孟翔鵬,馬 琳,呂斯琦,孫 靜
灰樹花(Grifola frondosa)又名栗(子)蘑、貝葉多孔菌、蓮花菌、千(手)佛菌、云蕈、舞茸等。在分類學(xué)上隸屬于真菌門,擔(dān)子菌亞門,層菌綱,非褶菌目,多孔菌科,樹花屬。是近年來開發(fā)的珍奇藥食兩用菌之一,灰樹花因其均衡豐富的營養(yǎng)價值,顯著的醫(yī)療保健作用,而被譽為“食用菌王”,是極具發(fā)展前景的高檔食用菌。中國、歐美、日本等許多國家對灰樹花藥理作用的研究表明,灰樹花具有抗艾滋病病毒、抗癌、提高機體免疫、降血糖、刺激骨細胞生長和修復(fù)等多種藥理活性[1-5]。筆者對不同母種培養(yǎng)基上灰樹花菌絲的生長情況以及不同碳、氮源對灰樹花菌絲生長的影響進行分析比較,優(yōu)選出適宜菌種擴種繁殖的培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)所需碳源、氮源等營養(yǎng)條件。
1.1 菌種 灰樹花(Grifola frondosa)購自中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心。
1.2 試劑 葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖、蛋白胨、牛肉膏、酵母粉、硝酸氨(NH4NO3)、氯化氨(NH4Cl)、硝酸鈉(NaNO3)、亞硝酸鈉(NaNO2)、磷酸二氫鉀(KH2PO4)、硫酸鎂(MgSO4)、瓊脂均為國產(chǎn)分析純;馬鈴薯、麥麩、玉米粉為食品級。
1.3 儀器 CLIN-250C型生化培養(yǎng)箱(天津市華北實驗儀器有限公司);JB-CJ-2FXS潔凈工作臺(蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司);YXQ-LS-SⅡ型高壓滅菌鍋(上海博訊實業(yè)有限公司);YS2-H Nikon生物顯微鏡(上海蔡康光學(xué)儀器有限公司);AB204N萬分之一電子天平(上海精密儀器有限公司);DSC-W570型數(shù)碼照相機(索尼數(shù)字產(chǎn)品有限公司)。
2.1 供試培養(yǎng)基
2.1.1 試管母種培養(yǎng)基 配方A(g/L):馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)培養(yǎng)基;配方 B(g/L):綜合 PDA 培養(yǎng)基[7];配方 C(g/L):玉米粉 200,葡萄糖 20,瓊脂 20,水 1 000 mL;配方 D(g/L):麥麩 200,葡萄糖 20,瓊脂 20,水 1 000 mL;配方 E(g/L):葡萄糖 20,蛋白胨6,酵母粉 2,瓊脂 20,水 1 000 mL;配方 F(g/L):板栗木屑 200,葡萄糖 20,瓊脂 20,水 1 000 mL;配方G(g/L):馬鈴薯 200,板栗木屑 200,瓊脂 20,水1 000 mL;配方 H(g/L):馬鈴薯 200,麥麩 100,瓊脂20,水 1 000 mL;配方 I(g/L):葡萄糖 20,硝酸銨 4,磷酸二氫鉀2,硫酸鎂0.5,瓊脂20,水1 000 mL。
2.1.2 母種平板培養(yǎng)基 基礎(chǔ)培養(yǎng)基(g/L):磷酸二氫鉀1,硫酸鎂0.5,瓊脂20,水1 000 mL;以上培養(yǎng)基pH值約為6.0。
2.2 平板培養(yǎng)基碳源實驗 在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加濃度為2g/L的蛋白胨,再分別添加20g/L的葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖、陽性對照(PDA)和空白對照(不加碳源),制成平板,無菌接種0.5 cm2大小的菌絲塊,25℃黑暗培養(yǎng),觀測其生長狀態(tài)。
2.3 平板培養(yǎng)基氮源實驗 在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加濃度為20g/L的蔗糖,再分別添加蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、NH4NO3、NH4Cl、NaNO3、NaNO2,空白(不加氮源)為對照,制成平板,其余操作同上。
2.4 驗證實驗 將優(yōu)選出的碳源和氮源組合成新的培養(yǎng)基,加入基礎(chǔ)培養(yǎng)基中,按上述操作,觀測其生長狀態(tài),以上各組分別做5次重復(fù)。
2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析 菌絲日生長速度(mm/d)=菌落平均半徑(mm)/生長天數(shù)(d),實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析,用最小顯著差數(shù)法(LSD)進行比較。
3.1 灰樹花菌絲在9種不同的母種試管培養(yǎng)基上的生長情況 菌絲在9種試管培養(yǎng)基中均能生長,但表現(xiàn)各有差異,結(jié)果見表1。
表1 菌絲在9種不同的母種試管培養(yǎng)基上的生長情況
