蔣 帥,畢家豪,范宇光,曾念開▲
(1海南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,海南 ???571199;2海南熱帶雨林國(guó)家公園管理局鸚哥嶺分局,海南 白沙 572800)
韋伯靈芝Ganodermaweberianum(Bres.& Henn.ex Sacc.) Steyaert在分類上隸屬于多孔菌目Polyporales、靈芝科Ganodermataceae[1]。該菌最早描述于薩摩亞[2],之后在中國(guó)臺(tái)灣、云南西雙版納等地有分布的報(bào)道[3-5];2018年,作者在海南省萬寧市也發(fā)現(xiàn)了韋伯靈芝的分布。該菌在海南民間作為“靈芝”使用,以泡酒、煮水等方式入藥,認(rèn)為其對(duì)身體有保健作用[6,7]。現(xiàn)代研究表明,韋伯靈芝栽培的子實(shí)體含有g(shù)anoweberianones A和B、ganoweberianic acids A-G、ganohainanic acid A、Ganodermanontriol及其Ganodermanontriol異構(gòu)體等化合物,其中g(shù)anoweberianones A具有良好的抗瘧活性[8];同時(shí)該菌的液體發(fā)酵產(chǎn)物還具有抗黑色素生成的作用[9]。因此韋伯靈芝是一種極具研究?jī)r(jià)值的藥用真菌。近年來由于對(duì)包括韋伯靈芝在內(nèi)的靈芝屬真菌的過度采挖,使其野生資源逐年減少[10]。因此加強(qiáng)對(duì)韋伯靈芝的研究,對(duì)該菌的可持續(xù)利用具有重要意義。為此,本研究從韋伯靈芝生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)及生長(zhǎng)的環(huán)境因素對(duì)該菌菌絲的培養(yǎng)特性進(jìn)行研究,以期為該菌的人工馴化栽培提供科學(xué)依據(jù)。
韋伯靈芝G.weberianum菌株分離自海南省萬寧市興隆鎮(zhèn)。分離菌株的子實(shí)體保存于海南醫(yī)學(xué)院真菌標(biāo)本館(FHMU)。
1.2.1 PDA培養(yǎng)基
馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養(yǎng)基(不含氯霉素)。
1.2.2 碳源實(shí)驗(yàn)所用基礎(chǔ)培養(yǎng)基(CK1)
MgSO40.05%、KH2PO40.1%、瓊脂粉2%、蛋白胨0.2%。
1.2.3 氮源實(shí)驗(yàn)所用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基(CK2)
MgSO40.05%、KH2PO40.1%、瓊脂粉2%、葡萄糖2%。
將供試的韋伯靈芝菌種移至PDA培養(yǎng)基平板中心,控制培養(yǎng)條件,待菌落直徑長(zhǎng)至6~8 cm時(shí),用無菌打孔器在離平板中心等距離處(同菌齡菌絲體)打孔,獲得活化菌種塊,供接種用。
滅過菌的培養(yǎng)基在超凈工作臺(tái)中趁熱定量倒入滅過菌的9 cm培養(yǎng)皿中制成平板,待培養(yǎng)基冷卻凝固后,每平板中心接入1塊直徑約0.5 cm的活化菌種塊,每一處理4次重復(fù);置于培養(yǎng)箱黑暗條件下培養(yǎng);每隔2 d測(cè)量菌落半徑,觀察菌落的變化及其生長(zhǎng)勢(shì)。
1.5.1 碳源對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響
分別用2%葡萄糖、蔗糖、果糖、麥芽糖、木糖、糊精、可溶性淀粉加入碳源基礎(chǔ)培養(yǎng)基CK1中,接種韋伯靈芝菌種,于26 ℃下培養(yǎng)6 d。
1.5.2 氮源對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響
分別用0.2%蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、硫酸銨加入氮源基礎(chǔ)培養(yǎng)基CK2中,接種韋伯靈芝菌種,于26 ℃下培養(yǎng)5 d。
1.5.3 溫度對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響
