秀珍菇菌絲生物學特性研究

王雪婷袁菁藝鄭苗欣龍澤雄黃宇林莫轉林莫美華

(1.華南農業(yè)大學食品學院，廣東 廣州 510642；2.華南農業(yè)大學基礎實驗與實踐訓練中心，廣東 廣州 510642)

秀珍菇是平菇的一種，在分類學上屬于真菌門、擔子菌綱、傘菌目、側耳科、側耳屬，是20世紀90年代在臺灣首先選育出的平菇(側耳)新品種[1]。秀珍菇菌絲體在培養(yǎng)基中均呈白色、纖細絨毛狀，菌絲有鎖狀聯(lián)合[2]，菌落外觀較普通平菇菌絲細、薄，平坦、舒展，表面淺棕褐色，成熟后邊緣常呈波狀。秀珍菇是21世紀初從臺灣引進上海和福建，隨后規(guī)模迅速擴大，開始產業(yè)化栽培。國外多個國家和地區(qū)，如印度、荷蘭、韓國、美國、意大利、日本、東南亞等工業(yè)化栽培程度高，秀珍菇外形悅目，口感清脆，營養(yǎng)豐富，上市后很受歡迎[3,4]。由于栽培工藝簡單，抗逆性強，栽培周期短，出菇整齊，生物轉化率高，市場好，備受工廠化栽培廠的青睞。秀珍菇引入我國以來，衍生出許多新品種，先后出現在市場上，陸續(xù)在上海、福建、廣州、吉林、蘭州等地進行栽培試驗并且成功[5]。為此，筆者對獲得的一株秀珍菇菌株的菌絲生物學特性進行了研究，旨在探索該菌株生長適宜的條件，為該菌株的進一步開發(fā)利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

1.1.1 供試菌株

本實驗中秀珍菇菌種由佛山鵬鵠菌業(yè)有限公司提供。

1.1.2 培養(yǎng)基

培養(yǎng)基Ⅰ(PDA培養(yǎng)基)：去皮馬鈴薯200g，葡萄糖20g，瓊脂20g，加水定容至1L，pH自然。

培養(yǎng)基Ⅱ(PDA基礎培養(yǎng)基)：葡萄糖20g，蛋白胨2g，瓊脂粉20g，加水定容至1L，pH自然。

1.2 實驗方法

對秀珍菇母種生長培養(yǎng)基設置了6種碳源處理，6種氮源處理，7種碳氮比處理，6種無機鹽處理，6個溫度梯度處理和7個pH梯度處理，每個處理設5個重復，取長勢一致的PDA平板上的菌落，用直徑0.9cm的打孔器取長在同一直徑內的菌塊，接入相應的培養(yǎng)基中央，恒溫培養(yǎng)，菌絲萌發(fā)后，采用十字交叉法測量菌落直徑，每隔1d測量1次，記錄菌絲長勢，于24℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，觀測不同碳源對菌絲生長的影響[6]。生長速度計算公式：

生長速度s=菌落直徑(mm)/生長天數(d)

(1)

1.2.1 碳源

本實驗選取乳糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉、麥芽糖及果糖6種碳源，分別稱取上述碳源20g，代替培養(yǎng)基Ⅱ中的葡萄糖，以不添加任何碳源的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.2 氮源

本實驗采用酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、硝酸鈉、硫酸銨、尿素6種氮源，分別稱取上述氮源5g，代替培養(yǎng)基Ⅱ中的蛋白胨，以不添加任何氮源的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.3 碳氮比

保持葡萄糖的含量不變，調節(jié)培養(yǎng)基Ⅱ中蛋白胨的含量，配制碳氮比分別為10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1、35∶1、40∶1 7個水平的培養(yǎng)基，以不添加任何無機鹽的培養(yǎng)基作為陰性對照。

1.2.4 無機鹽

本實驗采用KH2PO4、MgSO4、KCl、CaCl2、ZnSO4、FeSO46種無機鹽，在培養(yǎng)基Ⅱ中分別加入質量濃度為1.0g·L-1、2.0g·L-1、3.0g·L-1、4.0g·L-1、5.0g·L-1、6.0g·L-1的KH2PO4和0.5g·L-1、1.0g·L-1、1.5g·L-1、2.0g·L-1、2.5g·L-1的MgSO4·7H2O、KCl、CaCl2，以及0.02g·L-1、0.06g·L-1、0.10g·L-1、0.14g·L-1、0.18g·L-1的ZnSO4·7H2O、FeSO4·7H2O。

