全 文 :文章编号:1671- 9646 ( 2011 ) 06- 0036- 06
野蘑菇菌丝生长培养基的优化筛选
吕彩莲,赵 磊,*陈有君 ,李立民
(内蒙古农业大学 生命科学学院,内蒙古 呼和浩特 010018)
摘要:试验用菌株是分离自山西省右玉县的野生种,经过多次分离纯化,发现该菌株在 PDA培养基上的长势缓慢且
菌丝稀疏,极易老化等。结合现有关文献资料,对其菌丝培养基进行了优化筛选,旨在对其生长及液体培养生长机
理的进一步研究奠定基础。以菌丝长速和菌丝干质量为测量指标,结合菌丝长势情况,筛选出了适合该菌株生长的
基础培养基、碳源、氮源、碳氮比和无机盐,并进一步正交试验优化,得到了该菌株的最佳培养基。
关键词:野蘑菇;培养;优化
中图分类号:Q939.5 文献标志码:A doi:10.3969/jissn.1671- 9646(X).2011.06.010
Optimization and Comparation on the Medium
of Mycelial Growth of Agaricus Arvensis
Lv Cailian,Zhao Lei,*Chen Youjun,Li Liming
(Life Sciences College,Inner Mongolia Agricultural University,Huhhot,Inner Mongolia 010018,China)
Abstract: The wild strain is isolated from Agaricus arvensis of Youyu county in Shanxi province,and it has been separated
and purificated for several times,But the mycelial has poor growth and rapid aging easily. The experiment refers to literature
materials on hand, the culture conditions of the strain are optimized in order to further improve its growth and laid
foundation for the mechanism of its liquid culture. Using mycelial growth rate and mycelial dry weight as indexes, the
optimal basic medium, carbon source, nitrogen source, suitable C/N and lnorganic salt are selected, and then further
optimized by a L16(43)orthogonal experiment. The results show that optimum conditions are ameliorated CYMmedium.
Key words: agaricus arvensis;culture;optimization
0 引言
野蘑菇(Agaricus arvensis Schaeff.ex Fr.) 又名田
蘑菇,为担子菌纲 (Basidiomycetes)、 伞 菌 目
(Agaricales)、 蘑 菇 科 (Agaricaceae)、 蘑 菇 属
(Agaricus)。子实体中等至大型。夏秋季生于草地上,
分布于河北、黑龙江、河南、青海、新疆、云南、
山西、内蒙古、西藏等省(区)。野蘑菇在西欧已被
人工栽培,其味道鲜美,且质地细嫩;可药用,有
追风散寒、舒经活络之效,对革兰氏阴性菌和阳性
菌均有抑制作用,并具有抗瘤活性[1]。
蘑菇属多数种可食用或药用,以四孢蘑菇
(A.campestris) 作为模式种,但真正被广泛栽培的仅
有双孢蘑菇 (A.bisporus) 和大肥菇 (A.bitorquis)。
近年来,姬松茸 (Agaricus blazei) 和野蘑菇
(Agaricus arvensis) 的栽培迅速地发展起来,栽培面
积不断扩大,产量不断增加[2];而我国关于此物种的
栽培未见报道。
本试验结合现有关文献资料,对其菌丝生长培
养基进行了优化筛选,旨在对其生长及液体发酵培
养生长机理的进一步研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料
试验用菌株首次分离于山西省右玉县的野蘑菇
子实体(Agaricus arvensis)。
根据实验室资料及相关文献报道,选出 9种培
养基供初步筛选,培养基 1 000 mL,pH值为 7.0。
(1) PDA培养基:葡萄糖 20 g,马铃薯 200 g,
KH2PO4 1 g,MgSO4 1 g,琼脂 15 g。
(2) 基本培养基:葡萄糖 20 g,蛋白胨 4 g,
KH2PO4 2 g,MgSO4 1 g,琼脂 15 g[3]。
收稿日期:2011- 03- 07
作者简介:吕彩莲(1985- ),女,内蒙古人,在读硕士,研究方向:微生物生理与发酵工艺。
*为通讯作者:陈有君,E- mail:chenyoujun@hotmail.com
第 6期(总第 247期) 农产品加工·学刊 No.6
2011年 6月 Academic Periodical of Farm Products Processing Jun.
