王慶武 蘭玉菲 謝新國 安秀榮
(1泰安市農(nóng)業(yè)科學研究院,山東泰安271000;2東平縣州城鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務中心,山東東平271506)
靈芝(Ganoderma lucidum)屬擔子菌綱,多孔菌目,多孔菌科,靈芝屬,具有廣泛的藥理活性[1,2]。傳統(tǒng)的靈芝栽培所用菌種為固體菌種,其生產(chǎn)勞動強度大、生長周期長、污染率高,降低了靈芝的生產(chǎn)效率[3],制約了靈芝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與固體菌種相比[4],液體菌種具有生長速度快、菌齡一致、活力強、發(fā)菌快、成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點,解決了固體菌種發(fā)菌慢、出芝不整齊和生產(chǎn)周期長的問題[3],有利于提高靈芝產(chǎn)量和品質。
研究以菌絲生物量作為目的指標[5],對碳源、氮源、無機鹽等營養(yǎng)因子進行優(yōu)化,旨在獲得適宜靈芝液體菌種培養(yǎng)配方,為培育優(yōu)質液體菌種提供參考。
1.1 試驗材料
1.1.1 供試菌株 自主選育泰山赤靈芝菌株4914(原生質體單核雜交育種)。
1.1.2 母種培養(yǎng)基 馬鈴薯200 g(去皮煮汁),麩皮40 g(煮汁),葡萄糖20 g,KH2PO42 g,MgSO41 g,瓊脂20 g,加水1000 mL。
1.1.3 一級搖瓶培養(yǎng)基 碳源優(yōu)化基礎培養(yǎng)基:蛋白胨0.2%,KH2PO40.1%,MgSO40.05%,花生油0.05%。
氮源優(yōu)化基礎培養(yǎng)基:葡萄糖2%,KH2PO40.1%,MgSO40.05%,花生油0.05%。
1.1.4 營養(yǎng)因子 碳源:葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、果糖、淀粉、玉米粉。
氮源:蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、(NH4)2SO4、NH4NO3、麩皮。
無機鹽:KH2PO4、MgSO4·7H2O、CaSO4·2H2O。
1.2 試驗方法
1.2.1 液體培養(yǎng)基制備 在250 mL三角燒瓶中加入150 mL液體培養(yǎng)基,0.11 MPa高壓蒸汽滅菌30 min,冷卻至室溫無菌條件下接種。
1.2.2 接種培養(yǎng)方法 接入菌齡一致的5個4 mm2大小母種塊,27℃恒溫搖床培養(yǎng),每處理重復3次。
1.2.3 碳源優(yōu)化試驗 在碳源基礎培養(yǎng)基中,分別加入7種碳源,含量2%,組合成供試培養(yǎng)基,接種培養(yǎng)法參照1.2.2。
1.2.4 氮源優(yōu)化試驗 在氮源基礎培養(yǎng)基中,分別加入6種氮源,含量0.2%,組合成供試培養(yǎng)基,接種培養(yǎng)法參照1.2.2。
1.2.5 碳氮源配比優(yōu)化試驗 選定適宜碳氮源后,采用L9(34)正交表進行四因素三水平正交試驗,接種培養(yǎng)法參照1.2.2。
1.2.6 無機鹽優(yōu)化試驗 以最佳碳氮源組合為基礎培養(yǎng)基,分別加入4種無機鹽,采用L9(34)正交表進行正交試驗,接種培養(yǎng)法方法同1.2.2。
1.2.7 菌絲生物量測定 各處理培養(yǎng)7 d,培養(yǎng)液移入離心管離心機10 000 r/min離心5 min,50℃條件下菌絲烘至恒重,測定各處理菌絲生物量干重。
1.2.8 統(tǒng)計分析 采用Duncan新復極差對各處理進行統(tǒng)計分析,分析各處理對菌絲生物量的影響。
2.1 不同碳源對靈芝菌絲生物量的影響不同碳源培養(yǎng)基靈芝菌絲生物量均不同(表1),其中在以淀粉和玉米粉為碳源的培養(yǎng)基,菌絲生物量最高,且二者之間差異不顯著;供試的七種碳源利用率依次為淀粉、玉米粉、蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖、乳糖;在無碳源培養(yǎng)基,菌絲生物量最低,表明菌絲生長需要適宜的碳源。
表1 不同碳源對靈芝菌絲生物量的影響
2.2 不同氮源對靈芝菌絲生物量的影響不同氮源培養(yǎng)基靈芝菌絲生物量均不同(表2),其中以酵母膏為氮源的培養(yǎng)基菌絲生物量最高,以牛肉膏為氮源的培養(yǎng)基菌絲生物量次之,二者之間差異不顯著;供試的六種氮源利用率依次為酵母膏、牛肉膏、蛋白胨、麩皮、(NH4)2SO4、NH4NO3;在無氮源培養(yǎng)基,菌絲生物量最低,表明菌絲生長需要適宜的氮源。
表2 不同氮源對靈芝菌絲生物量的影響
2.3 碳氮源配比對靈芝菌絲生物量的影響選用L9(34)正交表進行四因素三水平正交試驗,確定碳氮源最佳配比。
表3 正交試驗因素水平
正交試驗極差分析結果表明(表4),4個單因子對靈芝菌絲生物量的影響順序為:C>A>B>D,說明酵母膏對菌絲生物量影響最大,其次是淀粉、玉米粉,牛肉膏對菌絲生物量影響最?。桓饕蛩貙z生物量的最佳碳氮源配比為A3B3C3D2。
表4 L 9(34)正交試驗結果
2.4無機鹽對靈芝菌絲生物量的影響選用L9(34)正交表進行正交試驗,確定無機鹽最佳配比。
表5 正交試驗因素水平表
正交試驗極差分析結果表明(表6),3個單因子對菌絲生物量的影響順序為:A>C>B,說明KH2PO4
表6 L 9(34)正交試驗結果
對菌絲生物量影響最大,其次是CaSO4,MgSO4對菌絲生物量影響最小;各因素對菌絲生物量的最佳無機鹽配比為A3B3C1。
試驗表明,泰山赤靈芝菌絲對碳源的利用比較廣泛,既可利用各種糖類也可利用植物性原料,而植物性原料利用率好于糖類,且其價格較便宜,在增加菌絲生物量的同時可適當降低成本,適宜的碳源為淀粉和玉米粉。
不同氮源對靈芝菌絲生長有一定的促進作用[6],有機氮比無機氮更有利于靈芝菌絲的生長,適宜的氮源為酵母膏和牛肉膏。
靈芝菌絲生長需要適宜的碳氮源配比[7]。通過L9(34)正交試驗,對菌絲生物量進行極差分析,表明適宜的碳氮比有利于靈芝菌絲的生長,即:淀粉3%,玉米粉4%,酵母膏0.3%,牛肉膏0.2%。
食用菌對無機鹽需要量很少,但它們對菌絲生長和代謝物的形成影響較大,是微生物活動中不可缺少的物質[8]。試驗表明,無機鹽濃度不宜過高,CaSO4對菌絲生長有一定的抑制作用,這與薛志明[3]的試驗結果相一致,即無機鹽一般在低濃度時對菌絲生長有促進作用,在高濃度時常表現(xiàn)出明顯的抑制作用,適宜的配比及用量:KH2PO40.25%,MgSO40.15%。