全 文 ：收稿日期:2004-06-08
作者简介:陈文强(1957-), 男 ,副教授 , 主要从事食药用菌资源的开发与利用.
＊通讯作者
文章编号:　0490-6756(2005)02-0368-05
美味牛肝菌深层发酵的研究
陈文强 ,邓百万
(陕西理工学院陕西省资源生物重点实验室 , 陕西汉中 , 723001)
摘要:采用摇瓶培养法对美味牛肝菌(Boletus edulis B ul l.ex Fr.)适宜的发酵培养基 、发酵条
件进行了研究.通过 L9(34)正交实验确定了美味牛肝菌发酵的最适培养基为:葡萄糖 20.0g ,
酵母浸出膏 7.0g , KH2PO42.0g , MgSO4·7H 2O 1.0g , VB10.01mg;适宜的发酵条件为:培养
基初始 pH 5.2 ～ 5.8 、振荡速度 180r/min 、培养温度27℃、100mL 三角瓶装液量 60mL 、发酵周
期 6d.
关键词:美味牛肝菌;深层发酵;菌丝体
中图分类号:TQ92　　　文献标识码:A
美味牛肝菌(Boletus edulis),俗称大脚菇 ,属担子菌亚门 ,层菌纲 ,伞菌目 ,牛肝菌科 , 牛肝菌属真
菌[ 1] .美味牛肝菌营养丰富 ,在我国有很悠久的食用历史 ,经常食用牛肝菌 ,有利促进体内物质的吸收与
转运 ,有利体温的调节 ,降低机体耗氧 ,调整体液免疫.据报道 ,美味牛肝菌含有 20多种氨基酸 ,其中有人
体必需的异亮氨酸 、亮氨酸 、苯丙氨酸 、苏氨酸等多种氨基酸 ,多种维生素和矿物质 、多糖 ,具有协调内分
泌 ,神经系统 ,提高人体免疫力及显著的抗癌和抗流感病毒的作用[ 2] .目前国内对美味牛肝菌的深层发酵
研究未见报道 ,我们对其深层培养的适宜发酵培养基和发酵条件进行了初步研究 ,旨在为开发利用这一珍
贵的真菌资源提供参考依据.
1　材料和方法
1.1　方法
1.1.1　菌株　美味牛肝菌(Boletus edulis)由陕西省资源生物重点实验室食药用菌菌种保藏中心提供.
1.1.2　培养基　母种培养基(葡萄糖 20.0g ,马铃薯 200.0g ,麸皮 100.0g , KH2PO4 5.0g , MgSO4·7H2O
3.0g ,VB110.0mg ,琼脂 20.0g ,pH 自然 ,水 1000mL[ 3]);单因子基础培养基主要有以下几种:碳源基础培
养基(蛋白胨 2.0g ,KH2PO4 3.0g ,MgSO4·7H2O 1.5mg ,VB1 0.01mg , pH 自然 ,水 1000mL);氮源基础培
养基(葡萄糖 20.0g ,KH2PO4 3.0g ,MgSO4·7H2O 1.5mg ,VB10.01mg , pH自然 ,水 1000mL);无机盐基础
培养基(葡萄糖 20.0g ,酵母浸出膏 5.0g ,VB10.01mg ,pH 自然 ,水 1000mL).
1.2　方法
1.2.1　菌种活化　将美味牛肝菌种接入母种培养基中 ,于 26℃下活化培养 7d ,待菌丝长满斜面 ,备用.
1.2.2　液体发酵　将种子培养液按 10%接种量接入基础培养基 , 27℃,180r/min振荡培养.
1.2.3　菌丝体生物量测重方法　发酵后的菌丝体经离心过滤并用纯净水冲洗 3次 ,再用滤纸吸至不滴
水 ,用电子天平精确称重.
2005年 4月
第 42卷第 2期
四川大学学报(自然科学版)
Journal of Sichuan University (Natural Science Edi tion)
Apr.2005
Vol.42　No.2
2　结果与分析
图 1　不同碳源对菌丝生长的影响
Fig.1 Effect of different carbon sources on the grow th of
　　　nutrient mycelia
1.葡萄糖;2.蔗糖;3.乳糖;4.玉米粉;5.甘露醇;6.可溶性淀粉;
7.基础培养基
2.1　发酵培养基的筛选
2.1.1　碳源对菌丝生长的影响　以蛋白胨
2.0g , MgSO4·7H2O1.5mg , KH2PO43.0g ,
VB1 0.01mg 为单因子基础培养基[ 4] ,分别以
20.0g 的葡萄糖 、蔗糖 、乳糖 、玉米粉 、甘露醇
和可溶性淀粉作碳源试验 ,以基础培养基为
空白对照 ,测定不同碳源对美味牛肝菌丝生
长的影响.图 1结果表明 ,在不同的碳源培养
基中菌丝体生物量有所不同.美味牛肝菌对
供试碳源都有不同程度的利用 ,其中以葡萄
糖最好 ,菌丝体生物量达 120g/L ,菌丝生长
快 ,菌丝球小 ,均匀 ,密度高.以可溶性淀粉作
碳源也显示较高的菌丝体生物量 ,但未形成
菌丝球 ,发酵液混浊 ,过滤时很难把未分解的
淀粉从菌丝体上洗脱 ,对菌丝体生物量测定
有影响.综合不同碳源对美味牛肝菌丝生长的影响 ,以葡萄糖为最适碳源.