2011年第 6期
(3) CYM培养基:葡萄糖 20 g,蛋白胨 2 g,酵
母膏 2 g,KH2PO4 0.46 g,K2HPO4 1 g,MgSO4 0.5 g,
琼脂 15 g。
(4) Pach培养基:葡萄糖 20 g,酒石酸铵 2.5 g,
麦芽汁 15 mL,质量分数 1%柠檬酸铁 0.03 mL,微量
元素 1 mL,KH2PO4 1 g,MgSO4 0.5 g,质量分数
0.004%的 VB1 1 mL,琼脂 15 g。
(5) 改良 MMN:葡萄糖 10 g,蛋白胨 2 g,酵
母膏 5 g,麦芽汁 10 mL,KH2PO4 0.5 g,MgSO4
0.15 g,柠檬酸 0.1 g,氯化钙 0.5 g, (NH4) 2PO4
0.25 g,质量分数为 1%的 FeCl3溶液 1.2 g,0.04%
VB1 25 mL,琼脂 15 g[3]。
(6) 平菇汁马铃薯培养基:10%平菇汁,葡萄
糖 20 g,马铃薯 200 g,KH2PO4 1 g,MgSO4 1 g,琼
脂 15 g。
(7) 玉米粉培养基:玉米粉 24 g,葡萄糖 20 g,
蛋白胨 1 g,KH2PO4 1 g,MgSO4 1 g,琼脂 15 g。
(8) 玉米粉马铃薯培养基:玉米粉 20 g,马铃
薯 200 g,葡萄糖 20 g,蛋白胨 1 g,KH2PO4 1.5 g,
MgSO4 1.5 g,琼脂 15 g。
(9) 麸皮培养基:麸皮 100 g,葡萄糖 20 g,蛋
白胨 2 g,KH2PO4 1 g,MgSO4 1.5 g,琼脂 15 g。
1.2 方法
1.2.1 测定方法
切取菌丝长势一致的母种 3 mm左右的菌块接
种,25 ℃黑暗培养 20 d,期间每隔 5 d十字划线测
量菌落直径。20 d 后加热融化琼脂,滤取菌丝,
60 ℃,48 h烘干,称质量,每个处理均重复 3次[4]。
1.2.2 基础培养基的筛选
将野蘑菇菌种活化后接种到 9种不同培养基上,
选取最适培养基。
1.2.3 最适碳源的筛选
固定氮源 (酵母膏),分别取不同碳源 (葡萄
糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、甘露糖、可溶性
淀粉) 等量 (碳素含量) 替换 CYM培养基中的碳
源,其他成分不变。
1.2.4 最适氮源的筛选
在选定最适碳源(葡萄糖) 的基础上,分别取
不同氮源 (牛肉浸膏、酵母膏、蛋白胨、氯化铵、
硝酸铵、硫酸铵和硝酸钾) 等量(氮素含量) 替换
CYM培养基中的氮源(对照:酵母膏和蛋白胨),其
他成分不变。
1.2.5 最适碳氮比的筛选
在选定最适碳、氮源(葡萄糖、酵母膏) 的前
提下,根据各自碳素和氮素的含量确定不同碳氮比
(C/N) 下葡萄糖和酵母膏的含量,其他成分不变。
1.2.6 碳源浓度对菌丝生长的影响
参照试验 1.2.3的结果最佳 m(C)/m(N)比 25∶1,
设置葡萄糖质量浓度 5个处理,分别为 10,20,30,
40,50 g/L,各处理所需酵母膏的质量浓度分别为
2.3,4.6,6.9,9.1,11.4 g/L,其他成分不变。
1.2.7 不同无机盐对菌丝生长的影响
在对以上营养因素筛选的情况下,在培养基中添
加不同的无机盐(MgSO4,KH2PO4,FeCl2,(NH4)2SO4,
NaNO3和 KNO3),其他成分不变,同时以不添加任
何无机盐的培养基作为对照。
1.2.8 KH2PO4质量浓度对菌丝生长的影响
基于上述试验对最适碳氮源、碳氮源质量浓度
及重要无机盐筛选的基础上,设计 KH2PO4的 5个质
量浓度不同处理,分别为 0,0.25,0.50,0.75,1.0 g/L,
添加到培养基中,MgSO4含量不变。
1.2.9 MgSO4质量浓度对菌丝生长的影响
引用上述试验已得结果:葡萄糖 20 g/L,酵母膏
4.6 g/L,KH2PO4 0.25 g/L。设计MgSO4的 5个质量浓
度:0,0.15,0.30,0.60,1.2 g/L,添加到培养基中。
