連燕萍 周群 柯麗娜 趙光輝 吳漢瓊 吳振強 陳天賜 劉俊斌 袁濱



收稿日期:2023-12-23
基金項目:財政部和農業農村部國家現代農業產業技術體系(CARS—20)
作者簡介:連燕萍(1991-),女,助理研究員,主要從事食藥用菌育種和栽培研究工作,E-mail:657280841@qq.com
摘要:【目的】為培養優質的桑黃菌,篩選適宜的母種培養基配方。【方法】將桑黃菌種接種到不同配方培養基進行初篩、復篩,通過形態比較,從菌絲長勢及長速等方面綜合考慮,選出最優母種培養基配方。【結果】初篩結果表明,選擇桑黃菌絲生長快且濃密、不易老化、不吐黃水的蔗糖和葡萄糖為較佳碳源;選擇生長快且不易老化、長勢好、不吐黃水的蛋白胨和胰蛋白胨作為較佳氮源。復篩結果表明,以1/4葡萄糖 + 3/4蔗糖為配方的母種培養基,桑黃菌絲的長勢最好、濃密、長速較快。【結論】生產上推薦桑黃菌母種培養基采用配方為1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖,即馬鈴薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、瓊脂20 g、水1 000 mL。
關鍵詞:桑黃;篩選;母種培養基;配方
中圖分類號:S567.39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2095-5774(2024)01-0071-05
Study on Formula Optimization of Mother Culture Medium of Sanghuangporus
Lian Yanping1,Zhou Qun2,Ke Lina1,Zhao Guanghui3,Wu Hanqiong3,Wu Zhenqiang1,
Cheng Tianci1,Liu Junbin1,Yuan Bin1
(1 Zhangzhou Institute of Agricultural Sciences,Zhangzhou,Fujian 363005,China;
2 Zhangzhou Meteorological Bureau,Zhangzhou,Fujian 363000,China;
3 Fuzhou Institute of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350014,China)
Abstract:[Objective]To screen the best mother medium of Sanghuang for cultivating high-quality Sanghuangporus. [Method]Sanghuangporus strain was inoculated into the medium with different formulas for preliminary screening and re-screening. Through morphological comparison,the optimal mother culture medium formula was selected from the aspects of hypha growth vigor,growth rate and others. [Result]The results of preliminary screening showed that sucrose and glucose were selected as the best carbon sources with fast growth,not easy to aging,no yellow water,and dense growth. Peptone and tryptone were selected as the best nitrogen source with fast growth,not easy to aging,good growth vigor and no yellow water. The results of re-screening showed that the hypha had good growth vigor,dense and fast growth when formula of 1/4 glucose + 3/4 sucrose was used. [Conclusion]The formula of 1/4 glucose + 3/4 sucrose is recommended in production,containing 200 g potato,5 g glucose,15 g sucrose,20 g agar and 1 000 mL water.
