全 文 ：dible fungi 2010（5）
裂 褶 菌 多 糖 固 体 发 酵 培 养 基 的 优 化
陈 聪 钟 昕 周素梅 *
（中国农业科学院农产品加工研究所功能食品农业部重点开放实验室，北京 100193）
摘 要 为了提高固体发酵裂褶菌多糖的产量，研究对以小麦
麸皮为基料的固体发酵培养基进行优化。 首先采用单因素试验
筛选出对多糖产率有显著促进作用的 4 因素：MgSO4、VB1、α-萘
乙酸钠、CaO；然后利用二次正交旋转组合试验进行各因素的水
平优化， 由方差与响应面分析得出， 在小麦麸皮基质中添加
0.1% MgSO4、0.5% VB1、0.001% α-萘乙酸钠及 0.5% CaO，裂褶菌
多糖产率可达到 9.78 g/100 g（以干基计），比未优化前的对照组
提高 49.31%。
关键词 裂褶菌多糖 固体发酵 培养基优化 生长因子
文章编号 1000-8357（2010）05-0032-03
裂褶菌在我国是一种有食用传统的药用真菌 （又名白参
菌），在云南、福建等地已经实现了人工栽培[3]。裂褶菌多糖是从
裂褶菌子实体、菌丝体或发酵液中提取出来的一种中性胞外多
糖，具有抑制肿瘤、抗辐射、提高机体免疫力等多种生理活性[1]。
目前国内外主要采用液体深层发酵法培养裂褶菌得到裂褶菌
多糖。该方法具有发酵周期短、产量大等优点，是一种大量获取
裂褶菌多糖的有效途径。但液体深层发酵同时存在着设备投资
大，耗能高等问题。另由于裂褶菌是一种大型丝状真菌，且所分
泌多糖粘度很大，故液态发酵并非最佳的发酵方式[2]。
试验前期曾借鉴白参菌人工栽培的思路，采用短期（5～8 d）
固体发酵法培养裂褶菌， 从发酵基质中提取裂褶菌多糖而获
得成功[4]。 研究拟在单因素试验的基础上，采用二次正交旋转
试验以及响应面法分析法（Response surface methodology），考
察培养基组成以及一些矿物质、 促生长因子对裂褶菌多糖产
率的影响，由此获得适宜多糖产生的裂褶菌固体发酵培养基。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试菌株 裂褶菌（Schizophyllum commune Fr.）50875
菌株（由中国农业科学院农业资源与农业区划研究所提供）。
1.1.2 培养基 斜面种子培养基（g ／L）：马铃薯培养基（PDA）[4]。
摇瓶种子培养基（g ／ L）：葡萄糖 30，黄豆粉 5，酵母浸膏粉 2，
KH2PO4 1，MgSO4·7H2O 0.5，VB1 0.001。 初始固体发酵培养基：
麸皮（北京市古船面粉集团提供）。
1.2 试验方法
1.2.1 培养方法 将菌种接种到斜面培养基上，27℃下培养
6 d； 接种到液体种子培养基上，27℃、180 r ／min 下培养 60 h；
接种到固体培养基中，27℃下培养 6 d（前期试验改进后）[4]。
1.2.2 多糖的提取与测定 收集发酵后的培养基，放入 60℃
烘箱内烘干，6 h 后取出粉碎，80℃水提 1 h，4 200 r/min 离心
20 min，取上清液，3 倍体积乙醇沉淀过夜。 苯酚-硫酸法 [5]测
定多糖含量。
1.2.3 固体发酵培养基的优化方法 单因素试验考虑初始水
分含量、培养基料配比、矿物元素及生长因子浓度对于多糖产
率的影响。
二次正交旋转试验：在单因素试验的基础上，设计四因素
五水平的二次正交旋转组合试验。 并采用 DPS 和 STATISTI-
CA 6.0 统计分析软件处理数据、推导回归方程以及生成响应
面，分析各因素对裂褶菌多糖产生影响的内在规律。
2 结果与讨论
2.1 单因素试验
2.1.1 初始水分含量对裂褶菌多糖产率的影响 以麸皮作为
固体发酵培养基，分别加入 40%、50%、60%、70%、80%（水/培
养基湿重）的水。由图 1 可以看出，在其他条件不变的情况下，
初始含水量在 50%时多糖的产率最高，初始含水量低于 50%
或高于 50%，多糖产量都会下降。
2.1.2 培养基料配比对裂褶菌多糖产率的影响 前期试验表
明， 裂褶菌在完全由麸皮或玉米芯组成的培养基上均生长良
好。 所以选择麸皮作为培养基的主要成分， 分别以 100%麸
皮，90%麸皮+10%玉米芯，80%麸皮+20%玉米芯，70%麸皮+
30%玉米芯，60%麸皮+40%玉米芯，50%麸皮+50%玉米芯作
为培养基。 由图 2可知：添加 20%玉米芯时，多糖的产率最高。
2.1.3 无机盐对裂褶菌多糖产率的影响 适当的 K+、Mg2+和
CaO 对裂褶菌液体培养菌丝的生长及胞外多糖的合成有促进
作用。 但超过一定值，对菌丝体的生长反而有抑制作用 [7]，[8]。
在水分含量为 50%， 以 80%麸皮+20%玉米芯的培养基
料中分别加入 0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%的 KH2PO4，结果
如图 3。在其他因素不变的条件下 KH2PO4对于多糖的产生具
有抑制作用，浓度越高，抑制作用越强。 这可能是因为原始培
图 1 初始水分含量对裂褶菌多糖产率的影响
8
6
4
2
0
30 40 50 60 70 80 90
初始水分/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
培 养 材 料
收稿日期：2010-03-02 一稿；2010-04-26 修改稿。
