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黄绿蜜环菌液体培养几种胞外酶的测定



全 文 :d ib le fu n g i 2010(3)
黄绿蜜环菌液体培养几种胞外酶的测定
焦迎春 1 余 梅 2 唐 达 3
(1青海大学生物科学系,青海西宁 810016;2青海普兰特药业有限公司,青海西宁 810007;3博福-益普生(天津)制药有限公司,天津 300384)
摘 要 在黄绿蜜环菌(Armillaria luteo-virens)液体发酵培养
过程中,对羧甲基纤维素酶 (CMCase),漆酶 (Laccase),淀粉酶
(Starchase),过氧化物酶(Peroxidase),锰过氧化物酶(Manganese
peroxidase,MnP),蛋白酶(Prolease)六种重要的胞外酶间隔 24 h
测定酶活力。 结果如下:淀粉酶、锰过氧化物酶、羧甲基纤维素
酶、 漆酶和过氧化物酶的酶活均有较大变化, 产酶高峰期也不
同;菌丝体重量在第 6 天达最大值,可作为菌丝体(液体菌种)收
获期。
关键词 黄绿蜜环菌 胞外酶 酶活力
文章编号 1000-8357(2010)03-0006-02
收稿日期:2009-11-08 一稿;2009-11-19 修改稿。
基金项目:国家自然科学基金项目(30460083);教育部重点科学
技术研究资助项目(20516)。
黄绿蜜环菌(Armillaria luteo-virens),俗名黄蘑菇 ,在自
然条件下,生长于高寒嵩草草甸上,并与嵩草属(Kobresia)植
物形成菌根。 主要分布于青海、西藏海拔 2 500~4 500 m 的草
原或高山草甸上,单生或群生,形成蘑菇圈。四川西部、甘肃南
部等地也有少量分布 [1]。 黄绿蜜环菌子实体肥厚,味道鲜美,
香气浓郁,营养丰富,是一种名贵食用菌,也是一种重要的高
原生物资源。 近年来,野生黄绿蜜环菌的过度采食,加上退变
的生境致使发生量逐年减少, 市场需求增加和产量趋减使供
需矛盾日见突出,并对该野生物种造成严重威胁。而黄绿蜜环
菌属于外生性菌根菌,其人工栽培子实体难度相当大 [2]。 有研
究表明[3]黄绿蜜环菌菌丝与子实体营养成分类似,采用液体发
酵菌丝的方法获得子实体进行资源的开发利用具有重要的意
义。 试验对黄绿蜜环菌液体培养过程中酶的活性变化进行了
测定, 旨在为这一高原野生珍稀食用菌资源的开发提供一定
的营养生理基础理论。
1 材料与方法
1.1 供试材料 ①供试菌种:供试的黄绿蜜环菌由青海大学
生物科学系微生物实验室提供。②试验培养基:葡萄糖 15 g/L,
酵母膏 5 g/L,磷酸氢二钾 1 g/L,磷酸二氢钾 0.5 g/L,硫酸镁
0.3 g/L,pH 自然。
1.2 试验方法
1.2.1 菌丝培养 将培养好的菌丝球接种 5 mL 到液体发酵
培养基中,在 26℃±1℃,120 r/min 恒温振荡培养。
1.2.2 制备酶液 连续 8 d,每天定时取 5 mL 发酵液于 4℃、
4 000 r /min 离心 15 min,上清液即为粗酶液,置于 4℃低温冰
箱保存备用。
1.2.3 酶活力测定 以煮沸 15 min 的酶液作对照,每组 3 个
重复。 酶活力以样品与底物反应 30 min 后光密度的改变值表
示。 ①羧甲基纤维素酶活力测定 [4];②漆酶活力测定[5];③淀粉
酶活力测定 [4] ;④锰过氧化物酶活力测定 [6];⑤过氧化物酶活
力测定[7];⑥蛋白酶活力测定[8]。
1.2.4 发酵液 pH 测定 用 pHS-3C 数字酸度计测量。每组 3
个重复。
1.2.5 氨基酸含量测定[9] 茚三酮法。
1.2.6 生物量测定[10] 干重法。
2 结果与讨论
2.1 酶活力测定结果
由图 1 可以看出, 在黄绿蜜环菌分批液体深层培养过程
中锰过氧化物酶的活性最高,但出现的时间最晚;淀粉酶的酶
活性在第 4 天就达到最高;CMC 酶的酶活性高点出现在第 3
天;漆酶、过氧化物酶的最高酶活性均出现在液体培养 120 h
处,随后逐渐降低;蛋白酶的酶活性高点出现最早,但酶活性
