焦子偉 陳方園 伍夢迪 馬麥燕 努爾買買提 孫清花
摘要 蛹蟲草是一種珍貴的藥(食)用真菌,其功效與野生的冬蟲夏草相似。目前已對蛹蟲草子實體進行了人工栽培研究與示范。為了大規(guī)?;瘜τ枷x草子實體進行人工栽培,需要進行大量優(yōu)質(zhì)蛹蟲草菌種培養(yǎng)液配備。因此,在已有研究的基礎(chǔ)上,從優(yōu)化發(fā)酵工藝方面入手,篩選出了最佳的發(fā)酵優(yōu)化條件,提出了蛹蟲草菌種培養(yǎng)液發(fā)酵生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵控制要點,并對蛹蟲草菌株種子液發(fā)酵生產(chǎn)中菌株活化、接種、液體搖培、發(fā)酵罐調(diào)試、發(fā)酵罐封裝滅菌、發(fā)酵培養(yǎng)、保存等方面提出了具體的、明確的技術(shù)要求,為批量制備蛹蟲草菌種培養(yǎng)液提供技術(shù)依據(jù)。
關(guān)鍵詞 蛹蟲草;人工栽培;種子液;擴大生產(chǎn);工藝流程
中圖分類號 S567.35 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739(2016)21-0075-01
蛹蟲草(Cordyceps militaris)是一種珍貴的藥(食)用真菌,寄生于鱗翅目昆蟲蛹體后能形成真菌與昆蟲復(fù)合體,屬子囊菌綱,肉座菌目,麥角菌科,蟲草屬,與冬蟲夏草(C.sinensis)同屬異種,故又名北冬蟲夏草、北蟲草、蛹草、蛹草菌等[1-4]。已有研究表明,蛹蟲草子實體中具有多種藥用成分如蟲草素、多糖和蟲草酸,具有滋肺益氣、增精益腎、止血化痰、抑制腫瘤、延緩衰老、增強免疫力等作用,并在市場上得到廣泛應(yīng)用[5-6]。由于野生蛹蟲草大面積采挖已面臨枯竭,目前人工蛹蟲草已廣泛栽培,在蛹蟲草的人工栽培條件、化學(xué)成分組成、藥理作用、臨床醫(yī)療保健功效等方面取得了較大進展[6-7]。筆者也從新疆地區(qū)采集野生蛹蟲草子實體進行了分離得到優(yōu)良菌株,進行了人工栽培研究與示范,也取得了較好的效果[8]。為了大規(guī)?;瘜τ枷x草人工栽培,需要對批量優(yōu)質(zhì)蛹蟲草菌懸液進行制備,才能滿足擴大再生產(chǎn)需要。為此,筆者在已有實驗室裝備和研究的基礎(chǔ)上,從優(yōu)化發(fā)酵工藝方面入手,對發(fā)酵罐中培養(yǎng)調(diào)節(jié)溫度、pH值、通氣量等因素進行了控制,篩選出了最佳的發(fā)酵優(yōu)化條件,制備的種子液滿足擴大再生產(chǎn)的需要?,F(xiàn)對蛹蟲草菌種培養(yǎng)液發(fā)酵生產(chǎn)工藝流程進行了總結(jié),以期為批量制備蛹蟲草種子培養(yǎng)液提供技術(shù)依據(jù)。
1 供試菌株
供試菌株已經(jīng)本實驗室經(jīng)單子囊孢子分離,進行分子生物學(xué)鑒定與人工篩選,獲得了不同交配型MAT1-1和MAT1-2代表菌株[8-9]。
2 培養(yǎng)基制備
改良馬鈴薯(PDA)固體培養(yǎng)基[10]:馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,蛋白胨3 g,瓊脂16 g,磷酸二氫鉀(KH2PO4)2 g,七水硫酸鎂(MgSO4·7H2O)1 g,復(fù)合VB 25 mg,用水補至1 000 mL,pH值 6.5~7.0。改良PD培養(yǎng)基(g/L):馬鈴薯200 g,葡萄糖20 g,蛋白胨3 g,磷酸二氫鉀2 g,硫酸鎂1 g,復(fù)合VB 25 mg,pH值6.5~7.0。種子發(fā)酵培養(yǎng)基采用改良PD培養(yǎng)基。
