香菇液体菌种培养条件优化

徐思炜 张君胜 周雯

摘要：从碳源、氮源、无机盐及发酵控制条件等方面，对香菇（Lentinus edodes液体菌种培养条件的优化进行了研究。单因素试验结果表明：香菇菌丝生长最佳碳源为麦芽糖，最佳氮源为麦麸。正交试验结果表明：培养基最佳配方为麦麸70%、麦芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%；适宜培养条件为250 mL三角瓶装液量100 mL，pH值50，接种量13%，转速180 r/min。

关键词：香菇；液体菌种；发酵条件；正交试验

中图分类号： S6461+204文献标志码： A

文章编号：1002-1302（201412-0290-03

香菇（Lentinus edodes别称香蕈、香菌，是侧耳科植物香蕈的子实体，营养价值很高。香菇蛋白质含量高达186%，脂肪含量低至48%，碳水化合物含量为71%，粗纤维含量为96%，含有人体必需的8种氨基酸、多种维生素、矿物元素等[1-4]。传统的香菇制种技术具有成本高、周期长、劳动强度大等缺点，液体菌种制备技术具有成本低、周期短、易保存、易控制、污染低等优点，是发展规模化香菇产业的理想选择。本研究探讨香菇液体培养基最佳配方及发酵条件，旨在为香菇液体菌种生产提供参考。

1材料与方法

11材料

111菌种

供试香菇菌种由江苏农牧科技职业学院动物科技学院生物技术实验室提供。

112培养基

PDA活化培养基：马铃薯200 g、葡萄糖20 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 2 g、琼脂20 g、水1 000 mL，pH值自然。种子液体培养基：马铃薯200 g、葡萄糖20 g、酵母膏3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60。碳源供试培养基：酵母膏1 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分别加入供试碳源。氮源供试培养基：麦芽糖3 g、MgSO4·7H2O 1 g、H2PO4 1 g、水1 000 mL，pH值60，分别加入供试氮源。

113主要仪器设备

超净工作台、电子天平、恒温振荡培养箱、蒸汽灭菌锅、真空干燥箱、试管及三角瓶等玻璃仪器。

12方法

121斜面菌种制备

在超净工作台中，挑取香菇母种菌块1 cm2，转入PDA斜面活化培养基，25 ℃下培养10 d，选取菌丝洁白、浓密、健壮、无污染的斜面试管备用[7]。

122液体菌种的制备

取250 mL三角瓶，装入100 mL种子液体培养基并进行高压蒸汽灭菌。在超净工作台中接入1 cm2斜面菌种2块，置于恒温振荡培养箱中，温度设定为 25 ℃。静置24 h后，在25 ℃、160 r/min条件下振荡12 d终止培养，获得香菇液体菌种。

123培养方法

将100 mL供试培养基分装至250 mL三角瓶中，灭菌后以10%的接种量将菌种接入，然后放入培养箱中，在25 ℃、160 r/min条件下培养12 d。

124碳源、氮源筛选试验

将不同供试碳源、氮源分别加入培养基中进行单因素试验，碳源分别为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、可溶性淀粉、玉米粉（表1，氮源分别为NH4NO3、蛋白胨、酵母膏、黄豆芽、麦麸（表2，每处理3水平，重复3次。

[F（W6][HT6H][J]表1不同碳源筛选试验[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W]编号葡萄糖含量（%蔗糖含量（%麦芽糖含量（%可溶性淀粉含量（%玉米粉含量（%

[BHDG12]111122

[BHDW]222233

333344[HJ][BG）F][F）]

[F（W6][HT6H][J]表2不同氮源筛选试验[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W4，W5。5W] 编号NH4NO3含量（%蛋白胨含量（%酵母膏含量（%黄豆芽含量（%麦麸含量（%

[BHDG12]105116060

[BHDW]210227070

315338080[HJ][BG）F][F）]

125香菇液体菌种培养基优化

根据上述单因素碳源、氮源筛选试验结果，加入无机盐MgSO4、H2PO4，设计正交试验（表3，每组试验重复3次，以菌丝干质量为指标，取平均值。

[F（W6][HT6H][J]表3香菇液体培养基正交试验因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：麦麸含量（%B：麦芽糖含量（%C：MgSO4含量（%D：H2PO4含量（%

[BHDG12]1601010010

[BHDW]2702015015

3803020020[HJ][BG）F][F）]

126培养条件筛选试验

将上述试验筛选出的优化配方作为培养基，以装液量、pH值、接种量、转速为因素，设计培养条件正交试验（表4，每组试验重复3次，以菌丝干质量为指标，取平均值。

[F（W7][HT6H][J]表4液体培养条件正交试验因素水平[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W6。4W]水平A：装液量（mLB：pH值C：接种量（%D：转速（r/min

