全 文 ：食用菌学报 2007.14(3):24 ～ 28
收稿日期:2007-05-26原稿;2007-07-25 修改稿
基金项目:福建省科技厅项目“姬松茸低镉品种选育”(编号 2002I010), 福建省财政专项“福建省农业科学科技创新
团队建设基金”(S T IF-Y01)的部分研究内容
作者简介:林新坚(1955-), 男 , 1980 年毕业于厦门大学生物系 , 研究员 , 主要从事食用菌育种与微生物生态学研
究 , 发表主笔论文 27 篇。
文章编号:1005-9873(2007)03-0024-05
姬松茸菌株的胞外酶活性及与产量的关系
林新坚1 , 江秀红2 , 林戎斌1 , 陈济琛1
(1福建省农业科学院土壤肥料研究所 , 福州 350013;　2福建师范大学生命科学学院 ,福州 350108)
摘　要:研究了姬松茸(A garicus blazei Murrill)菌株(出发菌株 AbM9 , AbM 9 经离子束注入选育的菌株
AbM L2 、AbML7 和 AbML11 ,及 AbM9 单孢分离所得菌株 AbMD3)在菌丝生长期 、菇蕾期 、一潮菇期和二潮
菇期培养料的胞外羧甲基纤维素酶 、淀粉酶和蛋白酶活性的动态变化及与产量的关系。试验结果表明 , 姬松
茸菌株 AbML11 产量最高 ,与 AbML2、AbM D3、AbM L7 和 AbM9 的差异达极显著水平 , 但 AbML11 的产量
与菌丝长速相关性不显著;5个供试菌株的淀粉酶活性在菌丝生长期均最高 , 与菌丝长速的相关性不显著;蛋
白酶活性在菇蕾期最高 , 与产量的相关性不显著;羧甲基纤维素酶活性在一潮菇期最高 , 与产量呈正相关 , 相
关系数为 0.928 ,达显著水平。本研究可为姬松茸高产菌株的筛选提供一定的理论依据。
关键词:姬松茸;胞外酶;纤维素酶;生物学效率
中图分类号:S646.110.1　　　　文献标识码:A
　　姬松茸(Agaricus blazei Murrill)又名小松
菇 、柏 氏 蘑菇 、巴 西蘑 菇 , 属担 子菌 亚门
(Basidiomyco tina)、层菌纲(Hymenomycetes)、
伞菌目(Agaricales)、蘑菇科(Agaricaceae)、蘑菇
属(Agaricus),原产于巴西 , 是一种珍稀食药两
用菌[ 1] 。姬松茸栽培过程中 ,菌丝不断向胞外分
泌各种酶来降解栽培料中的纤维素及其它有机
大分子成分 ,因此 ,酶活性的大小直接影响生物
降解的能力[ 2] 。基质中酶活性的变化和强弱通
常能反映出菌丝生理生化的活跃程度和基质中
化学组分的降解特性[ 3 , 4] 。本文研究了姬松茸菌
株的胞外酶活性及与产量的关系 ,旨在为食用菌
的营养生理 、遗传育种和栽培技术等方面的研究
提供参考 。
1　材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试菌株
姬松茸菌株 AbM9(出发菌株)为福建省农
业科学院土壤肥料研究所保存菌株 , A bMD3为
AbM9单孢分离所得菌株 , AbML2 、A bML7 和
AbML11为 AbM9孢子经离子束注入诱变所得
菌株[ 5] 。
1.1.2 培养料
稻草 65%、牛粪 25%、麸皮 10%、过磷酸钙
2%、石灰 1.5%等混合均匀 ,建堆(长 2.5 m 、宽
1.4 m 、高 1.2 m)发酵 21 d ,其间翻堆 4 次(第 5
天 、第 10天 、第 15天和第 18 天),使培养料的含
水量保持在 65%左右 ,pH 保持在 7.5左右 。
最后一次翻堆 3 d 后 ,将培养料装入塑料
袋(宽80 cm 、高 30 cm),每袋装培养料(干重)
5000 g ,放入长宽高各为 45×45×25 cm 的铁框
内 ,进房进行二次发酵(12 h),冷却后接种(撒
播),接种量为培养料干重的 5%,每一菌株设 16
个重复 。接种后置于通风 、光线均匀 、空气相对
湿度为 60%～ 75%的栽培室培养 。菌丝生长阶
段温度保持在 25 ～ 27 ℃。出菇时温度降低至
20 ～ 24 ℃。
菌丝走透时覆土 ,覆土厚度为 1 ～ 2 cm 。取
菜园土 ,用 2%的石灰水浸泡消毒 ,滤干水 ,晾干 ,
使其含水量控制在 60%～ 65%,pH 在 6.5左右 ,
用于覆土 。
第 3 期 林新坚 ,等:姬松茸菌株的胞外酶活性及与产量的关系
1.2 方法
1.2.1 菌丝长速的测定
沿着菌丝走势分别在菌丝萌发处和菌丝前
端各划一条线作标记 ,在菌丝前端所在线上选取
对称的四点 ,测量两线之间菌丝的垂直长度 ,求
出每袋菌丝长度的平均值 ,再根据菌丝走料的总
天数 ,计算每袋的菌丝日均长速。用SPSS 14.0
软件分别对每个菌株 16个重复的日均长速数据
进行分析 , 获得每个菌株的菌丝日均长速平
均值 。