3 工藝流程
3.1 倒平板
將改良型PDA固體培養(yǎng)基加熱熔化,待溫度冷卻至55~60 ℃時在無菌操作下倒入已滅菌的培養(yǎng)皿中,培養(yǎng)基冷卻凝固后倒放備用。
3.2 活化
從冰箱中取出不同交配型MAT1-1和MAT1-2的蛹蟲草優(yōu)良菌種,在無菌操作下分別接種于改良型PDA培養(yǎng)基上,恒溫培養(yǎng)箱21 ℃±1 ℃光照培養(yǎng)15~20 d,待菌株長至近培養(yǎng)皿邊緣時放置4 ℃冰箱備用。
3.3 接種
將長滿菌株的培養(yǎng)基從冰箱中取出,無菌條件下用滅菌牙簽挑取少量粉色的分生孢子,接種至裝有滅好菌的改良PD液體培養(yǎng)基的錐形瓶中。
3.4 液體搖培
將含有不同交配型的接種好的錐形瓶放在搖柜中進行搖培,170 r/min,(21±1) ℃下恒溫震蕩培養(yǎng)3~4 d,獲得許多含有小米粒的菌絲球的少量種子菌懸液。
3.5 種子液擴大生產(chǎn)
以LiFlus GX發(fā)酵罐為例,進行了蛹蟲草菌株種子液擴大生產(chǎn),具體如下。
3.5.1 發(fā)酵罐調(diào)試。
(1)pH電極405-BPAS pH值校準。配制校準液(pH值分別為4.01和6.86),開機點主頁面的calibration.繼續(xù)pH calibration,先用蒸餾水潤洗點擊,再用餐巾紙擦拭,將配制好的標準液分別放入50 mL試管中,倒入15~20 mL即可。并將電極先后插入pH值6.86、pH值4.01的校準液中,靜置與校準。
(2)溶氧電極INPRO 6800溶氧電極準備。將溶氧電極的下端5 cm處電極頭旋開,用拇指蓋抵住電極頭下端金屬圈將其內(nèi)部結(jié)構(gòu)取出來。在取出來的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中倒?jié)M極化液,注意不能有氣泡,否則底部的膜會破。
3.5.2 發(fā)酵罐封裝滅菌。清洗發(fā)酵罐LiFlus GX各個部位,然后將各個電極安裝到發(fā)酵罐上,將適量酸、堿倒入瓶中,并注意用皮筋底部扎口,目的是防止腐蝕皮管和發(fā)酵罐。并將各個出口用封口膜緊緊封住,用報紙包住冷凝管滅菌,一般121 ℃滅菌15~20 min,完成后快速移到無菌操作臺下紫外滅菌30 min。
3.5.3 發(fā)酵培養(yǎng)。在無菌條件下按滅菌好的發(fā)酵培養(yǎng)基:種子菌懸液為10~15∶1(體積比)的比例倒入發(fā)酵罐,封好后移出。連接各個電極,開通各個電源,通過蠕動泵調(diào)節(jié)酸、堿通過皮管到達發(fā)酵罐并調(diào)成自動模式。設(shè)置發(fā)酵條件(溫度20~25 ℃,pH值6.0~6.5,通氣量1 mL/min),培養(yǎng)2~3 d,菌絲球布滿培養(yǎng)液,發(fā)酵完成。
3.5.4 種子液保存。對超凈工作臺滅菌30 min,將發(fā)酵完成的發(fā)酵罐移到超凈工作臺中,用酒精棉球擦拭整個發(fā)酵罐體,將菌種培養(yǎng)液倒入已預(yù)先滅菌好的玻璃容器內(nèi),并用標鑒標注時間、條件、工作人員等信息,放入4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
4 參考文獻
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