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美味牛肝菌液体菌种工艺研究



全 文 :EDIBLE FUNGI食用菌 2008(5)
美味牛肝菌液体菌种工艺研究
王广耀 1 栾晓娟 2 董立华 3
(1吉林农业科技学院生物工程系,吉林 132101;
2吉林省磐石市富安街农业技术推广站, 磐石 132300;
3吉林省扶松县漫江农业站,扶松134500)
摘 要 探讨不同碳源、氮源对美味牛肝菌液体发酵的影响,确定
美味牛肝菌最适液体发酵的碳源、氮源和培养条件。结果表明:最
适碳源为葡萄糖2.0%、蔗糖1.0%,最适氮源为牛肉膏0.5%、酵母膏
0.5%,并且得到最佳发酵工艺条件为初始pH值5.5,转速180 r/
min,250 mL三角瓶装液量100 mL,接种量10%。
关键词 美味牛肝菌 菌丝生物量 液体菌种
文章编号 1000-8357(2008)05-0011-02
收稿日期:2008-02-20
美味牛肝菌(Boletus edulis Bull.ex Fr.),别名大脚菇,是一种
分布广的野生珍贵生物资源。由于近几年的大量采集,资源
面临枯竭,要扩大来源、保护资源,就要开展美味牛肝菌驯化
与栽培试验,主要目的一方面是进行人工驯化,变野生为家植
或在林内半人工栽培;另一方面为美味牛肝菌菌丝体的工业
发酵提供技术基础,以提取菌丝体的有效成分和芳香物质,促
进保健药品和特色产业的开发。试验对美味牛肝菌基本营
养和发酵条件的研究,旨在有效地开发利用这一珍贵的真菌
资源提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试菌株 美味牛肝菌,引自吉林农业科技学院食用
菌实验室。
1.1.2 培养基 ①斜面综合培养基:马铃薯20%,葡萄糖2%,
蛋白胨1%,KH2PO4 0.15%,MgSO4·7H2O 0.1%,VB1 10 mg/L,琼
脂2%。按比例称好,拌匀,分装于试管,灭菌,接种。培养条件:
27℃培养 15 d。②液体种子初培养基:马铃薯 20%,葡萄糖
2%,蛋白胨1%,KH2PO4 0.15%,MgSO4·7H2O 0.1%,VB1 10 mg/
L,豆油 0.03%。③碳、氮源供试培养基: a碳源培养基。马铃
薯 20%,蛋白胨 1%,KH2PO4 0.15%,MgSO4·7H2O 0.1%,VB1
10 mg/L ,豆油0.03%,再分别加入各种(葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、
果糖、山梨醇、可溶性淀粉)碳源。b氮源培养基。马铃薯
20% ,KH2PO4 0.15%,MgSO4·7H2O 0.1%,VB1 10 mg/L,豆油
0.03%,再分别加入各种(蛋白胨、黄豆粉、牛肉膏、麸皮、酵母
膏、硫酸铵)氮源。其它与常规相同。
1.2 试验方法
1.2.1 培养方法 取 250 mL的三角瓶装培养基 100 mL, 在
1.5 kg/cm2,灭菌30 min,冷却后,在无菌条件下将斜面菌种切
割成小块,接种到液体种子培养基的三角瓶中,每支斜面试
管中接 4瓶,在 25℃条件下静置 24 h,再置于全温振荡器中,
27℃条件下培养,转速为180 r/min,培养12 d。然后以此为液
体发酵培养基的液体菌种,以10%的接种量转接新摇瓶,直接
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中,以A因素的水平 2(葡萄糖浓度 20.0 g/L),B因素的水平 2
(黄豆浆浓度 15.0 g/L),C因素的水平 2(pH 5.5)的组合培养
菌丝体产酶的酶活最高,即初步认为A2B2C2为硫磺菌产酶最
佳配比。
3 结 论
试验结果表明,在温度为25℃,装液量75 mL/250 mL,摇
瓶转速为150 r/min等外部培养条件确定的条件下,硫磺菌产
β-葡萄糖苷酶的最佳培养基配比为:黄豆(制浆)15.0 g/L,葡
萄糖20.0 g/L,初始pH值5.5,最佳培养时间为96 h。
参考文献
[1] 卯晓岚.中国大型真菌[M].郑州:河南科学技术出版社,2001,475.
[2] 高锦明.高等真菌的代谢产物[M].陕西杨凌:西北农林科技大
学出版社,2003,12.
[3] 包水明,李荣同,余志坚,等.菌核侧耳β-葡萄糖苷酶液体培养
条件的优化[J].食用菌,2006(1):8-9.
[4] 北京大学生物系生物化学教研室.生物化学实验指导[M].北
京:高等教育出版社,1984,22-23.
