼料使用，具有很好的循環(huán)利用性。這一點也與宋瑞清等的報道[14]相符合。

3.3 結(jié)論

本研究通過試驗探究新鮮巨菌草對栽培平菇的影響，初步探索了新鮮巨菌草對平菇生長過程中胞外酶活力及栽培料營養(yǎng)成分含量的變化，確定新鮮巨菌草作為平菇栽培料的可行性，并為巨菌草菌糟作為飼料的可行性作出了初步探索，為之后的基礎(chǔ)研究提供了理論依據(jù)。

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