全 文 ：·食用菌· 北方园艺２０１３（１９）：１５２～１５４
第一作者简介：温钢（１９７６－），男，吉林四平人，硕士，讲师，研究方
向生物活性物质开发。
收稿日期：２０１３－０５－２４
蜜环菌胞外多糖液体发酵培养基的优化
温 钢，刘 海 燕，杨 梅
（吉林化工学院 环境与生物工程学院，吉林 吉林１３２０２２）
摘 要：以蜜环菌为试材，研究了碳源、氮源、无机离子等因素对胞外多糖产量的影响，并利
用正交实验对蜜环菌胞外多糖液体发酵培养基进行了优化研究。结果表明：适宜胞外多糖生产
的培养基组分为：蔗糖２５．００ｇ／Ｌ，豆饼粉２．５０ｇ／Ｌ，Ｋ２ＨＰＯ４１．５０ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４０．２５ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４
０．５０ｇ／Ｌ，ＺｎＳＯ４０．０３ｇ／Ｌ，ＦｅＳＯ４０．０２ｇ／Ｌ。利用此培养基发酵生产胞外多糖产量可达４７８．５±
２２．４ｍｇ／Ｌ，是基本培养基的６倍。
关键词：蜜环菌；胞外多糖；培养基；正交实验
中图分类号：Ｓ ６４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－０００９（２０１３）１９－０１５２－０３
蜜环菌（Ａｒｍｉｌａｒｉａ ｍｅｌｅａ）属担子菌亚门伞菌目白
蘑科蜜环菌属的一种著名的药食兼用真菌［１］，又名蜜环
蕈、榛蘑。子实体为１ａ生，其肉质和菌盖上有细鳞片和
菌环，菌髓丽侧型，菌褶直生或延生，菌丝白色有横隔，
能形成菌索，孢子印白色、无色光滑，呈椭圆形。在我国
主要分布于黑龙江、吉林、河南、山西、青海、云南、内蒙
古、西藏及台湾等省（区）［２］。蜜环菌是中药猪苓
（Ｐｏｌｙｐｏｒｕｓ ｕｍｂｅｌａｔｕｓ）和天麻（Ｒｈｉｚｏｍａ ｇａｓｔｒｏｄｉａｅ）生
长发育的必需伴生菌，在药理上蜜环菌有与天麻相似的
功能［３］。用人工液体发酵生产的蜜环菌菌丝体和发酵
液制成的蜜环菌制剂主要用于治疗神经衰弱、失眠、耳
鸣、眩晕、四肢麻木及癫痫等疾病。胞外多糖是蜜环菌
发酵液主要的药效成分之一［４－５］，为了进一步挖掘真菌
多糖资源，研究蜜环菌发酵收获胞外多糖的发酵培养基
和培养条件将对蜜环菌胞外多糖的工业化发展有着重
要的现实意义。为此，该试验考察发酵蜜环菌收获胞外
多糖的培养条件进行了相关研究，以期为充分利用蜜环
菌这一生物资源提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
供试蜜环菌（Ａｒｍｉｌａｒｉａ ｍｅｌｅａ）由抚顺市农业科学
院提供。
马铃薯葡萄糖培养基（ＰＤＡ）［６］：葡萄糖２０ｇ，蛋白
胨２ｇ，Ｋ２ＨＰＯ４１ｇ，ＫＨ２ＰＯ４０．５ｇ，ＭｇＳＯ４０．５ｇ，水
１ ０００ｍＬ，ｐＨ自然。
ＬＳ－Ｂ５０Ｌ立式压力蒸汽灭菌器（上海华线医用核子
仪器有限公司）；ＴＤＬ－５低速台式离心机（上海安亭科学
仪器厂）；ＦＡ１１０４电子精密天平（上海天平仪器厂）；７２２Ｓ
可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；２０２－３Ａ
电热恒温干燥箱（天津泰斯特仪器有限公司）；ＳＨＡ－Ｃ恒
温振荡器（常州国华电器有限公司）；ＳＷ－ＣＪ－２Ｆ生物超净
工作台（苏州净化设备有限公司）；ＤＺ－２ＢＣ真空干燥培
养箱（天津泰斯特仪器有限公司）。
１．２ 试验方法
１．２．１ 肥外多糖含量测定 无菌条件下将培养于ＰＤＡ
平板培养基上的蜜环菌菌丝体切成０．５ｃｍ×０．５ｃｍ的
小块，每１０块接种于装有２００ｍＬ基本培养基的５００ｍＬ
三角瓶中，２８℃１６０ｒ／ｍｉｎ培养６ｄ，结束后，４ ０００ｒ／ｍｉｎ
离心１５ｍｉｎ。取发酵上清液５ｍＬ加入１５ｍＬ预冷无水
乙醇，沉淀过夜以沉淀胞外多糖，沉淀经无水乙醇洗涤３
次后经真空干燥，复溶后采用苯酚硫酸法测定胞外多糖
含量［７］。
１．２．２ 碳源对蜜环菌胞外多糖产量的影响 分别以蔗
糖、玉米粉、乳糖、麦芽糖以及可溶性淀粉等不同碳源替
代基础培养基中的葡萄糖培养蜜环菌，测定胞外多糖
产量。
１．２．３ 氮源对蜜环菌胞外多糖产量的影响 分别以硫
酸铵、氯化铵、麸皮、豆饼粉、牛肉膏、酵母粉等不同氮源
替代基础培养基中的蛋白胨培养蜜环菌，测定胞外多糖
产量。
１．２．４ 无机盐离子对蜜环菌胞外多糖产量的影响 在
确定培养基碳源和氮源基础上，进一步设计７因素２水
平的正交实验确定合适的无机盐种类。正交实验设计
