全 文 :树舌灵芝碳氮营养源利用的研究*
宋爱荣1 王光远1 赵 晨1 徐 群2
(1 山东莱阳农学院药用真菌研究所 ,青岛 266109;
2山东蓬莱农技站 , 蓬莱 256500)
摘 要 测定不同碳源 、氮源 、碳氮比对树舌灵芝营养需求的影
响。结果表明:玉米粉最利于菌丝体生长 ,地瓜淀粉对粗多糖的
积累有利 ,酵母膏对生长和粗多糖积累均有利;最佳碳氮比为 20
∶6。液体发酵培养 8 d后 ,发酵液总糖达到最高 24.3 mg/mL 。
关键词 树舌灵芝 碳源 氮源 碳氮比
文章编号 1000-8357(2006)04-0016-02
树舌灵芝(Ganoderma applanatum)又称树舌扁灵芝 , 属
于真菌门(Eumycota)、担子菌亚门(Basidiomyco tina)、层菌纲
(Hymenomycetes)、非菌褶目(Aphyllophorales)、灵芝菌科(Gan-
odermataceae)、灵芝属(Ganoderma), 可导致木材木质部形成白
色腐朽 ,是重要的木腐菌。可药用 , 在我国和日本民间作为抗
癌药物 , 有止痛 、清热 、化积 、止血 、化痰之功效[ 1] 。树舌灵芝
中含有多糖等物质 ,具有提高免疫力作用[ 2] 。药用真菌在我
国已经有两千多年的历史 ,目前 , 我国食用菌(包括部分药用
菌)已知 1 000 余种[ 3] ,进一步从中筛选新药 , 加大药用真菌的
研究力度 ,造福人类健康 , 意义重大。本研究所从泰山上分离
到一株树舌灵芝。经测试表明:该菌株提取物对 SARS 冠状
病毒和流感病毒乙型具有明显的抑制效果 , 对 S-180 小鼠肉
瘤和 H22 小鼠肝癌细胞的生长也有一定的抑制作用。为进一
步培养菌体 、提取有效活性成分 , 本文对该菌株的碳氮营养源
进行了初步研究。
1 材料与方法
1.1 材 料
1.1.1 供试菌株 树舌灵芝 01 , 莱阳农学院药用真菌研究所
从泰山分离并保存。
1.1.2 培养基 玉米淀粉 1%, 蔗糖 2%, 蛋白胨 0.5%,
KH2PO40.1%, MgSO4·7H2O 0.05%, pH5.0。
1.2 试验方法
1.2.1 液体培养方法 取 500 mL三角瓶装 200 mL培养基 ,
25 ℃、110 r/ min 培养 7 d。
1.2.2 平板培养方法 培养基添加 2%琼脂 ,制作固体平板。
取Υ8mm 生长一致的菌块接种于供试平板中央 , 25℃培养 , 测
定菌丝生长速度 ,并观测培养性状。
1.2.3 生物量测定 用 200 目纱网过滤发酵液得菌丝体 , 并
用蒸馏水冲洗 3 次后 ,置 50℃干燥箱中烘至恒重 , 用电子天平
称重。
1.2.4 糖含量测定 发酵液总糖含量采用蒽酮-硫酸比色
法[ 4]测定。粗多糖测定:取 0.5mL 样品 ,加入 24.5m L95%的
*山东省重大科技攻关项目(编号 2001BA507A18)。
乙醇 ,混匀后静置 24h , 离心除去沉淀后测定上清液中总糖含
量 ,粗多糖含量为发酵液总糖含量与乙醇处理后上清液总糖
含量的差值。
2 结果与分析
2.1 碳源 、氮源对菌丝培养的影响
2.1.1 碳源对菌丝培养的影响 改变培养基中碳源 ,分别测
定不同碳源对菌丝体生长的影响 , 以不加碳源为对照 ,结果见
表 1、表 2。玉米粉为碳源时 , 菌丝干重达到 27.4 mg/ mL , 菌
丝生长速度为 12.1 mm/ d , 菌球数量达到956 个/ 100mL ,表明
玉米粉最利于菌丝生长。 地瓜淀粉为碳源时 , 发酵液粗多糖
达到 26.1 mg/ mL , 菌丝干重达到 17.9 mg/m L ,表明地瓜淀粉
对粗多糖的积累有利。
表 1 不同碳源对菌丝体液体培养的影响
(单位:mg/mL、个/ 100个 mL)
碳 源 菌体干重 粗多糖 菌球数量 发酵液性状