1.2.10 正交优化试验
在上述单因素试验的基础上,对野蘑菇菌丝生
长培养基进行正交试验,以葡萄糖为碳源,酵母膏
为氮源,无机盐 KH2PO4,MgSO4 为影响因素,按
4因素 3水平进行 L9(34)正交试验,确定优化出了野
蘑菇菌丝生长的最佳培养基。
2 结果与分析
2.1 基础培养基的筛选结果
最适培养基的筛选见图 1。
由图 1可知,通过该菌株在 9种培养基上菌丝
长速和菌丝干质量的对比,得出:平菇汁马铃薯培
养基最适合生长,其次是 CYM培养基和 PDA培养
基;但是从菌丝的长势来看,CYM培养基上菌丝致
密,平菇汁马铃薯培养基上菌丝较致密且极易老化,
而 PDA培养基上菌丝稀疏。因此将 CYM作为优化
基础培养基,对其各营养因素进一步优化。
2.2 最适碳源的筛选结果
碳源对野蘑菇菌丝生长影响的多重比较见表 1,
碳源对野蘑菇菌丝干质量影响的多重比较见表 2。
图 1 最适培养基的筛选
吕彩莲,等:野蘑菇菌丝生长培养基的优化筛选 37· ·
农产品加工·学刊 2011年第 6期
由表 1可知,野蘑菇菌丝生长能够较好地利用
葡萄糖,其次是蔗糖和可溶性淀粉,其中葡萄糖较
蔗糖和可溶性淀粉的差异显著,较麦芽糖、甘露糖、
乳糖和果糖的差异极显著。由表 2可知,碳源对菌
丝干质量的主要影响依次是:葡萄糖>蔗糖>可溶
性淀粉>麦芽糖,葡萄糖较果糖、乳糖、甘露糖的
差异极显著,较麦芽糖、可溶性淀粉差异显著,而
与蔗糖的差异不明显;蔗糖和可溶性淀粉均较果糖
和乳糖的差异性极显著。因此,野蘑菇菌丝的适宜
碳源是葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉,其中葡萄糖的
效果最佳。
2.3 最适氮源的筛选结果
氮源对野蘑菇菌丝生长影响的多重比较见表 3,
氮源对野蘑菇菌丝干质量影响的多重比较见表 4。
表 2 碳源对菌丝干质量影响的多重比较
碳源
葡萄糖
蔗糖
可溶性淀粉
麦芽糖
甘露糖
乳糖
果糖
菌丝干质量 m/mg
11.87
10.90
10.33
9.90
8.27
8.27
6.33
xi- 6.33
5.537**
4.570**
4.003**
3.570**
1.937*
1.937*
xi- 8.27
3.597**
2.630**
2.063**
1.630*
0
xi- 8.27
3.597**
2.630**
2.063*
1.630*
xi- 9.90
1.967*
1.000
0.433
xi- 10.33
1.537*
0.570
xi- 10.90
0.967
氮源
牛肉浸膏
酵母膏
对照
蛋白胨
氯化铵
硝酸铵
硫酸铵
硝酸钾
菌丝长势
++
+++
+
+++
++
++
++
菌丝长速 /mm·d-1
2.16
2.04
1.96
1.89
1.81
1.70
1.66
0
xi- 1.66
0.499**
0.376**
0.304**
0.231*
0.147
0.043
xi- 1.70
0.459**
0.336**
0.264**
0.191*
0.107
xi- 1.81
0.349**
0.226**
0.154**
0.081*
xi- 1.89
0.269**
0.146*
0.074
xi- 1.96
0.199**
0.076
xi- 2.04
0.119
表 3 氮源对菌丝生长影响的多重比较
表 1 碳源对菌丝生长影响的多重比较
注:+++表示菌丝生长致密,++表示菌丝生长较致密,+表示菌丝生长稀疏;**表示差异极显著(p≤0.01);*表示差异显著(0.01<p
≤0.05)
碳源
葡萄糖
蔗糖
可溶性淀粉
甘露糖
乳糖
麦芽糖
果糖
菌丝长势
+++
++
+++
++
++
++
+
菌丝长速 /mm·d-1
2.19
2.04
2.01
1.90
1.85
1.82
1.72
xi- 1.72
0.471**
0.316**
0.293**
0.184*
0.134*
0.102
xi- 1.82
0.371**
0.216**
0.193**
