全 文 :食用菌学报2014.21(3):45~49
收稿日期:2014-05-05原稿;2014-06-28修改稿
基金项目:国家现代农业技术体系建设专项资金(编号:CARS-24)的部分研究内容
作者简介:戴肖东(1972-),男,在读博士,副研究员,主要从事食用菌菌种选育研究。
*本文通讯作者 E-mail:yaguangzhan128@126.com
文章编号:1005-9873(2014)03-0045-05
十株野生猴头菌菌株的栽培性状及麦角甾醇含量
戴肖东1,2,张介驰2,韩增华2,詹亚光1*,王玉江2
(1东北林业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨150040;2黑龙江省科学院微生物研究所,黑龙江哈尔滨150010)
摘 要:考查采自黑龙江省不同地区的10个猴头菌(Hericium erinaceus)野生菌株的液体培养性状和栽培农
艺性状,同时测定了菌丝体、子实体中麦角甾醇含量,为猴头菌育种筛选亲本材料。结果表明:液体培养中,5
号和10号菌株菌丝产量较高,分别为2.23g/100mL、2.39g/100mL,麦角甾醇含量分别为0.92mg/g、
0.90mg/g;栽培中,5号和10号菌株子实体产量高,菇型圆整、商品性状好;4、6和9号菌株子实体中麦角甾醇
含量相对较高。
关键词:猴头菌;野生菌株;菌丝体;子实体;麦角甾醇
猴头菌(Hericium erinaceus)分类学上隶属
担 子 菌 门 (Basidiomycota)、猴 头 菌 科
(Hericiaceae)、猴头菌属(Hericium),是我国著
名的食药兼用真菌。猴头菌味道鲜美,营养丰
富,被誉为“山珍”,在《中华本草》中猴头菌属于
菌类植物药,子实体和固体发酵菌丝体均可入
药,性平,味甘,有利五脏、助消化、滋补、抗癌等
功能[1],尤其对胃黏膜具有极好的保护作用[2]。
目前我国有100多个以猴头菌为主要原料的用
于胃肠疾病治疗的准字号药品[3],其中猴头菌
片、猴头健胃灵、复方猴头颗粒等被列为国家中
药保护品种。
猴头菌有效成分主要有多糖、寡糖、甾醇类、
萜类、猴头菌素、猴头菌酮等物质[4],其中麦角甾
醇具有降胆固醇、抗炎、抗癌、预防心血管疾病、
防治前列腺疾病、抗氧化延缓衰老等作用[5-7]。
TAKAISHI[8]、李洁莉[9]、陈宇[10]、张鹏[11]等从
猴头菌菌丝和子实体中均分离到麦角甾醇等多
种甾体化合物。在猴头菌的发酵培养和栽培中,
菌种是菌丝和子实体产量以及活性物质含量的
决定性因素,李迎雪等报道不同菌株之间麦角甾
醇的含量存在显著差异[12]。
笔者选用从黑龙江省不同地区采集的10个
野生猴头菌菌株,通过液体培养、固体栽培,考查
不同菌株的菌丝生长量及子实体商品性状和产
量,比较不同菌株菌丝体和子实体麦角甾醇的含
量,以期为猴头菌栽培菌株或麦角甾醇高产菌株
育种提供亲本资源。
1 材料与方法
1.1供试菌株
供试10个猴头菌(H.erinaceus)均为采自
黑龙江省不同地区野生子实体的分离菌株,猴头
菌野生标本由东北林业大学潘学仁教授鉴定,菌
种由黑龙江省科学院微生物研究所菌种保藏中
心保存,菌种编号及来源见表1。
1.2仪器与试剂
Waters 600型高效液相色谱仪(配 Waters
2487紫外-可见检测器、Waters717自动进样器
与Empower色谱工作站,美国 Waters公司);
色谱柱XT erra MS C18(4.6mm×250mm,
5μm);麦角甾醇标准品(购于阿尔法公司,纯度
为96%);甲醇为色谱纯,水为超纯水,其它试剂
均为分析纯。
1.3培养基质
液体发酵培养基:2%麦芽糖,1%蛋白胨,
0.15%磷酸二氢钾,0.15%硫酸镁。
原种、栽培种培养料:79%阔叶杂木屑,20%
麸皮,1%石膏,含水量65%左右。
1.4液体培养
10块0.4cm×0.4cm活化斜面菌种接种于
装有100mL液体培养基的250mL三角瓶中,每
DOI:10.16488/j.cnki.1005-9873.2014.03.011
食 用 菌 学 报 第21卷
个菌株4个重复。25 ℃下静置培养2d后,
150r/min振荡培养6d。发酵液过滤,收集菌丝
体,60℃干燥至恒重,称重,研钵研碎,过30目筛
备用。
表1 供试菌株及其来源
Table 1 H.erinaceus strains and origin
编号
No.