1.2.2 鲜菇总产量的计算
子实体成熟时(菇体长大 、未开伞 、菌膜未
破)采收 ,测定每袋的鲜菇总产量。用SPSS 14.0
软件分别对每个菌株 16个重复的鲜菇总产量数
据进行分析 ,获得每个菌株每箱的鲜菇总产量平
均值 ,比较产量间的差异显著性 ,计算平均生物
学效率。平均生物学效率 =(鲜菇总产量平均
值/培养料干重)×100%。
1.2.3 胞外酶活性测定
1.2.3.1 粗酶液的制备
在姬松茸菌丝生长期(接种第 20 天)、菇蕾
期(接种第 40天)、一潮菇期(接种第 50天)和二
潮菇期(接种第 65 天),分别称取 20 g 充分混匀
的培养料 ,加入蒸馏水 100 mL ,室温浸提 4 h 。
两层纱布过滤后 ,滤液于 25 ℃、4800 g/min 离心
5 min ,上清液即为粗酶液[ 6] 。另取培养料 20 g ,
70 ～ 80 ℃烘干至衡重 ,记录培养料干重 ,用于计
算酶活大小。
1.2.3.2 羧甲基纤维素酶测定
羧甲基纤维素酶活性的测定方法参照文献
[ 7] 。用美国 UV-2800AH 型紫外可见分光光度
计(上海尤尼柯仪器有限公司), 在波长 540 nm
处测定吸光度值 ,由葡萄糖标准曲线求得含糖
量。纤维素酶活 1 U=mg 葡萄糖/30 min·g 干
培养物。
1.2.3.3 淀粉酶测定
淀粉酶活性的测定方法参照文献[ 8] 。淀粉
酶活 1 U=mg 葡萄糖/30 min·g 干培养物。
1.2.3.4 蛋白酶测定
参照张树政的 Fo lin 法[ 9] , 略作修改。取
1 mL 1%酪蛋白 , 60 ℃预热 5 min , 分别加入
2 mL酶液 , 60 ℃水浴 10 min 。再加入 2 mL
0.4 mol/ L的三氯乙酸 ,终止反应。溶液于25 ℃、
4800 g/min 离心 10 min。取上清 1 mL , 装入
10 mL新管中 , 依次加入 5 mL 福林试剂 A 和
1 mL福林试剂 B ,混匀 ,于 40 ℃显色 20 min后 ,
在 680 nm 处测定吸光度值 ,由酪氨酸标准曲线
求得含糖量。蛋白酶活 1 U=1μg 酪氨酸/min·g
干培养物 。
1.2.3.5 分析
采用 SPSS 14.0 (Statistical Product and
Service Solut ions)统计软件 ,计算姬松茸不同生
长期的胞外酶活性与产量和菌丝长速的相关性 。
2　结果与分析
2.1 不同菌株的菌丝长速与生物学效率
　　在相同的栽培条件下 ,5 个姬松茸菌株各收
4潮菇 ,生物学效率方差分析结果表明(表 1),
AbML11产量最高 , AbML7产量最低;A bML11
与 AbML2 、A bMD3 、AbML7和 AbM 9产量间的
差异达极显著水平。AbML11 子实体大小均匀 、
菌盖厚 、菌柄适中;AbML7子实体呈白色。姬松
茸子实体白色不但有益于生产加工与产品外观 ,
且丰富了姬松茸的种质资源 。
表 1　各菌株的平均产量和平均生物学效率
Table 1　Average yield and biological efficiency of Agaricus blazei strains
菌株
Strain
菌丝日均长速1)
Ave rage myce lium
grow th rate(cm/ d)
每箱平均产量
Average yie ld(g)
差异显著性
Significance level
0.05 0.01
平均生物学效率
Average biological
efficiency(%)
AbM L11 0.657±0.069 1155.81±60.77 a A 23.12
AbM9 0.692±0.069 786.47±56.08 b B 15.73
AbMD3 0.675±0.093 754.00±54.16 b B 15.08
AbM L2 0.656±0.048 737.69±69.56 b B 14.75
AbM L7 0.680±0.062 513.25±48.62 C C 10.27
1)数据为各菌株 16 组菌丝日均长速的平均值±标准差
1)Values are the means ±SD o f six teen replicates
25
食　用　菌　学　报 第 14 卷
2.2 不同菌株不同生长期的淀粉酶活性
　　在整个栽培过程中 ,培养料的羧甲基纤维素
酶 、淀粉酶和蛋白酶活性如图 1所示。菌丝生长
期 ,淀粉酶出现酶活性峰值 ,随着栽培时间的延长 ,
酶活性逐渐下降 ,二潮菇期达最低点 。由此可以推
测 ,姬松茸菌丝首先利用培养料中的淀粉类物质作
为碳源 , 以满足菌丝生长的需要。AbML9 和
AbML2的淀粉酶活性均高于其它菌株。
菌丝生长期淀粉酶活性的相关性分析表明
(表 2),菌丝长速与淀粉酶的相关系数为 0.608 ,