2.1.2　氮源对菌丝生长的影响　以葡萄糖 20.0g , MgSO4.7H2O1.5mg , KH2PO43.0g , VB10.01mg 为基
础培养基 ,分别以 5.0g 的 NH4NO3 、麸皮 、豆粉 、酵母浸出膏 、牛肉膏 、蛋白胨以及水解乳蛋白作氮源试验 ,
以基础培养基为空白对照 ,测定不同氮源对美味牛肝菌丝生长的影响.图 2结果表明 ,在不同的氮源培养
基中菌丝体生物量明显不同 ,其中以酵母浸出膏和牛肉膏最好 ,菌丝体生物量分别为 140g/ L 和 132g/ L.
在以酵母浸出膏为氮源的培养基中菌丝生长快 ,菌丝球均匀 ,大小适中;在以牛肉膏为氮源的培养基中菌
丝生长快 ,菌丝球均匀 ,体积略小;在以蛋白胨和水解乳蛋白为氮源的培养基中菌丝生长一般 ,且未形成菌
丝球;在以麸皮 、黄豆粉为氮源的培养基中菌丝生长缓慢;而在以 NH4NO3为氮源的培养基中 ,菌丝生长较
差.综合不同氮源对美味牛肝菌丝生长的影响 ,以酵母浸出膏为最适氮源.
图 2　不同氮源对菌丝生长的影响
Fig.2 Effect of different nitrogen sources on the
　　　grow th of nutrient mycelia
1.NH4NO 3;2.麸皮;3.黄豆粉;4.酵母浸出膏;5.牛肉膏;
6.蛋白胨;7.水解乳蛋白;8.基础培养基
图 3　不同无机盐对菌丝生长的影响
Fig.3　Effect of different inor ganic salt on the g rowth of
　　　　nutrient mycelia
1.KH2PO 4+MgSO4;2.KH2PO4+MgSO4+CaCO3;3.KH2PO4+Zn-
SO4;4.KH2PO4+FeSO4;5.KH2PO 4+MgSO4+ZnSO4;6.KH2PO4
+MgSO4+FeSO4;7― ZnSO4+FeSO4
369第 2期 陈文强等:美味牛肝菌深层发酵的研究
2.1.3　无机盐对菌丝生长的影响　以葡萄糖 20.0g ,酵母浸出膏 5.0g , VB1 0.01mg 为基础培养基 ,分别
以 KH2PO4 、MgSO4 、CaCO3 ,ZnSO4 、FeSO4 及不同配比添加在基础培养基内 ,进行无机盐试验 ,测定不同
无机盐对美味牛肝菌丝生长的影响.图 3 结果表明 ,在以 KH2PO4 、MgSO4·7H2O 为无机盐培养基中添加
CaCO3 ,菌丝体生物量比仅以 KH2PO4 、MgSO4·7H2O 为无机盐的培养基高 ,表明加入 CaCO3对培养基 pH
起调节作用 ,Mg2+对菌丝体生物量转化有促进作用;而添加 ZnSO4的培养基 ,菌丝体生物量无明显变化 ,
表明 Zn2+、Fe2+对菌丝生长影响不大.作为培养基中必需的无机盐 KH2PO4 、MgSO4·7H2O ,以 2∶1的比例
进行添加菌丝体生物量最好.
2.1.4　培养基成分综合实验 　以葡萄糖为碳源 , 酵母浸出膏为氮源 ,添加 KH2PO4 、MgSO4·7H2O 和
VB10.01g进行 L9(34)正交试验 ,如表 1所示.试验结果见表 2[ 4] .
