赵照林,杨 杰,骈跃斌,刘 欣,郭 尚
(山西省农业科学院食用菌研究所,山西 太原 030031)
白色金针菇作为金针菇[Flammulina velutipes(Fr.V.)Sing.]的变种,与传统的黄色品系相比,菇体质地鲜嫩柔软,菌盖滑嫩、柄脆,味美适口,口味感觉独特且更富食欲感,外观色泽品相宜人,商品价值高,为金针菇之上品[1-2]。
目前,白色金针菇工厂化生产技术在食用菌生产中较为成熟[3],但在菌种制作方面,国内大部分企业金针菇菌种生产仍采用固体菌种形式。采用固体菌种存在生长周期长、菌龄不一致等缺点[4]。液体菌种具有培养周期短、菌丝体生长条件相同、菌龄一致、出菇整齐、现蕾快、成本低、纯度高、活力强、接种方便和接种效率高等特点,且有利于工厂化、规范化高效率栽培,可解决食用菌集约化生产中的瓶颈制约难题,颇受食用菌行业关注[5]。
近年来,有关金针菇液体菌种培养的研究已有一些相关的报道。但在具体应用方面,只有少数实力强的大型企业能在工厂化生产上应用液体菌种培养金针菇。其主要原因除了设备要求高,技术难度大外,还有工厂化生产的科学配方与合理工艺,以及大规模应用液体菌种的技术尚有进一步提升空间和研究。本研究主要从白色金针菇液体菌种培养基配方优化的角度出发,以期达到采用白色金针菇液体菌种提升生产效益目的。
白色金针菇8903菌株,由山西省晋城市泽州泽地萃绿农开发有限公司提供。
母种培养基:马铃薯(削皮、去眼)200 g、琼脂 20 g、葡萄糖 20 g、蛋白胨 1.5 g、KH2PO43 g、MgSO4·7H2O 1.5 g、VB15 mg、VB25 mg、H2O 1 000 mL。
初级液体菌种培养基:玉米粉2%、麦麸2%、葡萄糖2%、蛋白胨2%、KH2PO40.05%、MgSO40.05%、VB10.005%、VB20.005%,pH自然。
1.3.1 母种活化
将供试母种菌株在超净工作台上接种到经过灭菌的斜面综合培养基上,接约0.5 cm2菌种1块,在恒温培养箱23℃条件下培养至菌丝长满整个试管。选取菌丝洁白、粗壮、长势好、无污染的试管作为下一步供试菌种。
1.3.2 初级液体菌种的制备
在250 mL三角瓶中装入100 mL初级液体菌种培养基,用高压灭菌锅在121℃条件下灭菌30 min,冷却至室温,在无菌环境下接入2块约0.5 cm2的上述供试菌母种块,静置培养24 h,然后在25℃下振荡培养,摇床转速为 200 r·min-1,培养 8 d。
1.3.3 C源、N源优化正交试验
移取生长良好的初级液体菌种,按10%(v·v-1)的接种量接种到装有不同液体培养基的250 mL三角瓶中,三角瓶装液量为100 mL。液体培养基C源、N源根据试验要求按表1配置,无机盐和维生素因子仍按照初级液体培养基百分比配置。每种液体培养基重复3次,在25℃下振荡培养,摇床转速为200 r·min-1,培养 8 d。
试验选用液体培养基中的2种C源和2种N源,分别设置3个不同的水平。利用正交表L9(34)设计试验,利用正交试验设计优化液体培养基中C源和N源的配比,研究探索C源、N源的最佳配比。试验因素水平见表1。
表1 C源、N源优化正交试验的因素及水平Tab.1 Factors and levels of orthogonal experiment about carbon and nitrogen sources in this paper
1.3.4 无机盐、维生素优化正交试验
移取生长良好的初级液体菌种,按10%(v·v-1)的接种量接种到装有不同液体培养基250 mL的三角瓶中,三角瓶装液量为100 mL。液体培养基C、N源按照初级液体培养基百分比配置,无机盐和维生素因子根据试验要求配置(表2)。每种液体培养基重复3次,在25℃下振荡培养,摇床转速为200 r·min-1,培养 8 d。