[BHDG12]1805010140

[BHDW]21005513160

31206015180[HJ][BG）F][F）]endprint

127菌丝干质量测定

培养液过滤后取香菇菌丝，用蒸馏水冲洗至无培养液，放入干燥箱内，80 ℃下烘干至恒质量，用电子天平称量菌丝干质量[8]。

2结果与分析

21不同碳源对香菇菌丝干质量的影响

由图1可知，以麦芽糖为碳源培养结果最优，菌丝干质量最高，以蔗糖为碳源培养结果最差，菌丝干质量最低。由此可知，适合香菇菌丝生长的最佳碳源为麦芽糖。

[F（W10][TPXSW1tif][F]

22不同氮源对香菇菌丝干质量的影响

由图2可知，以麦麸为氮源培养结果最优，菌丝干质量最高，以无机氮源NH4NO3为氮源培养结果最差，菌丝干质量最低，适合香菇菌丝生长的最佳氮源为麦麸。

[F（W11][TPXSW2tif][F]

23液体培养基最佳配方确定

由表5、表6、图3可知，最佳液体培养基配方组合为A2B3C2D3，即麦麸70%、麦芽糖3%、MgSO4 015%、H2PO4 02%，影响香菇菌丝生长的因素由强到弱依次为麦麸>麦芽糖>MgSO4>H2PO4。

[F（W25][HT6H][J]表5液体培养基优化配方正交试验结果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W20，W6W]序号[B（][BHDWG12，W20W]因素水平[BHDWG12，W5。4W][XXSX2-SX192]A：麦麸 B：麦芽糖 C：MgSO4 D：H2PO4[BW]菌丝干质量（g/100 mL

[BHDG38mm，W3，W5。4，W6W]111111534

[BHDW]212221760

313331975

411110798

512221982

613331874

711111269

812222580

913332078

1021232021

1122312317

1223122463

1321232814

1422311915

1523121515

1621232512

1722312220

1823123024

1931322216

2032132508

2133212804

2231321559

2332131375

2433212841

2531321533

2632132788

2733211727[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表6液体培养基优化配方试验方差分析[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]变异来源平方和自由度均方F值显著性

[BHDG12，W6Q0，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型11615611161564698140000

[BHDW]A：麦麸14402072029120080

B：麦芽糖10102050520420159

C：硫酸镁09492047419180176

D：磷酸二氢钾03532017707140503

误差4450180247

总变异12435827

校正总和820126[HJ][BG）F][F）][FL]

[F（W10][TPXSW3tif][F]

[FL（22]24最佳培养条件的确定

[JP4]由表7、表8、图4可知，最佳液体培养条件组合为A2B1C2D3，即装液量100 mL，pH值50，接种量13%，转速180 r/min，影响香菇菌丝生长的因素由强到弱依次为装液量>转速>pH值>接种量。

[F（W27][HT6H][J]表7液体培养条件正交试验结果[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W3，W5。4，W6W]序号A：装液量 B：pH值C：接种量 D：转速 菌丝干质量（g/100 mL

[BHDG12]111112293

[BHDW]212222396

313332612

411113119

512221855

613332172

711112636

812221634

913332972

1021232544

1122312735

1223122571

1321233606

1422313243

1523122369

1621233814

1722311895

1823122133

1931322547

2032132415

2133212533

2231321278

2332131239

2433211385

2531321278

2632131239

2733211385[HJ][BG）F][F）]

[F（W10][HT6H][J]表8培养条件重复试验方差分析[HTSS][STB]endprint

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W6，W5，W3，W5。3W]变异来源平方和自由度均方F值显著性

[BHDG12，W6Q2，W5DW，W3，W5。3DWW]校正模型14190211419024405340000

[BHDW]A：装液量53182265982540003

B：pH值11492057417830197

C：接种量00742003701140893

D：转速12092060518770182

误差5798180322

总变异15545027

校正总和1354826[HJ][BG）F][F）]

3结论与讨论

本研究表明，香菇菌丝生长的最适碳源为麦芽糖，可溶性淀粉在高温灭菌后需水解方能利用，因此效果不如麦芽糖。玉米粉高温灭菌后杂质相对较多，在菌丝吸收利用方面次于可溶性淀粉。葡萄糖或因高温灭菌过程中发生不明显焦化现象，导致实际利用率较低。最佳氮源为麦麸，香菇作为异养菌种，对有机氮源利用率较高，麦麸高温处理后可溶性蛋白含量较高，同时富含各种维生素，适宜菌丝生长。黄豆芽、酵母膏、蛋白胨营养成分相对单一，促进菌丝生长效果一般。铵盐虽然较易吸收，但作为无机氮源的NH4NO3，容易引起pH值波动以及铵毒性，因此总体效果不佳，不易被菌丝吸收利用，菌丝干质量最低。培养基优化配方结果表明，氮源、碳源对菌丝的生长影响较大，MgSO4、H2PO4次之。综上所述，最佳液体基培养条件组合为A2B1C2D3，即装液量100 mL，pH值50，接种量13%，转速180 r/min，影响香菇菌丝生长的培养因素依次为装液量>转速>pH值>接种量。

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