张运峰
(唐山师范学院 生命科学系,河北 唐山 063000)
平菇(Pleurotus ostreatus)又名侧耳,属担子菌纲,伞菌目,侧耳科,侧耳属。平菇风味浓郁,是一种低脂肪、高蛋白的食用菌,是食用菌五大品种之一,已被联合国粮农组织(FAO)列为解决世界营养源问题的最重要食用菌种[1]。其胞外酶及多糖具有很高药用价值,且多糖具有显著的抗氧化、抗疲劳和一定的抗肿瘤作用[2]。TP26是本试验室前期利用原生质体融合技术获得的新型菌株。具有菌肉肥厚、粗多糖含量高,菇形美观,口感嫩滑,出菇温度范围广,抗病性强,耐运输,适宜于多种原料栽培等优良特征[3]。研究表明不同的碳源和氮源配制的培养基对食用菌生长具有较大的影响[4]。选择材料来源广泛,价格低廉的最佳培养基对于菌株的研究和栽培应用均有很重要的意义。本试验通过调整培养基的不同碳源和氮源配制对TP26菌株的最佳固体和液体培养基进行了筛选和优化。试验对以应TP26为材料,对菌株的固体和液体培养基进行了筛选和改良,以期获得来源广泛、成本低廉、菌株生长优良的培养基。
1.1.1 菌株
唐平 26(TP26)由唐山师范学院植物遗传转化实验室和唐山市农科院共同培育,并保存。母种均在PDA培养基培养。
1.1.2 供试培养基
试验选择了对照培养基 PDA(CK)和 7种供试培养基进行比较研究(表1),筛选适合TP26生长的培养基。表1中,配方2和6中的麦粒前处理方式为:先将麦粒用冷水浸泡12 h后水煮,开锅后小火再煮20 min左右,使麦粒充分煮透,胀而不破,切开后无白心,过滤取滤液。玉米粉在60 ℃水浴1 h,用40目纱布过滤,滤液待用。黄豆先采用60 ℃水浴浸泡半小时,高温灭菌锅121 ℃煮10 min后过滤取滤液配制培养基。
表1 供试培养基配方[6-12]
表2 黄豆渣梯度培养基配方组成
1.1.3 优化的黄豆-葡萄糖培养基配制
5号培养基滤取黄豆滤液后,以黄豆滤渣替换黄豆培养基中黄豆,其它成分、含量不变(表2)。
1.2.1 TP26固体培养基的筛选和优化
将供试培养基配制成平板,每个配方重复5皿,用打孔器取长势良好TP26菌盘一片(Ф=8 mm),无菌条件下接种于平板中央,然后置于25 ℃恒温培养箱中倒置培养。每天同一时间测量菌落直径,并记录菌丝生长情况,当有1皿的菌丝生长满皿时,停止试验。
1.2.2 TP26黄豆-葡萄糖固体培养基优化
培养方法同 1.2.1,每天同一时间测量菌丝生长速度,并记录菌丝生长情况,当有一皿的菌丝长满皿时,停止试验。
1.2.3 TP26液体发酵培养基的优化
将8种供试培养基装于250 ml三角烧瓶中(150 mL/瓶),每种培养基3个重复,每瓶接种3片长势良好TP26菌盘(Ф=8 mm),使其菌丝朝上悬浮于液面上,25 ℃静止培养24 h后置于160 r/min旋转式摇床25 ℃振荡培养8 d,初始pH值为5.8。菌丝生物量测定方法:将当天取出的每瓶发酵液过滤,收集菌丝体用蒸馏水冲洗残留培养液,置于60 ℃干燥箱内干燥至恒重,分析天平称重。
图1 唐平26在不同培养基上菌丝生长情况(7 d)
表3 供试培养基对TP26菌丝生长影响
TP26菌丝在 7种培养基上均能生长,但是生长速度及菌丝长势明显不同。其中菌丝生长最快的是配方4、5和6,菌丝的生长速度达到5.0 mm/d-5.2 mm/d,但4和6培养基上的菌落菌丝纤细,气生菌丝稀疏,而菌生长落速度和气生菌丝适中;1和2号培养基上菌丝洁白浓密并扭结成菌丝团,菌丝粗壮,但是菌落生长速度仅为3.6 mm/d和3.7 mm/d,菌丝生长量较差(图1和表3)。因此,5号培养基(黄豆-葡萄糖培养基)可作为TP26的优化培养基。表明黄豆成分有利于增强食用菌的生长势。
图2 TP26在不同供试液体培养基中的菌丝体生物量
含葡萄糖的培养基普遍长势良好,获得菌丝生物量高,容易被TP26吸收利用。TP26菌丝体在5号培养基(黄豆-葡萄糖培养基)生物量远高于其他培养基,菌丝生物量可达到0.82 g/100 ml,每100 ml培养基的菌丝生物量比其它供试培养提高0.37 g-0.79 g(干重)。改良土豆培养基的菌丝生物量也较高,菌丝生物量可达到0.45 g/100 ml,与平板培养实验中菌丝长势结果吻合;最后选定黄豆-葡萄糖(5号)为TP26最适的液体发酵培养基。
由于黄豆所含成分能够增强TP26的生长势,试验以黄豆渣为材料制备TP26的固体培养基(表4)。试验发现随着黄豆渣浓度的增加而增加,菌丝逐渐浓厚、粗壮;当豆渣浓度增大到14%时,菌落的生长速度和菌落状态达到最优(图1 G3),当豆渣浓度超过14%时,食用菌菌落形态没有明显增强,反而生长速率略有下降(表4),因此,G3培养基为TP26最适固体培养基。
表4 黄豆滤渣培养基对唐平26菌丝生长影响
由于黄豆渣在液体培养基制作过程中容易产生大量沉淀,因此,黄豆滤液-葡萄糖培养基可以作为最优的液体培养基。TP26对黄豆浸提液的利用较好,菌丝生长快,菌丝生物量最高,这和孟艳琼[12]等的研究一致。在以黄豆渣配制的固体培养基中,TP26菌落周围出现了透明圈,以及黄豆-葡萄糖液体培养基在发酵后期发酵液越来越澄清,推测可能是菌丝体在生长过程中不断分泌胞外酶分解基质的原因[9]。由于黄豆成分复杂,除了含有丰富的蛋白质外,还含大量的脂肪、碳水化合物及无机盐类、维生素类和氨基酸类[13],这些成分是否对菌体生长有促进作用,还有待进一步研究。但以黄豆渣为培养基成分显著增强了TP26的生长势。以TP26菌株为供试菌株进行平菇培养基筛选的试验表明:黄豆滤液-葡萄糖培养基(5号)和黄豆渣-葡萄糖培养基(G3)中的平菇生长状态优于其它的培养基,可作为TP26的最优固体培养基;该培养基的开发实现了黄豆成分的全利用,降低了生产过程中的成本消耗。
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