杜成志,趙 岑,呂 軍,王曉軍,吳倩倩,武恩斯,李巖杰,張?zhí)m迎
(聊城市農(nóng)業(yè)科學院,山東 聊城 252000)
桑黃(商品名) 一般包括銹革孔菌科(Hymenochaetaceae) 桑黃孔菌屬(Sanghuangporus) 真菌。近年,隨著粗毛纖孔菌(Inonotus hispidus) 等藥用菌藥理作用的深入研究,逐步將粗毛纖孔菌列為桑黃的1 個種[1]。粗毛纖孔菌原隸屬于擔子菌門(Basidiomycota)傘菌綱(Agaricomycetes) 銹革孔菌目(Hymenochaetales) 銹革孔菌科纖孔菌屬(Inonotus)[2]。其子實體一年生,單生或疊生,無菌柄,蓋形;鮮品無嗅無味,革質(zhì)至軟木栓質(zhì),干后木栓質(zhì)[3]。粗毛纖孔菌子實體是我國傳統(tǒng)中藥材桑黃的重要來源,在東北地區(qū)主要用于治療消化不良等胃病[4-5]?,F(xiàn)有研究表明,桑黃所含的多糖、三萜類、酚類、黃酮類等生物活性物質(zhì)有明顯的藥理作用和臨床功效,主要用于治療各種癌癥、糖尿病、痛風、關(guān)節(jié)炎等[6-7]。
聊城市臨清市黃河故道古桑園中擁有豐富的野生桑黃資源[8]。課題組經(jīng)野外采集、馴化,篩選出較適宜人工栽培的桑黃菌株,并通過篩選得到最佳菌株和最佳配方,試驗結(jié)果可為實際生產(chǎn)提供參考。
供試桑黃菌株L1 和L2,為聊城市農(nóng)業(yè)科學院野外采集種,經(jīng)鑒定為粗毛纖孔菌Inonotus hispidus。
無水葡萄糖標準品(純度99.4%),壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司;蒽酮(AR),上海麥克林生化科技股份有限公司;硫酸(AR)、無水乙醇(AR)、乙酸乙酯(AR)、香草醛(AR)、高氯酸(AR)、冰醋酸(AR),上海滬試實驗室器材股份有限公司;齊墩果酸標準品(純度98%),北京索萊寶科技有限公司;甲醇(AR),西隴科學股份有限公司。
JY1003 電子天平,上海舜宇恒平科學儀器有限公司;DHG-9075A 鼓風干燥箱,上海恒一科學儀器有限公司;TU-1901 紫外可見分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司;HH-S6 恒溫水浴鍋,常州國宇儀器制造有限公司;ZNHW-150 智能調(diào)溫電加熱套,河南鞏義高科儀器有限公司;KH30R-Ⅱ高速冷凍離心機,湖南凱達科學儀器有限公司;SY-360 超聲波清洗儀,上海寧商超聲儀器有限公司。
1.4.1 分離活化培養(yǎng)基配方
分離活化培養(yǎng)采用加富型PDA 培養(yǎng)基,含馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、瓊脂20 g、 KH2PO23 g、MgSO41.5 g、麩皮10 g,水1 000 mL。
1.4.2 原種培養(yǎng)基配方
原種培養(yǎng)基配方為柞木屑72%、麩皮13%、玉米粉12%、紅糖1%、石膏1%、石灰1%。
1.4.3 栽培料配方
分別采用了2 個栽培料配方。配方C1 為桑木屑77%、麩皮10%、玉米粉10%、紅糖2%、石膏1%;配方C2 為桑木屑58%、棉籽殼20%、麩皮12%、玉米粉4%、豆粕3%、紅糖1%、石灰1%、石膏1%。
1.5.1 菌種活化
將保藏菌種接種于加富型PDA 培養(yǎng)基上活化,經(jīng)二次轉(zhuǎn)接后備用。
1.5.2 原種制備
按照原種配方備料,主料于泡料桶中浸泡12~24 h 后,瀝水,與輔料一起混勻,靜置5~10 h 后再次翻料,培養(yǎng)料含水量為63%左右。將培養(yǎng)料裝入14 cm×27 cm×0.05 mm 的聚丙烯袋中進行高壓滅菌。待菌袋冷卻后分別接入試驗?zāi)阜N,放入發(fā)菌室內(nèi)進行發(fā)菌培養(yǎng)。保持發(fā)菌室溫度為24 ℃,避光培養(yǎng)45 d,待菌絲滿袋后使用。
1.5.3 栽培種制備