即淀粉酶活性与菌丝生长速度之间有一定的相
关 ,但是相关性不显著 ,说明淀粉酶活性对菌丝
生长速度影响不大 。
图 1　不同菌株不同生长期的淀粉酶活性
Fig.1　Extracellular amylase production by Agaricus
blazei strains during dif ferent developmental periods
表 2　菌丝生长期淀粉酶活性与菌丝长速的相关性
Table 2　Correlation between amylase activity and average mycelial growth rate
菌株
Strain
淀粉酶活性
Amy lase activ ity(U)
菌丝长速
Mycelial g row th ra te(cm/ d)
相关系数
Cor relation coefficient
AbML2 8.21 0.656±0.048 0.608
AbM D3 8.45 0.675±0.093
AbML7 9.66 0.680±0.062
AbM9 9.79 0.692±0.069
AbM L11 8.39 0.657±0.069
2.3 不同菌株不同生长期的羧甲基纤维素酶
活性
　　测定姬松茸不同生长期羧甲基纤维素酶活
性发现 ,羧甲基纤维素酶活性变化的总体趋势和
特点与淀粉酶相反。羧甲基纤维素酶活性在菌
丝生长期最低 ,随后逐渐升高 ,至一潮菇期活性
达最大值 , 然后 逐渐呈递减 趋势(图 2)。
AbML11在各时期对应的羧甲基纤维素酶活性
均高于其它菌株 , AbM9 的羧甲基纤维素酶活性
其次 。
　　羧甲基纤维素酶活性和生物学效率的相关
性分析表明(表 3),一潮菇期的羧甲基纤维素酶
图 2　不同菌株不同生长期的羧甲基纤维素酶活性
Fig.2　Extracellular CMCase production by Agaricus
blazei strains during dif ferent developmental periods
表 3　一潮菇期羧甲基纤维素酶活性与生物学效率的相关性
Table 3　Correlation between CMCase activitiy and biological efficiency
菌株
Strain
平均生物学效率
Average bio lo gical efficiency(%)
羧甲基纤维素酶活性
CM Case activity(U)
相关系数
Cor relation coefficient
AbML2 14.75 8.86 0.928
AbM D3 15.08 10.20
AbML7 10.27 8.43
AbM9 15.73 10.72
AbM L11 23.12 12.35
活性与平均生物学效率呈正相关 ,相关系数为 0.928 ,达显著水平 ,说明一潮菇期的羧甲基纤
26
第 3 期 林新坚 ,等:姬松茸菌株的胞外酶活性及与产量的关系
维素酶活性是生物学效率的影响因素 。由试验
结果推测 ,在菇蕾期至一潮菇期 ,培养料中的主
要成分淀粉在菌丝生长期已经消耗得差不多
了 ,此时羧甲基纤维素酶开始降解培养料中的
纤维素和半纤维素 ,将有机物转化为可利用的
营养成分 , 提高碳素供应量 , 以利于菌丝的
生长 。
2.4 不同菌株不同生长期的蛋白酶活性
　　蛋白酶活性的峰值与 CMC酶相似 ,先增大 ,
后逐渐减小 ,但其峰值出现在菇蕾期 ,即子实体
生长发育期 ,说明蛋白酶活性的变化与子实体的
生长发育有关 ,该现象可以解释为:蛋白酶活性
高 ,有利于培养料中蛋白质的降解 ,满足子实体
生长发育对氮源的需要 。
菇蕾期的蛋白酶活性与生物学效率的相关
性分析表明(表 4),相关系数为 0.335 ,相关性不
显著 。
图 3　不同菌株不同生长期的蛋白酶活性
Fig.3　Extracellular protease production by Agaricus
blazei strains during dif ferent developmental periods
表 4　菇蕾期蛋白酶活性与生物学效率的相关性
Table 4　Correlation between protease activity and biological eff iciency
菌株
Str ains
平均生物学效率
Average bio lo gical efficiency(%)
蛋白酶活性
Pro tease activity (U)
相关系数
Cor relation coefficient
AbML2 14.75 24.27
AbM D3 15.08 19.97
AbML7 10.27 26.56
AbM9 15.73 25.89
AbM L11 23.12 28.26
0.335
3　讨论
