劉 艷 黃傳書 吳 均 趙 珮 雷 霆 邢康康
(1.重慶市蠶業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院,重慶 400700;2.重慶市中藥研究院,重慶 400065)
桑黃(Phellinusbaumii)是一類珍貴的藥用真菌,屬擔(dān)子菌亞門(Basidiomyeotina)、層菌綱(Hymenomyeetes)、非褶菌目(Aphyllophorales)、多孔菌科(Polyporaeeae)、針層孔菌屬(Phellinus),主要寄生于桑樹、楊樹、樺樹等闊葉樹的樹干、樹樁或倒木上[1]。桑黃含有多糖、黃酮和三萜等多種活性物質(zhì),具有抗癌、抗腫瘤、保肝、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等作用[2-5]。近年來,研究表明桑黃多糖能顯著抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移,對人體不良反應(yīng)小,被國際公認為使用免疫療法生物治癌領(lǐng)域中效率最高的真菌,其突出的抗腫瘤功效在日、韓等國備受關(guān)注,已成為國內(nèi)外醫(yī)藥制劑與保健品行業(yè)研究與開發(fā)的熱點,具有廣闊的市場前景[6]。由于桑黃生長需要較為特殊的自然氣候環(huán)境,且生長周期長,因而野生桑黃數(shù)量非常稀少[6],人工栽培桑黃十分重要。目前,人工栽培桑黃方式有代料栽培和段木栽培[7]。本試驗擬優(yōu)化桑黃代料栽培的條件,為縮短桑黃栽培周期,提高桑黃產(chǎn)量和品質(zhì),提供一定的參考,為桑黃規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
1.1.1 桑黃菌種
桑黃菌種為鮑氏針層孔菌(Phellinusbaumii),來源于安徽金寨尚臻生物科技有限公司。桑黃原種的菌塊緊實,呈現(xiàn)白黃色。
1.1.2 桑木屑
老桑樹木屑用重慶市蠶業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院30年生青皮湖桑桑樹主干粉碎,嫩桑枝木屑用重慶市蠶業(yè)科學(xué)技術(shù)研究院青皮湖桑夏伐枝條粉碎。
1.2.3 其他輔助材料
全部從市場購買。
1.2.1 適宜代料配方的篩選
參考現(xiàn)有食用菌生產(chǎn)代料配方,結(jié)合前期研究結(jié)果,以桑枝木屑為主要原料,稻殼、棉籽殼、玉米粉、麥麩等為輔料,進行不同配料組分比較試驗研究,以桑黃總產(chǎn)量、平均產(chǎn)量、菌株成活率、生長速度(以菌絲長滿菌袋時間計算)為衡量指標(biāo),篩選適合桑樹桑黃栽培的代料配方,不同配料組分設(shè)計詳見表1。
表1 不同配料組分設(shè)計
1.2.2 接種方法的優(yōu)化
采用5種不同接種方法,每種方法設(shè)置5個平行,在相同培養(yǎng)條件下,通過調(diào)查雜菌感染率、菌絲生長整齊度及生長速度(以菌絲長滿菌袋的時間計算),篩選最佳接種方法。
(1)將2塊(每塊體積為12 cm3~16 cm3)長滿菌絲的原種,接種到代料中。
(2)取自制發(fā)酵液體菌種(菌液濃度為1010cfu/mL)15 mL,接種到代料中。
(3)將菌絲長滿平皿(規(guī)格:90 mm)的整塊菌種(連帶著培養(yǎng)基),接種到代料中。
(4)將長滿菌絲的整塊培養(yǎng)基(規(guī)格:90 mm),平分成2塊,分別接種到代料中。
(5)取自制固液混合發(fā)酵的菌種15 mL,接種到代料中。
1.2.3 菌絲生長條件的優(yōu)化
以前期篩選的適宜桑黃代料配方,以菌絲生長速度(以菌絲長滿菌袋的時間計算)為衡量指標(biāo),進一步研究適宜菌絲生長的溫度和濕度。