采用PDA培養(yǎng)基,分別在24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃下,接種韋伯靈芝菌種,培養(yǎng)4 d。
1.5.4 起始pH值對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響
采用PDA培養(yǎng)基,分別用2 mol/L氫氧化鈉溶液和2 mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的起始pH值為 4、5、6、7、8,接種韋伯靈芝菌種,于26 ℃下培養(yǎng)5 d。
在供試的7種碳源中,韋伯靈芝菌絲接種后的第2天均能萌發(fā),但不同碳源對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響不同。從生長(zhǎng)勢(shì)來看,糊精為碳源的菌落生長(zhǎng)最為密集,其后是可溶性淀粉、果糖、麥芽糖、葡萄糖、蔗糖和木糖(圖1和表1);從菌落半徑來看,培養(yǎng)6 d的菌落半徑從大到小依次為:糊精>果糖>可溶性淀粉>麥芽糖>葡萄糖>蔗糖>木糖(表1)。統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示,以糊精為碳源時(shí),培養(yǎng)6 d的菌落半徑和其他碳源進(jìn)行培養(yǎng)所得的菌落半徑相比具有顯著性差異(表1)。因此,以糊精為碳源,不僅菌絲生長(zhǎng)最為快速,而且菌絲生長(zhǎng)濃密。所以判斷韋伯靈芝的最適碳源為糊精。
a-葡萄糖;b-麥芽糖;c-果糖;d-蔗糖;e-木糖;f-糊精;g-可溶性淀粉。圖1 不同碳源下培養(yǎng)6 d的韋伯靈芝菌落Fig.1 The colony of G.weberianum after 6 d culturewith different carbon sources
表1 不同碳源下培養(yǎng)6 d的韋伯靈芝菌落半徑及生長(zhǎng)勢(shì)Tab.1 The colony radius s.d.,n=6) andmycelial growth of G.weberianum after 6 d culture withdifferent carbon sources
續(xù)表1
在供試的4種氮源中,在接種后1 d均能萌發(fā),但各個(gè)氮源對(duì)菌絲生長(zhǎng)的影響不同。從生長(zhǎng)勢(shì)來看,以酵母粉為氮源的菌落生長(zhǎng)最為密集,其后依次是蛋白胨、牛肉膏和硫酸銨(圖2和表2);從菌落半徑來看,培養(yǎng)5 d的菌落半徑從大到小依次為:酵母粉>牛肉膏>蛋白胨>硫酸銨(表2)。統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示,以酵母粉為氮源時(shí),培養(yǎng)5 d的菌落半徑和其他氮源進(jìn)行培養(yǎng)所得的菌落半徑相比具有顯著性差異(表2)。由此可以判斷韋伯靈芝的最適氮源是酵母粉(表2)。
a-蛋白胨;b-酵母粉;c-硫酸銨;d-牛肉膏。圖2 不同氮源下培養(yǎng)5 d的韋伯靈芝菌落Fig.2 The colony of G.weberianum after 5 d culture withdifferent nitrogen sources
表2 不同氮源下培養(yǎng)5 d的韋伯靈芝菌落半徑及生長(zhǎng)勢(shì)
在供試的6種溫度下,接種后1 d菌絲都能萌發(fā),說明韋伯靈芝在24~34 ℃都能生長(zhǎng),但不同溫度對(duì)菌絲生長(zhǎng)影響不同。從生長(zhǎng)勢(shì)來看,30 ℃菌絲生長(zhǎng)最為密集,其后依次是32 ℃、28 ℃、26 ℃(圖3和表3);從菌落半徑來看,培養(yǎng)4 d的菌落半徑從大到小依次為:28 ℃>30 ℃>26 ℃>32 ℃>24 ℃>34 ℃(表3)。統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示,培養(yǎng)溫度為28 ℃與32 ℃時(shí),對(duì)培養(yǎng)4 d的韋伯靈芝菌落半徑影響差異不顯著,但二者與其他溫度處理下的菌落半徑有顯著性差異(表3)。由此可判斷韋伯靈芝的適宜生長(zhǎng)溫度為28~32 ℃。