葡萄糖 9.8 16.3 168 橙黄色 ,澄清 ,清香味
麦芽糖 13.6 8.7 228 橙黄色 ,澄清 ,果香味
蔗 糖 13.3 15.8 144 橙红色 ,澄清 ,清香味
玉米淀粉 21.5 23.7 366 橙黄色 ,澄清 ,清香味
地瓜淀粉 17.9 26.1 430 乳黄色 ,浑浊 ,果香味
玉米粉 27.4 5.7 956 乳白色 ,浑浊 ,果香味
麦芽粉 23.6 3.8 970 浅黄色 ,澄清 ,果香味
对照 3.3 1.6 194 浅黄色 ,澄清 ,清香味
表 2 不同碳源对菌丝体平板培养的影响
碳 源 生长速度(mm/d) 菌落颜色 菌落形态
葡萄糖 4.16 白色 绒毛状 ,菌丝较稀
麦芽糖 4.9 白色 绒毛状 ,菌丝稀疏
蔗糖 5.28 白色 绒毛状 ,菌丝较稀
玉米淀粉 5.74 白色 绒毡状 ,菌丝致密
地瓜淀粉 5.65 白色 绒毛状 ,稀疏 ,有轮纹
玉米粉 12.1 微黄 绒毡状 ,菌丝致密
麦芽粉 9.75 微黄 绒毡状 ,菌丝致密
对照 2.63 白色 絮状 ,菌丝较稀
2.1.2 氮源对菌丝培养的影响 改变培养基中氮源 ,测定不
同氮素营养对菌丝体生长的影响 , 以不加氮源为对照 ,结果见
表 3 、表 4。 酵母膏较利于菌丝生长 , 菌体干重可达 48.6
mg/m L ,发酵液中的菌球数量繁多 , 达到 2 660 个/100mL , 菌
丝生长速度为 5.25 mm/d。酵母膏和酵母粉较利于粗多糖的
表 3 不同氮源对菌丝体液体培养的影响
氮源 菌体干重(mg/mL) 粗多糖(mg/mL)菌球数量(个/ 100m L) 发酵液性状
蛋白胨 28.2 6.6 2460 橙红色 ,澄清 ,果香味
酵母膏 48.6 15.4 2660 橙红色 ,澄清 ,果香味
酵母粉 31.3 16.7 2190 乳白色 ,浑浊 ,果香味
牛肉膏 38.8 11.6 1880 橙红色 ,澄清 ,果香味
麸皮 34.0 11.8 1600 橙红色 ,澄清 ,果香味
大豆粉 43.0 3.4 1670 橙红色 ,澄清 ,果香味
磷酸二氢铵 16.7 6.9 1780 橙红色 ,澄清 ,果香味
对照 18.7 4.0 1570 橙红色 ,澄清 ,果香味
积累 , 发酵液粗多糖含量分别达到 15.4 mg/ mL 和 16.7
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食用菌 EDIBLE FUNGI 2006(4)
mg/mL;综合菌丝体和粗多糖两方面考虑 ,选择酵母膏作为最
佳氮源。
表 4 不同氮源对菌丝体平板培养的影响
氮源 生长速度(mm/ d) 菌落颜色 菌落形态
蛋白胨 3.66 白色 绒絮状 、长势较弱
酵母膏 5.25 白色 绒毡状 、致密 、有轮纹
酵母粉 4.91 白色 絮状 、边缘整齐
牛肉膏 4.22 白色 毡状 、致密 、有轮纹
麸皮 5.16 白色 絮状 、菌落稀疏
大豆粉 4.96 白色 毡状 、有轮纹
磷酸二氢铵 3.43 白色 绒絮状 、生长较弱
对照 3.37 白色 絮状 、菌落稀疏
2.1.3 不同碳氮比对菌丝体培养的影响 利用葡萄糖作为
碳源 ,酵母膏作为氮源 , 测定不同碳氮比对菌丝的生长和粗多
糖的产量影响。实验分两部分 , 一是固定培养基中葡萄糖浓
度为 2%, 再添加不同量的酵母膏 , 碳氮比分别为 20∶6、20∶5、
20∶4、20∶3;二是固定培养基中酵母膏浓度为 0.2%,再添加不
同量的葡萄糖 , 碳氮比分别为 20∶2 、30∶2、40∶2、50∶2、60∶2。
表 5 表明 ,不同的碳氮比对菌丝体干重影响不大;当碳源固定
时 ,粗多糖含量随着氮源的减少而减少 , 当氮源固定时 , 粗多
糖含量又随着碳源的增加而增加 , 说明该菌株多糖积累与培
养基中的碳氮源浓度有很大关系 , 两者含量丰富利于粗多糖
