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玉米粉在美味牛肝菌深层培养中的应用研究



全 文 :玉米粉在美味牛肝菌深层培养中的应用研究
湖北工学院生物工程系 张华山 许剑秋
  摘 要 研究了 8种营养物对美味牛肝菌深层培养的影响 , 试验结果表明 , 玉米粉是美味牛肝菌菌丝生长的主
要因素 ,糖蜜是次要因素。玉米粉可以作为美味牛肝菌发酵培养基的主要原料。
关键词 玉米粉 美味牛肝菌 培养基
中图分类号 TS 201.3
A Study on Use of Corn Meal Submerged Culture About B.Edulis
ABSTRACT The effect of 8 kinds of nutrients on submerged culture about B.edulis was studied.The results showed that
the corn meal was the major factor to growth of B .edulis and molasses was the secondary factor.The corn meal could be used as
main source of carbohydrate in fermentation medium.
KEYWORDS corn meal Botelus edulis medium
0 前言
美味牛肝菌属于担子菌纲伞菌目 、牛肝菌科牛
肝菌属 ,该菌菇体大 、菇肉厚 、菇体颜色变化较多 ,由
土黄色至红褐色居多 。据报道[ 1 ,2]美味牛肝菌含有
二十多种氨基酸 、多种维生素和矿物质 、多糖 ,具有
协调内分泌 、神经系统 ,提高人体免疫力以及显著的
抗癌作用 ,由于其优良的食疗保健作用 ,国际市场对
该菌的需求不断增加 ,但美味牛肝菌的传统生产方
法是固体栽培 ,这种方法周期长 、占地面积大 ,又受
季节和原料限制 ,从而使其生产受到限制。
深层培养是近代大规模生产微生物产品的基本
方法[ 3] 。它能在短期内获得大量的产品 ,且又可从
发酵醪中得到多糖 、氨基酸等有用的代谢产物 。采
用深层发酵法生产的食用菌菌丝体其营养成分无论
蛋白质 、氨基酸还是维生素含量均类似于子实体 ,有
的甚至超过了农业栽培的子实体 ,而且也不需要怀
疑其安全性 ,因此同样是人和动物的上等食料[ 4] 。
另一方面 ,食用菌生产菌丝体蛋白用的原料广泛 。
在我国 ,玉米是一种产量很高的农产品。本文旨在
通过美味牛肝菌摇瓶液体深层培养培养基的探索 ,
为充分利用玉米获得美味牛肝菌丝提供科学依据 。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 菌种
ACCC 50559(B.ednlis Bull.ex Fr.),从中国农科
院微生物菌种保藏中心(ACCC)获得。
1.1.2 培养基
(1)PDA培养基
(2)基础培养基 Ⅰ
葡萄糖 ,KH2PO4 ,MgSO4·7H2O , pH6
(3)基础培养基 Ⅱ
蛋白胨 ,酵母粉 ,KH2PO4 ,MgSO4·7H2O ,pH6
1.1.3 主要仪器设备
(1)超净工作台 , LS—2型 ,上海市沪新净化设
备厂生产;
(2)恒温旋转摇床 ,B-901 ,日本生产;
(3)显微镜 ,XSP-16A ,南京江南仪器厂生产;
(4)电热恒温培养箱 , 360×360×400 mm ,湖北
黄石医疗器械厂生产;
(5)分析天平 ,TG328B ,上海天平仪器厂生产。
1.2 菌丝生物量的培养
用 250 ml 三角瓶装 80 ml种子培养基 ,灭菌后
接入 1/3斜面(18×200 mm 试管)的美味牛肝菌菌
种 ,于24 ~ 28℃150 r/min的转速下振荡培养 5 d ,观
察菌丝生长的形态和特征 ,检查杂菌污染情况。
1.3 培养液中菌丝含量的测定
取待测发酵液 、过滤 ,用水冲洗至洗液不再带有
发酵液颜色为止 ,在 60℃恒温箱中烘干至恒重 ,在
干燥器中冷却到常温 ,称重 。
2 结果与讨论
2.1 摇瓶培养基筛选
2.1.1 单因子试验
在基础培养基 Ⅰ中 ,分别加入 2%(W/ V)的 8
种营养成分进行摇瓶发酵试验 ,比较各种营养物质
对美味牛肝菌丝体生长量的影响 ,将其结果进行方
差分析[ 7] ,见表 1。
表 1 8 种营养物质对美味牛肝菌丝体生长量的方差分析
方差来源 自由度 方差平方和 均方 F F0.05 F 0.01
组间
组内
总的
7
24
31
0.50
0.03
0.053
0.7
0.005
 