菌株
Strain
来源
Source
编号
No.
菌株
Strain
来源
Source
1 5L0427
呼玛县三卡乡
Huma County,Sanka Vilage
6 5L0435
大兴安岭呼中区
Da Hinggan Mountain Range,Huzhong District
2 5L0430
伊春市汤旺河区
Yichun City,Tangwanghe District
7 5L0489
伊春市友好区
Yichun City,Youhao District
3 5L0431
伊春市汤旺河区
Yichun City,Tangwanghe District
8 5L0577
大兴安岭新林区
Da Hinggan Mountain Range,Xinlin District
4 5L0432
方正县高楞林业局
Fangzheng County,Gaoleng Forestry Bureau
9 5L0765
五常市山河屯林业局
Wuchang City,Shanhetun Forestry Bureau
5 HW9910
大兴安岭加格达奇区
Da Hinggan Mountain Range,Jiagedaqi District
10 5L0766
东宁县绥阳镇
Dongning County,Suiyang Town
1.5栽培方法
1.5.1原种制备
500 mL 菌种瓶装湿料400g(约合干料
140g),每支斜面母种(20mm×200mm)接6瓶,
25℃恒温培养25~30d。
1.5.2栽培种制备
17cm×33cm聚丙烯袋,每袋装湿料1.0kg
(合干料350g),120℃高压灭菌2h。料温冷却
至30℃以下,每袋接种原种约20g,每个菌株接
种100袋。23~25℃,空气相对湿度50%以下,
避光培养约40d满袋。
1.5.3出菇管理
菌丝满袋后移入菇房,立放在出菇床架上出
菇[13]。子实体成熟的标准:直径达到10cm 左
右,菌刺粗壮,长度1.0cm左右,子实体洁白,球
块肉质坚实,未弹射孢子。
1.6采样期筛选
以1号、3号、4号猴头菌菌株为研究对象,分
别于菇蕾形成期、中刺期、成熟期和成熟后期4个
生长发育期采集子实体,测定不同生长期子实体
中麦角甾醇含量变化。不同时期子实体特征如
表2。
表2 猴头菌不同生育期的生长发育特征
Table 2 Morphological characteristics of H.erinaceus fruit bodies at different stages of development
生长发育期
Developmental stage
子实体形态
Morphological characteristics
菇蕾形成期
Bud formation
菇蕾已分化,未形成菌刺之前
Formation of buds prior to appearance of spines
中刺期
Spine extension
菌刺已分化,长度约0.5cm
Spines~0.5cm in length
成熟期
Muturation
菌刺长度约1.0cm,菌肉结实、未弹射孢子之前
Spines 0.5~1.0cm in length;pre-spore release
成熟后期
Post-maturation
孢子停止弹射,子实体变软,颜色变黄
Termination of spore release;fruit bodies soft and yelow
1.7测定项目及方法
于麦角甾醇含量高的生长发育期采集子实
体,称重,测算产量和转化率;测量子实体的大小、
形态,评价菌株的栽培性状。子实体样品,60℃
烘干,研磨成粉末,过30目筛,用以测定麦角甾醇
含量。参照李迎雪等[12]方法制备麦角甾醇标准
品溶液。
分别准确称取猴头菌子实体和菌丝体干粉
0.1g,加5mL无水乙醇浸提过夜,超声波频率
40kHz,温度35℃,处理40min,经0.45μm滤
膜(上海昨非公司)过滤,即得供试样品。
利用高效液相色谱法测定样品中麦角甾醇的
64
第3期 戴肖东,等:十株野生猴头菌菌株的栽培性状及麦角甾醇含量
含量,在进行HPLC分析时以含量为96%麦角甾
