楊麗莉,杜雙田,程爽爽,陳曉文,高 原
(西北農(nóng)林科技大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
繡球菌[Sparassis crispa(Wulf.)Fr.],屬于擔(dān)子菌亞門(Basidiomycotina)非褶孔菌目(Aphyllophorales)繡球菌科(Sparassidaceae)繡球菌屬(Sparassis)。野生繡球菌極為少見,夏秋季在海拔2 400 m 以上的云杉、冷杉或松林及混交林中分散生長,國內(nèi)主要分布在西藏、四川省、吉林省、黑龍江省、云南省等地;國外的則分布在日本、韓國、美國、加拿大、澳大利亞等地[1]。繡球菌是一種珍稀名貴的食用、藥用菌,子實(shí)體呈白色或乳黃色,個(gè)體較大,肉質(zhì)脆嫩,繡球菌中含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分,其主要活性物質(zhì)為繡球菌多糖,尤以β-葡聚糖含量最高[2-3], 具有免疫調(diào)節(jié)、 抗腫瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗輻射、降血糖、降血脂、保肝等功能[4-6]。繡球菌在西歐各國極為暢銷,價(jià)格昂貴,產(chǎn)品緊缺,目前用于繡球菌栽培的輔料主要有玉米粉、淀粉、麩皮、玉米芯等[7-10],但沒有研究表明何種輔料適宜作為繡球菌栽培的最優(yōu)輔料,為了減少繡球菌生產(chǎn)中使用輔料的盲目性,提高產(chǎn)量,降低成本。本試驗(yàn)以松木屑為栽培主料,研究不同輔料對(duì)繡球菌栽培效果的影響,篩選出栽培繡球菌的最適輔料,以期為繡球菌高效栽培提供科學(xué)依據(jù)。
1.1.1 菌種供試菌種由西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院食用菌試驗(yàn)室提供,菌株編號(hào)Sc-01。
1.1.2 培養(yǎng)基
母種培養(yǎng)基:松針250 g、蛋白胨5 g、酵母浸粉5 g、葡萄糖25 g、磷酸二氫鉀1.0 g、硫酸鎂0.5 g、水1 000 mL。
原種培養(yǎng)基:松木屑72.8%、玉米粉15.0%、麩皮10.0%、蔗糖1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.1%。
栽培基礎(chǔ)配方:松木屑和蔗糖各1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氫鉀0.1%、硫酸鎂0.1%。
在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中, 按表1 分別添加玉米粉、面粉、麩皮、玉米芯。
表1 因素水平表Tab. 1 Factor level table
采用常規(guī)熟料袋栽方法栽培,栽培袋規(guī)格為170 mm×330 mm×0.05 mm,每袋裝風(fēng)干料350 g,基質(zhì)含水率為65%,每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)30 袋,高壓蒸汽滅菌,接種量大約30 g/袋。菌絲體培養(yǎng)條件:溫度22℃~24℃,黑暗培養(yǎng),空氣相對(duì)濕度60%~65%,培養(yǎng)環(huán)境CO2濃度<0.2%。原基分化及子實(shí)體生長條件:溫度16℃~22℃,空氣相對(duì)濕度90%~95%,光照強(qiáng)度500 lx~800 lx[11-13],光照時(shí)間 10 h·d-1~12 h·d-1,培養(yǎng)環(huán)境CO2濃度<0.2%。采收標(biāo)準(zhǔn):待原基分化出葉片展開、邊緣呈現(xiàn)大波浪狀,子實(shí)體葉片顏色由乳白色轉(zhuǎn)向淡黃色時(shí)即可采收,采前24 h 停止加濕。
觀察記錄各處理菌種萌發(fā)期、發(fā)菌期、菌絲生長速率、原基形成時(shí)間,出菇時(shí)間、鮮菇產(chǎn)量等。采用在袋上劃線的方法測定菌絲生長速率,每20 天劃一次線,測定20 d 菌絲吃料的長度,菌絲生長速率為吃料長度除以20。
采用Excel 、SPSS 數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行分析。
不同輔料對(duì)菌絲生長速率的影響見圖1。