表5 培养基正交试验因素水平
水平
1
2
3
葡萄糖(A)
15.0
20.0
25.0
黄豆(B)
12.5
15.0
17.5
初始pH(C)
5.0
5.5
6.0
注:单位为g/1 000 mL。
表6 正交试验结果分析
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
X1
X2
X3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
2.760
4.098
3.004
0.920
1.366
1.001
0.446
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
3.385
4.001
2.476
1.128
1.337
0.825
0.512
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
2.858
3.505
3.499
0.953
1.168
1.166
0.215
酶活/(U·g-1)
0.891
1.102
0.767
1.518
1.756
0.824
0.976
1.143
0.885
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EDIBLE FUNGI食用菌 2008(5)
放在全温振荡器中,在27℃条件下,培养8 d。
1.2.2 不同碳、氮源的正交试验 根据试验中碳、氮源单因素
试验的结果,选择较好的碳、氮源各两个,设计L9(34)正交试验,
配制9种培养基,每个试验组3次重复,取平均值。
1.2.3 不同发酵条件的正交试验 根据菌丝生物量,确定最
佳发酵条件的初始pH值、转速、装液量、接种量,设计L9(34)正
交试验,每组试验重复3次。
1.2.4 检测方法 ①生物量的测定:细胞干重法[3]。取 5 mL
的发酵液,过40目筛,菌丝体经蒸馏水充分洗涤,80℃真空干
燥至恒重,电子天平准确称重,生物量(kg/m3)=(DCB/V)×106
[DCB—细胞干重(kg), V—取样体积(mL)]。②pH的测定[4]:
取发酵液5 mL,采用便携式pH计直接测量。
2 结果与分析
2.1 不同碳源对美味牛肝菌菌丝生物量的影响 由图 1可
知,美味牛肝菌对碳源的要求并不苛刻,既能利用成分复杂的
复合碳源,也能利用单糖和双糖等小分子碳源,以葡萄糖作碳
源,菌丝生物量最高,为0.583 g/100 mL,菌丝生长快,菌丝球小,
均匀,密度高。蔗糖次之,山梨醇最小,葡萄糖作为一种速效
碳源,可被菌丝体直接利用,能够缩短延迟期。因此,选择葡萄
糖和蔗糖作为碳源进行正交试验。
2.2 不同氮源对美味牛肝菌菌丝生物量的影响 从图 2可
以看出,美味牛肝菌在牛肉膏、酵母膏、蛋白胨中均能很好的
生长,而在黄豆粉、硫酸铵、麸皮中生长不良,菌丝生长较差。
其中以牛肉膏、酵母膏作为氮源时,菌丝生物量最高,分别为
0.783 g/100 mL和 0.712 g/100 mL,并且菌丝球大小均匀。因
此,选择牛肉膏、酵母膏作为氮源进行正交试验。
2.3 碳、氮源的正交试验 根据单因子试验中的结果,选择
出了最适碳源、氮源的含量,进行三个水平四个因素的正交试
验。由表3的结果可以看出,不同组合之间菌丝生物量是不同
的,各因素间的极差次序为葡萄糖>酵母膏>蔗糖>牛肉膏,极差
越大,起的作用就越大,这说明葡萄糖浓度对生物量影响最大,
酵母膏次之。从菌丝体生物量来考察各因素水平值,A可取
A3,B取 B1,C取 C3,D取D2。因此选定最适合培养基组合为
A3B1C3D2,即葡萄糖2.0%,蔗糖1%,牛肉膏0.5%,酵母膏0.5%。
2.4 培养条件的正交试验 根据不同的培养条件初始 pH
值、转速、装液量、接种量因素,进行三个水平四个因素的正
交试验,根据正交试验极差分析。由表 4可以看出,不同的
发酵条件菌丝生物量是不同的,各因素间的极差次序为 pH
值>接种量>装液量>转速,极差越大,起的作用就越大,这说
明 pH值大小对生物量影响最大,接种量次之。从菌丝体生
物量来考察各因素水平值,A可取A1,B取B2,C取C2,D取D2。
因此选定最佳的发酵条件组合为A1B2C2D2,即初始 pH值 5.5,
转速180 r/min,250 mL三角瓶装液量100 mL,接种量10%。
图2 不同氮源对美味牛肝菌菌丝生物量的影响
氮源
表3 正交试验结果的极差分析
表4 正交试验结果的极差分析
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1K2K3
K1
K2
K3R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
4.645
4.439
3.738
1.548
1.480
1.246
0.302
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
4.188
4.430
4.219
1.396
1.477
1.406
0.081
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
4.125
4.479
4.426
1.375
1.493
1.409
0.118
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
4.007
4.497
4.267
1.335
1.499
1.422
0.164
生物量/(g·100 mL-1)
1.381
1.738
1.526
1.534
1.419
1.486
1.273
1.258
1.207
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EDIBLE FUNGI食用菌 2008(5)
3 结 论
3.1 根据液体培养基的原则和方法,采用单因素试验,优选
出适合美味牛肝菌液体培养的碳源是葡萄糖和蔗糖。
3.2 通过单因素试验,优选出美味牛肝菌液体培养基的氮源
是牛肉膏和酵母膏。
3.3 通过正交试验确定碳源、氮源的最佳组合为: 葡萄糖
2.0%,蔗糖1%,牛肉膏0.5%,酵母膏0.5%,其它与常规相同。
3.4 最佳发酵条件为: 初始 pH值 5.5,转速 180 r/min,250
mL三角瓶装液量100 mL,接种量10%。
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,1997,153.