表 1　因子水平表(g/1000m L)
Table 1　The different level and factors(g/1000m L)
因子 葡萄糖(%)
A
酵母浸出膏(%)
B
KH2PO 4
C
MgSO4·7H2O(%)
D
水平 1 1 0.3 0.1 0.1
水平 2 3 0.5 0.2 0.2
水平 3 5 0.7 0.3 0.3
表 2　L9(34)正交试验方差分析
Table 2　The analy sis of result with or thogonal test of L9(34)
编号 葡萄糖
A
酵母浸出膏
B
KH2PO4
C
MgSO 4·7H2O
D
菌丝体生物量(g·L-1)
1 1 1 1 1 68.2
2 1 2 2 2 68
3 1 3 3 3 71
4 2 1 2 3 111
5 2 2 3 1 101
6 2 3 1 2 97
7 3 1 3 2 119
8 3 2 1 3 125
9 3 3 2 1 145
K1 207.2 298.2 290.2 314.2
K2 309 294 324 287
K3 389 313 291 307
k1 69.1 99.4 96.7 105
k2 103 98 108 96
k3 130 104 97 102
R 60.9 6 11.3 9
　　据表 2的极差值分析 ,影响菌丝体得率的大小关系分别为 A>C>D>B ,碳源对菌丝体生长影响最
大.各因子的最佳水平组合是 A3B3C2D1 ,因此确定最适发酵培养基组成为:葡萄糖 20.0g ,酵母浸出膏
7.0g , KH2PO42.0g , MgSO4·7H2O 1.0g , VB10.01mg .
2.2　发酵条件试验
2.2.1　pH 对菌丝生长的影响　将培养液分别调为 pH 4.6 、pH 4.8 、pH 5.0 、pH 5.2 、pH 5.4 、pH 5.6 、pH
5.8 、pH 6.0 、pH 6.2 ,接斜面菌种 1.0cm2 ,27℃,180 r/min振荡条件下培养 6d 后 ,测定 pH 对美味牛肝菌
丝生长的影响.表3结果表明 ,美味牛肝菌丝在偏酸的环境下生长较好 ,菌丝体生物量高 ,该 pH值与培养基的
370 四川大学学报(自然科学版) 第 42卷
自然 pH 5.0相近.综合培养基初始pH对菌丝生长的影响 ,美味牛肝菌丝生长的最适pH 值为 5.2 ～ 5.8.
表 3　pH 对菌丝生长的影响
Table 3　pH effect on the g row th of Boletus edulis mycelia
pH 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2
菌丝体生物量(g·L-1) 94.2 102.3 115.0 125.6 126.0 148.3 115.8 108.4 98.6
2.2.2　振荡速度对菌丝生长的影响　100mL 三角瓶分别置于 90 ,120 , 150 , 180 , 210r/min 等不同振荡速
度 ,27℃条件下培养 6d后.测定振荡速度对美味牛肝菌丝生长的影响.结果见表 4.
表 4　振荡速度对菌丝生长的影响
Table 4　The stirred speed effect on the g rowth of Boletus edulis mycelia
摇床转速(r·min-1) 菌丝体生物量(g·L-1) 菌丝生长情况
90 85.6 菌丝生长缓慢 ,无菌丝球
120 88.0 菌丝生长稍快 ,无菌丝球
150 93.8 菌丝生长较快 ,菌丝球小 , 密度高
180 96.2 菌丝生长较快 ,菌丝球小 , 密度高
210 92.1 菌丝生长缓慢 ,菌丝球小 , 密度高
表 4结果表明 ,振荡速度的大小对菌丝生长有明显影响.一般随着转速的增大 ,通气量增大 ,菌丝球数
量增多 ,有利于菌丝的生长;当转速达到 210r/min时 ,菌丝生长不良 ,菌丝体生物量不在随之增加.因此 ,
美味牛肝菌丝生长的最适振荡速度为 180r/min.
2.2.3　培养温度对菌丝生长的影响　将已接种摇瓶分别置于 18℃、21℃、24℃、27℃、30℃等不同温度 ,
180r/min振荡条件下培养 6d后 ,测定培养温度对美味牛肝菌丝生长的影响.结果见表 5.
表 5　培养温度对菌丝生长的影响
Table 5　The temperature of fermentation effect on the g rowth of Boletus edulis mycelia
培养温度(℃) 菌丝体生物量(g·L-1) 菌丝生长情况
18 75.6 菌丝生长缓慢 ,菌丝球小
21 88.2 菌丝生长较快 ,菌丝球小 , 密度高
24 92.5 菌丝生长较快 ,菌丝球小 , 密度高
27 102.8 菌丝生长快 ,菌丝球小 , 密度高
30 69.4 菌丝生长生长缓慢
表 5结果表明 ,菌丝在 18℃～ 30℃范围内均能生长.发酵温度低 ,生长速度慢;温度过高 ,生长不良 ,
只有在 27℃菌丝最好 ,菌丝体生物量高.因此 ,美味牛肝菌丝生长的最适培养温度为 27℃.
2.2.4　装液量对菌丝生长的影响　100mL 的三角瓶中分别选择 30 、40 、50 、60 、70 、80 、90mL 装液量 ,
27℃,180r/min振荡条件下培养 6d后 ,测定装液量对美味牛肝菌丝生长的影响.结果见表 6.
