全 文 ：收稿日期:2003-06-10初稿;2003-08-11修改稿
作者简介:刘艳芳(1980-),女 , 2002年毕业于上海交通大学农学院植物科学系 ,农学学士 ,研究实习员 ,主要从事药用
真菌的研究与开发。
　食用菌学报　2003.10(3):26 ～ 31
　Acta Edulis Fungi
文章编号:1005-9873(2003)03-0026-06
猴 头 菌 深 层 发 酵 培 养 基 筛 选 初 探
刘艳芳 , 杨　焱 , 贾　薇 , 张劲松 , 唐庆九
(上海市农业科学院食用菌研究所 , 上海 201106)
摘　要:采用不同的碳氮源及不同比例的混合碳氮源对猴头菌进行深层发酵培养 , 以菌丝体
生物量为主要指标筛选出菌丝体生物量较高的培养基优化组合。同时 , 初步研究了摇瓶继代次数
对菌丝体生物量的影响。结果表明 ,最优培养基为葡萄糖 3%, 可溶性淀粉 2%, 酵母膏 1%,麦麸
1%, KH2PO4 0.1%, MgSO4·7H2O 0.05%;最佳摇瓶继代次数为 2 次。
关键词:猴头菌;深层发酵;培养基筛选
中图分类号:S567.390.4　　　文献标识码:A
猴头菌 [ Hericium erinaceus(Bull.)Pers.] 又名猴头菇 ,是名贵的食药兼用真菌。据记
载 ,猴头菌性平 、味甘 ,能利五脏 、助消化 、滋补 、抗癌 、治疗神经衰弱。药效研究表明 ,猴头菌具
有提高机体耐缺氧能力 ,提高心血输出量 ,加速血液循环 ,抑制肿瘤细胞生长等作用 ,尤其对胃
粘膜有较好的保护作用[ 1] ,还能增强腹腔巨噬细胞的吞噬 ,提高机体免疫力[ 2] 。有关猴头菌
液体深层发酵对碳氮营养利用的报道不少 ,但培养结论不一[ 3 ～ 5] 。因此 ,我们对引进的猴头
菌进行了发酵过程碳氮源利用的研究 ,为发酵培养提供基础依据 。
1　材料与方法
1.1　供试菌株
大球猴头 HEb1 ,由浙江省盘安县食用菌研究所提供 。
1.2　基本培养基
1.2.1　斜面培养基　PDA培养基 。
1.2.2　液体培养基　葡萄糖 3%,复合氮源(豆饼粉∶麦麸∶玉米粉=7∶2∶1)1%, KH2PO4
0.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,pH 自然 。
1.2.3　碳源筛选培养基　酵母膏 1%,KH2PO40.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,pH 自然 。分别
以葡萄糖 、D-木糖 、甘露醇 、D-半乳糖 、麦芽糖 、蔗糖 、糊精 、可溶性淀粉为碳源(添加量均为
3%)。
1.2.4　氮源筛选培养基　葡萄糖 3%, KH2PO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.05%, pH 自然 。分别
以豆饼粉 、玉米粉 、麦麸 、蛋白胨 、酵母膏 、牛肉膏 、硫酸铵 、硝酸铵 、氯化铵 、硝酸钾为氮源(添加
量均为 1%)。
1.3　培养方法
将斜面菌种分割成黄豆大小 ,接种到液体培养基中 ,250mL 三角瓶装液量100mL ,于 25 ～
28℃、150r/min振荡培养 7d得一级种。按 10%接种量接种到同样液体培养基中扩种 ,500mL
三角瓶装液量 200mL ,于同样条件下培养 7d 。用快速匀浆机将菌球破碎后 ,按 10%接种量接
种到不同的碳氮源培养基中 , 250mL 三角瓶装液量 100mL ,于相同条件下培养 , 7d 后收集菌
丝体 。
1.4　混合碳氮源培养基正交试验
根据预备试验中碳氮源等单因素试验的结果 , 选择较好的碳氮源各两个 , 按 L9(34)设计
四因素三水平试验 , 9 个组合 , 3
次重复。以碳氮源单因素培养基
做对照。因素水平布置见表 1。
1.5　摇瓶继代次数对菌丝体生
物量的影响
选用最优组合培养基 ,按上
表 1　正交试验因素和水平
Table 1　Factors and levels of the orthogonal test
水平
Levels
因素　Factors(%)
A 葡萄糖
Glucose
B可溶性淀粉
S oluble starch
C酵母膏
Yeast ext ract
D 麦麸
Wheat bran
1 1 1 0.5 0.2
2 3 1.5 1 0.5
3 4 2 2 1
