紅托竹蓀液體發酵培養基篩選及培養條件優化

摘要：【目的】開展紅托竹蓀液體菌種發酵培養基的篩選，為紅托竹蓀液體菌種應用于工廠化栽培提供參考。【方法】以菌絲體生物量為指標，考察培養基營養物質及培養方式對紅托竹蓀液體發酵的影響。【結果】麥芽糖漿、玉米糖漿、玉米粉、發酵專用豆粕粉和黃豆粉可作為紅托竹蓀液體發酵培養基的適宜營養物質。當液體發酵培養基中玉米糖漿用量為20 g/L時，菌絲體生物量最大，為7.13 g/L。玉米粉、發酵專用豆粕粉、黃豆粉在供試范圍內（0～4 g/L）可顯著促進菌絲生長，當使用量為4 g/L時，菌絲體生物量達到最大，分別為2.1 g/L、1.8 g/L、1.7 g/L。【結論】采用250 mL三角瓶，紅托竹蓀液體發酵的適宜培養條件為：培養基初始pH 5.5，裝液量100～120 mL，接種量16%，培養時間14 d。

關鍵詞：紅托竹蓀；液體菌種；培養條件

中圖分類號：S646.8" " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " 文章編號：2095-5774（2024）04-0278-07

Screening of Liquid Fermentation Medium and culture condition for Dictyophora rubrovolvata

Jiang Xiaoling，Lin Hui，Yang Chi，Xiao Donglai，Liu Xiaoyu，Lin Yanquan，Ma Lu*

（Institute of Edible Fungi，Fujian Academy of Agricultural Sciences/National and Local Joint Engineering Research Center for Breeding amp; Cultivation of Featured Edible Fungi，Fujian Academy of Agricultural Sciences，Fuzhou，Fujian 350013，China）

Abstract：【Objective】 Screen the liquid spawn fermentation medium for Dictyophora rubrovolvata and provide references for the application of liquid spawn of D. rubrovolvata in industrialized cultivation. 【Method】The effects of medium nutrients and culture methods on liquid fermentation of D. rubrovolvata were investigated with the mycelium biomass as the indicator. 【Result】 Maltose syrup，corn syrup，corn flour，soybean powder for fermentation and soybean flour are suitable for the liquid fermentation of D. rubrovolvata. When the amount of corn syrup was 20 g/L，the mycelial biomass was 7.13 g/L. Corn flour，soybean powder for fermentation and soybean flour could significantly promote the mycelial biomass in the test range，when the usage was 4 g/L，the mycelial biomass reach the maximum，which were 2.1 g/L，1.8 g/L，and 1.7 g/L respectively. 【Conclusion】Using 250 mL Erlenmeyer flasks，the suitable culture conditions for D. rubrovolvata were listed as follows：initial medium pH 5.5，liquid volume 100-120 mL，inoculation volume 16%，and the terminal point of liquid spawn is 14 d.

Key words：Dictyophora rubrovolvata；Liquid spawn；Culture method

紅托竹蓀（Dictyophora rubrovolvata）屬鬼筆科（Phallaceae）竹蓀屬（Dictyophora），是一種大型食藥用真菌，因其成熟后外表有一層形如傘狀的菌裙，又有“菌中皇后”的美譽［1］。紅托竹蓀營養豐富、風味獨特，子實體富含氨基酸、多糖、維生素和多種無機鹽等［2-3］，具有提高免疫力［4］、抗氧化［5-6］、抗腫瘤［7］、抗衰老［8］、抗疲勞［9］、降血糖［8］等作用，長期食用對高血壓、高膽固醇、肝損傷等都有明顯療效［10-11］。紅托竹蓀與其它竹蓀品種（如長裙竹蓀、棘托竹蓀）的顯著區別是，紅托竹蓀的菌托和竹蓀蛋呈紅色，菌索和菌絲遇機械損傷后變成紅色、紫紅。據中國食用菌協會統計，2021年全國竹蓀（包括棘托竹蓀、長裙竹蓀、紅托竹蓀等）產量19.4萬t，僅占全國食用菌總量

（4 133.9萬t）的0.5%。雖然紅托竹蓀市場需求量逐年增多、栽培面積也不斷擴大，但其在整個竹蓀市場中的占比卻依舊非常低，仍屬于珍稀食用菌品種。

采用固體菌種，紅托竹蓀菌種培養周期較長、菌齡不一致現象嚴重，菌種培養過程中常出現底部菌種尚未長滿而上部菌絲已老化現象。而液體菌種具有培養周期短、活力強、菌齡一致等特點，已廣泛應用于食用菌工廠栽培。因此，研究紅托竹蓀液體菌種發酵技術并應用于菌包制作，將為紅托竹蓀的規模化栽培提供新的途徑。