(1)溫度:在避光及其它培養(yǎng)條件一致的情況下,按20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃梯度分別處理,每個溫度梯度設(shè)置3個平行,調(diào)查不同溫度對菌絲生長速度的影響,篩選適宜的培養(yǎng)溫度。
(2)濕度:在避光及其它培養(yǎng)條件一致的情況下,按相對濕度(RH)55%、65%、75%、85%梯度分別處理,每個濕度梯度設(shè)置3個平行,調(diào)查不同濕度對菌絲生長速度的影響,篩選適宜的培養(yǎng)濕度。
1.2.4 子實體生長條件的優(yōu)化
以前期研究的適宜桑黃代料配方,在300 Lx的散射光條件下,其它培養(yǎng)條件一致,以子實體產(chǎn)量為衡量指標(biāo),進一步研究適宜子實體生長的溫度和濕度。
①溫度
按23 ℃、26 ℃、29 ℃、32 ℃溫度梯度分別處理,每個溫度梯度設(shè)置3個平行,采用相同濕度及處理方法,調(diào)查不同溫度對子實體生長的影響,篩選適宜子實體生長的培養(yǎng)溫度。
②濕度
按65%、75%、85%、95%濕度梯度分別處理,每個濕度梯度設(shè)置3個平行,采用相同溫度及處理方法,調(diào)查不同濕度對子實體生長的影響,篩選適宜子實體生長的培養(yǎng)濕度。
1.2.5 室外栽培防雜菌方法
參考目前常用的消毒滅菌方法,在大棚中分別采用福爾馬林消毒法[8-9]、雙氧水消毒法[8]和二氯異氰尿酸鈉煙熏法進行環(huán)境消毒比較試驗,在消毒處理的第2 d,用PDA培養(yǎng)基的平板和含桑黃菌的平板置于大棚內(nèi),4 d后調(diào)查雜菌感染程度、微生物種類和桑黃菌的存活率,篩選最佳消毒方法。
通過9組不同配料組分的對比試驗,結(jié)果表明配方1~4均含老桑樹木屑,其中配方1桑黃菌絲長滿袋時間最短,總產(chǎn)量和平均產(chǎn)量均高于其它組;配方5含嫩桑枝木屑,在木屑菌袋中產(chǎn)量最低、菌絲長滿菌袋時間最長;配方6~9均無桑枝木屑,全部未成活。桑黃菌屬于木腐菌,老桑樹木屑的木質(zhì)化程度高,其它養(yǎng)分較嫩桑枝木屑更加豐富,為桑黃菌的生長提供了豐富的纖維素和木質(zhì)素。適量的稻殼和棉籽殼,不僅含有較多的纖維素和木質(zhì)素,同時吸水能力強,通氣性較好。配方2中菌絲長滿袋的時間,總產(chǎn)量和平均產(chǎn)量僅次于配方1,可能是因為配方2中桑枝木屑含量比配方1少2%,熟石膏含量卻比配方1多2%,較強的堿性環(huán)境,雖然可以抑制雜菌的生長,但是在一定程度上也抑制了桑黃菌絲的生長。配方3與配方5對比,嫩桑枝木屑也可以用于培養(yǎng)桑黃菌,但是產(chǎn)量和平均產(chǎn)量較低。配方6~9全部染雜菌,可能是因為玉米粉淀粉含量高,易染雜菌;稻殼和棉籽殼的通氣性高,導(dǎo)致菌袋不緊實,不接近樹木的木質(zhì)部和韌皮部的緊實感,桑黃菌不適應(yīng)。此外,配方6~9不含桑樹木屑,纖維素和木質(zhì)素含量低,桑黃菌絲生長速率慢,未形成菌種優(yōu)勢(表2)。
表2 不同配料組分試驗結(jié)果
綜合分析,桑樹木屑、桑枝木屑均可作為桑黃代料栽培的主要原料,老桑樹木屑比嫩桑枝木屑效果好,尤以配方1最佳。
方法1和方法2相比,前者固體菌種接種,每個菌袋中的菌絲生長整齊性差,長滿菌袋的平均時間最長;后者液體菌種接種能控制接種量,保證接種量相同,使得研究結(jié)果具有嚴謹性和科學(xué)性,但是由于微生物更易利用液體中的營養(yǎng)物質(zhì)進行生長繁殖,導(dǎo)致培養(yǎng)前期易染雜菌。方法3,長滿培養(yǎng)基的整塊菌落接種,桑黃菌數(shù)量多,可較快形成菌種優(yōu)勢,抑制雜菌的生長,達到以菌治菌的生物防控效果,且生長整齊性好,長滿菌袋的時間最短。固液混合接種方式很難保證接種量的一致性,同時液體菌種容易染菌(表3)。