a-24℃;b-26 ℃;c-28 ℃;d-30℃;e-32℃;f-34℃。圖3 不同溫度下培養(yǎng)4 d的韋伯靈芝菌落Fig.3 The colony of G.weberianum after 4 d culture atdifferent temperatures
表3 不同溫度下培養(yǎng)4 d的韋伯靈芝菌落半徑及生長(zhǎng)勢(shì)
在供試的5種不同起始pH值下,接種后兩天所有菌絲都能萌發(fā)。從菌絲生長(zhǎng)勢(shì)來看,在起始pH6時(shí),菌絲最為密集,其后依次是pH7、pH5、pH8、pH4(圖4和表4)。從菌落半徑來看,培養(yǎng)5 d的菌落半徑從大到小依次為:pH6>pH5>pH7>pH8>pH4(表4)。統(tǒng)計(jì)學(xué)測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示,起始pH6下的菌落半徑與其他pH值下菌落半徑具有顯著性差異,且pH6下菌絲生長(zhǎng)密集(圖4)。由此可判斷韋伯靈芝菌絲生長(zhǎng)的最適起始pH值是6。
表4 不同起始pH值下培養(yǎng)5 d的韋伯靈芝菌落半徑及生長(zhǎng)勢(shì)mycelial growth of G.weberianum after 5 d culture withdifferent initial pH values
a-pH=4;b-pH=5;c-pH=6;d-pH=7;e-pH=8。圖4 不同起始pH值下培養(yǎng)5 d的韋伯靈芝菌落Fig.4 The colony of G.weberianum after 5 d culture withdifferent initial pH values
碳源比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,韋伯靈芝菌絲能廣泛利用各種碳源,但最適的碳源是糊精。這與靈芝屬其他種類有所不同,如有柄樹舌G.gibbosum(Blume & T.Nees) Pat.的最適碳源是蔗糖[11],赤芝G.lingzhiSheng H.Wu,Y.Cao & Y.C.Dai的最適碳源為蔗糖,樹舌靈芝G.applanatum(Pers.) Pat.的最適碳源為葡萄糖,紫芝G.sinenseJ.D.Zhao,L.W.Hsu & X.Q.Zhang的最適碳源為麥芽糖[12]。氮源比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,韋伯靈芝菌絲能利用有機(jī)氮如蛋白胨、酵母粉和牛肉膏,同時(shí)也能利用無機(jī)氮如硫酸銨,但最適的氮源為酵母粉。靈芝屬的其他種類如有柄樹舌、赤芝、樹舌靈芝、紫芝的最適合氮源也是酵母膏[11,12]。溫度比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,韋伯靈芝在24~34 ℃能生長(zhǎng),但在28 ℃下的菌絲生長(zhǎng)最快,說明該菌是一種高溫型真菌[13];靈芝屬的其他種類如有柄樹舌菌絲生長(zhǎng)的最適溫度為25 ℃[11],樹舌靈芝的適合溫度為25~30 ℃,赤芝和紫芝的最適合溫度均為25 ℃[12]。起始pH值比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,韋伯靈芝菌絲的最適起始pH值是6,其他靈芝屬的種類如有柄樹舌菌絲生長(zhǎng)的最適起始pH值為5.5[11]。
在中國(guó),赤芝、紫芝、白肉靈芝G.leucocontextumT.H.Li,W.Q.Deng,Sheng H.Wu,Dong M.Wang & H.P.Hu、松杉靈芝G.tsugaeMurrill等靈芝屬真菌已經(jīng)有較大規(guī)模的人工栽培[14-16],為中國(guó)的大健康產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要的作用。韋伯靈芝具有良好的藥理活性,且是典型的熱帶物種,因此對(duì)其培養(yǎng)特性進(jìn)行研究,不僅為該靈芝的人工馴化栽培、菌絲體液體發(fā)酵等提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),而且為中國(guó)熱帶靈芝屬真菌的保護(hù)提供了參考。