0.084
0.034
xi- 1.85
0.341**
0.186**
0.163*
0.054
xi- 1.90
0.291**
0.136*
0.113
xi- 2.01
0.181*
0.026
xi- 2.04
0.151*
表 4 氮源对菌丝干质量影响的多重比较
氮源
酵母膏
牛肉浸膏
蛋白胨
对照
硝酸铵
硫酸铵
氯化铵
菌丝干质量 m/mg
9.07
6.95
6.70
2.63
2.30
1.59
1.57
xi- 1.57
7.497**
5.380**
5.130**
1.063*
0.730
0.017
xi- 1.59
7.477**
5.360**
5.110**
1.043
0.710
xi- 2.30
6.767**
4.650**
4.400**
0.333
xi- 2.63
6.437**
4.320**
4.070**
xi- 6.70
2.367*
0.250
xi- 6.95
2.117*
38· ·
2011年第 6期
由表 3可知,野蘑菇菌丝生长能够较好的利用
牛肉浸膏和酵母膏等有机氮源,其次是铵态氮,对
硝酸盐类利用较差。牛肉浸膏较酵母膏的差异不明
显,较其他碳源及对照组均有极显著的差异;酵母
膏较对照组差异不明显,较蛋白胨差异显著,与其
他氮源的差异极显著,而其他氮源均不及对照。由
表 4可知,从不同氮源对野蘑菇菌丝干质量的影响
分析,酵母膏较牛肉浸膏和蛋白胨的差异显著,较
铵态氮的差异极显著,牛肉浸膏和蛋白胨较对照及
铵态氮的差异极显著,而其二者的差异不明显。铵
态氮与对照差异不明显。因此,最适氮源为酵母膏。
2.4 最适碳氮比的筛选结果
碳氮比对野蘑菇菌丝生长影响的多重比较见
表 5,碳氮比对菌丝干质量影响的多重比较见表 6。
m(C)∶ m(N)
25∶1
20∶1
30∶1
40∶1
10∶1
60∶1
5∶1
菌丝长势
+++
+++
++
++
++
+
+
菌丝长速 /mm·d-1
2.93
2.64
2.45
2.43
2.40
2.33
1.89
xi- 1.89
1.040**
0.753**
0.558**
0.542**
0.514**
0.437**
xi- 2.33
0.600**
0.313**
0.118
0.102
0.074
xi- 2.40
0.530**
0.243**
0.048
0.032
xi- 2.43
0.500**
0.213**
0.018
xi- 2.45
0.480**
0.193*
xi- 2.64
0.290**
表 5 碳氮比对菌丝生长影响的多重比较
m(C)∶ m(N)
25∶1
20∶1
30∶1
40∶1
60∶1
10∶1
5∶1
菌丝干质量 m/mg
12.73
12.03
9.47
8.67
7.43
6.87
5.63
xi- 5.63
7.103**
6.403**
3.837**
3.037*
1.803*
1.237
xi- 6.87
5.863**
5.163*
2.597*
1.797
0.563
xi- 7.43
5.303**
4.603*
2.037*
1.237
xi- 8.67
4.063*
3.363
0.797
xi- 9.47
3.263*
2.563
xi- 12.03
0.703
表 6 碳氮比对菌丝干质量影响的多重比较
表 7 葡萄糖质量浓度对菌丝生长影响的多重比较
葡萄糖质量浓度 /g·(100 mL)-1
2
1
3
4
5
菌丝长势
+++
++
++
+
+
菌丝长速 /mm·d-1
2.85
2.54
2.17
1.83
1.79
xi- 1.79
1.062**
0.749
0.379
0.043
xi- 1.83
1.022**
0.709
0.339
xi- 2.17
0.682**
0.369
xi- 2.54
0.312
由表 5可知,在不同碳氮比 m(C)∶ m(N)培养基
中菌丝长速明显不同,碳氮比为 5∶1时,菌丝长速
较其他碳氮比明显偏小,而碳氮为 10∶1,30∶1,