3.1 淀粉酶活性在菌丝生长期达到峰值 ,然后逐
渐降低;羧甲基纤维素酶活性在菌丝生长期逐渐
增大 ,至一潮菇期达最大值;蛋白酶活性峰值出
现在菇蕾期 ,说明蛋白酶活性的变化与子实体的
生长发育有关 ,但是该酶活性峰值与产量的相关
性不显著 。上述现象与郭倩[ 10] 和王玉万[ 11] 等人
对四孢蘑菇和滑菇等的研究结果相似 。
3.2 一潮菇期的羧甲基纤维素酶活性与生物学
效率呈正相关 ,相关系数为 0.928 ,达显著水平 ,
说明一潮菇期羧甲基纤维素酶活性对姬松茸的
产量有 较显 著的 影响 , 这与 倪新 江[ 12] 和
CLA YDON [ 13] 对香菇和双孢蘑菇研究的结论相
一致 。而菌丝长速与产量没有显著的相关性 ,故
不能将菌丝长速作为筛选高产菌株的指标 。试
验为选育食用菌高产菌株提供了科学依据。
3.3 姬松茸胞外酶系丰富 ,据研究发现至少有 9
种酶[ 3] 。本试验主要研究了姬松茸胞外 3种酶
活性与产量的关系 ,其它酶对产量是否也有影
响? 酶之间对产量的影响是否存在协同作用 ?
尚需要作进一步的深入研究 ,以了解整个栽培过
程酶学的动态变化 。
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[本文编辑] 　宋凤菊
Correlations Between Extracellular Enzyme Levels and
Fruit Body Yields in Strains of Agaricus blazei Murill
LIN Xinjian
1 , JIANG Xiuhong2 , LIN Rongbin1 , CHEN Jichen1
(1Soil and Fer tilize r Institute , Fujian Academy of Agr icultur al Sciences , Fuzhou , Fujian 350013 , China;
2College of Lif e Sciences , Fujian Normal University , Fuzhou , Fujian 350108 , China)
Abstract:Var ia tions in carboxyme thyl cellulase (CMCase), amylase and prote ase produc tion by Agaricus
blazei Mur ill str ains AbM9(par ent str ain), AbMD3(der ived f rom a single spore isolated from a fruit body of
AbM9), AbML2 , AbML7 and AbML11 (these lat te r thr ee str ains were induced by ion beam mutation of
AbM9) dur ing myce lial growth , pr imordium forma tion , and the first and second flush per iods were
corr elated with biological e ff iciency.Of the five test str ains , highest yields we re obtained with AbML11.I n
all f ive str ains , amylase production r eached maximal levels during the myce lial growth stage and gradually
decre ased ther eaf ter , whereas prote ase levels peaked dur ing the per iod of pr imordium forma tion.Peak levels
of CMCase coincided with the f irst f lush of f ruit bodies , and the re was a str ong positive cor r elation(0.928)
between CMCase ac tivity and biological e ff iciency.These da ta should f acilit ate the development of stra tegies
aimed at selecting high yield str ains of this mushroom.
Key words:Agaricus blazei Mur ill;Extr acellular enzyme;CMCase;Biological e ff iciency
28