1.2.5 溫度

采用本實驗所用的培養(yǎng)基Ⅰ，保持pH自然，接入菌塊后，分別放置在18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃溫度下的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

1.2.6 pH值

采用本實驗所用的培養(yǎng)基Ⅰ，分別把培養(yǎng)基的pH調為5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5。

1.3 數據處理

實驗結果采用平均數±標準差的方式表示，采用統(tǒng)計分析軟件DPS 9.5進行方差分析，文中每個柱狀圖及三線表中小寫字母相同表示差異不顯著(P>0.05)，小寫字母不同表示組間差異顯著(P<0.05)，采用Microsoft Excel軟件作數據處理及繪制圖形。

2 結果與分析

2.1 不同碳源對秀珍菇菌絲生長的影響

秀珍菇菌絲在添加了不同碳源的培養(yǎng)基以及無碳源的對照培養(yǎng)基上均能生長，且秀珍菇的生長速度、菌絲長勢及稀疏程度與碳源有明顯的相關性。如表1所示，以麥芽糖為碳源的培養(yǎng)基上秀珍菇菌絲生長速度最快，為7.9133mm·d-1。其次為果糖，生長速度為7.5700mm·d-1。在添加了乳糖的培養(yǎng)基上菌絲的生長速度最慢，僅為4.4867mm·d-1。

從菌絲長勢上看，添加了麥芽糖的培養(yǎng)基上菌絲長勢最好，表現為菌絲稠密、健壯、潔白、氣生菌絲豐富，菌落完整，且菌落邊沿整齊。其次為果糖和葡萄糖，表現為菌絲濃密，但色澤不如麥芽糖培養(yǎng)基上的菌絲潔白。在乳糖培養(yǎng)基上秀珍菇菌絲長勢最差。

2.2 不同氮源對秀珍菇菌絲生長的影響

從表2可以看出，秀珍菇菌絲在添加了不同氮源的培養(yǎng)基上生長速度有很大的區(qū)別，表明秀珍菇菌絲的生長對氮源有一定的選擇性。其中，在酵母膏培養(yǎng)基上，秀珍菇菌絲的生長速度最快，為6.3467mm·d-1，而且菌絲生長濃密、潔白，菌絲利用酵母膏為氮源時其生長速度及菌絲濃密程度和長勢顯著高于其他供試氮源。其次為蛋白胨培養(yǎng)基，菌絲生長速度達到4.18676mm·d-1，菌絲稍稀疏，長勢稍弱。在無機氮硝酸鉀和硫酸銨培養(yǎng)基上，菌絲生長速度稍次于蛋白胨，菌絲稀疏，顯著表現為長勢不良。以尿素為氮源的培養(yǎng)基上，菌絲生長速度最慢，菌絲稀疏，長勢弱，菌落色澤呈現淡黃。

2.3 不同碳氮比對秀珍菇菌絲生長的影響

如表3所示，當培養(yǎng)基中碳氮比為15∶1時，菌絲生長速度最快，達到5.8300mm·d-1，顯著高于其他碳氮比條件下菌絲的生長速度。其次是培養(yǎng)基碳氮比為10∶1和20∶1，2種碳氮比條件下生長速度無顯著差異，但是其生長速度與碳氮比為15∶1差異顯著。再次是碳氮比為25∶1和30∶1處理的培養(yǎng)基，菌絲生長速度分別為4.8633mm·d-1和4.8733mm·d-1，這2種碳氮比處理條件下也無顯著性差別。當培養(yǎng)基中碳氮比為35∶1或40∶1時，秀珍菇菌絲的生長速度明顯低于其他碳氮比處理組合。

從長勢上看，7個經調整碳氮比的培養(yǎng)基上菌絲均能正常生長。但15∶1碳氮比的培養(yǎng)基中秀珍菇菌絲生長長勢最為優(yōu)秀，菌絲健壯且潔白，菌落完整且菌落邊沿整齊，但這個比例下的秀珍菇菌絲生長較為稀疏。而當碳氮比為35∶1或40∶1時，菌絲長勢相比于其他組合稍弱，體現為菌絲較稀疏，菌落邊沿整齊度稍有參差，且其菌落色澤不如其他處理組合培養(yǎng)基上的菌絲潔白。