由圖1a 可知,玉米粉添加量小于15%時(shí),菌絲生長速率迅速加快,玉米粉添加量為15%時(shí),菌絲生長速率達(dá)到最大,此后隨著玉米粉添加量的增加,菌絲生長速率呈下降趨勢,由回歸方程計(jì)算得,玉米粉添加量為14.5%時(shí),菌絲生長速率達(dá)到最大1.78 mm·d-1。由圖1b 可知,面粉對(duì)菌絲生長速率影響較小,當(dāng)面粉添加量小于12%時(shí),菌絲生長速率緩慢上升,添加量大于12%時(shí)菌絲生長速率緩慢下降,由回歸方程得出,面粉添加量為9.5%時(shí)菌絲生長速率可達(dá)最大1.65 mm·d-1。由圖1c 可知,添加麩皮不超過10% 時(shí),有利于菌絲生長,當(dāng)麩皮添加量大于10%菌絲生長速率快速下降,回歸方程得,麩皮添加量為12%時(shí)菌絲生長速率達(dá)到最大,為1.71 mm·d-1。由圖1d 可知添加玉米芯不利于菌絲生長,隨著玉米芯的添加,菌絲生長速率不斷降低。
不同輔料對(duì)原基形成時(shí)間的影響見圖2。
由圖2a 可知,玉米粉添加量為15%時(shí),原基形成時(shí)間最短,70 d 形成原基,玉米粉添加量大于15%時(shí)原基形成時(shí)間增長,經(jīng)擬合方程計(jì)算得,當(dāng)玉米粉添加量為14.4% 時(shí),原基形成時(shí)間最短為69 d;由圖2b 可知添加面粉能顯著縮短原基形成時(shí)間,面粉添加量在6%~24% 范圍內(nèi),原基形成時(shí)間均低于對(duì)照,面粉添加量為18% 時(shí),僅需60 d 形成原基,經(jīng)擬合方程計(jì)算得,面粉添加量為17.5% 時(shí),原基形成時(shí)間最短,為62 d;由圖2c 可知,麩皮添加量小于15%時(shí),能較小縮短原基形成時(shí)間,麩皮添加量大于15% 時(shí),由擬合方程計(jì)算得,麩皮添加量為10.6% 時(shí),原基形成時(shí)間最短,為76 d;由圖2d 可知,添加玉米芯不利于原基形成,原基形成時(shí)間延長,玉米芯添加量大于6%時(shí),原基形成時(shí)間長達(dá)90 d。
圖1 不同輔料添加量對(duì)菌絲生長速率的影響Fig. 1 Effects of different amount of excipients on mycelial growth rate
圖2 不同輔料添加量對(duì)原基形成時(shí)間的影響Fig.2 Effect of different amount of excipients on the formation time of primordium
不同輔料對(duì)生產(chǎn)周期的影響見圖3。
由圖3 可知,不添加輔料時(shí),生產(chǎn)周期為122 d,由圖3a 可知,玉米粉添加量小于15%時(shí),隨著玉米粉的添加,生產(chǎn)周期縮短,玉米粉添加量為15%時(shí),生產(chǎn)周期最短,110 d 即可采收。擬合方程計(jì)算得,玉米粉添加量為14.46%時(shí),生產(chǎn)周期最短,為110 d;由圖3b 可知,面粉添加量在6%~24%范圍內(nèi),生產(chǎn)周期均小于對(duì)照,面粉添加量為12%~18%時(shí),生產(chǎn)周期最短,105 d 即可采收,擬合方程計(jì)算得,面粉添加量為15.3%時(shí),生產(chǎn)周期最短,為105 d;由圖3c 可知,麩皮添加量小于15%時(shí),生產(chǎn)周期與對(duì)照相似,在120 d 左右,當(dāng)麩皮添加量大于15%時(shí)生產(chǎn)周期大于對(duì)照,需130 d 方能采收,經(jīng)擬合方程計(jì)算得,麩皮添加量為11%時(shí),生產(chǎn)周期最短,為113 d;添加玉米芯生產(chǎn)周期明顯增長,生產(chǎn)周期長達(dá)140 d。
圖3 不同輔料添加量對(duì)生產(chǎn)周期的影響Fig.3 Effect of different amount of excipients on production cycle
圖4 不同輔料添加量對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.4 Effect of different amount of excipients on yield
不同輔料對(duì)產(chǎn)量的影響見圖4。