40∶1,60∶1 时,菌丝长速差异不大。碳氮比为
25∶1培养基,菌丝长速较其他培养基差异极显著,
故最适合野蘑菇菌丝生长;其次是碳氮比为 20∶1
时菌丝长速较碳氮比为 30∶1差异显著,较其他碳
氮比差异极显著。由表 6可知,不同碳氮比培养基
中菌丝干质量明显不同,碳氮比为 5/1时菌丝干质量
亦最小,碳氮比 25∶1时较 20∶1菌丝干质量差异
不大,而与其他碳氮比差异明显,其最适合野蘑菇
菌丝生长;其次是碳氮比为 20∶1,30∶1,二者差
异不明显,其余碳氮比培养基之间差异不明显。因
此,适宜野蘑菇菌丝生长的碳氮比为 20∶1~25∶1。
最适碳氮比为 25∶1。
2.5 葡萄糖质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响结果
葡萄糖质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响的多重
比较见表 7,葡萄糖质量浓度对野蘑菇菌丝干质量影
响的多重比较见表 8。
由表 7 可知,葡萄糖 (碳源) 质量浓度在 1~
3 g/100 mL内,野蘑菇菌丝均能较好地生长,其中质
量浓度为 2 g/100 mL时,较 1 g/100 mL相比菌丝长
速差异不明显,而较其他浓度差异极显著。其余几
个浓度之间差异不显著;由表 8可知,野蘑菇菌丝
干质量在葡萄糖质量浓度为 2 g/100 mL时,较其他
质量浓度培养基差异显著,适合野蘑菇生长;其次是
吕彩莲,等:野蘑菇菌丝生长培养基的优化筛选 39· ·
农产品加工·学刊 2011年第 6期
表 8 葡萄糖质量浓度对菌丝干质量影响的多重比较
葡萄糖质量浓度 /g·(100 mL)-1
2
1
3
4
5
菌丝干质量 m/mg
14.97
12.27
11.80
9.23
8.37
xi- 8.37
6.597**
3.897**
3.430*
0.863
xi- 9.23
5.737*
3.037
2.570
xi- 11.80
3.167*
0.467
xi- 12.27
2.697*
1,3g/100mL。由此可知,野蘑菇培养基中葡萄糖的
最佳添加量在 2 g/100 mL。
2.6 不同无机盐对野蘑菇菌丝生长影响试验结果
不同无机盐对野蘑菇菌丝生长影响的多重比较
见表 9,不同无机盐对野蘑菇菌丝干质量影响的多重
比较见表 10。
由表 9可知,不同无机盐对菌丝长速的影响明
显不同,MgSO4较其他无机盐差异极显著;其次是
KH2PO4,其较 NaNO3和(NH4)2SO4差异极显著,而较
FeCl2和 CK差异显著,其他则不及对照。由表 10可
知,不同无机盐对菌丝干质量的影响与对菌丝干质
量的影响基本一致。因此,无机盐 MgSO4 和 KH2PO4
对野蘑菇菌丝生长的影响很大。
2.7 KH2PO4质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响试验
结果
不同 KH2PO4质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响的
表 9 不同无机盐对菌丝生长影响的多重比较
无机盐
MgSO4
KH2PO4
CK
FeCl2
(NH4)2SO4
NaNO3
菌丝长势
+++
++
++
++
++
+
菌丝长速 /mm·d-1
2.53
2.28
2.26
2.26
2.12
2.00
xi- 2.00
0.531**
0.285**
0.265*
0.260*
0.123
xi- 2.12
0.411**
0.165**
0.145*
0.140*
xi- 2.26
0.271**
0.025*
0.005
xi- 2.26
0.271**
0.025*
xi- 2.28
0.251**
表 10 不同无机盐对菌丝干质量影响的多重比较
无机盐
MgSO4
KH2PO4
CK
FeCl2
(NH4)2SO4
NaNO3
菌丝干质量 m/mg
11.95
11.26
11.11
10.43