* 通讯作者。
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图 2 培养基中玉米芯不同添加比例裂褶菌多糖产率
养基本身已经含有足够量的 K+，再添加反而起到抑制作用。
在水分含量为 50%， 以 80%麸皮+20%玉米芯的培养基
料中分别加入 0、0.02% 、0.04% 、0.06% 、0.08% 、0.1% 、0.2% 、
0.3%、0.4%、0.5% MgSO4。结果如图 4，Mg2+的浓度在 0.1%时多
糖的产率最高，高于 0.1%或低于 0.1%都不利于多糖的产生，
在浓度大于 0.3%时反而会抑制菌丝体的生长及多糖产生。
在水分含量为 50%， 以 80%麸皮+20%玉米芯料中加入
0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%的 CaO。 由图 5 可知，CaO 浓
度在 0.5%时多糖的产率最高，达到 8.39 g/100 g 干培养基。
2.1.4 生长因子对多糖产率的影响 辅羧酶是蕈菌碳代谢所
必不可少的酶类，而 VB1是辅羧酶的重要组成成分。 郝利民[9]
等证实 VB1分子中的嘧啶环是裂褶多糖的促进因子，可刺激
裂褶菌合成多糖。 在水分含量为 50%，以 80%麸皮+20%玉米
芯的培养基料中分别添加 0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%
VB1，结果如图 6。 结果显示在发酵培养基中加入 0.5% VB1可
显著提高裂褶菌多糖的产量。
α-萘乙酸钠（-NAA）是一种植物生长刺激素，对某些蕈
菌的菌丝生长有促进作用 [10]。 图 7 为在水分含量为 50%，以
80%麸皮+20%玉米芯的培养基料中分别添加 0、0.0005%、
0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.01%的 α-萘乙酸
钠的裂褶菌多糖产率。 在 0.004%以下，在发酵培养基中添加
微量的 α-萘乙酸钠对于多糖的产生具有明显的促进作用。以
0.001%的 α-萘乙酸钠添加量效果最好， 添加量超过 0.005%
以后，反而抑制多糖的产生。
2.2 二次正交旋转组合试验对裂褶菌多糖固体发酵培养基
的优化 在单因素试验的基础上，以 0.1% MgSO4、0.5% VB1、
0.001% α-萘乙酸钠、0.5% CaO 为零水平，设计以裂褶菌多糖
产率 （%） 为响应值的四因素五水平的二次正交旋转组合试
验，如表 1。
8
7
6
5
40
玉米芯比例/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
10 20 30 40 50 60
8
6
4
2
0
0
KH2PO4添加量/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
图 3 KH2PO4不同添加量下裂褶菌多糖产率
10
9
8
7
6
5
4
0
MgSO4的添加量/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
图 4 MgSO4不同添加量下裂褶菌多糖产率
9
8
7
6
5
4
0
CaO添加量/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
图 5 CaO 不同添加量下裂褶菌多糖产率
图 6 VB1不同添加量下裂褶菌多糖产率
9
8
7
6
5
4
VB1添加量/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1
图 7 α-萘乙酸钠不同添加量下裂褶菌多糖产率
10
8
6
4
2
α-萘乙酸添加量/%
多
糖
产
率
/（
g·
10
0
g-
1
干
培
养
基
）
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012
培 养 材 料
表 1 因素水平编码表（%）
水 平
因子 -1.682 -1 0 1 1.682
X1（MgSO4） 0.0159 0.05 0.1 0.15 0.1841
X2（VB1） 0.3318 0.4 0.5 0.6 0.6682
X3（α-萘乙酸钠） 0.0002 0.0005 0.001 0.0015 0.0018
X4（CaO） 0.3318 0.4 0.5 0.6 0.6682
33
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表 3 各因子组合对裂褶菌多糖产率影响方差分析试验结果如表 2 所示。
2.2.1 回归模型的建立与检验 根据试验结果利用 DPS 统
计分析软件，建立裂褶菌多糖产率 Y 与影响因素 X 间的二次
回归模型，并对结果进行方差分析（表 3）。
经回归分析建立的二次回归模型按式（1）计算：
Y=9.77993+0.09492X1-0.16951X2-0.07502X3+0.11719X4-
0.54158X12-0.46556X22-0.58754X32-0.56456X42+0.31750X1X2-
0 . 48250X1X3 + 0 . 03750X1X4 + 0 . 03750X2X3 - 0 . 48250X2X4 +