本試驗針對紅托竹蓀液體發酵培養基的適宜營養物質及培養方式展開研究，以期為紅托竹蓀液體菌種應用于工廠化栽培提供參考。

1" 材料與方法

1.1供試菌株

紅托竹蓀菌株‘Di001’由福建省農業科學院食用菌研究所提供。

1.2 培養基

母種培養基：馬鈴薯200 g/L，雜木屑浸提液40 g/L，葡萄糖20 g/L，瓊脂粉16 g/L。

液體菌種培養基：馬鈴薯浸提液200 g/L，葡萄糖20 g/L，麥芽提取物2 g/L，麥芽浸粉1.5g/L。

糖漿類營養物質試驗基礎培養基：葡萄糖

20 g/L，麥芽提取物2 g/L，麥芽浸粉1.5 g/L，KH2PO4 2 g/L，MgSO4 2 g/L。

淀粉類營養物質試驗基礎培養基：葡萄糖

20 g/L，KH2PO4 2 g/L，MgSO4 2 g/L。

液體發酵培養基：葡萄糖20 g/L、麥芽糖漿

20 g/L、麥芽提取物2 g/L、麥芽浸粉1.5 g/L、KH2PO4 2 g/L，MgSO4 2 g/L。

1.3 試驗方法

1.3.1菌種活化及培養

將紅托竹蓀母種接種于母種培養皿中24～25℃避光倒置培養20 d后，從活化菌落邊緣挑取相同數量菌塊（Φ=6 mm）接種至液體菌種培養基中（1 000 mL三角瓶，裝液量600 mL），培養溫度24～25 ℃、轉速150 rpm避光培養20 d，得到液體菌種母液，然后定量取液體菌種母液到液體發酵培養基進行發酵培養。

1.3.2液體發酵營養物質篩選

采用250 mL三角瓶，對液體發酵培養基中的營養物質添加量進行試驗，培養溫度24～25℃，轉速150 rpm，每個處理重復3次，避光培養20 d后測定菌絲體生物量。具體試驗水平如下：

糖漿類營養物質試驗：分別以麥芽糖漿和玉米糖漿作為發酵培養基的營養物質，添加量分別為：0 g/L、5 g/L、10 g/L、15 g/L、20 g/L、25 g/L、30 g/L。培養基初始pH自然，裝液量100 mL，接種量10%。

淀粉類營養物質試驗：分別以面粉、玉米粉、發酵專用豆粕粉、黃豆粉作為發酵培養基的營養物質，添加量分別為：0 g/L、1 g/L、2 g/L、3 g/L、4 g/L，培養基初始pH自然，裝液量100 mL，接種量10%。

1.3.3液體發酵培養方式篩選

采用250 mL三角瓶，對液體發酵的培養方式進行試驗，培養溫度24～25 ℃，每個處理重復3次，避光培養20 d后測定菌絲體生物量。具體試驗水平如下：

培養基初始pH：4.0、4.5、5.0、5.5、6.0（滅菌前用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調節），裝液量100 mL，接種量10 %（v/v）。以未經調節pH的液體發酵培養方式篩選培養基為對照（CK）。

培養基裝液量：60" mL、80" mL、100" mL、120" mL、

140 mL、160 mL、180 mL、200 mL，初始pH自然，接種量10%。

菌種接種量（v/v）：2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%，初始pH自然，裝液量100 mL。

液體發酵培養時間：接種后4 d、6 d、8 d、10 d、12 d、14 d、16 d、18 d，初始pH自然，裝液量100 mL，接種量10%。

1.4" 測定指標

培養結束后，過濾培養液中的菌絲體，50 ℃烘干至恒重，電子天平稱重。液體發酵時間篩選試驗中，從接種液體菌種母液后4 d開始，分別在發酵4、6、8、10、12、14、16、18 d收樣測定菌絲體生物量。

2" 結果與分析

2.1 不同糖漿類營養物質對紅托竹蓀液體發酵的影響

在添加量為0～30 g/L的供試范圍內，隨著麥芽糖漿添加量的增大，紅托竹蓀菌絲體生物量逐漸增大，當麥芽糖漿添加量為20 g/L時，菌絲體生物量達到最大，之后隨著麥芽糖漿添加量的增大，菌絲生物量呈下降趨勢，但無顯著性差異（圖1）。

圖1" "麥芽糖漿添加量對紅托竹蓀液體

發酵菌絲體生物量的影響

Figure 1" Effect of maltose syrup addition on mycelial biomass of liquid fermentation of D. rubrovolvata