10.24
10.09
xi- 10.09
1.863**
1.168**
1.023**
0.165
0.150
xi- 10.24
1.713**
1.018**
0.873
0.015
xi- 10.43
1.523**
0.828**
0.683
xi- 11.11
0.843*
0.148
xi- 11.26
0.693*
表 11 不同 KH2PO4质量浓度对菌丝生长影响的多重比较
KH2PO4质量浓度 /g·L-1
0.25
0.50
0.00
0.75
1.00
菌丝长势
+++
++
+
+
+
菌丝长速 /mm·d-1
1.90
1.83
1.77
1.76
1.72
xi- 1.72
0.178**
0.110*
0.049
0.044
xi- 1.76
0.138**
0.070*
0.009
xi- 1.77
0.128*
0.060
xi- 1.83
0.068*
表 12 不同 KH2PO4质量浓度对菌丝干质量影响的多重比较
KH2PO4质量浓度 /g·L-1
0.25
0.50
0.00
0.75
1.00
菌丝干质量 m/mg
15.77
15.27
14.60
13.43
13.30
xi- 13.3
2.467**
1.967**
1.300**
0.133
xi- 13.43
2.337*
1.837*
1.170
xi- 14.6
1.167*
0.667
xi- 15.27
0.497
40· ·
2011年第 6期
表 13 不同 MgSO4质量浓度对菌丝生长影响的多重比较
MgSO4质量
浓度 /g·L-1
0.30
0.15
0.60
1.20
0.00
菌丝
长势
+++
+++
++
++
+
菌丝长速
/mm·d-1
1.70
1.67
1.65
1.63
1.62
0.082**
0.047*
0.027
0.013
0.072**
0.037
0.017
0.052*
0.017
0.032*
xi- 1.62 xi- 1.63 xi- 1.65 xi- 1.67
MgSO4质量
浓度 /g·L-1
0.30
0.15
0.60
1.20
0.00
菌丝干质
量 m/mg
11.40
9.81
9.41
8.70
8.40
xi- 8.40
3.000**
1.407*
1.007
0.300
xi- 8.70
2.700**
1.107*
0.707
xi- 9.41
1.990*
0.397
xi- 9.81
1.590*
表 14 不同 MgSO4质量浓度对菌丝干质量影响的多重比较
多重比较见表 11,不同 KH2PO4质量浓度对野蘑菇菌
丝干质量影响的多重比较见表 12。
表 11可知,KH2PO4质量浓度在 0.25~0.50 g/L
范围内野蘑菇菌丝均能较好的生长,质量浓度在
0.25 g/L时菌丝长速较 0.5 g/L和 0 g/L差异均显著,
较 0.75 g/L和 1g /L差异极显著,质量浓度为 0.5 g/L
时菌丝长速较其高质量浓度差异显著,而与对照差
异不明显;由表 12可知,质量浓度在 0.25 g/L时菌
丝干质量较 0.5 g/L时差异不明显,而较质量浓度 0 g /L
和 0.75 g/L时差异显著,较 1 g/L时差异极显著。因
此,野蘑菇培养基中 KH2PO4 最佳添加量为 0.25 g/L。
2.8 MgSO4质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响结果
不同 MgSO4质量浓度对野蘑菇菌丝生长影响的
多重比较见表 13,不同 MgSO4质量浓度对野蘑菇菌
丝干质量影响的多重比较见表 14。
由表 13可知,MgSO4质量浓度在 0.3 g/L时,野
蘑菇菌丝长速较 0 g/L和 1.2 g/L时差异极显著,而
较其他浓度差异显著,质量浓度为 0.15 g/L时菌丝长
速较对照差异显著,而较 0.6 g/L和 1.2 g/L时差异不
明显。由表 14可知,MgSO4质量浓度在 0.3 g/L时菌丝