將C1 和C2 兩種配方所需原料分別按比例混勻,預(yù)處理方法同1.5.2 所述??刂圃耘嗔虾繛?3%左右,用18 cm×35 cm×0.05 mm 的聚丙烯袋裝袋,每袋濕質(zhì)量為1.3 kg。將菌袋進行高壓滅菌,待冷卻后分別接入試驗菌種,放入發(fā)菌室內(nèi)進行發(fā)菌培養(yǎng)。保持發(fā)菌室溫度為24 ℃,避光培養(yǎng)55~60 d,待菌絲滿袋再后熟培養(yǎng)25 d 后使用。
1.5.4 試驗設(shè)計
試驗共設(shè)計4 個處理,即L1C1、L1C2、L2C1、L2C2,每個處理3 次重復,每個重復做7 袋,每個處理共21 袋。
1.5.5 出菇管理和采收
將菌包按隨機區(qū)組設(shè)計擺放在出菇棚內(nèi)地面上,保持棚內(nèi)溫度為23~28 ℃,避免陽光直射,打開風口適當通風,在地面水溝適當進行灌水,保持空氣濕度為90%~95%。記錄原基形成時間;出菇后,觀察并記錄子實體生長情況。待子實體開始噴粉即為成熟,此時可以采收。試驗共采收2 潮子實體并統(tǒng)計產(chǎn)量、生物學效率等。
1.6.1 粗多糖的檢測
1) 提取粗多糖。稱取桑黃樣品粉末2 g,置于圓底燒瓶中,加水60 mL,靜置1 h;加熱回流4 h,趁熱過濾;用少量熱水洗滌過濾器和濾渣;濾渣重復以上操作,合并濾液后水浴蒸干。蒸干后所得固體物質(zhì)先用5 mL 水溶解,之后邊攪拌邊滴加乙醇至75 mL,搖勻,在4 ℃條件下靜置12 h,離心后去上清液;沉淀用熱水溶解,隨后轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中;冷卻后加水定容,搖勻。取上述溶液適量,離心,精密量取3 mL 上清液于25 mL 容量瓶中加水定容,搖勻即得桑黃樣品粗多糖提取液。
2) 繪制葡萄糖標準曲線。精密稱取無水葡萄糖標準品,加水配制質(zhì)量濃度為0.12 mg·mL-1的葡萄糖標準品溶液。精確量取上述葡萄糖標準品溶液0、0.2、0.6、1.2、1.6、2.0 mL,分別置于10 mL 具塞試管中,加水至2.0 mL。迅速加入6 mL 硫酸蒽酮溶液,搖勻,靜置15 min,冰浴15 min 后取出。用紫外可見分光光度法,在625 nm 波長處分別測定標準品吸光度,以質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制葡萄糖標準曲線。
3) 測定粗多糖含量。精確量取上述1) 中得到的樣品粗多糖提取液2.0 mL,置于10 mL 具塞試管中,按照繪制葡萄糖標準曲線的方法,在625 nm波長處測定樣品溶液吸光度。根據(jù)標準曲線計算出粗多糖含量。
1.6.2 三萜的檢測
1) 提取三萜。取桑黃樣品粉末2 g,置于具塞錐形瓶中,加甲醇50 mL,超聲處理(功率140 W,頻率42 kHz) 45 min;冷卻后過濾至100 mL 容量瓶中;用適量甲醇分次洗滌過濾器和濾渣;濾液并入上述容量瓶中,加甲醇定容,搖勻即得桑黃樣品三萜提取液。
2) 繪制齊墩果酸標準曲線。精密稱取齊墩果酸標準品,加甲醇配制質(zhì)量濃度為0.2 mg·mL-1的齊墩果酸標準品溶液。精確量取上述齊墩果酸標準品溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mL,分別置于15 mL具塞試管中;揮發(fā)干,置冷;精確加入新配制的香草醛冰醋酸溶液(精密稱取香草醛0.5 g,加入冰醋酸使其溶解,定容至10 mL 即得) 0.2 mL、高氯酸0.8 mL,搖勻;70 ℃水浴加熱15 min,冰浴5 min后取出。精確加入乙酸乙酯4 mL,搖勻。用紫外可見分光光度法,在546 nm 波長處分別測定標準品溶液吸光度,以質(zhì)量濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制齊墩果酸標準曲線。
3) 測定三萜含量。精密量取桑黃樣品三萜提取液0.2 mL,置于15 mL 具塞試管中,按照繪制齊墩果酸標準曲線的方法,在546 nm 波長處測定樣品吸光度。根據(jù)標準曲線計算出三萜的含量。
試驗數(shù)據(jù)采用Excel 和SPSS 18 進行統(tǒng)計與分析,結(jié)果為3 次重復的平均值±標準差。
不同栽培料配方對不同野生桑黃子實體生長時間的影響情況詳見表1。
