猴頭菇不同生長階段8種胞外酶活性的變化*

岳 影，王安寧，馬茹欣，伊靜茹，湯爽爽，初 洋，劉曉玲，董新偉

（煙臺大學生命科學學院，山東 煙臺 264005）

猴頭菇（Hericium erinaceus） 屬擔子菌門（Basidiomycota） 傘菌綱 （Agaricomycetes） 紅菇目（Russulales） 猴頭菌科 （Hericiaceae） 猴頭菌屬（Hericium），因其子實體形似猴子的頭而得名，既是一種食用山珍又是重要的藥用真菌[1]。近年來猴頭菇在全國范圍內已經普遍栽培，目前對其栽培技術、化學組成和營養價值[2-4]已經進行廣泛研究。現代醫學和藥理學的很多研究表明，猴頭菇多糖具提高免疫力[2]、抗腫瘤[3-4]等多種生理功能；猴頭菇子實體可治療胃、十二指腸潰瘍[5]。

食用菌在生長過程中會分泌胞外酶降解生物大分子，如纖維素、半纖維素和木質素等，為生長發育提供所需營養[6]。在不同生長階段和不同生長環境下，不同胞外酶的活性不同。因此，研究猴頭菇胞外酶的分泌特點、活性大小和動態變化，對了解猴頭菇在不同生長發育階段對其培養基中生物大分子的降解利用情況有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

猴頭菇（H.erinaceus） 菌種來源于煙臺大學應用微生物實驗室保藏。

1.2 培養基配方

棉籽殼78%、麥麩20%、石膏1%、蔗糖1%。

1.3 栽培方法

采用袋栽方法，按上述配方配比，料水比為1.0∶1.4，將培養料攪拌均勻后裝入 17 cm×33 cm×0.005 cm的聚丙烯袋中，每袋裝干料300 g。滅菌、接種、栽培管理等按常規方法進行。

1.4 粗酶液的制備

在猴頭菇生長的7個階段，即菌絲長至1/3袋期、菌絲長至半袋期、菌絲長至滿袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮間期（采摘后第6天），取待測樣品各3袋；將培養料倒出后充分混勻，多點取樣，組成2份樣品各20 g；1份樣品加純凈水100 mL，20°C 浸提 4 h，4 層紗布過濾后，4 000 r·min-1離心10 min，上清液即為粗酶液；另1份樣品在80℃恒溫箱中烘干至恒重，用于計算酶活力。

1.5 酶活性的測定方法

羧甲基纖維素酶（CMC酶）、濾紙纖維素酶（FP酶）、半纖維素酶（HC酶）、淀粉酶和果膠酶活性的測定參照王玉萬等[7]所述的方法進行。CMC酶和淀粉酶的活力單位（U） 定義為：1 g干培養物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個活力單位；FP酶活力單位（U）定義為：1 g干培養物中的酶與底物作用60 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個活力單位；HC酶活力（U）單位定義為：1 g干培養物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg木糖，為一個活力單位；果膠酶活力單位（U） 定義為：1 g干培養物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg半乳糖醛酸，為一個活力單位。

漆酶參照潘迎捷[8]等的方法進行測定，漆酶活力單位（U） 定義為：1 g干培養物中的酶每分鐘使OD600改變0.01，為一個活力單位；β-葡萄糖苷酶按照李華[9]等的方法進行測定，酶活力單位（U）定義為：1 g干培養物中的酶與底物作用30 min釋放出1 mg葡萄糖，為一個活力單位；過氧化酶參照張志良[10]等的方法，過氧化酶活力單位（U）定義為：1g干培養物中的酶每分鐘使OD470改變0.01，為一個活力單位。

2 結果與分析

2.1 猴頭菇菌絲生長速度、產量及生物學效率

由試驗數據統計得知，袋料猴頭菇菌絲生長速度為0.40 cm·d-1，共統計了兩潮菇的產量平均每袋為209.63 g，生物學效率達70%。

2.2 胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶活性變化

猴頭菇不同生長期胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶的活性變化結果見圖1。圖中7個生長階段分別表示菌絲長至1/3袋期、半袋期、滿袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮間期。

由圖1可知，猴頭菇生長期間胞外CMC酶在菌絲滿袋時有一個峰值出現，在子實體成熟期達到最大峰值，采后又下降到前期活性。FP酶在半袋期和幼菇期各出現一次活性峰值，采后也有所下降。β-葡萄糖苷酶在菌絲生長階段活性較高，在幼菇期出現活性高峰，采后也有所下降。

2.3 胞外淀粉酶、果膠酶和HC酶活性變化

猴頭菇不同生長期胞外果膠酶、淀粉酶和HC酶的活性變化結果見圖2。圖中7個生長階段意義同圖1。

如圖2所示，猴頭菇胞外淀粉酶活性在菌絲生長階段較高，在子實體發育階段較低，采后有所下降。果膠酶菌絲生長前期活性較高，滿袋時活性下降，原基期后上升，幼菇期達到最大，采后又下降。猴頭菇生長階段胞外HC酶逐漸升高，到子實體成熟期達到最大值，采后也開始下降。

2.4 胞外過氧化物酶和漆酶的活性變化

猴頭菇不同生長期胞外漆酶和過氧化物酶的活性變化結果見圖3。圖中7個生長階段意義同圖1。

由圖3可知，猴頭菇胞外過氧化物酶在菌絲長至1/3袋時活性最大，之后逐漸下降，到成熟期降到最低，采后有所升高，而漆酶在整個生長階段都較為平穩，在成熟期最低，采后也有所升高。

3 小結與討論

棉籽殼是較為常用的栽培食用菌原材料，作為主料栽培猴頭菇也取得了較好的效果，生物學效率可達70%以上。在猴頭菇整個生長階段均能測得8種胞外酶活性。

在菌絲生長階段胞外CMC酶、FP酶、β-葡萄糖苷酶、果膠酶、淀粉酶和過氧化物酶均有相應的活性高峰出現，有利于猴頭菇菌絲分解利用各種營養物質迅速生長。在子實體幼菇期到成熟期胞外纖維素酶（CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶）、半纖維素酶（HC酶）、果膠酶均有一個活性高峰。猴頭菇是在栽培中出菇較快的一種食用菌，一般接種后20 d～25 d即可出菇，經常菌袋還未長滿就出菇，這可能和多數胞外酶在菌絲生長階段和子實體發育階段有2個活性高峰出現，可充分降解營養物質，提高子實體發育營養供應有關。

淀粉是一種較易利用的碳源，因此猴頭菇生長前期較多地降解及利用淀粉，到了后期培養基中的淀粉已經較少，酶活性相對也較低。漆酶和過氧化物酶是降解木質素的酶類，過氧化物酶在生長階段逐漸降低但漆酶較為穩定。說明猴頭菇前期對木質素的降解較多，后期較少，2種胞外酶在子實體成熟期最低但采后卻上升，與其他酶的趨勢不同。

采后大多數酶活性都有所下降，這與金頂側耳[11]、姬松茸[12]、灰樹花[13]等菌類較為相似。主要是采收后需要的營養物質減少，使菌絲分泌的胞外酶活性降低但仍有活性，從而為下一潮菇的生長提供養分。