林 旭,丁李春,李志剛
(寧德市農(nóng)業(yè)科學研究所,福建 福安 355017)
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌(Phlebopus portentosus),隸屬小牛肝菌科(Boletinellaceae) 脈柄牛肝菌屬(Phlebopus)[1]。該品種主要分布在我國云南省,被當?shù)厝怂追Q為“黑牛肝菌”[2]。其子實體營養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、多種氨基酸及鉀、鈣、鐵、鋅、錳等人體所需的礦質(zhì)元素[3-4]。脂肪、總糖、粗纖維、多種礦質(zhì)元素和氨基酸,兼具食藥性質(zhì),可起到降血脂、抗氧化等作用,對高血脂等疾病有較好的功效[5]。
松針是松屬植物的主要藥用部位,富含活性成分,多種氨基酸、維生素等[6],具有較高的保健價值。目前國外松針主要用于畜牧飼料研發(fā),在我國松針主要應用于藥用、食用,如松針茶、松針粉等[7-8]。福建是松樹的主要分布范圍之一,在食用菌栽培研究方面已有松木屑在繡球菌生產(chǎn)中的應用[9-10],但在牛肝菌生產(chǎn)中的應用未見報道。
因此,通過在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基中添加松針浸出物,通過單因素試驗觀測菌絲生長狀態(tài)及生長速率,初步確定適宜的添加量。再與其他添加物(馬鈴薯、葡萄糖、蛋白胨等)通過L9(34)正交試驗確定最優(yōu)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基配方,以期為后續(xù)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的菌種培養(yǎng)及活性成分鑒定、提取提供研究基礎。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種,為云南野生暗褐網(wǎng)柄牛肝菌子實體,2019年分離培養(yǎng)獲得。
1.2.1 基礎母種培養(yǎng)基配制
去皮馬鈴薯200 g,水1 L,100℃下煮沸20 min后過濾。馬鈴薯濾液定容至1 L,加入葡萄糖20 g,瓊脂16 g,蛋白胨1 g,121℃高溫滅菌20 min。
1.2.2 松針添加量單因素試驗
松針加水煮沸20 min,過濾后與200 g·L-1馬鈴薯濾汁混合,加入基礎母種培養(yǎng)基中,配制成松針浸出液。濃度分別為 10 g·L-1、25 g·L-1、50 g·L-1、100 g·L-1的松針母種培養(yǎng)基,121℃高溫滅菌20min。以基礎母種培養(yǎng)基作為對照,探究不同濃度松針添加量對暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長情況的影響。
1.2.3 接種培養(yǎng)
將暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌塊(5 mm) 接種于試驗培養(yǎng)基上,置于27℃恒溫黑暗條件下培養(yǎng),每天觀察菌絲生長勢、菌絲顏色,利用“十”字交叉法統(tǒng)計菌絲生長速率等指標,每個處理5個重復。
1.2.4 正交試驗確定最適培養(yǎng)基配方
在松針添加量的單因素試驗基礎上,通過L9(34)正交試驗設計,因素水平見下表1。
表1 正交試驗因素及水平L9(34)Tab.1 Orthogonal test factors and levels L9(34)
如表1所示,以菌絲生長勢、菌絲先端整齊度、菌絲生長速度等作為試驗指標,利用正交試驗確定松針浸出液及其他添加物馬鈴薯、葡萄糖、蛋白胨的最佳配比添加量,優(yōu)化確定最佳培養(yǎng)基配方。
1.2.5 試驗數(shù)據(jù)處理和分析
試驗數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS 20.0進行分析處理。將菌絲生長勢和菌絲邊緣整齊度指標折算成數(shù)字(+代表1,-代表0),每個處理5個重復,統(tǒng)計后進行方差分析。
不同松針浸出液對暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種菌絲生長的影響試驗結(jié)果見表2。
表2 不同濃度松針浸出液對暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種生長情況的影響Tab.2 Effects of different concentrations of pine needle extract on the growth of Phlebopus portentosus stock culture
由表2可知,不同濃度松針浸出液對暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長的影響存在一定差異,隨著松針浸出液的添加量的增加,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的菌絲生長速度呈現(xiàn)先增后降的趨勢。在松針浸出液濃度為25 g·L-1時,菌絲生長速度最快,達到2.56 mm·d-1,菌絲生長勢旺盛,菌絲顏色為黃色。當松針浸出液濃度達到100 g·L-1時,菌絲生長速度明顯降低。