方案如表１所示。
１．２．５ 培养基组分正交实验 设计７因素３水平正交
试验优化液体发酵培养基中碳源、氮源和无机盐对蜜环
２５１
北方园艺２０１３（１９）：１５２～１５４ ·食用菌·
表１ 无机盐正交实验的因素和水平
Ｔａｂｌｅ １ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
因素
水平
１ ２
Ａ Ｋ２ＨＰＯ４ ０ １．００
Ｂ ＫＨ２ＰＯ４ ０ ０．５０
Ｃ ＭｇＳＯ４ ０ ０．５０
Ｄ ＺｎＳＯ４ ０ ０．０１
Ｅ ＭｎＳＯ４ ０ ０．０１
Ｆ ＦｅＳＯ４ ０ ０．０１
Ｇ ＣａＣｌ２ ０ ０．０１
菌胞外多糖的最适浓度。正交实验因素及水平设计表
见表２。
表２ 培养基组分正交实验的因素和水平
Ｔａｂｌｅ ２ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｆｏｒ
ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
因素
水平
１ ２ ３
蔗糖／ｇ·Ｌ－１ １５．００ ２０．００ ２５．００
豆饼粉／ｇ·Ｌ－１ １．５０ ２．００ ２．５０
Ｋ２ＨＰＯ４／ｇ·Ｌ－１ ０．５０ １．００ １．５０
ＫＨ２ＰＯ４／ｇ·Ｌ－１ ０．２５ ０．５０ ０．７５
ＭｇＳＯ４／ｇ·Ｌ－１ ０．２５ ０．５０ ０．７５
ＺｎＳＯ４／ｇ·Ｌ－１ ０．０１ ０．０２ ０．０３
ＦｅＳＯ４／ｇ·Ｌ－１ ０．０１ ０．０２ ０．０３
２ 结果与分析
２．１ 碳源对蜜环菌胞外多糖产量的影响
从图１可以看出，当以蔗糖为碳源时胞外多糖产量
最高，可达１５７．６±３．４ｍｇ／Ｌ，以葡萄糖、麦芽糖、玉米粉
为碳源时胞外多糖的产量也较高，而以乳糖、可溶性淀
粉为碳源时胞外多糖的产量相对比较低。综上，以选择
蔗糖作为蜜环菌液体发酵培养基的碳源。
２．２ 氮源对蜜环菌胞外多糖产量的影响
由图２可知，以豆饼粉作为培养基氮源时蜜环菌产
生胞外多糖产量最高，达到４３４．４±１７．５ｍｇ／Ｌ，而硫酸
铵和氯化铵这２种无机氮源作为培养基氮源时，蜜环菌
菌丝体产生的胞外多糖的产量相对较低。因此，选择豆
图１ 不同碳源对蜜环菌胞外多糖产量的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｎ
ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
图２ 不同氮源对蜜环菌胞外多糖产量的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｏｎ
ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
饼粉作为蜜环菌液体发酵培养基的最适氮源。
２．３ 无机盐离子对蜜环菌胞外多糖产量的影响
由表３的Ｒ值可知，Ｋ２ＨＰＯ４和ＺｎＳＯ４的添加对胞
外多糖产量的影响十分明显，ＫＨ２ＰＯ４、ＭｇＳＯ４ 和ＦｅＳＯ４
这３种无机盐对胞外多糖的产量也是有利的。影响的
显著性依次为ＺｎＳＯ４＞Ｋ２ＨＰＯ４＞ＫＨ２ＰＯ４＞ＭｇＳＯ４＞
ＦｅＳＯ４。而另外２种无机盐ＣａＣｌ２ 和 ＭｎＳＯ４ 的极差值
为负值，判定这２种无机盐对胞外多糖的产量不利。因
此选定Ｋ２ＨＰＯ４、ＫＨ２ＰＯ４、ＭｇＳＯ４、ＦｅＳＯ４ 和ＺｎＳＯ４ 进
行后续培养基优化试验。
表３ 无机盐正交实验直观分析
Ｔａｂｌｅ ３ Ｄｉｒｅｃｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｆｏｒ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｓａｌｔ
试验号
因素
Ａ
Ｋ２ＨＰＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｂ
ＫＨ２ＰＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｃ
ＭｇＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｄ
ＣａＣｌ２
／ｇ·Ｌ－１
Ｅ
ＺｎＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｆ
ＦｅＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｇ
ＭｎＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
胞外多糖产量
／ｍｇ·Ｌ－１
１ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １６４．７
２ ０ ０ ０ ０．０１ ０．０１ ０．０１ ０．０１ ２４７．５
３ ０ ０．５０ ０．５０ ０ ０ ０．０１ ０．０１ ２３２．６
４ ０ ０．５０ ０．５０ ０．０１ ０．０１ ０ ０ ２９８．３
５ １ ０ ０．５０ ０ ０．０１ ０ ０．０１ ３７８．４
６ １ ０ ０．５０ ０．０１ ０ ０．０１ ０ ２５４．２
７ １ ０．５０ ０ ０ ０．０１ ０．０１ ０ ４１５．８
８ １ ０．５０ ０ ０．０１ ０ ０ ０．０１ ２１７．７
Ｋ１ ２３５．７８ ２６１．２０ ２６１．４３ ２９７．８８ ２１７．３０ ２６４．７８ ２８３．２５
Ｋ２ ３１６．５３ ２９１．１０ ２９０．８８ ２５４．４３ ３３５．００ ２８７．５３ ２６９．０５
Ｒ ８０．７５ ２９．９０ ２９．４５ －４３．４５ １１７．７０ ２２．７５ １４．２０
３５１
·食用菌· 北方园艺２０１３（１９）：１５２～１５４
２．４ 液体发酵培养基组成的正交实验
由表４可以确定，适宜蜜环菌生产胞外多糖的培养
基为Ａ３Ｂ３Ｃ３Ｄ１Ｅ２Ｆ３Ｇ２：蔗糖２５．００ｇ／Ｌ，豆饼粉２．５０ｇ／Ｌ，
Ｋ２ＨＰＯ４１．５０ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４０．２５ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４０．５０ｇ／Ｌ，
ＺｎＳＯ４０．０３ｇ／Ｌ，ＦｅＳＯ４０．０２ｇ／Ｌ。
表４ 培养基组分正交实验直观分析
Ｔａｂｌｅ ４ Ｄｉｒｅｃｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｆｏｒ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
实验号
因素
Ａ
蔗糖
／ｇ·Ｌ－１
Ｂ
豆饼粉
／ｇ·Ｌ－１
Ｃ
Ｋ２ＨＰＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｄ
ＫＨ２ＰＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｅ
ＭｇＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｆ
ＺｎＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
Ｇ
ＦｅＳＯ４
／ｇ·Ｌ－１
胞外多糖产量
／ｍｇ·Ｌ－１
１ １５．００ １．５０ ０．５０ ０．２５ ０．２５ ０．０１ ０．０１ １４４．２
２ １５．００ ２．００ １．００ ０．５０ ０．５０ ０．０２ ０．０２ １５７．９
３ １５．００ ２．５０ １．５０ ０．７５ ０．７５ ０．０３ ０．０３ ２１４．５
４ ２０．００ １．５０ ０．５０ ０．５０ ０．５０ ０．０３ ０．０３ １１０．４
５ ２０．００ ２．００ １．００ ０．７５ ０．７５ ０．０１ ０．０１ １８７．９
６ ２０．００ ２．５０ １．５０ ０．２５ ０．２５ ０．０２ ０．０２ ４４７．５
７ ２５．００ １．５０ １．００ ０．２５ ０．７５ ０．０２ ０．０３ １２５．８
８ ２５．００ ２．００ １．５０ ０．５０ ０．２５ ０．０３ ０．０１ ２７８．６
９ ２５．００ ２．５０ ０．５０ ０．７５ ０．５０ ０．０１ ０．０２ ３９８．５
１０ １５．００ １．５０ １．５０ ０．７５ ０．５０ ０．０２ ０．０１ １５４．６
１１ １５．００ ２．００ ０．５０ ０．２５ ０．７５ ０．０３ ０．０２ ２７８．６
１２ １５．００ ２．５０ １．００ ０．５０ ０．２５ ０．０１ ０．０３ １４７．３
１３ ２０．００ １．５０ １．００ ０．７５ ０．２５ ０．０３ ０．０２ １０９．６
１４ ２０．００ ２．００ １．５０ ０．２５ ０．５０ ０．０１ ０．０３ ２６８．５
１５ ２０．００ ２．５０ ０．５０ ０．５０ ０．７５ ０．０２ ０．０１ １７５．６