2.4 無機鹽對秀珍菇菌絲生長的影響

如圖1所示，在培養(yǎng)基中添加KH2PO4對秀珍菇菌絲的生長有促進作用，濃度為3g·L-1的KH2PO4對秀珍菇菌絲生長速度促進作用最為顯著，生長速度為6.9200mm·d-1，與不添加KH2PO4的培養(yǎng)基上的菌絲生長速度對比有顯著性差異。在培養(yǎng)基中加入濃度為2.0g·L-1的MgSO4對菌絲生長速度最快，為7.6333mm·d-1，與添加了其他濃度的MgSO4培養(yǎng)基上菌絲的生長速度有顯著的差異，見圖2。

在培養(yǎng)基中加入濃度為1.0g·L-1的CaCl2菌絲生長速度最快，為7.4900mm·d-1，與添加了其他濃度的CaCl2培養(yǎng)基上菌絲的生長速度有顯著的差異，見圖2。

圖2 MgSO4、KCl、CaCl2對秀珍菇菌絲生長的影響

對照組培養(yǎng)基中均未添加無機鹽KCl、ZnSO4、FeSO4，菌絲生長速度為6.3867mm·d-1,根據圖2、圖3和表4可以得出，在培養(yǎng)基上添加了KCl、ZnSO4、FeSO4這3種無機鹽對菌絲生長有明顯的抑制作用。

圖3 ZnSO4、FeSO4對秀珍菇菌絲生長的影響

表4 不同無機鹽最佳濃度對菌絲生長的影響比較

2.5 溫度對秀珍菇菌絲生長的影響

秀珍菇菌絲在30℃環(huán)境下生長速度達到7.7900mm·d-1，在6個處理組合中生長速度最快。其次是在27℃時，菌絲生長速度為7.3567mm·d-1，且其菌絲比30℃環(huán)境下培養(yǎng)的菌絲更為濃密。接著是在24℃下菌絲的生長速度，菌絲長勢表現為濃密、潔白。故24～30℃是秀珍菇菌絲生長的最適宜的溫度范圍，在這一范圍內菌絲長勢均較為優(yōu)秀。但在18℃時，菌絲不能正常生長，菌落呈現較為稀疏的不良狀態(tài)，見表5。

表5 溫度對秀珍菇菌絲生長的影響

2.6 pH對秀珍菇菌絲生長的影響

在培養(yǎng)基的pH為8.5時，菌絲生長速度在所有處理組合中最快，為7.9667mm·d-1。其次是pH為7.5時，菌絲生長速度為7.6400mm·d-1。當培養(yǎng)基pH為5.5時，菌絲生長速度最慢，為4.4233mm·d-1。從長勢上看，在pH為8.5時，長勢最優(yōu)秀，且菌絲較濃密，但是菌絲色澤呈現黃色。而當pH為7.5時，菌絲長勢良好，菌絲濃密，色澤呈現為白色。在培養(yǎng)基pH在6.5～7.0范圍時菌絲潔白，菌落邊緣整齊。當培養(yǎng)基pH在5.5～6.0范圍時菌絲長勢不良，菌絲稀疏，且菌落邊沿參差不齊。綜合得出，培養(yǎng)基pH為7.5時最適宜菌絲的生長，見表6。

表6 pH對秀珍菇菌絲生長的影響

3 結論與討論

3.1 結論

經過單因素實驗篩選，分析秀珍菇在各組合培養(yǎng)基中的生長速度、菌絲長勢及菌絲稀疏程度和色澤得出，最適合秀珍菇菌絲生長的碳源為麥芽糖，氮源為酵母膏，碳氮比為15∶1，溫度范圍為24～30℃，但在30℃環(huán)境中生長最快。在添加無機鹽KCl、ZnSO4、FeSO4的培養(yǎng)基上，菌絲生長受到了抑制；而添加了無機鹽MgSO4、KH2PO4、CaCl2的培養(yǎng)基生長情況更好，說明無機鹽MgSO4、KH2PO4、CaCl2對秀珍菇的生長具有促進作用。其中三者的最適濃度分別為2.0g·L-1、3.0g·L-1和1.0g·L-1。在pH 5～8范圍內均能較快生長，具有廣泛的pH耐受性，但在pH為7.5時菌絲綜合生長最好，且pH高于8時菌絲較稀疏，且菌落色澤偏黃。