14
 
 
2.42
 
 
3.5
 
 
  经总体差异显著性检验表明 , 8种营养物质对
菌丝体生长量的方差分析结果为差异极其显著 ,为
了进一步分析8种营养物质两两之 间是否有差异 ,
在此采用多重比较分析 ,结果见表2 。
49第 9期    1999年        粮食与饲料工业                   
表 2 8 种营养物质多重比较分析
营养物 i Y i Y i—Y8Y i —Y 7Y i—Y 6Y i—Y 5Y i—Y4 Y i—Y3 Y i—Y2
玉米粉
蛋白胨
酵母粉
黄豆粉
糖 蜜
土豆汁
米粉
木质素
1
2
3
4
5
6
7
8
0.73
0.57
0.53
0.41
0.38
0.31
0.27
0.13
0.60
0.44
0.40
0.28
0.25
0.18
0.14
0.46
0.30
0.26
0.14
0.11
0.04*
0.42
0.26
0.22
0.10
0.07
0.35
0.19
0.15
0.03*
0.32
0.16
0.12
0.20
0.04* 0.16
  注:Y i 为单个营养物质的菌丝干重得率(mg/ 100 ml发酵液)
  以上分析可以看出 ,除蛋白胨 —酶母粉;黄豆粉
—糖蜜;土豆汁 —米粉三对不显著以外 ,其余均显
著 ,由此可将以上 8种物质划为 5组 ,它们依次为玉
米粉;蛋白胨 ,酶母膏;黄豆粉 ,糖蜜;土豆汁;米粉;
木质素。
2.1.2 摇瓶培养基 L9(34)正交实验筛选
根据以上试验结果 ,选用玉米粉 、黄豆粉 、酶母
粉 、葡萄糖等 4因子进行 B.edulis菌摇瓶正交试验 ,
其结果见表3:
表 3 美味牛肝菌摇瓶培养基 L9(34)正交试验结果
试验号 玉米粉%
黄豆粉
%
酵母粉
%
葡萄糖
%
菌丝生长量
g·(100 ml)-1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
K1
K2
K3
R
2
2
2
3
3
3
4
4
4
5.55
6.52
6.95
1.85
2.17
2.32
0.47
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0
6.26
6.39
6.37
2.09
2.13
2.12
0.04
0
0.1
0.2
0.1
0.2
0
0.2
0
0.1
6.39
6.22
6.31
2.13
2.07
2.10
0.06
0.3
0.6
1.0
1.0
0.3
0.6
0.6
1.0
0.3
6.01
6.19
6.82
2.00
2.06
2.27
0.27
1.73
1.81
2.01
2.30
2.07
2.15
2.23
2.51
2.21
 
  对表 3结果进行分析得出的结论是:
(1)玉米粉是菌丝生长的主要因素 ,R=0.47;
(2)葡萄糖是菌丝生长的次要因素 ,R=0.27;
(3)黄豆粉和酵母粉对菌丝影响最小。
从结论可以确定最优搭配为玉米粉 4%,黄豆
粉1.0%,葡萄糖 1.5%,结合基本培养基从而得到
摇瓶培养基配方为:
玉米粉 4%,葡萄糖 1.5%,黄豆粉 1.0%,酵母
粉 0.2%,KH2PO4 0.2%,MgSO4·7H2O 0.15%, pH 6。
2.2 发酵培养基的筛选
在微生物发酵生产中 ,从菌种保藏 、种子扩大培
养发酵生产 ,各个阶段的目的和条件都有不同 ,因而
所选用的培养基也有所不同。在这里 ,摇瓶种子培
养的目的在于在较短时间内获得菌球小 ,数量多的
强壮种子 ,因此种子培养要求营养丰富 ,易被菌丝吸
收和利用 ,而发酵培养规模大 ,培养基需要量大 ,既
希望所选择的培养基能适合菌丝体的生长要求 ,又
希望尽量使用廉价易得的原料 ,此外 ,发酵培养基还
应考虑便于发酵操作 ,粘度不宜太大 。在进行发酵
试验之前 ,为了节省时间和工作 ,在上述实验的基础
上对玉米粉和糖蜜两因素进行考察 ,筛选出发酵培
养基。
发酵试验以 500 ml三角瓶装培养基 150 ml ,按
10%的接种量接入一级种子培养物 ,150 r/min床上
26 ℃振荡培养 5 d ,测定菌丝干重得率 ,试验结果见
表 4。
表 4 发酵培养基 L6(32)正交试验结果
试验号 玉米粉/ % 糖蜜/ % 菌丝生长量/ g·l-1
1
2
3
4
5
6
K 1
K 2
K 3
K 1
K 2
K 3
R
2
2
3
3
4
4
38.8
43.1
47.7
19.4
21.6
23.9
4.5
2.0
1.5
1.0
2.0
1.5
1.0
41.0
45.1
43.6
20.5
22.6
21.8
0.21
18.3
20.5
20.4
22.7
24.6
23.1
  从表 4的结果可知 ,玉米粉是美味牛肝菌生长
的主要因素 ,而糖蜜是菌丝生长的次要因素 ,其最优
搭配应为:玉米粉 4%,糖蜜 1.5%,结合基础培养基
Ⅲ ,从而得到发酵培养基配方为:
玉米粉 4%,糖蜜 1.5%,黄豆粉 2%,酵母粉
0.2%,KH2PO4 0.2%,MgSO4·7H2O 0.15%,pH 6。
3 结论
培养基是微生长繁殖的基质 ,为微生物提供合
成新的细胞物质和新陈代谢所必需的能量 ,培养基
组成合适与否 ,是影响食用药用真菌液体深层发酵
的重要条件之一 。它可以影响菌丝体的形成 、构造
和得率 ,有些物质甚至可以大大促进菌丝体的生长。
玉米作为一种廉价的农产品 ,是美味牛肝菌深层培
养很好的营养物质 。
参考文献
1 林杰.微生物学杂志.1987.54~ 56
2 张正富.食用菌.1992 ,14(3):3
3 张雪岳编.食用菌学.重庆:重庆大学出版社 , 1988
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coop.New York:1987 , 107~ 123
5 Leatham G F.Mycologia 1983 ,75:903~ 904
6 Song C H et al.Mycologia 1987, 79(6):866~ 876
7 庄楚强等编.应用数理统计基础.广州:华南理工大学出版社 ,
1992
(收稿日期:1999-04-01)
50      张华山等:玉米粉在美味牛肝菌深层培养中的应用研究    1999年    第 9期