试验中选用液体培养基中的2种无机盐和2种维生素,分别设置了3个不同的水平,利用正交表L9(34)设计试验,利用正交试验设计优化液体培养基中无机盐和维生素配比,研究探索无机盐和维生素的最佳配比。试验因素水平见表2。
表2 无机盐和维生素优化正交试验的因素及水平Tab.2 Salts and vitamins optimization factors and levels of the orthogonal test in this paper
1.3.5 菌丝干重测定
用60目筛网过滤收集菌丝球,用蒸馏水反复冲洗干净,置于60℃电热恒温鼓风干燥箱中烘干至恒重,用电子天平称量菌丝干重。
不同C源、N源优化正交试验直观分析见表3。
由表3可见,C源、N源最佳水平组合为A2B2C3D1,菌丝体干重为1.963 g/100mL,均高于其他8个处理,与直观分析结果相一致。因而得出白色金针菇液体菌种培养基中最佳C源、N源组合为玉米粉3.0%、葡萄糖1.5%、麦麸2.5%、蛋白胨0.5%。同时,从表3直观分析可以得出上述4种试验因素,对白色金针菇菌丝体干重的影响依次为玉米粉>麦麸>葡萄糖>蛋白胨。
表3 不同C源、N源优化正交试验直观分析Tab.3 Optimized result of C,N sources by the orthogonal experiment
无机盐和维生素优化正交试验直观分析见表4。
表4 无机盐和维生素优化正交试验直观分析Tab.4 Optimized result of salts and vitamins by orthogonal experiment
由表4可见,无机盐和维生素的最佳水平组合为A2B1C2D2,但在试验中并没有出现该组合。验证试验重复3次A2B1C2D2水平组合,菌丝体平均干重为1.980 g/100mL,该数据大于优化试验中的所有水平组合。因而得出白色金针菇液体菌种培养基中最佳无机盐和维生素组合为KH2PO40.10%、MgSO40.05%、VB10.005%、VB20.005%。同时,从表4直观分析可以得出,上述4种试验因素对白色金针菇菌丝体干重的影响依次为 KH2PO4>MgSO4>VB1≈VB2。
本试验采用多因子正交试验对白色金针菇液体菌种培养基的成分配比进行优化。结果表明:主要营养物质对白色金针菇菌丝体干重的影响依次为玉米粉>麦麸>葡萄糖>蛋白胨。当C源、N源比例为玉米粉3.0%、麦麸2.5%、葡萄糖1.5%、蛋白胨0.5%,其菌丝干重最大可达1.963 g/100mL;微量营养物质对白色金针菇菌丝体干重的影响依次为KH2PO4>MgSO4>VB1≈VB2。 当微量营养物质比例为KH2PO40.10%、MgSO40.05%、VB10.005%、VB20.005%,菌丝干重为1.980 g/100mL。
液体菌种培养基中主要营养物质和微量营养物质都对白色金针菇菌丝生长有着重要影响,不同的营养物质对白色金针菇菌丝含量影响不同。在本研究中,玉米粉、麦麸等主要营养物质是优质的C源和N源,与葡萄糖、蛋白胨相比,不仅能提供充分的多层次C源和N源,而且也能提供一些必要的其他营养物质;微量元素对金针菇菌丝生长也存在明显的促进作用,其中K、Mg尤为重要,维生素B也是取得较高菌丝生物量的重要物质。在白色金针菇液体菌种生产中,选择优质的主要营养物质和添加必须的微量营养物质,有利于液体菌种有效物质含量的提高,进而有利于提升液体菌种生产效益和工厂化白色金针菇生产的整体效益。
[1]常明昌.食用菌栽培[M].北京:中国农业出版社,2009.
[2]常明昌.食用菌栽培学[M].北京:中国农业出版社,2003.
[3]阮海东,陈秀娟等.工厂化栽培白色金针菇培养料优化试验[J].食用菌,2007(4):28-29.
[4]马瑞霞,姚献华,魏志华.白色金针菇液体菌种生产技术研究[J].中国食用菌,2005(6):16-17.
[5]王淑芳.金针菇液体培养[J].中国食用菌,1996(6):6-8.
[6]张引芳.食用菌液体菌种生产与应用[J].食用菌,2004(6):11-12.