3.2 討論

研究表明，培養(yǎng)基中的成分為食用菌菌絲的生長提供了相應的成分，同時各成分的性質以及含量決定了菌絲的萌發(fā)與否及長勢如何。其中，培養(yǎng)基中的碳源、氮源、無機鹽等是決定食用菌菌絲的的生長狀況的重要條件[2]。

3.2.1 氮源對秀珍菇菌絲生長的討論

大量研究表明，即使在不同的食用菌菌絲對氮源的吸收利用情況不同的情況下，但是食用菌菌絲對氮源的利用還是具有一定的相似性。具體表現為有機氮明顯優(yōu)于無機氮[7]，且尿素是真菌利用較差的氮源。如白靈菇在黃豆粉和蛋白胨為氮源的菌絲潔白濃密；在以硫酸銨和尿素為氮源時菌落不完整，菌絲細弱，生長不良[8]。金針菇菌絲體以玉米漿、黃豆粉、蛋白胨為氮源時，獲得的生物量及多糖產量都較高[9]。因此，本實驗得出的結論中秀珍菇的氮源為酵母膏時菌絲生長速度遠遠大于無機氮如硝酸鉀和硫酸銨作為氮源時菌絲的生長速度，而且秀珍菇菌絲在尿素作為氮源時生長速度極慢接近于不生長的狀態(tài)，這與李冠喜和金月波等人的研究結果一致。這可能是由于酵母膏粗蛋白含量較高，作為有機氮源，還含有均衡的必需氨基酸以及B族維生素、核苷酸、微量元素等可以大大提高菌絲的生產速率，對秀珍菇菌絲的生長更為有利，菌絲利用轉化率更高。

3.2.2 碳源、溫度、無機鹽、pH對秀珍菇菌絲生長的討論

秀珍菇菌絲在碳源為乳糖、蔗糖、葡萄糖、可溶性淀粉、麥芽糖及果糖條件下均可以生長，秀珍菇最適宜碳源為麥芽糖。秀珍菇菌絲生長所需的碳源優(yōu)勢順序為麥芽糖>果糖>葡萄糖>蔗糖>可溶性淀粉>乳糖。

在添加無機鹽KCl、ZnSO4、FeSO4的培養(yǎng)基上，菌絲生長受到了抑制；而添加了MgSO4、KH2PO4、CaCl2的培養(yǎng)基生長情況更好，說明這三者對秀珍菇菌絲的生長有促進作用，其中三者的最適濃度分別為2.0g·L-1、3.0g·L-1和1.0g·L-1。

秀珍菇菌絲生長的最適溫度范圍為24～30℃，在30℃環(huán)境中，菌絲生長最快。高于30℃時，菌絲生長速度迅速下降。這與馮志勇[2]的研究結果一致。

3.2.3 碳氮比對秀珍菇菌絲生長的討論

當培養(yǎng)基中碳氮比為15∶1，培養(yǎng)基中秀珍菇菌絲生長長勢最為優(yōu)秀，菌絲健壯且潔白，菌落完整且菌落邊緣整齊，但這個比例下的秀珍菇菌絲生長較為稀疏；當碳氮比高于30∶1時，菌絲生長速度明顯變慢，長勢略差。這和趙亞東[10]的研究結果相同。而據張宇[11]的研究表明，秀珍菇的菌絲在培養(yǎng)料的碳氮比在52∶1～82∶1范圍內均能生長。但碳氮比在67∶1～69∶1時，菌絲生長得最好，生長速度最快，滿袋時間短。這說明秀珍菇菌絲在培養(yǎng)基和培養(yǎng)料中營養(yǎng)要求有明顯的差別。

因此本實驗采用單因素實驗法設計了幾組不同碳源、氮源、無機鹽、碳氮比、溫度，觀察母種菌絲在培養(yǎng)基上的生長情況，以此來了解秀珍菇的生物學特性。為進一步了解秀珍菇其生物學特性及秀珍菇的工廠化大規(guī)模生產提供理論上的依據和技術上的支持有著重要的作用；同時，對我國食用菌的推廣和發(fā)展也有重要的意義。