１６ ２５．００ １．５０ １．５０ ０．５０ ０．７５ ０．０１ ０．０２ ９７．６
１７ ２５．００ ２．００ ０．５０ ０．７５ ０．２５ ０．０２ ０．０３ １１４．５
１８ ２５．００ ２．５０ １．００ ０．２５ ０．５０ ０．０３ ０．０１ ２９６．３
Ｋ１ １８２．８５ １２３．７０ ２０３．６３ ２６０．１５ ２０６．９５ ２０７．３３ ２０６．２０
Ｋ２ ２１６．５８ ２１４．３３ １７０．８０ １６１．２３ ２３１．０３ １９５．９８ ２４８．２８
Ｋ３ ２１８．５５ ２７９．９５ ２４３．５５ １９６．６０ １８０．００ ２１４．６７ １６３．５０
Ｒ ３５．７０ １５６．２５ ７２．７５ ９８．９２ ５１．０３ １８．６８ ８４．７８
３ 结论
该试验结果表明，适合蜜环菌生产胞外多糖的最
优培养基为：蔗糖２５．００ｇ／Ｌ，豆饼粉２．５０ｇ／Ｌ，
Ｋ２ＨＰＯ４１．５０ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４０．２５ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４０．５０ｇ／Ｌ，
ＺｎＳＯ４０．０３ｇ／Ｌ，ＦｅＳＯ４０．０２ｇ／Ｌ。以此基础培养基
和优化培养基培养蜜环菌，基础培养基胞外多糖产量
为７８．７±４．８ｍｇ／Ｌ，优化培养基胞外多糖产量达到
４７８．５±２２．４ｍｇ／Ｌ，是基本培养基的６倍，达到很好的实
际效果。
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ＷＥＮ Ｇａｎｇ，ＬＩＵ Ｈａｉ－ｙａｎ，ＹＡＮＧ Ｍｅｉ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｊｉｌｉｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｏｎｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ，Ｊｉｌｉｎ １３２０２２）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ Ａｒｍｉｌａｒｉａ ｍｅｌｅａａｓ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｅｆｅｃｔ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ，ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ
ｏｆ ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ ｉｔ ｗａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｗａｓ：ｓｕｃｒｏｓｅ ２５．００ｇ／Ｌ，ｐｅｐｔｏｎｅ ２．５０ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４０．５０ｇ／Ｌ，Ｋ２ＨＰＯ４１．５０ｇ／
Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４０．２５ｇ／Ｌ，ＺｎＳＯ４０．０３ｇ／Ｌ，ａｎｄ ＦｅＳＯ４０．０２ｇ／Ｌ．Ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ ｏｆ Ａｒｍｉｌａｒｉａ
ｍｅｌｅａｃａｎ ｒｅａｃｈ ４７８．５±２２．４ｍｇ／Ｌ，ｉｔ ｗａｓ ６ｔｉｍｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｍｙｃｅｌｉｕｍ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｂａｓａｌ ｍｅｄｉｕｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ａｒｍｉｌａｒｉａ ｍｅｌｅａ；ｅｘｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ；ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ
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