正交試驗結(jié)果見表3。
表3 正交試驗結(jié)果Tab.3 Orthogonal test results
由表3菌絲生長速率各因素的極差R可知,影響菌絲生長速率的主次因素分別為D>C>B>A,即馬鈴薯>葡萄糖>松針浸出液>蛋白胨。最優(yōu)方案為A2B1C1D3,即馬鈴薯添加量100 g·L-1,葡萄糖添加量 1 g·L-1,松針浸出液 25 g·L-1,蛋白胨添加量 2 g·L-1。
由表3菌絲生長勢各因素的極差R可知,影響菌絲生長勢的主次因素分別為C>D>B>A,即葡萄糖>馬鈴薯>松針浸出液>蛋白胨。最優(yōu)方案為A3B2C1D2,即馬鈴薯添加量200 g·L-1,葡萄糖添加量1 g·L-1,松針浸出液 50 g·L-1,蛋白胨添加量 3 g·L-1。
由表3菌絲顏色試驗結(jié)果可知,菌絲顏色與蛋白胨添加量存在一定的相關(guān)性。在一定范圍內(nèi),蛋白胨添加量越大,菌絲顏色越黃。
各因素對菌絲生長速率的影響方差分析見表4。
表4 菌絲生長速率單因素方差分析Tab.4 One way ANOVA of mycelial growth rate
由表4可知,葡萄糖、馬鈴薯2個因素對菌絲生長速率的影響是極顯著的(顯著性<0.01),松針浸出液對菌絲生長速率影響顯著(顯著性<0.05),蛋白胨的影響不顯著(顯著性>0.05)。
各因素對菌絲生長勢的影響方差分析見表5。
由表5可知,葡萄糖、馬鈴薯兩個因素對菌絲生長勢的影響是極顯著的(顯著性<0.01),松針浸出液添加量對菌絲生長勢的影響顯著(顯著性<0.05),蛋白胨對菌絲生長勢的影響不顯著(顯著性>0.05),方差顯著性分析結(jié)果與菌絲生長勢單因素方差分析結(jié)果相同。
表5 菌絲生長勢單因素方差分析Tab.5 One way ANOVA of mycelial growth potential
各因素對菌絲邊緣整齊度和菌絲顏色的影響方差分析見表6。
表6 菌絲邊緣整齊度單因素方差分析Tab.6 One way ANOVA of mycelial edge uniformity
由表6可知,葡萄糖和松針浸出液對菌絲邊緣整齊度存在極顯著影響(顯著性<0.01),蛋白胨和馬鈴薯濾汁對菌絲邊緣整齊度影響不顯著。
對于菌絲生長速率,因素D(馬鈴薯)的影響最大,D3為最優(yōu)值,對于菌絲生長勢則D2最優(yōu)。根據(jù)菌絲生長勢因素D的K分析,D2(9.8) 與D3(9.6) 差異不明顯,將D2和D3經(jīng)過單因素方差分析驗證,得到二者顯著性為0.793(>0.050),即菌絲生長勢D2與D3差異不顯著。綜合因素D對菌絲生長速率和菌絲生長勢的影響,因素D的最優(yōu)方案確定為D3。因素C(葡萄糖)在菌絲生長速率和菌絲生長勢指標中的最優(yōu)方案都為C1。因素B(松針浸出液),在菌絲生長勢指標中,B2最優(yōu),但同時考慮到K1與K2差異較小,經(jīng)過單因素方差分析驗證B1和B2差異不顯著(顯著性=0.601),故按照菌絲生長速率的最優(yōu)方案確定B1為最優(yōu)值。由上表4、5可知蛋白胨對菌絲生長速率和菌絲生長勢影響不顯著,故蛋白胨可選擇生長速率最優(yōu)方案A2,最終確定最優(yōu)方案為A2B1C1D3。
按照A2B1C1D3配置母種培養(yǎng)基,選擇基礎培養(yǎng)基和PDA培養(yǎng)基作為對照,結(jié)果見表7。
表7 驗證試驗Tab.7 Validation test
由表7可知,使用配方A2B1C1D3,菌絲生長速率達到3.41 mm·d-1,菌絲顏色黃色,生長勢強,故確定A2B1C1D3為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種培養(yǎng)基最優(yōu)方案。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種生物學特性[11]、碳源、氮源添加量[12]試驗等,前人已有開展。在前人研究基礎上,結(jié)合本地區(qū)松針資源的應用,通過單因素試驗和正交試驗結(jié)合,進一步優(yōu)化暗褐網(wǎng)柄牛肝菌母種的最優(yōu)配方。
試驗結(jié)果顯示,在一定濃度范圍內(nèi),母種培養(yǎng)基中適當添加松針浸出液,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長速度顯著提高,菌絲生長勢較旺,在松針浸出液濃度達到25 g·L-1時,菌絲生長速度和生長勢均表現(xiàn)較優(yōu)。
通過L9(34)正交試驗優(yōu)化篩選出最佳培養(yǎng)基為馬鈴薯添加量100 g·L-1,葡萄糖添加量10 g·L-1,松針浸出液25 g·L-1,蛋白胨添加量2 g·L-1。通過進一步的驗證試驗,確定此方案為本次試驗的最佳方案。該配方培養(yǎng)下,菌絲生長速率較快,菌絲生長勢旺盛。
通過重點研究松針浸出液對暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲生長情況的影響,并對其作為添加物的培養(yǎng)基進行進一步優(yōu)化,以期為今后松針浸出液在牛肝菌培養(yǎng)中的應用,及活性物質(zhì)的進一步利用提供基礎。