表3 不同接種方式的篩選結(jié)果
注:*表示菌絲生長整齊度,*越多表示越整齊。*:整齊性差,**整齊性較好,***整齊性好。
綜合分析,上述5種方式均可用于桑黃栽培的接種,接種方式較好的是長滿培養(yǎng)基的整塊菌落接種。
2.3.1 溫度
在培養(yǎng)濕度為68%,避光及其它培養(yǎng)條件一致的情況下,不同培養(yǎng)溫度對桑黃菌生長情況的影響見圖1。溫度低于25 ℃或高于30 ℃時,桑黃菌長滿菌袋的時間較長,生長速率較慢。當(dāng)溫度處于25 ℃~30 ℃時,桑黃菌長滿菌袋的時間較短,生長良好。
2.3.2 濕度
在培養(yǎng)溫度為25 ℃,避光及其它培養(yǎng)條件一致的情況下,不同培養(yǎng)濕度對桑黃菌生長情況的影響見圖2。濕度低于65%或高于75%時,桑黃菌長滿菌袋的時間較長,生長速率較慢。當(dāng)濕度處于65%~75%時,桑黃菌長滿菌袋的時間較短,生長良好。
圖1 不同溫度對桑黃菌生長情況的影響
圖2 不同濕度對桑黃菌生長情況的影響
2.4.1 溫度
在適宜營養(yǎng)條件(適宜的代料配方)和適宜環(huán)境條件(溫度25 ℃,濕度68%)下,進行桑黃菌絲培養(yǎng),當(dāng)菌絲長滿菌袋,在深褐色部位開月牙口(長2 cm,寬1 cm)后,進入桑黃子實體培養(yǎng)階段,不同溫度對桑黃產(chǎn)量的影響見圖3。溫度低于26 ℃或高于29 ℃時,桑黃菌產(chǎn)量較低,且影響桑黃的正常生長。當(dāng)溫度處于26 ℃~29 ℃時,桑黃菌產(chǎn)量較高,桑黃生長良好。
2.4.2 濕度
在適宜營養(yǎng)條件(適宜的代料配方)和適宜環(huán)境條件(溫度25 ℃,濕度68%)下,進行桑黃菌絲培養(yǎng),當(dāng)菌絲長滿菌袋,在深褐色部位開月牙口(長2 cm,寬1 cm)后,進入桑黃子實體培養(yǎng)階段,不同濕度對桑黃產(chǎn)量的影響見圖4。濕度低于85%時,桑黃菌產(chǎn)量較低,且影響桑黃的正常生長。當(dāng)濕度處于85%~95%時,桑黃菌產(chǎn)量較高,桑黃生長良好。
圖3 不同溫度對桑黃子實體產(chǎn)量的影響
圖4 不同濕度對桑黃子實體產(chǎn)量的影響
大棚中分別采用福爾馬林消毒法、雙氧水消毒法和消毒劑煙熏法進行消毒,滅菌效果見表4。煙熏消毒法,雖消毒范圍廣,但是消毒效果較差,PDA培養(yǎng)基長出細菌、青霉菌及鏈孢霉,桑黃菌存活率低。雙氧水消毒法,可防治細菌和青霉菌,但不能殺滅鏈孢霉,且桑黃菌存活率低。福爾馬林消毒法,PDA培養(yǎng)基沒有出現(xiàn)染菌,說明空氣中微生物含量極低,滅菌較徹底,且桑黃菌正常生長,適合用于大棚栽培桑黃前的消毒滅菌。
表4 不同消毒方法的效果
注:*表示培養(yǎng)基感染雜菌程度,*越多感染雜菌越重。**:染菌程度較大,****:染菌程度大。
本研究針對目前桑黃代料栽培菌絲生長速度慢、長勢不一致、栽培環(huán)境消毒不徹底、桑黃產(chǎn)量低等問題,從代料配方、接種方式、桑黃培養(yǎng)條件和栽培大棚消毒方法等方面進行了優(yōu)化研究。篩選出了適宜的桑黃代料栽培配方即老桑樹木屑78%、玉米粉2%、稻殼2%、棉籽殼17%、熟石膏1%;適合菌絲生長溫度為25 ℃~30 ℃、濕度為65%~75%;適宜子實體生長溫度為26 ℃~29 ℃、濕度為85%~95%;以長滿培養(yǎng)基的整塊菌落接種方式效果較好;用福爾馬林消毒大棚效果較好。
本研究發(fā)現(xiàn)除老桑樹及椴木可用于桑黃栽培外,嫩桑枝木屑也可用于桑黃的栽培,為桑黃的培養(yǎng)提供新原料,為桑枝廢棄物的利用提供一個新途徑,但以嫩桑枝為主要代料栽培桑黃較老桑樹木屑及椴木效果差,本研究未對其它適宜桑黃代料栽培樹種作研究。老、嫩桑樹木屑代料栽培桑黃效果差異原因及解決辦法、適宜桑黃代料栽培的其它樹種及配套技術(shù)等有待進一步研究。