干质量较 0 g/L和 1.2 g/L时差异极显著,而较 0.6 g/L
和 0.15 g/L时差异显著;MgSO4质量浓度为 0.15 g/L时
菌丝干质量较对照和 1.2 g/L差异显著,而其他质量浓
度(0,0.6,1.2 g/L) 之间差异不明显。由此可见,
野蘑菇培养基中MgSO4的最佳添加量为 0.3 g/L。
2.9 正交试验结果
正交试验因素与水平设计见表 15,正交试验结
果及极差分析见表 16。
由表 15和表 16比较各因素 R(菌丝长速极差)和
R(菌丝干质量极差)值大小,其值越大即该因素的
级差值越大,说明该因素的变动对结果的影响越大。
由上表可知,从 4 种因素(碳源、氮源、KH2PO4、
MgSO4)对菌丝长速和菌丝干质量的影响程度大小依
次为氮源>碳源>KH2PO4>MgSO4;通过比较各因素
的 Kn值,Kn值越大说明该因素水平越优先,由上表
可见,从对菌丝长速的影响分析:A因素的 K2最大,
B 因素的 K2最大,C 因素的 K3最大,D 因素的 K3
最大,即 A2B2C3D3组合最优;而从对菌丝干质量的
影响分析:A因素的 K2最大,B因素的 K2最大,C
因素的 K1最大,D因素的 K3最大,即 A2B2C1D3组合
最优。两组合仅差 C因子,因为 C为若因子,综合
2 者的影响可得各因素水平优化的较佳培养基为
A2B2C2D3。
3 小结
(1) 从试验数据可以看出,适合该菌株生长的
表 16 正交试验结果及极差分析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4.130
4.554
3.144
1.377
1.518
1.048
0.470
20.2
24.718
16.585
6.733
8.239
5.619
2.620
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4.751
4.899
2.178
1.584
1.633
0.726
0.907
21.6
24.691
15.485
7.200
8.230
5.162
3.069
1
2
3
2
3
1
3
1
2
4.148
3.165
4.515
1.383
1.055
1.505
0.450
23.125
17.516
21.135
7.708
5.839
7.045
1.870
1
2
3
3
1
2
2
3
1
3.749
3.705
4.374
1.250
1.235
1.458
0.223
19.834
18.341
23.601
6.611
6.114
7.867
1.753
菌丝长速
/mm·d-1
1.650
1.357
1.123
1.672
1.963
0.919
1.429
1.579
0.136
菌丝干质
量 m/mg
7.661
6.324
6.215
8.553
9.534
6.631
5.386
8.833
2.639
试验号 A B C D
水平
1
2
3
A葡萄糖
10
20
30
B酵母膏
2.3
4.6
6.9
C KH2PO4
0.00
0.25
0.50
D MgSO4
0.15
0.30
0.60
表 15 正交试验因素与水平设计 /%
(下转第 44页)
吕彩莲,等:野蘑菇菌丝生长培养基的优化筛选 41· ·
农产品加工·学刊 2011年第 6期
碳、氮源均有最适用量,超过最佳值及有抑制作用;
在没有添加部分无机盐(KH2PO4 或MgSO4)的培养基
中,菌丝也可以生长,但适量加入后可促进菌丝生
长,然而过量添加又可抑制菌丝生长。
(2) 综合单因素试验及正交试验结果,可以确
定野蘑菇菌丝营养生长的最佳培养基配方为:葡萄
糖 20 g,酵母膏 4.6 g,KH2PO4 0.25 g,MgSO4 0.6 g,
水 1 000 mL,pH 值 7.0,在 0.1 MPa,121 ℃下灭
菌 30 min。
参考文献:
[1] 黄年来. 中国食用菌百科 [M] . 北京:中国农业出版社,
1993.