由圖4 可知,不添加輔料時(shí),繡球菌平均袋產(chǎn)量為122 g,玉米粉、面粉、麩皮均有增產(chǎn)效果,由圖4a 可知,添加玉米粉對(duì)繡球菌增產(chǎn)效果較好,玉米粉添加量小于20%時(shí),隨著玉米粉的添加,繡球菌產(chǎn)量快速增加,玉米粉添加量為20%時(shí)產(chǎn)量最大值164.0 g/袋,此后添加玉米粉產(chǎn)量緩慢下降,經(jīng)擬合方程計(jì)算得當(dāng)玉米粉添加量為22.3%時(shí),繡球菌產(chǎn)量達(dá)到最高157.3 g/袋;由圖4b 可知,當(dāng)面粉添加量低于18%時(shí),隨著面粉的增加,產(chǎn)量快速增加,面粉添加量為18%時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最大,為184.0 g/袋,面粉添加大于18%時(shí)產(chǎn)量緩慢降低,經(jīng)擬合方程計(jì)算得,當(dāng)面粉添加量為19.21%時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最大值176.7 g/袋;由圖4c 可知,添加適量麩皮能提高繡球菌產(chǎn)量,但增產(chǎn)效果不明顯,麩皮添加量小于15%時(shí),添加麩皮有增產(chǎn)效果,麩皮添加量為15%時(shí),產(chǎn)量最大,為140.0 g/袋,經(jīng)擬合方程計(jì)算得,當(dāng)麩皮添加量為16.8%時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最高138.4 g/袋;由圖4d 可知,隨著玉米芯添加量的增加,繡球菌產(chǎn)量逐漸下降,添加玉米芯不利于繡球菌增產(chǎn)。
玉米粉中含有較多碳水化合物和粗蛋白可以為繡球菌生長提供碳源和氮源,還含有多種維生素和微量元素。因而玉米粉可以為繡球菌提供碳源,氮源外,還有各種微量成分有利于繡球菌生長。本試驗(yàn)中,以玉米粉為輔料栽培繡球菌時(shí),玉米粉添加量為15%~20%時(shí),菌絲生長速率較快,生產(chǎn)周期最短,子實(shí)體產(chǎn)量達(dá)到最高,但是玉米粉的粒度較小,含有淀粉成分,添加過多玉米粉,使栽培基質(zhì)粘結(jié),透氣性差,不利于繡球菌生長發(fā)育。
面粉的主要成分為淀粉,為繡球菌生長提供碳源,王偉科[14]、游雄[15]等研究表明繡球菌菌絲生長的最適碳源為淀粉,本試驗(yàn)中以面粉為輔料栽培繡球菌時(shí),面粉添加量控制在18%左右,菌絲生長速率快,原基形成快,生產(chǎn)周期短,子實(shí)體產(chǎn)量可達(dá)最高。但面粉添加超過18%時(shí),不利于繡球菌生長發(fā)育,這可能由于添加過量面粉導(dǎo)致基質(zhì)粘結(jié),透氣性降低,從而影響繡球菌生長。
麩皮是小麥面粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物,在食用菌栽培中主要作為氮源,本試驗(yàn)中,麩皮添加量小于15%時(shí),有利于繡球菌生長,添加量超過15%時(shí)菌絲生長速率顯著下降,原基形成時(shí)間延長,栽培周期延長,繡球菌產(chǎn)量降低,可能是由于麩皮含量過高,使培養(yǎng)基中的氮含量過高,碳氮比過低,從而不利于繡球菌生長。
玉米芯可作為多種食用菌栽培的原料,適量添加玉米芯有利于增產(chǎn)[16],但以玉米芯為輔料栽培繡球菌時(shí),菌絲稀疏,菌絲生長速率降低,原基形成時(shí)間長達(dá)90 d,栽培周期長達(dá)140 d,產(chǎn)量下降。
通過以上分析可以看出栽培輔料及添加量不同,繡球菌的菌絲生長速率、原基形成時(shí)間、栽培周期和產(chǎn)量均存在差異性。菌絲的生長速率與原基形成時(shí)間、栽培周期及產(chǎn)量之間具有明顯相關(guān)性。在工廠化生產(chǎn)中,注重縮短栽培周期,提高產(chǎn)量,栽培周期短不僅可以使鮮菇提前上市,還有助于降低管理生產(chǎn)成本。因此結(jié)合栽培周期,子實(shí)體產(chǎn)量綜合比較四種輔料,添加玉米粉,麩皮,面粉均能提高子實(shí)體產(chǎn)量有助于縮短栽培周期,以面粉添加量為18%左右,子實(shí)體產(chǎn)量最高為184 g/袋,栽培周期最短為105 d,為最優(yōu)輔料選擇,以玉米粉為輔料,玉米粉添加量為15%~20%左右較優(yōu),麩皮對(duì)產(chǎn)量提高影響較小,添加玉米芯不利于繡球菌生長。