[2] 应建浙,卯晓岚,马启明,等.中国药用真菌图鉴[M].北京:科学出
版社,1987,371.
[3] 蔺银鼎,马艳弘,张福元.竹荪液体培养基优化配方筛选及培养
基营养变化特性的研究[J].食用菌学报,2000(4):18-24.
[4] 宋爱荣,郭立忠,段方猛.pH值对灰树花深层发酵的影响[J].中国
食用菌,1999(8):29.
广西百色野生云耳生态环境调查
李发盛** 李 槐 何达崇
孙文波 李海鹰 罗先群
(广西科学院生物研究所,南宁 530003)
摘 要 百色云耳属广西本土种质资源,该品种在黑木耳品种中
属中偏高温型。调查表明,田林县野生云耳的发生季节与气候有
关,分布、产量与麻栎林面积大小成正相关。
关键词 百色云耳 生态环境 田林 麻栎
文章编号 1000-8357(2008)05-0013-02
广西野生黑木耳俗称云耳(Auricularia auricula),属广西
本土种质资源,境内不同地域分布程度不同,但能形成商品、
质量较好的是百色、田林、田阳所产云耳,统称百色云耳。百
色云耳曾经有过辉煌的历史,以它命名的“鲁贤云耳”在1979
年被评为全国一等品,1983年全省云耳鲜品产量达 7 600 t,
上述县1986年曾被国家商业部副食品局认定为全国21个黑
木耳生产重点县的其中3个。
百色云耳因质量好而久负盛名,入口嫩脆爽滑,口感极
佳,爆炒时有如爆米花的声响,深受两广及港、澳、台等华人、
华侨的喜爱,拥有广阔的市场。由于栽培技术尚处于野生、半
野生状态,随“天保工程”的实施,赖以生长的原材料迅速减
少,产量逐年下降,已远远不能满足市场的需求,发展人工代
料栽培百色云耳已刻不容缓。为了保护好广西这一珍贵种质
资源,为实现人工代料栽培百色云耳提供科学依据,笔者于
2006-2007年对百色云耳产量最大的田林县的野生云耳生态
环境进行深入调查。
1 形态特征
野生云耳以单生为主,群生、簇生极少。耳状,棕褐色,有
光泽,半透明,富有弹性,手感嫩滑,没有脉纹,平均大小 6.5
cm×4.3 cm,平均厚度1.46 mm;干品强烈收缩,褐色,松泡度高
达1∶15左右。
2 地理概况
田林县位于广西西北部。该县地域近似正方形,处云贵
高原边缘,山岭占全县总面积94%,以土山为主。东北及西北
间有部分石山,占山地面积的 5.5%,一般海拔在 500~1 000
m。东北、西南和中部较高,海拔在800 m以上。南、北河谷地
带较低,间有平地,海拔200~500 m。总的地势除中部隆起外,
东北、西南、西北地势较高,向东南方向倾斜。山脉属都阳山
系,青龙山横贯全县,长达200 km,为境内南北水系的分水岭。
据调查,野生云耳在该县境内各乡镇有不同程度分布,产
量较大的有福达、者苗、板桃、百乐等几个乡镇,其中,又以福
达乡为冠。
3 生态环境
3.1 分布特点 从海拔 500~800 m的麻栎(Quercus acutissi-
ma Carr.)林中均有分布。野生云耳分布在向阳的南坡和东南
坡。野生云耳只发生在麻栎的腐木、腐枝上,与麻栎林交界的
混交林中,也有米椎等其他树种生长,但在其腐木、腐枝上少
有云耳发生。据此分析,野生云耳的发生与麻栎树种密切相
关。
3.2 植被状况 该地域属南亚热带季雨林植被区,因具有麻
栎生长发育的良好条件,而形成大面积的天然麻栎林分布,
县境内现有麻栎林面积5 134.1 hm2,其中幼龄林3 598.9 hm2、
中龄林 1 424.6 hm2、成熟林 110.6 hm2。目前,在该县 12个乡
镇中,野生云耳产量最大的是福达乡,其麻栎也最大,达 2
309 hm2。其他各乡镇的野生云耳产量依其麻栎林所占面积
大小递减,而福达乡至今仍是云耳产品的重要集散地。因此,
野生云耳发生量的多少与麻栎林分布面积的大小成正相关。
麻栎属偏干旱树种,土壤含水量高难以生长,一般分布在􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂
收稿日期:2008-03-14
基金项目:广西科技厅攻关项目:桂科攻(07123001)资助。
**通讯作者 e-mail:gxsw168@126.com
图2 麻栎林图1 麻栎树腐木上的野生云耳
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