衡量菌種質(zhì)量優(yōu)劣的兩個重要指標(biāo)是菌絲長勢強弱和生長速度(滿管時間)。灰樹花菌絲長勢特征中,菌落形態(tài)完整、色澤潔白、密度濃密、氣生菌絲量中等、菌絲粗壯、分支較多、可見鎖狀聯(lián)合等特征為菌種優(yōu)良特征,符合以上特征的培養(yǎng)基為灰樹花最佳篩選培養(yǎng)基[8]。由表1可見,培養(yǎng)基C滿管時間最短,但是菌絲色澤為淡紅棕色,表明老化嚴重,不利于其作為后續(xù)液體發(fā)酵或栽培的母種使用,棄去不選。培養(yǎng)基B滿管時間為18 d,除了C之外,為生長速度最快的。除了未觀察到鎖狀聯(lián)合之外,其他特征均符合優(yōu)良菌種特征,因此,選擇B配方,即綜合PDA培養(yǎng)基為灰樹花母種最佳培養(yǎng)基。
3.2 不同碳源對平板培養(yǎng)基中菌絲生長的影響灰樹花菌絲在5種碳源平板培養(yǎng)基中均能生長,但表現(xiàn)各有差異,結(jié)果見表2。果糖作為碳源時,菌絲生長速度最快,與陽性對照(PDA)沒有差異,平均日生長速度為2.46 mm/d,其次依次為葡萄糖、麥芽糖、蔗糖和乳糖。果糖與葡萄糖相比,差異有極顯著意義,因此選擇果糖作為最佳碳源。
表2 不同碳源對灰樹花菌絲生長的影響
3.3 不同氮源對平板培養(yǎng)基中菌絲生長的影響由表3可以看出,灰樹花菌絲利用氮源的能力不盡相同,對有機氮源(牛肉膏、蛋白胨和酵母粉)的利用能力顯著高于無機氮源,最適氮源為牛肉膏,菌絲日均生長速度2.09 mm/d,其次為生長速度沒有顯著差異的蛋白胨和酵母粉;無機氮源中,利用銨態(tài)氮(NH4Cl和NH4NO3)的能力明顯高于硝態(tài)氮(NaNO2和NaNO3),相比較差異具有顯著性。
表3 不同氮源對灰樹花菌絲生長的影響
3.4 最優(yōu)碳、氮源對平板培養(yǎng)基中菌絲生長的影響 灰樹花菌絲在由果糖和牛肉膏組成的最優(yōu)培養(yǎng)基中無論菌絲生長速度還是長勢,均表現(xiàn)良好:菌絲日均生長速度為3.0 mm/d,菌落形態(tài)完整,菌絲潔白,密度為++++,菌落較厚。
通過灰樹花母種培養(yǎng)基配方的研究,結(jié)果表明:不同配方的培養(yǎng)基對灰樹花菌絲生長速度以及長勢都有較大影響,在供試的9種不同母種培養(yǎng)基中,篩選出最適合灰樹花母種生長的培養(yǎng)基是B配方,即PDA綜合培養(yǎng)基,滿管時間短、生長速度快、長勢強且不易老化。通過灰樹花平板培養(yǎng)基碳、氮源篩選的研究,結(jié)果表明:葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、果糖都可以作為灰樹花菌絲生長的碳源,但對菌絲生長速度和長勢表現(xiàn)有所不同,以果糖為碳源時日均生長速度最快(2.46 mm/d),菌落完整、菌絲潔白、密度最厚,為最佳碳源。蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、NH4NO3、NH4Cl、NaNO3、NaNO2作為氮源時,對灰樹花菌絲生長速度和長勢表現(xiàn)有所差異,以有機氮源最好,其中牛肉膏為氮源時日均生長速度最快(2.09 mm/d),菌落完整、菌絲潔白、密度較厚為最佳氮源,無機氮源利用較差,其中以銨態(tài)氮為氮源明顯好于硝態(tài)氮。在以篩選出的最佳碳源(果糖)和最佳氮源(牛肉膏)組合成的新的培養(yǎng)基進行驗證實驗時,結(jié)果表明:菌絲長勢良好,日均生長速度為3.0 mm/d,快于實驗結(jié)果3.2中以果糖為碳源時的速度(2.46 mm/d),也快于實驗結(jié)果3.3中以牛肉膏為氮源時的速度(2.09 mm/d)。
從差異顯著性上來說,有碳源組明顯優(yōu)于無碳源組;果糖組明顯優(yōu)于其他碳源組,原因可能是果糖在分子結(jié)構(gòu)上是一種酮糖,而葡萄糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖都含有葡萄糖分子,即都含有醛糖結(jié)構(gòu),灰樹花體內(nèi)代謝的酮糖酶多于醛糖酶,導(dǎo)致利用含有酮糖結(jié)構(gòu)的碳源速度較快。另外一個原因可能是由于在步驟2.2碳源實驗中20g/L的果糖與2g/L的蛋白胨的碳/氮(C/N)相比其他4種糖的C/N更接近灰樹花最適C/N。
[1]Hiroaki Nanba,Noriko Kodama,Douglas Schar.Effect of Maitake(Grifolafrondosa)glucanin HIV-infected patients[J].Mycoscience,2000,41(2):293-295.
[2]Yuki Masuda,Noriko Kodama,Hiroaki Nanba.Macrophage J774.1cellisactivatedbyMZ-Fraction(Klasma-MZ)polysaccharide in Grifola frondosa[J].Mycoscience,2006,47(3):360-366.
[3]李?;?灰樹花多糖的免疫作用實驗研究[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2007,25(2):365-366.
[4]周 偉,奚清麗,石根勇.灰樹花多糖對糖尿病小鼠的降血糖作用[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué),2009,20(4):17-20.
[5]Ashraf Saif,Ulrike Lindequist,Kristian Wende.Stimulating effects of Grifola frondosa on human osteoblastic cell cultures[J].J Nat Med,2007,61(1):231-238.