[2] 侯志江,李荣春. 蘑菇属主栽种栽培特性比较及驯化展
望 [J] . 云南农业大学学报,2009,24(3):474-478.
[3] 李敏.褐环乳牛肝菌(Suillus luteus(L.:Fr) Gray) 发酵
生物学的研究 [D] .内蒙古:内蒙古农业大学,2007.
[4] 段慧. 平菇汁对褐环粘盖牛肝菌生长的影响 [J] . 内蒙古
农业大学学报,2009,30(4):310.
从表 3可以看出,影响小麦淀粉酸水解反应的
主次因素是反应温度 >盐酸体积分数 >反应时间。
各因素最佳水平为 A2B1C2,即反应温度为 45 ℃,盐
酸体积分数为 4%,反应时间 18 h。该条件下小麦淀
粉酸水解的 DE值达 30.839%。
2.2.3 酸水解辛烯基琥珀酸小麦淀粉酯制备工艺参
数优化
酸水解辛烯基琥珀酸小麦淀粉酯制备工艺参数
正交试验结果与分析见表 4。
从表 4可以看出,试验产物的 DS值(取代度)
最高可达到 0.019 3。从极差分析中可以得出影响反
应产物取代度的各因素依次为:淀粉乳质量分数>反
应时间 > 反应温度 >pH 值,各因素最佳水平为
A2B1C2D2,即淀粉乳质量分数 37%,反应时间 4 h,反
应温度 34℃,pH值为 8.0。正交试验无此组合,所以
进行验证试验,最后所得产物的 DS值为 0.019 4,证
实该组合酯化效果较优。
3 结论
(1) 选择小麦淀粉酸水解反应温度为 45 ℃,盐
酸体积分数为 4%,反应时间 18 h,可得到 DE值较
高的酸水解小麦淀粉。
(2) 酸水解小麦辛烯基琥珀酸淀粉酯最佳制备
工艺条件为:酯化反应时间 4 h,反应温度 34 ℃,
pH 值为 8.0,淀粉乳液质量分数 37%,酸酐加入量
为淀粉干基质量的 3.0%。在此工艺条件下制得产品
的 DS值为 0.019 4。
参考文献:
[1] 宋晓燕,李真,谢慧玲,等. 不同原料制备辛烯基琥珀
酸淀粉酯理化性质的比较 [J] . 河南农业大学学报,
2010,44 (1):106-109.
[2] Tesch S,Gerhards C,Schubert H. Stabilizationofemulsions
by OSA starches [J] . Journal Food Engineering,2002,54
(3):167-174.
[3] Caldwell C G,Hills F,Wurzburg O B. Polysacchrides de-
ri -vative of substituted dicaboxylic acids: U.S. Pat.
2661349 [P] . 1953.
[4] 张剑,张开诚,田 辉,等. 混合酶水解水溶性淀粉的研
究 [J] . 中国酿造,2007(2):23-26.
[5] 田培善,周永元. 醋酸酯淀粉的制备及取代度与工艺参
数的关系 [J] . 纺织学报,2001,22(1):38-40.
[6] 陈毓荃. 生物化学实验方法和技术 [M] . 北京:科学出
版社,2005.
[7] 罗兴发,黄强,扶雄. 辛烯基琥珀酸淀粉钠的制备及其
结构表征 [J] . 精细化工,2004,6(21):452-455.
表 4 L9(34)正交试验结果
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.050 8
0.053 6
0.053 2
0.016 9
0.017 9
0.017 7
0.001 0
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.053 4
0.051 4
0.052 8
0.017 8
0.017 1
0.017 6
0.000 7
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.049 5
0.055 8
0.052 3
0.016 5
0.018 6
0.017 4
0.002 1
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.049 2
0.055 7
0.052 7
0.016 4
0.018 6
0.017 6
0.002 2
DS值
0.015 1
0.018 7
0.017 0
0.019 3
0.016 3
0.018 0
0.019 0
0.016 4
0.017 8
(上接第 41页)
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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