Key words:Sanghuangporus;Screening;Mother culture medium;Formulation
桑黃(Sanghuangporus Sanghuang),又名桑臣、桑耳,屬擔子菌亞門( Basidiomycotina) ,傘菌綱(Agaricomycetes),繡革孔菌目(Hymenochaetales),銹革孔菌科 ( Hymenochaeyaceae ) ,桑黃屬(Sanghuangporus)[1]。桑黃主要寄生于桑樹、楊樹、松樹、白樺樹的枝干上,在我國主要分布黑龍江、吉林、臺灣、廣東、云南、四川、西藏等地[2]。桑黃含有香豆素類活性物質、多種酚類、黃酮、多糖、生物堿等眾多有效成分物質[3]。據統計,桑黃具有超過15種的藥理學功能,包括降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗氧化、抑菌消炎、調節免疫功能、保護癌癥患者的正常細胞不被損傷等[4-6]。《中藥大辭典》有關于桑黃的收錄,寫明可以醫治痢疾、冷汗、脫肛、閉經、瀉血、血崩、淋病、崩漏帶下、臍腹澀痛等疾病[7]。桑黃的價格高昂,是藥制劑與保健品行業研究與開發的藥用真菌藥材,具有廣闊的市場前景。目前野生桑黃形成子實體周期很長,子實體在生長發育過程中,需要氧氣、光照、碳源、氮源、礦物質和維生素等營養物質,對水分的需求量較高,我國野生桑黃分布雖廣,產量卻很少,僅零星生長于個別深山老林中,隨著市場對桑黃的需求增加,野生桑黃被過度采摘,資源越來越少,因此,桑黃的栽培就顯得十分重要。已有研究表明,利用固體培養法獲得的桑黃菌絲有較大的經濟價值和應用前景,培養基可為桑黃菌絲生長繁殖和合成代謝產物提供營養,不同培養基配比也會影響桑黃菌絲體的產量及其代謝產物的產量。前人更多的是對桑黃的液體發酵培養基進行了相關研究,以期得到更多活性物質。蔣寧等[8]以菌絲體生物量、粗多糖產量和黃酮產量為指標,篩選出鮑氏針層孔菌最適氮源、最適碳源為玉米粉、豆粕、蔗糖。楊菁等[9]研究表明,桑黃的最適氮源是蛋白胨。Hwang HJ等[10]研究了溫度、碳源、氮源等不同因素對桑黃菌絲體和胞外多糖產量的影響,得到最佳碳源為蔗糖,最佳氮源為玉米粉。目前桑黃培養基的配方還處于優化階段,即使是同屬不同種、不同來源的桑黃菌由于環境及種性的不同,所需的培養基條件也存在明顯差異,故開展桑黃菌種培養條件研究,明確培養特性,對桑黃菌株開發利用具有重要意義。本研究擬通過對‘鮑魚桑黃不同母種培養基配方的篩選,選出適宜的母種培養基配方,為鮑魚桑黃的人工栽培奠定理論基礎。
1 材料與方法
1.1 供試菌株
供試的鮑魚桑黃菌種來自漳州農業科學研究所食用菌研究室種質資源庫。
2 試驗方法
2.1 碳源篩選試驗
將蔗糖、果糖、乳糖、葡萄糖等4種碳源按配方用量分別加入,制作母種培養基,即:碳源20 g,蛋白胨2 g,硫酸鎂1.5 g,磷酸二氫鉀3 g,瓊脂20 g,水1 000 mL,pH自然。培養基上接種供試菌株,于25℃恒溫培養,進行碳源篩選試驗,觀察不同碳源對菌絲生長的影響。試驗重復3次,結果取平均值。
2.2 氮源篩選試驗
將蛋白胨、酵母浸膏、胰蛋白胨、玉米粉、麩皮等5種氮源按配方用量分別加入培養基中,進行氮源篩選試驗,即:氮源2 g,葡萄糖20 g,硫酸鎂1.5 g,磷酸二氫鉀3 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL,pH自然。母種培養基上接種供試菌株,于25℃恒溫培養,觀察不同氮源對菌絲生長的影響[11,12],試驗重復3次,結果取平均值。
2.3 復合篩選試驗
通過培養基碳氮源試驗篩選得到最佳碳源和氮源進行復合設計,共設計5個培養基優化配方。觀察不同配方對桑黃菌絲生長的影響。
2.4 數據處理與統計分析
比較各配方培養基中菌絲濃密度,評價菌絲長勢以“+”表示等級和梯度;觀察記錄菌絲生長速度,以培養皿中菌落直徑大小作為菌絲生長量指標,計算菌絲日生長速度[13-15],V=R/2/D,其中R為菌落直徑(mm),D為培養天數(d)。試驗結果采用 SPSS 20軟件進行統計分析。
3 結果與分析
3.1 不同培養基碳源篩選