的积累。表 5、表 6 还可以得出 ,当碳氮比为 20∶6 时, 发酵液中
粗多糖最多 ,达到 6.6 mg/ mL;菌丝生长最快 ,达到 8.2 mm/ d。
表 5 不同碳氮比对菌丝体液体培养的影响
碳氮比 菌体干重(mg/mL) 粗多糖(mg/mL) 发酵液性状
20∶6 49.8 6.6 橙红色 ,澄清 ,清香味
20∶5 65.7 4.6 橙黄色 ,澄清 ,清香味
20∶4 60.4 2.6 橙黄色 ,澄清 ,清香味
20∶3 52.9 2.5 橙黄色 ,澄清 ,果香味
20∶2 53.3 2.1 黄色 ,澄清 ,果香味
30∶2 49.4 1.8 橙黄色 ,澄清 ,果香味
40∶2 53.9 1.5 橙红色 ,澄清 ,果香味
50∶2 53.4 3.4 橙红色 ,澄清 ,果香味
60∶2 65.1 6.4 橙黄色 ,澄清 ,果香味
表 6 不同碳氮比对菌丝体平板培养的影响
碳氮比 生长速度(mm/ d) 菌落颜色 菌落形态
20∶6 8.2 白色 毡状 、致密 、长势强
20∶5 6.4 白色 毡状 、致密 、中部凹陷
20∶4 6.6 白色 毡状 、致密 、中部凹陷
20∶3 6.7 白色 絮状 、菌落稀疏
20∶2 6.1 白色 絮状 、菌落稀疏
30∶2 6.2 白色 绒絮状 、有轮纹
40∶2 7.1 白色 毡状 、致密 、有轮纹
50∶2 7.5 白色 毡状 、致密 、有轮纹
60∶2 7.4 白色 毡状 、致密 、有轮纹
2.2 菌丝体生长与发酵液总糖变化进程 利用液体培养方
法 ,测定菌丝体生长和发酵液总糖变化进程见图 1。表明菌丝
体经过 1d 的生长延迟期后进入生长对数期 , 菌丝体生物量迅
速增加 ,第 6 d时达到最高 55 mg/ mL , 之后逐渐降低 , 维持在
42 mg/m L左右。培养初期 , 由于菌丝体对培养基中糖的利用
而使发酵液中总糖含量逐渐降低 , 第 5 d 后开始回升 , 第 8 d
后达到最高 24.3 mg/ mL , 分析原因是由于菌丝体合成生物多
糖所致 ,培养后期又有所降低 , 是因为培养基中养分耗尽 , 菌
体进入内源呼吸阶段 , 将生物多糖分解利用所致。 pH 的变化
是随着菌丝体的生长而逐渐降低 , 最终维持在 pH3.0 左右。
为了得到较多的生物多糖 , 培养时间为 8 d 比较适宜。
图 1 菌丝体生长与发酵液总糖变化进程
3 讨 论
碳源测试表明 , 地瓜淀粉和玉米淀粉为碳源时发酵液粗
多糖含量都很高 , 如果菌丝体对以上两种营养利用不充分 , 则
测得的粗多糖中会含有部分淀粉 , 导致结果偏高。 应当进一
步对淀粉类物质进行测试 , 目前 ,我们正在摸索淀粉的测试方
法 ,以减少实验的误差。氮源测试表明 , 有机氮源对菌丝的生
长都比无机氮源有利。本研究是在单因子条件下测试了碳氮
营养的影响 ,而多因子的综合交互效应尚有待进一步研究。
通过测试 , 得出了该菌株的碳氮营养条件 , 为进一步扩大
培养奠定了基础。该树舌灵芝菌株表现出较强的抗病毒抗癌
细胞活性 ,进一步提取其有效活性成分 , 研究其药理药效是深
入研究的方向。
参 考 文 献
[ 1] 卯晓岚.中国大型真菌[ M ] .郑州:河南科学技术出版社 , 2000 ,
483
[ 2] 于英君,刘丽波 ,何 维.树舌多糖 GF 免疫调节作用研究[ J] .中
医药信息 , 1999 , 16(2):64
[ 3] 卯晓岚.中国食用菌的特色 、发展前景及所处地位[ J] .菌物学
报 , 2005 , 24:7~ 8
[ 4] 白云娥 ,王 毅 , 刘许媛 ,等.冬虫夏草 、亚香棒虫草中多糖的含
量测定[ J] .中国医药学杂志 , 2001 , 21(1):19~ 20
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