醇为标准品,流动相为甲醇-水(98∶2,v∶v);流速
为1.0mL/min;柱温25℃;检测波长284nm;进
样量20μL;检测灵敏度0.01AUFS。
2 结果与分析
2.1麦角甾醇HPLC色谱图
HPLC分析表明,6组不同浓度麦角甾醇标
准品的出峰时间为15.78~15.85min之间,在
0~612μg/mL之间有良好的线性关系,回归方
程为:Y=13506 X-8965.7,r=0.9999(X 标准
品浓度,Y 峰面积)。样品的麦角甾醇出峰时间
为15.80~15.86min,与标准品基本一致,峰形
较好(图1)。
图1 对照品(A)和猴头样品(B)HPLC色谱图
Fig.1 HPLC chromatograms of ergosterol standard
(A)and test sample(B)
2.2不同菌株菌丝生长量及麦角甾醇含量
10个猴头菌菌株液体发酵菌丝产量差异显
著(表3)。在10个菌株中,5号和10号菌丝生长
量相对较高,其次为1号、2号、3号和4号,而8
号菌株菌丝产量最低,仅为0.86g。在实验培养
条件下,5号和10号菌株较其他菌株易于培养,
菌丝产量有明显的优势。
10个猴头菌菌株菌丝样品中麦角甾醇的含
量在0.90~1.33mg/g。8号菌株麦角甾醇含量
高,为1.33mg/g。其他供试菌株菌丝体中麦角
甾醇的含量没有显著差异。从菌丝产量和甾醇含
量两个方面对菌株综合评价,5号和10号具有明
显的优势,可以作为液体培养的首选菌株。
表3 不同菌株菌丝体产量及麦角甾醇产量
Table 3 Mycelial gowth yields and ergosterol levels for
different H.erinacues strains
菌株编号
Strain no.
菌丝体产量
Mycelium yield
(g dry wt/100mL)
麦角甾醇含量
Ergosterol content
(mg/g dry wt)
1 1.86±0.05b 0.98±0.01a
2 1.70±0.10b 1.07±0.03ab
3 1.67±0.07b 0.90±0.01a
4 1.68±0.09b 1.05±0.02ab
5 2.23±0.03a 0.92±0.01a
6 1.44±0.06bc 0.93±0.02a
7 1.49±0.08bc 0.96±0.05a
8 0.80±0.08d 1.33±0.03b
9 1.25±0.04c 1.01±0.01ab
10 2.39±0.08a 0.90±0.02a
不同小写字母表示在P<0.05水平上差异显著
Different lower case letters indicate a significant difference at
P<0.05
2.3子实体不同生长阶段麦角甾醇含量
3个测试菌株,在子实体分化至成熟阶段,麦
角甾醇含量呈上升趋势,当子实体成熟时麦角甾
醇的含量达到最大值,子实体成熟后麦角甾醇合
成降低(图2)。因而,猴头菌应于成熟期适时
采收。
图2 子实体不同生长阶段麦角甾醇含量
Fig.2 Ergosterol levels in H.erinacues fruit bodies
at different developmental stages
2.4不同菌株子实体性状、产量及麦角甾醇含量
不同菌株栽培性状及子实体产量如表4。栽
培过程中,10个菌株有8个能产生子实体,并有
一定的产量,2号和8号菌株在试验条件下没有
子实体产生。产量方面,5号、7号和10号相对较
高;从子实体性状看,1号、5号和10号为单体,呈
圆球型,菌肉致密,单球重,有较好商品性;4号和
7号虽为圆球形,但多体聚生,商品性稍差;3号、6
号和9号菌株子实体形状不规则,呈菜花状。综
74
食 用 菌 学 报 第21卷
合比较,5号和10号菇形好,产量相对较高,可作 为选育栽培用菌株的亲本材料。
表4 不同猴头菌菌株子实体性状及产量
Table 4 Fruiting characteristics and yields of different H.erinacues strains
菌株编号
Strain no.