從表1可得,桑黃菌絲在以葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖為碳源的培養基中都可正常生長,但菌絲的生長情況有一定差異。其中以蔗糖為碳源的菌絲長勢最好,菌絲濃密,顏色白,且無吐黃水現象;生長速度最快,為4.55 mm/d,顯著高于其他3種碳源。以葡萄糖為碳源的菌絲生長表現次之。以乳糖為碳源的長勢最差,菌絲生長速度最慢,極顯著低于其他3種碳源。綜合分析,4種碳源中,加入蔗糖的培養基具有菌絲生長速度最快、不易老化、不吐黃水等優點,加入葡萄糖的培養基在菌絲的長勢、濃密度和顏色比果糖、乳糖的表現更優,因此選擇蔗糖和葡萄糖作為復篩碳源。
3.2 不同培養基氮源篩選
從表2可得,桑黃菌絲在以蛋白胨、酵母浸膏、胰蛋白胨、玉米粉、麩皮為氮源的培養基中生長差異較大。其中以玉米粉為氮源的培養基配方,菌絲長勢最好,菌絲濃密,生長速度最快,為3.87 mm/d,但菌絲顏色黃,吐黃水和老化現象嚴重,這可能與玉米粉中含有能促進菌絲體生長的生長因子有關[16]。在以酵母浸膏、胰蛋白胨、麩皮為氮源的培養基中長勢較快,菌絲較密,菌絲顏色均為黃色或微黃。在以蛋白胨為氮源的培養基中長勢較快,菌絲密,且菌絲顏色白色,生長速度較快。綜合分析,在5種氮源中,玉米粉培養基的桑黃菌絲雖生長最快但吐黃水、老化現象嚴重;蛋白胨里的菌絲生長快、顏色白且不吐黃水;胰蛋白胨的菌絲長勢較好,顏色微黃,且不吐黃水,不易老化,因此選擇蛋白胨和胰蛋白胨作為復篩氮源。
3.4? 復篩試驗結果
根據初篩試驗所得,選擇蔗糖、葡萄糖作為復篩碳源,及蛋白胨、胰蛋白胨作為復篩氮源,設計5個優化的培養基處理進行復篩試驗,分別為:1/4葡萄糖(5 g)+ 3/4蔗糖(15 g),1/2葡萄糖(10 g)+ 1/2蔗糖(10 g),3/4葡萄糖(15 g)
+ 1/4蔗糖(5 g),蛋白胨(2 g)+蔗糖(20 g),胰蛋白胨(2 g)+葡萄糖(20 g),各自再加入馬鈴薯200 g、瓊脂20 g、水1 000 mL,以常規PDA培養基為對照。
如表3所示,復篩的復合碳源培養基與初篩培養基相比,菌絲表現更佳,不同配方菌絲表現有一定的差異,其中配方1/4葡萄糖+3/4蔗糖的桑黃菌絲表現最優,其菌絲長勢最好、濃密、長速較快。同等條件下,復篩的復合碳氮源試驗,菌絲長勢相當,菌絲濃密,但菌絲長速較慢。因此,綜合考慮桑黃菌絲生長情況和生產效率等因素,在生產上可以選用1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖的配方,即馬鈴薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、瓊脂20 g、水1 000 mL。
4 討論與結論
桑黃是近幾年新興的珍貴藥用菌,培養基作為菌種生長發育或產生代謝產物用的混合營養料,包含多種營養要素,不一樣的碳源和氮源對桑黃菌絲繁育會有影響[17]。碳源配比過高,菌絲生長速度變慢,氮源配比過低,菌絲易變黃。對桑黃菌絲生長的最佳碳源、氮源篩選試驗是開展菌種繁殖和開發利用菌絲的基礎工作。試驗結果表明,在供試的4種碳源中,添加不同碳源的桑黃菌絲生長情況差異明顯,最佳碳源為蔗糖和葡萄糖,這與寧云山等人研究結果一致[18]。不同氮源對桑黃菌絲長速和長勢表現有所差異[19],在試驗選擇的5種氮源中,玉米粉長速最快但老化嚴重,生長快且菌絲顏色白的是蛋白胨。復篩試驗表明,與有碳源組相比,氮源組的菌絲生長勢變弱、長速變慢,說明桑黃菌在繁殖發育階段需要的碳源比氮源多,也從另一方面反應了桑黃菌在菌絲繁殖生長階段同比碳源物質的酶大于同化氮源的酶[20]。唐琳[21]研究表明,櫟生桑黃菌絲生長的最適碳源為葡萄糖、氯化銨;滕成龍等[22]認為,楊樹桑黃最適氮源為酵母膏和蛋白胨;唐思煜等[23]發現桑黃(鮑氏層孔菌)最適碳源為蔗糖,最適氮源為氯化銨;王一菲[24]研究表明,櫟生桑黃與小孔忍冬桑黃的最佳碳源為葡萄糖、最佳氮源為酵母浸粉,這可能是由于桑黃菌種在分類上的差異導致的不同地區桑黃菌篩選出的最佳固體培養基有所差異。根據此次試驗結果綜合分析,在母種培養基選擇采用1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖的配方,即馬鈴薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、瓊脂20 g、水1000 mL,菌絲長勢最好、菌絲濃密、菌絲長速較快,菌絲潔白,不吐黃水。后續也將對此試驗結果進行進一步驗證并優化。
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(責任編輯:黃雄峰)