总体水平不高,变化趋势也较平缓。根据酶活力的变化情况推
断:黄绿蜜环菌能在菌丝生长初期利用木质素作为碳源,随后
生 理 生 化
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为响应党中央建设社会主义新农村的号召, 发挥中国农
业科学院蔬菜花卉研究所公益型研究所的作用, 结合蔬菜所
菜病综防课题组承担的相关科研项目, 特向全国食用菌、蔬
菜、花卉、瓜类主产区免费提供病害诊断、防治技术服务。
主诊专家 李宝聚, 中国农业科学院蔬菜花卉研究所研
究员,博士,博士生导师(植物病理学、农药学 、农业微生物
学),国家蔬菜现代产业技术体系岗位专家(病害诊断与综合
防治)。
咨询方式 由于受人力限制, 仅接受送样与寄样病害诊
断及防治指导工作,原则上不接受电话咨询诊断工作,也不接
受明显是生理性病害的样品。对于邮寄的所有样品,诊断结果
和防治技术给予电话回复。对于地区性严重危害病害,根据专
家的工作安排,可以现场诊断,指导防治。
寄、 送样方式 可将发病部位制成半干样品用 “特快专
递”寄至本课题组。 具体方法:将食用菌子实体置于阴凉处晾
干,再用多层旧报纸包裹寄出。 蔬菜茎、叶部发病,可将病茎、
叶置于强日照下暴晒,任其失水半天左右;也可将其放在热锅
盖上烘烤,使其快速失水,半干后夹于旧报纸国寄出(叶片之
间也用报纸隔离)。 果实发病,可将病果或切开晾干的病斑部
位包裹于多层报纸中寄出。花和小苗等幼嫩多汁的样品,可夹
在多层报纸或卫生纸中压制寄出。 切记不要用塑料袋直接装
样品,那样容易腐烂。寄样品时请标明详细的采集时间、地点、
蔬菜种类及品种。 亦可将病样直接送至中国农业科学院蔬菜
花卉研究所菜病综防组。
地址:北京市海淀区中关村南大街 12 号
中国农业科学院蔬菜花卉研究所菜病综防组
邮编:100081 电话:010-89119659 联系人:石延霞
免费食用菌、蔬菜、花卉、瓜类病害诊断、防治咨询
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由于淀粉质原料的大量利用使木质素作为碳源的利用被减
弱;黄绿蜜环菌利用淀粉质原料的能力最强,可能是由于培养
基中淀粉质原料较多对淀粉酶的酶活性有一定的诱导激活作
用有关;其蛋白酶是一种诱导酶,当培养基中的蛋白质含量较
高时酶活力也相应增加。
2.2 发酵液 pH 值和氨基酸的变化 由表 1 可以看出,在整
个发酵期内 pH 值变化不大, 说明黄绿蜜环菌在液体发酵中
很少产生酸类或碱类物质。 发酵液中氨基酸的含量变化也不
大,这与蛋白酶活力的变化相符。
2.3 菌丝生物量的变化 过滤后的菌丝球用蒸馏水多次冲
洗后,称其湿重;然后烘至恒重后称其干重。 结果发现第 7 天
菌丝重量达到最大生长量;以后菌丝重量不再增加。说明在液
体培养条件下,如以收获菌丝体为目的(液体菌种培养),在该
培养条件下,第 7 天为其最佳液体种子收获期(图 2)。
3 结 论
在发酵过程中,黄绿蜜环菌对营养的利用以及生物量与
发酵液胞外酶活性变化有较大的相关性,酶活性越大,营养利
用较好,菌丝生长越旺盛,生物量也愈大。 淀粉酶活性表明黄
绿蜜环菌具有降解多糖类物质的能力,CMC 酶活性表明黄绿
蜜环菌具有降解纤维素的能力;漆酶、过氧化物酶、锰过氧化
物酶活性表明黄绿蜜环菌具有降解木质素的能力; 蛋白酶的
活性变化不大,说明菌丝生长过程中对氮源的要求不高。这几
种酶的活性高峰期交替出现,具有明显的变化,表明黄绿蜜环
菌具备液体发酵培养所需的条件, 在合适的培养条件下可以
得到较优的液体种子。
参考文献
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表 1 黄绿蜜环菌发酵液 pH及氨基酸含量
发酵时间/d 1 2 3 4 5 6 7 8
pH 值 5.1 5.08 5.02 4.94 4.8 4.62 4.45 4.36
氨基酸/(g·L-1) 1.36 1.35 1.34 1.26 1.13 1.14 1.13 1.09
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