王 哲 王升厚 柳葉飛 王 澤 趙洪新 趙曉云 徐方旭
(1.沈陽師范大學生命科學學院,遼寧沈陽 110034;2.沈陽師范大學實驗教學中心,遼寧沈陽 110034;3.浙江理工大學生命科學與醫藥學院,浙江杭州 310018;4.沈陽藥科大學生命科學與生物制藥學院,遼寧沈陽 110016)
野生蛹蟲草主要分布在我國的東北地區及河北、廣西等省區,遼寧省在1986年便發現蛹蟲草[1],其化學成分和藥理作用與冬蟲夏草相近,是冬蟲夏草的最理想替代品[2]。近年來,蛹蟲草經過人工馴化培育,技術手段趨向成熟,已經實現規模化生產。沈陽市是我國最早人工栽培蛹蟲草的地區[3],經分析證實,人工培育的蛹蟲子實體中含有豐富的:蟲草素、腺苷等活性物質,蟲草素作為一種核苷類似物,有著廣泛的生物學功能,不僅可以作為抗癌的藥物[4],還對治療白血病有顯著功效[5],目前開發前景廣闊[6]。
1.1 試驗材料供試菌種的編號為C02,是實驗過程中篩選出來的菌種之一,由沈陽市農業科學院食用菌研究所提供。培養基分為3種,即母種培養基、液體菌種培養基和栽培種培養基。
1.2 測定方法
1.2.1 母種制作 (1)將新鮮無芽無病變的馬鈴薯去皮,切成0.3~0.8 cm的條狀,加水煮汁,約10 min后,煮至熟而不爛狀,用8層紗布進行過濾。
(2)將濾液定容后加入瓊脂粉攪拌均勻,再加入葡萄糖、磷酸二氫鉀、無水硫酸鎂、維生素B1等,加熱煮沸,分裝到試管中。
(3)在121℃的環境中,高壓滅菌25 min,滅菌結束溫度降至80℃以下,趁熱取出試管擺斜面,培養基稍低于試管的2/3處即可(切勿沾到棉塞,防止雜菌滋生),冷卻凝固后備用。
(4)接種,將 10種編號為 C01、C02、C03、C04、C05、C06、C07、C08、C09、C10的母種分別繼代,用無菌接種鏟在母種最前端取黃豆粒大小,接種到新的培養基上,在20℃的環境中避光黑暗培養,空氣濕度控制在65%左右,10d后見自然光,共培養15 d,觀察其長勢及轉色情況。
1.2.2 液體菌制作 (1)將玉米粉充分溶于水后,再加熱煮沸。
(2)定容后,加入葡萄糖、磷酸二氫鉀、無水硫酸鎂,蛋白胨、維生素B1碾碎煮沸,攪拌均勻后分裝到250 mL的三角瓶中,裝液量占三角瓶的1/3~1/2,迅速封口。
(3)裝入立式高壓滅菌鍋中,在123℃的環境中滅菌40 min,冷卻后備用。
(4)接種,將剩余8種編號為C02、C03、C05、C06、C07、C08、C09和C10的母種進行液體種接種,在超凈工作臺上將母種試管取0.5 m3大小的菌塊,接種于液體培養基中,溫度控制在21℃,搖床頻率120 r/min,培養6 d,觀察菌球生長速度及菌球是否均勻一致。5
1.2.3 瓶載培養基制作 (1)將14種雜糧(燕麥、小米、高粱米、玉米、糙米、黃豆、蕎麥、薏米、綠豆、紅豆、黑豆、黑米、大米和小麥),分別裝入750 mL的罐頭瓶中,每瓶35 g。
(2)按常見小麥培養基的料水比1∶1.6加清水,即56 mL/瓶,封口。
(3)水平裝入立式高壓滅菌鍋中,在123℃的環境中滅菌2 h,待冷卻后備用。
(4)在超凈工作臺上接種,取8種液體菌種,用無菌水將菌種稀釋,稀釋倍數為1∶5,每瓶接種稀釋液5 mL。
1.2.4 出草管理 (1)出草室消毒。發菌前,對出菇室進行消毒。1 m3空間用15 mL的40%甲醛加入14 g高錳酸鉀消毒45 min,開窗通風24 h后可進入發菌。
(2)發菌溫度保持在18℃,當菌種萌發后升至20℃,將空氣相對濕度控制在60%左右,避光黑暗培養7 d。
(3)當菌絲長滿料面、穿透底面近2/3后,見光培養,每天光照18~20 h,白天散射自然光,夜晚采用日光燈補充光照。溫度控制在20℃,空氣濕度控制在80%,每天通風0.5 h。當原基出現后,將瓶口塑料膜封口膜扎眼通氧,加強瓶內外氣體交換,溫度保持在22℃,待草芽長出3~4 cm后補充水分,空氣濕度調為85%,每天通風2~3次,每次30~50 min,連續培養60 d左右,觀察子實體的長勢及商品性。收獲后,將其在55℃的恒溫箱中干燥至恒重,干重稱重,并計算生物轉化率。
1.2.5 優化料水比 當料水比為1∶1.6時,觀察14種碳源的發菌情況、轉色情況、原基形成情況等,觀察結束后記錄其長勢情況,并對不適宜的料水比進行調整,直至調整到適宜蛹蟲草生長為止。
2.1 發菌轉色結果由圖1可知,培養基F發菌比較緩慢,見光后邊緣輕微轉色,料面中心內不發菌;培養基I和培養基J不轉色;培養基K僅邊緣發菌,見光轉色不均勻,菌絲不吃料。圖2發菌均勻,見光轉色快,菌絲吃料。

圖1 未發菌及發菌不轉色的碳源培養基

圖2 發菌及轉色正常的碳源培養基
2.2 料水比優化栽培試驗結果通過多次栽培,觀察發菌、轉色及原基情況,根據實際情況調節料水比,得到表1。

表1 料水比調節表
由表1可知,第一批料水比為1∶1.6,發現培養基F、I、J、K未發菌或發菌少,故直接淘汰,其他除培養基D水分偏少外,其余水分都偏多;根據第一批栽培結果進行料水比調整,直至得到最適料水比。通過圖3可知,菌絲要平鋪料面,無氣生菌絲及厚菌皮,培養基不能太干燥,發菌后不能露出雜糧顆粒等。

圖3 優化料水比后發菌情況
通過優化試驗得到適宜的料水比:A為1∶1.4,B為1∶1.1,C為1∶1.4,D為1∶1.7,E為1∶1.1,G為1∶1.4,H為1∶1.6,L為1∶1.1,M為1∶1.1,CK為1∶1.6。研究結果能夠為蟲草產業發展奠定基礎。