表1 不同處理中桑黃子實體的生長時間Tab.1 Fruit body growth time of Phellinus igniarius in different treatments
由表1 可以看出,4 個處理中原基形成時間相差不大,但是同一配方條件下,菌株L1 較菌株L2現(xiàn)原基時間和子實體成熟時間短,說明菌株L1 結(jié)實能力較菌株L2 強。對于同一菌株來說,配方C2 較配方C1 中桑黃子實體現(xiàn)原基時間和子實體成熟時間都短,說明配方C2 較配方C1 更適宜桑黃生長。吳亞召等[9]在研究中發(fā)現(xiàn),在桑木屑中加入一定量的棉籽殼,對促進桑黃菌絲生長及提高子實體產(chǎn)量有一定的促進作用。本試驗結(jié)果與其結(jié)論一致,可能是因為棉籽殼具有較好的保水性,在出菇過程中能減少菌包內(nèi)的水分流失,并均衡栽培袋內(nèi)的營養(yǎng),從而延長子實體生長時間。
不同栽培料配方對不同野生桑黃生長特性的影響情況詳見表2。
表2 不同處理中野生桑黃的生長特性Tab.2 Growth characteristics of wild Phellinus igniarius in different treatments
由表2 可知,不同栽培料配方對桑黃子實體的生長特性及子實體形態(tài)有一定的影響。L1C2 處理中桑黃子實體各項指標表現(xiàn)最優(yōu),每袋平均產(chǎn)量達25.2 g(干質(zhì)量),且子實體形狀較好;平均生物學效率達30%;一潮菇出菇率最高,為100%。對同一菌株而言,配方C2 較配方C1 對桑黃子實體生長更有利;而在同一配方條件下,菌株L1 在一潮菇出菇率方面占有明顯的優(yōu)勢。子實體形態(tài)特征見圖1。
圖1 不同處理中桑黃子實體的形態(tài)Fig.1 Fruit body morphology of Phellinus igniarius in different treatments
不同栽培料配方對不同野生桑黃有效成分含量的影響情況詳見表3。
表3 不同處理中野生桑黃有效成分的含量Tab.3 Content of active ingredients in wild Phellinus igniarius in different treatments
從表3 可以看出,L1C2 處理子實體中粗多糖含量最高,達2.05%;L1C1 處理桑黃子實體中粗多糖含量最低,為0.79%。L1C1 處理桑黃子實體中三萜含量最高,為2.71%;L2C1 處理桑黃子實體中三萜含量最低,為1.92%。比較2 個菌株子實體中三萜和粗多糖的含量,發(fā)現(xiàn)菌株L1 的三萜含量相對較高而粗多糖含量相對較低,L2 的粗多糖含量相對較高而三萜含量相對較低。說明菌株L2 和L1 在子實體形成過程中,代謝通路相差較大。比較2 個配方栽培的子實體,發(fā)現(xiàn)三萜含量差異不大,配方C2 栽培的子實體中粗多糖含量相對較高。說明配方C2 更有利于桑黃次級代謝產(chǎn)物的形成。
通過試驗篩選出最佳桑黃菌株為L1,該菌株的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在出菇率高,子實體中三萜含量高;最佳配方為C2(桑木屑58%、棉籽殼20%、麩皮12%、玉米粉4%、豆粕3%、紅糖1%、石灰1%、石膏1%),該配方條件下桑黃出菇率高、子實體中粗多糖含量高。L1C2 處理為本次試驗的最佳處理,桑黃原基形成時間為6 d,子實體成熟時間為46 d,生長周期最短;每袋平均產(chǎn)量為25.2 g(干質(zhì)量);生物學效率為30%;子實體中三萜含量為2.24%,粗多糖含量為2.05%;一潮菇出菇率達100%,二潮菇出菇率也最高,為66.7%,其他處理均未超過50%。
試驗中發(fā)現(xiàn),不同的野生桑黃菌株栽培特性差異較大,表現(xiàn)為部分菌株更適宜人工栽培,能耐受高氮源營養(yǎng)配方,子實體形態(tài)好、產(chǎn)量高,子實體中有效成分含量也較高;部分菌株則不適宜人工栽培,子實體形態(tài)差、產(chǎn)量低,子實體中有效成分含量低。不同的栽培料配方對桑黃生長特性具有一定的影響,在桑木屑配方中加入適量的棉籽殼有利于桑黃產(chǎn)量的提高,延長出菇期。