表 6　装液量对菌丝生长的影响
Table 6　The medium capacity effect on the grow th of Boletus edulis mycelia
装液量(mL) 30 40 50 60 70 80 90
菌丝体生物量(g·L-1) 102.5 129 129.9 160.7 173.1 184.9 201.6
表 6结果表明 ,菌丝体生物量与装液量呈正相关 ,随着装液量的增加 ,菌丝体生物量逐渐增多.但装液
量超过 60mL 以上时 ,尽管菌丝生物量有所增加 ,但菌丝发酵产生难闻的气体.这是由于随着装液量的增
371第 2期 陈文强等:美味牛肝菌深层发酵的研究
加 ,摇瓶供氧不足 ,菌丝发酵产生的次生代谢产物增加所致.关于次生代谢产物有待进一步研究.当装液量
低于 60mL 时 ,菌丝体生物量明显降低.因此 ,美味牛肝菌丝生长的最适装液量确定为 60mL.
2.2.5　培养时间对菌丝生长的影响　100mL 三角瓶装入 60mL 培养液 ,27℃, 180r/min振荡条件下培
养 ,测定不同培养时间对美味牛肝菌丝生长的影响.表 7结果表明 ,发酵前期菌丝体生物量增加迅速 ,第
3d出现了大量菌丝球 ,发酵液变的透明 ,第 6d菌丝体生物量达到较大值.从第 7d再继续培养 ,随着发酵
周期的延长 ,菌丝体生物量增加幅度相对缓慢.考虑生产成本等因素 ,因此 ,综合培养时间对菌丝体生物量
的影响 ,美味牛肝菌丝生长的最适发酵周期确定为 6d.
表 7　培养时间对菌丝生长的影响
Table 7　The time of fermentation effect on the grow th of Boletus edulis mycelia
培养时间(d) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
菌丝体生物量(g·L-1) 74.7 87.2 117.6 142.2 148.1 151.1 155.7 155.6 161.2 161.9
3　结论
3.1　美味牛肝菌对供试碳源都有不同程度的利用 ,但以葡萄糖的利用率较高.其菌丝体对有机氮的利用
率为高 ,而对铵态氮很难利用.其中以使用酵母浸出膏和牛肉膏等复合氮源 ,更有利于菌丝的生长.尤其是
酵母浸出膏 ,可促进菌丝大量生长 ,且菌丝球均匀 ,密度高.培养基中加入 CaCO3对培养基 pH 起调节的作
用 ,Mg2+对菌丝体生物量转化有促进作用 , 而 Zn2+、Fe2+对菌丝生长影响不大.无机盐 KH2PO4 、
MgSO4.7H2O ,以 2∶1的比例进行添加菌丝体生物量最高.正交实验确定的最适发酵培养基为:葡萄糖20.
0g ,酵母浸出膏 7.0g ,KH2PO42.0g ,MgSO4.7H2O1.0g ,VB10.01mg.
3.2　美味牛肝菌深层发酵菌丝生长的的最适初始 pH 为 5.2 ～ 5.8 ,最适振荡速度为 180r/min ,最适培养
温度为 27℃,100mL 三角瓶装液量为 60mL ,生产菌丝体的发酵周期为 6d.
参考文献:
[ 1] 　黄年来.中国食用菌百科[ M] .北京:中国农业出版社 , 1997.
[ 2] 　何培新.名特新食用菌[ M] .北京:中国农业出版社 , 1999.
[ 3] 　杨新美.食用菌研究法[ M] .北京:中国农业出版社 , 1998.
[ 4] 　王立泽 , 叶家栋 ,游庄信等.食用菌栽培[ M] .合肥:安徽科技出版社 , 1998.
[ 5] 　赖萍 , 黄谚谚 ,林跃鑫.食品与发酵工业 , 2002 , 28(10):35-39.
Study on Submerged Fermentation of Boletus edulis
CHEN Wen-qiang , DENG Bai-wan
(Shaanxi key Labo ratory of Bio-resources ,
Shaanx i University of Technology , Shaanxi Hanzhong 723001 ,China)
Abstract:The autho rs explore that suitable fermentative condi tions , which af fect the mycelia grow th of Bole-
tus edulis.Experimental results indicated that the optimum composition of a fermentative medium is as fol-
lowing:glucose20.0g , yeast ex tract7.0g , KH2PO42.0g , MgSO4·7H2O1.0g , VB10.01mg , The highest
y ield of mycelia w as obtained after fermentation for 6 days on the condi tions that the shaker rotat ion speed is
at 180r/min , pH 5.2 ～ 5.8 , the temperature is at 27℃, the optimal culture media capaci ty is 60mL in 100mL
flask.
Key words:Boletus edulis;submerged fermentation;mycelia
372 四川大学学报(自然科学版) 第 42卷