0.31750X3X4 （1）
方差分析：F2=7.83528>F0.01（11，11）=2.23
回归方程显著，表明试验数据与采用的数学模型符合；而
F1=2.32274
剔除 α = 0.10 显著水平下不显著项后， 简化后的回归方
程按式（2）计算：
表 2 二次正交旋转组合设计试验结果
试验号 X1 X2 X3 X4 Y裂褶菌多糖产率/%
1 1 1 1 1 7.31
2 1 1 -1 -1 8.59
3 1 -1 1 -1 6.56
4 1 -1 -1 1 8.21
5 -1 1 1 -1 7.66
6 -1 1 -1 1 7.23
7 -1 -1 1 1 8.40
8 -1 -1 -1 -1 7.90
9 -1.6818 0 0 0 7.55
10 1.6818 0 0 0 8.63
11 0 -1.6818 0 0 8.91
12 0 1.6818 0 0 7.7
13 0 0 -1.6818 0 7.67
14 0 0 1.6818 0 8.25
15 0 0 0 -1.6818 7.68
16 0 0 0 1.6818 8.37
17 0 0 0 0 9.46
18 0 0 0 0 9.82
19 0 0 0 0 9.57
20 0 0 0 0 10.05
21 0 0 0 0 9.41
22 0 0 0 0 10.53
23 0 0 0 0 9.99
注：试验平行次数 n=3。
变异
来源
平方
和
自由
度
均方
偏
相关
比值
F p-值
X1 0.0895 1 0.0895 0.2061 0.3549 0.5634
X2 0.2854 1 0.2854 -0.3520 1.1317 0.3102
X3 0.0559 1 0.0559 -0.1642 0.2217 0.6470
X4 0.1364 1 0.1364 0.2517 0.5409 0.4775
X12 3.3892 1 3.3892 -0.7917 13.4397 0.0037**
X22 2.5046 1 2.5046 -0.7442 9.9318 0.0092**
X32 3.9889 1 3.9889 -0.8149 15.8177 0.0022**
X42 3.6830 1 3.6830 -0.8038 14.6045 0.0028**
X1X2 0.5865 1 0.5865 0.4746 2.3257 0.1555
X1X3 1.3545 1 1.3545 -0.6338 5.3712 0.0408*
X1X4 0.0082 1 0.0082 0.0636 0.0324 0.8603
X2X3 0.0082 1 0.0082 0.0636 0.0324 0.8603
X2X4 1.3545 1 1.3545 -0.6338 5.3712 0.0408*
X3X4 0.5865 1 0.5865 0.4746 2.3257 0.1555
回归 21.7350 11 1.9759 F2=7.83528 0.0265
剩余 2.7740 11 0.2522
失拟 1.8290 5 0.3658 F1=2.32274 0.001
误差 0.9449 6 0.1575
总和 24.5090 22
图 8 交互项响应曲面图
培 养 材 料
34
dible fungi2010（5）
Y=9.77993-0.54158X12-0.46556X22-0.58754X32
-0.56456X42-0.48250X1X3 （2）
2.2.2 单因素效应分析 由（2）式得各因子对产率的影响主
次顺序为：α-萘乙酸钠>CaO >MgSO4>VB1。
2.2.3 交互效应响应面分析 根据二次回归方程， 建立响应
曲面图，可以直观地分析各因子间两两交互效应关系。 由图 8
所示 MgSO4、VB1、α-萘乙酸钠、CaO 的两两间的交互作用明
显。 其交互作用对多糖产率的提高有一个最高点，Statistic 6.0
分析结果显示， 此时多糖产率均达到 9.78 g/100 g 干培养基。
而该交互点正好为各因素零水平。超过或不足这个水平，多糖
的产率都有不同程度的下降。由此得出结论，裂褶菌多糖产率
达到最大时的培养基中各因素的添加量即为正交设计零水平
的量， 分别为：MgSO4 0.1%、VB1 0.5%、α-萘乙酸钠 0.001%、
CaO 0.5%。
2.2.4 模型验证试试验 对以上优化得出的模型进行验证试
验， 三次平行试验得到多糖产率均值为 9.83 g/100 g 干培养
基。与响应面法优化得到的最大多糖产率项符合。说明响应面
优化得到的数学模型与试验数据拟合的较好。
3 结 论
研究将响应面分析方法利用到裂褶菌多糖固体发酵培养
基优化过程当中，得到较好的结果。 首先通过单因素试验，筛
选出对 裂褶菌多糖的产生具有显著促进作用的四个因素
MgSO4、VB1、α-萘乙酸钠和 CaO。 利用二次旋转正交试验得到
一个拟合方程， 得出这些因子的最佳的添加量分别为 0.1%、
0.5%、0.001%、和 0.5%。 在此培养基基础上，裂褶菌多糖的产
率达到 9.78 g/100 g 干培养基，比未优化前（6.55 g/100 g 干培
养基）提高 49.31% 。
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大学，1996.