隨著玉米糖漿添加量的增加，紅托竹蓀菌絲體生物量逐漸增大，當玉米糖漿添加量為20 g/L時，菌絲體生物量達到最大，為7.13 g/L，但在15～30 g/L

之間，不同添加量的菌絲體生物量之間無顯著性差異（圖2）。

圖2" "玉米糖漿添加量對紅托竹蓀

液體發酵菌絲體生物量的影響

Figure 2" Effect of corn syrup addition on mycelial biomass of liquid fermentation of D. rubrovolvata

2.2 不同淀粉類營養物質對紅托竹蓀液體發酵的影響

在添加量為0 ～4 g/L的供試范圍內，隨著面粉添加量的增大，紅托竹蓀菌絲體生物量雖然呈增大趨勢，但變化趨勢不明顯（圖3）。培養基中添加玉米粉（圖4）、發酵專用豆粕粉（圖5）、黃豆粉（圖6）時可促進菌絲生長，在供試范圍內，隨著添加量的增大，菌絲體生物量均顯著提高；當添加量均為4 g/L時，菌絲體生物量均達到最大，添加玉米粉、發酵專用豆粕粉、黃豆粉的菌絲體生物量分別為：2.1 g/L、1.8 g/L、1.7 g/L，且與基礎培養基相比差異顯著。

2.3 紅托竹蓀液體培養方式優化

液體培養基經滅菌后，培養基pH值會降低，本研究也呈現類似結果；且隨著培養基初始pH的逐漸升高，滅菌后培養基實際pH降低的幅度越大。隨著發酵培養基初始pH逐漸升高，紅托竹蓀菌絲體生物量逐漸增大，當初始pH為5.5時，菌絲體生物量達到最大，之后呈降低趨勢，但差異不顯著（圖7）。

在250 mL三角瓶中培養基裝液量60～200 mL、初始pH自然、接種量10%，增加培養基裝液量，紅托竹蓀菌絲體生物量呈下降趨勢，且差異顯著，說明紅托竹蓀液體發酵培養時對通氣要求較高（圖8）。在接種量2%～16%的供試范圍內，增大接種量可以促進菌絲體生物量的增大，當接種量為16%時，菌絲體生物量達到最大，為9.0 g/L，差異顯著（圖9）。紅托竹蓀接種后，隨著培養時間的延長，菌絲體生物量逐漸增大，第14 d時，菌絲體生物量最大，為6.8 g/L，之后隨著培養時間增大，菌絲體生物量增加趨勢緩慢，差異不顯著（圖10）。

綜上所述，紅托竹蓀液體發酵的適宜條件為：培養基初始pH 5.5，裝液量100～120 mL，接種量16%，培養時間14 d。

3" 結論與討論

紅托竹蓀栽培模式多樣，但目前仍以菌棒脫袋覆土栽培模式為主，菌棒多采用固體菌種接種，由于菌絲生長較慢，菌棒生長周期約120～140 d，嚴重制約了紅托竹蓀的規模化推廣。液體菌種具有生產成本低、培養周期短、品質好等優點，目前已廣泛應用于食用菌工廠化栽培，是食用菌未來產業發展的必然趨勢［12］。據報道，采用液體菌種時，紅托竹蓀菌棒培養周期可縮短至50 d以內，比傳統的固體菌種生產時間縮短90 d以上，且接種成本降低近90%［13-14］。

盧征華等［15］的研究結果表明，紅托竹蓀液體發酵以蛋白胨為氮源時，菌絲體生物量8.0 g/L，

菌球平均密度15.3個/mL，菌球平均直徑0.3 mm，此時效果最好。劉錫等［16］也認為蛋白胨適宜作為紅托竹蓀液體發酵的適宜氮源，除此之外，小麥粉和玉米粉也是紅托竹蓀液體發酵過程中最容易吸收的營養物質，采用玉米粉時，菌絲體特濃密、白色，菌絲生物量為4.8 g/L。本試驗結果與已有研究結果類似：玉米粉可作為紅托竹蓀液體發酵的適宜營養物質，除此之外，發酵專用豆粕粉和黃豆粉也可作為適宜的營養物質使用。除培養基外，培養條件在一定程度上也影響發酵效果。已有研究結果表明［15］，采用500 mL三角瓶，當培養基裝液量為300 mL時，紅托竹蓀最佳培養條件為溫度25℃、搖床轉速150 rpm、培養時間20 d。由于本試驗采用的是250 mL三角瓶，適宜的裝液量較小，僅為100～120 mL，因此培養時間也較短，僅為14 d。三角瓶培養僅僅是紅托竹蓀液體菌種制備的一個環節，想要獲得高活性的液體菌種，后續還需對擴大培養的條件進一步的調整和優化。

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（責任編輯：許" " 玲）