述培养方法继代培养 5次 ,分别计算各代菌丝体生物量并做比较 。
1.6　测定方法
1.6.1　发酵菌丝体生物量的测定　发酵菌丝体生物量测定采用细胞干重法。取 100mL 发酵
液 ,蒸馏水洗涤 3次 ,收集菌丝体 , 75℃烘干称重。
1.6.2　菌丝体胞内多糖含量测定　将干燥的菌丝体用沸水提取 3h ,分别用 DNS 法和苯酚硫
酸法测定还原糖及总糖含量。多糖含量=总糖含量-还原糖含量。
2　结果与分析
2.1　猴头菌对氮素营养的利用
氮源是食用菌细胞合成蛋白质和核酸必不可少的主要原料 ,猴头菌可利用的氮源比较广
泛。本试验结果表明 ,不同氮源对猴头菌菌丝生长的影响有一定差异(图 1)。在以酵母浸膏
为氮源的培养基中 ,猴头菌菌丝体生物量最大 ,其次是以蛋白胨为氮源的培养基 ,以硝酸钾为
氮源的培养基 ,菌丝体生物量最小 。从图 1可以看出 ,猴头菌对有机氮的利用率高于对无机氮
的利用率 ,有机氮中又以对酵母膏和蛋白胨的利用率高于对豆饼粉和麦麸等的利用率;在无机
氮中 ,对铵态氮的利用率较高 ,对硝态氮的利用率较低 。经测定 ,含玉米粉的培养基培养的菌
丝体多糖含量最高 ,含硝酸钾的培养基培养的菌丝体多糖含量次之 ,且与菌丝体生物量间无相
关性 。但从图 1可以看出 ,每 100mL 发酵液所得菌丝体胞内总多糖变化趋势与生物量变化趋
势基本相似。从菌丝体生物量考虑 ,应选酵母膏为氮源 。
2.2　猴头菌对碳素营养的利用
碳源是发酵培养基的基础 ,它既能被菌丝利用合成细胞结构 ,又是菌丝产生各种代谢产物
和细胞内贮藏物质的主要原料。本文对部分无机碳源进行了筛选 ,结果见图 2。猴头菌在以
葡萄糖 、可溶性淀粉 、糊精为碳源的培养基中菌丝体生物量较大 ,在以甘露醇和蔗糖为碳源的
273 期　　　　　　　　　　　刘艳芳等:猴头菌深层发酵培养基筛选初探
培养基中菌丝体生物量最小。图 2表明 ,猴头菌对葡萄糖 、可溶性淀粉 、D-木糖 、糊精的利用率
较高 ,对 D-半乳糖 、麦芽糖的利用率较低 ,对甘露醇的利用率最低 。菌丝体胞内总多糖含量的
测定结果表明 ,含可溶性淀粉的培养基中 ,菌丝体胞内总多糖含量明显高于其他培养基培养的
菌丝体 ,这可能是菌丝体本身对淀粉的利用不充分 ,致使淀粉残留而影响了测定结果 。由于影
响多糖含量的因素比较多 ,本研究主要以生物量为指标筛选 ,故选葡萄糖作为碳源。
1.豆饼粉 S oybeancake pow der , 2.玉米粉 Corn meal, 3.麦麸 Wheat bran , 4.蛋白胨 Peptone , 5.酵母膏 Yeast ext ract , 6.牛肉
膏 Beef ext ract , 7.(NH4)2SO 4 , 8.NH4NO3 , 9.NH4Cl , 10.KNO 3
图 1　不同氮源对猴头菌菌丝体生物量和胞内多糖含量的影响
Fig.1　The effect of di fferent kinds of ni trogen sources on H.erinaceus
mycel ial biomass and the content of intracellular polysaccharide
1.葡萄糖 Glucose , 2.D-木糖 D-Xylose , 3.甘露醇 Mannitol , 4.D-半乳糖 D-Galactose , 5.麦芽糖 Maltose , 6.蔗糖 Sucrose ,
7.糊精 Dextrin , 8.可溶性淀粉 Soluble starch
图 2　不同碳源对猴头菌菌丝体生物量和胞内多糖含量的影响
Fig.2　The effect of different kinds of carbon sources on H.erinaceus
mycel ial biomass and the content of intracellular polysaccharide
28 食　用　菌　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
2.3　培养基成分正交试验结果
通过表 2正交试验数据直观分析结果可以看出 ,各组合发酵菌丝体生物量及胞内多糖含
量均优于对照(0.4908g/100mL)。其中 D因素是影响猴头菌发酵菌丝体生物量的主要因素 ,
A因素是影响猴头菌发酵菌丝体胞内多糖含量的主要因素。从发酵菌丝体生物量来考察各因
素水平值 ,A 可取 A2 , B可取 B3 ,C 可取 C2 ,D可取 D3 ,最佳培养基组合为 A2B3C2D3;从菌丝体