子实体形态
Morphological
characteristics
子实体大小
Fruit body size
(cm×cm×cm)
子实体单产
Fresh wt per
fruit body(g)
生物转化率
Biomass
(%)
麦角甾醇含量
Ergosterol content
(mg/g dry wt)
1
球型,单体
Spherical,single
10.2×8.5×7.3 241.5±5.89ab 69.0 1.95±0.02ab
3
菜花状,多头
Cauliflower-shaped,several aggregates
11.0×9.2×7.6 254.0±3.46ab 72.6 1.47±0.05a
4
球形,多头
Spherical,several aggregates
12.8×8.7×7.4 250.7±5.67ab 71.7 2.58±0.03b
5
球型,单体
Spherical,single
10.6×8.1×6.9 268.5±7.24a 76.7 1.46±0.03a
6
菜花状,多头
Cauliflower-shaped,several aggregates
11.3×10.5×7.4 231.0±4.67ab 66.0 2.72±0.06b
7
球形,多头
Spherical,several aggregates
11.4×70.8×6.7 274.0±9.35a 78.3 1.49±0.02a
9
菜花状,多头
Cauliflower-shaped,several aggregates
12.0×10.6×8.4 213.6±8.43b 61.0 2.45±0.03b
10
球型,单体
Spherical,single
10.3×9.3×7.5 260.0±7.34a 74.3 1.68±0.03a
不同小写字母表示在P<0.05水平上差异显著
Different lower case letters indicate a significant difference at P<0.05
产生子实体的8个菌株中,子实体麦角甾醇
含量差异较大。4号、6号和9号菌株合成甾醇
能力相对较强,子实体中麦角甾醇含量相对较
高,分别为2.58mg/g、2.72mg/g、2.45mg/g;3
号、5号、7号和10号菌株麦角甾醇的合成能力
相对较弱。
3 讨论
猴头菌的营养和药用价值得到广大消费者
的认可,也已经成为治疗胃肠疾病的常用药物原
料。猴头菌的利用主要以野生或木屑栽培的子
实体为主,由于生长受到季节、栽培技术、栽培品
种等条件的限制,猴头菌产量相对较小,子实体
多用于食用,而利用子实体进行保健食品和药品
开发的成本相对较高。菌丝的固体和液体深层
发酵具有生产周期短、菌丝生长速度快、节约资
源、成本低等优势,不受季节的限制,可以周年生
产,利用菌丝培养物进行成分提取已经广泛应用
于猴头菌的药物生产,如猴头菇片、胃乐宁、猴头
菌提取物颗粒等[1]。高产、优质、抗逆、适应性强
的优良品种的选育一直是食用菌生产中提高产
量和品质的基础,在针对猴头菌活性物质及药用
成分特异性菌株的筛选方面工作也取得一定
进展[14-15]。
本研究中,对从黑龙江省不同地区采集分离
的10个野生猴头菌菌株进行综合比较,5号和10
号两个菌株菌丝生长能力强,产量明显高于其它
菌株,可作为液体培养育种的首选亲本菌株;栽
培过程中,5号和10号菌株子实体产量高且菇型
好,亦可作为商品栽培育种亲本菌株;4号、6号
和9号菌株麦角甾醇代谢能力较强,子实体中麦
角甾醇含量较高,可作为药用栽培育种亲本
菌株。
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Growth Parameters and Ergosterol Content of Mycelia
and Fruit Bodies of Ten Hericium erinaceus Strains
Colected from the Wild in HeilongjiangProvince,China
DAI Xiaodong1,2,ZHANG Jiechi 2,HAN Zenghua2,ZHAN Yaguang1*,WANG Yujiang2
(1 Colege of Life Science,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040;
2 Microbiology Institute of Heilongjiang Provincial Academy of Sciences,Harbin,Heilongjiang 150010,China)
Abstract:To identify high quality parental strains of Hericium erinaceus suitable for breeding purposes,
selected growth parameters and ergosterol levels relating to the mycelia and fruit bodies of ten H.erinaceus
strains colected from the wild in Heilongjiang Province were determined.Highest mycelial yields(2.23g dry
wt/100mL and 2.39g dry wt/100mL)in submerged culture were recorded for strains No.5(from Da
Hinggan Mountain Range,Jiagedaqi District)and No.10 (from Suiyang Town,Dongning County)
respectively,and ergosterol levels were 0.92and 0.90mg/g dry wt,respectively.In cultivation tests,these
two strains also produced the highest yields of fruit bodies with good morphological characteristics.Highest
ergosterol levels(2.58,2.72and 2.45mg/g dry wt)were recorded in fruit bodies of strains 4(Fangzheng
County),6(Da Hinggan Mountain Range,Huzhong District)and 9(Wuchang City),respectively.
Key words:Hericium erinaceus;wild strains;fungal mycelium;fruit body;ergosterol
[本文编辑] 于荣利
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