培 养 材 料
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小集锦
无纺布在出菇期的应用及效果
张明华
（福建省永安市食用菌技术推广站， 福建永安 366000）
收稿日期：2010-05-23
E-mail：yazhanghua@163.com
无纺布也叫不织布，是纤维不需要纺纱织布而形成的织物，其质
地柔软、轻盈、有弹性、耐腐蚀、可清洗，利用其作为常规栽培食用菌
的覆盖物，具有遮光性、通气性、保水性以及可重复使用等优点，是一
种省工、无污染又能提高菇品产量、质量的覆盖好材料。
1 应用方法
1.1 无纺布 选用永安市宝华林实业发展公司生产宽幅 120 cm、厚
度 27 g/m2及宽幅 250 cm、厚度 35 g/m2两种水溶性维纶无纺布。
1.2 应用方法
1.2.1 茶树菇、杏鲍菇等直立出菇应用 茶树菇、杏鲍菇等短袋栽培
的食用菌，按常规制袋、灭菌消毒、接种培养，当菌丝走满袋后，后熟培
养 10～15 d，去掉棉塞、套环，将料面以上多余塑料袋折叠整齐至料面
2～3 cm，直立摆放在出菇场的畦上或架上。 无纺布直接覆盖在菌袋上
面，用喷雾器喷水至无纺布湿透，无滴水或少滴水渗漏。视天气情况每
天喷水 2～3 次，连续 5～7d，料面就会出现大量整齐的子实体原基。
当子实体生长至 2～3 cm，视具体栽培品种，确定塑料袋提升高
度，继续用无纺布覆盖喷水保湿，每天掀开无纺布通风换气 1～2 次，
直至子实体成熟采收。
1.2.2 在大杯蕈、金福菇等覆土出菇应用 须覆土出菇大杯蕈、金福
菇、长根菇等，当菌丝长满袋后，后熟培养 7～10 d，全脱袋，直立或横
卧在出菇大棚的畦面上，覆经过消毒处理、含水量适宜的壤土或泥炭
土，覆土厚度 3～5 cm，畦床用 2～2.5 m 的竹片做小拱棚，上覆 250 cm
宽幅、厚度 35 g/m2无纺布。 每天视天气情况在小拱棚的无纺布上喷
水 2～3 次，直至出菇结束。
2 应用效果
以直立出菇的菌袋覆盖无纺布，空气、水分、温度、光照通过无纺
布得到有效的调节和控制，子实体原基形成时间短、集中、数量多，子
实体生长发育后，整齐，个体粗壮、挺直，菌柄长而白，少虫斑、病斑，
产量和质量有显著的提高。据观察记载：用无纺布覆盖与没有无纺布
覆盖的第一潮菇鲜菇重量比较 ： 茶树菇提高 11.5％、 杏鲍菇提高
6.8％、香魏蘑提高 5.5％、真姬菇提高 14.3％、白灵菇提高 7.2％、鲍鱼
菇提高 4.4％。
无纺布小拱棚既能满足子实体生长需要的温、光、水、气等环境
条件，又能减少菇蝇菇蚊等害虫的为害，控制粘菌等其它土生杂菌的
侵染， 同时还能避免因喷水造成覆土颗粒溅入菌褶而影响食用菌产
品品质。
通过几年的示范和生产实践，笔者认为：利用无纺布覆盖保湿的
方式来加强食用菌子实体生长期的水分管理， 在农村小规模食用菌
栽培生产中，具有易操作，省工、省本、减少污染的优点，可以提高菇
品的产量及质量。 产季结束后，无纺布洗净晾干，一般可重复使用 3～
4 次。
35