多糖含量来看 ,A 可取 A1 ,B可取 B3 , C可取 C1 ,D可取 D2 ,最佳培养基组合为 A1B3C1D2 。菌
丝体生物量及胞内多糖含量方差分析结果见表 3 、表 4 。以生物量为主要指标 ,我们可以选定
最适合培养基为 A2B3C2D3 ,即葡萄糖 3%,可溶性淀粉 2%,酵母膏 1%,麦麸 1%,KH2PO4 0.
1%,MgSO4·7H2O 0.05%。
表 2　培养基各组分 L9(34)正交试验结果
Table 2　Results of the orthogonal test
试验编号
Exp.nos. A B C D
菌丝体生物量
Mycelial biomass(g/ 100mL)
胞内多糖含量
Int racellular polysaccharide
content(%)
CK 3% 0 1% 0 0.4908 4.69
1 1 1 1 1 0.5666 16.71
2 1 2 2 2 0.7653 21.43
3 1 3 3 3 0.9604 23.80
4 2 1 2 3 1.0433 14.07
5 2 2 3 1 0.6564 10.30
6 2 3 1 2 0.8451 21.68
7 3 1 3 2 0.7769 7.67
8 3 2 1 3 0.7131 12.43
9 3 3 2 1 0.8526 12.34
Ⅰ 0.7641 0.7956 0.7083 0.6919
Ⅱ 0.8483 0.7116 0.8871 0.7958
Ⅲ 0.7809 0.8860 0.7979 0.9056
Ri 0.0842 0.1744 0.1788 0.2137
ⅰ 20.65 12.82 16.94 13.12
ⅱ 15.35 14.72 15.95 16.93
ⅲ 10.81 19.27 13.92 16.77
Rj 9.84 6.45 3.02 3.81
表 3　猴头菌菌丝体生物量方差分析1)
Table 3　Variance analysis of H.erinaceus mycelial biomass
变异来源
Source of variance
平方和
Sum of square
自由度
Degree of f reedom
均方
Mean square
F 值
F value
差异显著性
Signif icance of diff erence
A 0.0059 2 0.00295 0.2024 P>0.01
B 0.0228 2 0.0114 0.7822 P>0.01
C 0.0240 2 0.0120 0.8233 P>0.01
D 0.0343 2 0.01715 1.1767 P>0.01
误差 Errors 0.0583 4 0.014575
1)　F0.01(2 , 4)=18.0　F0.05(2 , 4)=6.94
2.4　摇瓶继代次数对菌丝体生物量的影响
从图 3可以看出 ,继代 2次的二级种菌丝体生物量最高 ,为 1.3124g/100mL ;一级种菌丝
体生物量最低 ,为 0.7918g/100mL;二级种到五级种之间随着继代次数的增加 ,菌丝体生物量
293 期　　　　　　　　　　　刘艳芳等:猴头菌深层发酵培养基筛选初探
逐渐降低 ,五级种菌丝体生物量仅 1.0501 g/100mL ,但仍高于一级种 。
表 4　猴头菌菌丝体胞内多糖含量方差分析1)
Table 4　Variance analysis of intracellular polysaccharide content in H.erinaceus mycelia
变异来源
Source of variance
平方和
Sum of square
自由度
Degree of f reedom
均方
Mean square
F 值
F value
差异显著性
Signif icance of diff erence
A 41.23 2 20.615 1.9708 P>0.01
B 1.59 2 0.795 0.0760 P>0.01
C 24.34 2 12.17 1.1635 P>0.01
D 17.50 2 8.75 0.8365 P>0.01
误差 Errors 41.84 4 10.46
1)　F0.01(2 , 4)=18.0　F0.05(2 , 4)=6.94
图 3　继代培养次数对猴头菌菌丝体生物量的影响
Fig.3　The effect of subcul ture times on H.er inaceus mycelial biomass
3　讨论
本试验结果表明 ,猴头菌可利用的碳源较为广泛 ,无机碳中以葡萄糖的利用率最高 。而对
于氮源来说 ,有机氮比无机氮更有利于猴头菌菌丝体的生长 。正交试验结果表明 ,以葡萄糖和
可溶性淀粉作为碳源 ,以酵母膏和麦麸作为氮源的复合培养基比单用葡萄糖和酵母膏作为碳
氮源的培养基效果要好。
测定结果显示 ,猴头菌菌丝体胞内多糖含量不随生物量的增加而增加 ,且两者之间无明显
相关性 。有些培养基有利于猴头菌菌丝体胞内多糖的积累 ,有些培养基有利于猴头菌菌丝体
生物量的增加 ,但相同体积发酵液所得菌丝体胞内总多糖含量的变化趋势基本与生物量变化
趋势相同 。
发酵培养过程中 ,猴头菌菌丝体生物量与继代次数有关 ,从二级种开始 ,随继代次数增加 ,
菌丝体生物量减少 ,主要是因为继代次数增加 ,菌种逐渐老化 ,生物量会相应减少。
参　考　资　料
[ 1] 杨　焱 ,严慧芳 , 陆宏琪 ,等.猴头菌提取物对大鼠胃粘膜损伤保护作用的研究[ J] .食用菌学报 , 1999 , 6
(1):14～ 17.
[ 2] 杨　焱 , 周昌艳 ,王晨光 , 等.猴头菌多糖调节机体免疫功能的研究[ J] .食用菌学报 , 2000 , 7(1):19 ～ 22.
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30 食　用　菌　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　10 卷
A Preliminary Investigation on the Screening of the
Optimum Submerged-Culture Medium of Hericium erinaceus
LIU Yan-fang , YANG Yan , JIA Wei , ZHANG Jing-song , TANG Qing-jiu
(Edible Fungi Institute ,Shanghai Academy of Agricultural Sciences , Shanghai 201106 ,China)
Abstract:The screening of the optimum submerged-culture medium fo r Hericium erinaceus
was carried out w ith the mycelia biomass being taken as the majo r index in the submerged-culture
of H .erinaceus mycelia ,using different single C-sources ,N-sources and combined C-sources and
N-sources mixed wi th different ratios to select the optimized combined medium w ith higher
mycelial biomass.And the ef fect of the subculture times on the submerged culture of H.eri-
naceus mycelia w as also studied.The results showed that the compositions of the optimum sub-
merged-culture medium were as follows:glucose 3%, soluble starch 2%, yeast ext ract 1%,wheat
bran 1%, KH2PO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.05%, and the optimum subculture time was two.
Key words:Hericium erinaceus;Submerged-culture;Screening of the culture medium
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