斑玉蕈菌包理化指标与其成熟度之间的关系*

张职视，林 辉，王丽芬，陈桂珍，赖淑芳，詹森然，李佳欢，孙淑静，，胡开辉，**

（1.福建农林大学生命科学学院，福建 福州 350002；2.福建农林大学 （古田）菌业研究院，福建 古田 352200）

斑玉蕈菌包理化指标与其成熟度之间的关系*

张职视1，林 辉2，王丽芬2，陈桂珍2，赖淑芳1，詹森然1，李佳欢1，孙淑静1，2，胡开辉1，2**

（1.福建农林大学生命科学学院，福建 福州 350002；2.福建农林大学 （古田）菌业研究院，福建 古田 352200）

斑玉蕈（Hypsizygus marmoreus）栽培过程中菌包培养需要较长的后熟期。目前判定菌包成熟度尚无统一指标，仅凭借生产经验，影响斑玉蕈生产稳定性和出菇的一致性。该研究分析斑玉蕈菌包不同培养时间，其菌包理化指标与出菇产量之间的关系。结果表明，菌包培养120 d左右，菌包上、中、下各部分pH值、还原糖含量等指标都趋于一致，此阶段出菇的产量最高，达516.7 g·袋-1。该研究旨在为建立科学可靠的斑玉蕈菌包成熟度判断方法提供参考，对工厂化生产的高效及稳定性具有现实指导意义。

斑玉蕈；理化参数；生物学效率

斑玉蕈 [Hypsizygus marmoreus(Peck)Bigelow H E]是近年来福建省工厂化生产的重要品种之一。菌包成熟度是斑玉蕈栽培过程关键影响因子之一。目前国内外的研究主要集中在其生物学特性[1]、遗传育种[2-3]、子实体营养物质及生理活性物质[4]、原材料的开发与栽培特性[5-9]、酶活性和蛋白质组[10-11]等方面，但对栽培过程中关键影响因素——菌包成熟度的判断指标缺乏系统研究。由于斑玉蕈是一个低温结实性品种，在栽培生产中发菌较为缓慢，后熟培养时间长，生产周期高达120 d～150 d以上[12]。发菌时间长短表现为菌包是否成熟，菌包成熟度不够会导致产量低下甚至不出菇，产量不稳定，商品价值低；菌包过于成熟，造成栽培周期长，增加企业的生产成本。由于目前国内工厂化生产斑玉蕈过程中，其菌包成熟度缺乏有效判断依据，主要凭借生产经验，造成工厂化生产出菇不整齐，稳定性差。因此有学者已经对不同栽培时间瓶装斑玉蕈失重和含水量，与出菇产量和质量的关系进行了研究[13-14]，但未见利用pH等理化指标进行成熟度判定的相关报道。本研究通过观察不同发菌时间斑玉蕈菌包外观变化，探究理化指标对斑玉蕈现蕾、出菇速度、子实体品质和产量的影响，从而为建立科学的判断菌包成熟度方法提供参考，为设定斑玉蕈标准化生产的栽培参数提供有力证据，这对斑玉蕈工厂化生产的高效稳定具有重要现实意义。

1　材料与方法

1.1供试菌包

供试斑玉蕈（闽真2号）菌包，来源于福泉鑫食用菌有限公司与福州力生食用菌有限公司。

1.2菌包制作方法与出菇管理

生产菌包配方：棉籽壳48%、木屑10%、甘蔗渣10%、麦麸20%、玉米粉5%、豆粕5%、石灰2%，含水量63%。用自动装袋机装袋。每袋装料干重500 g，湿重1 250 g。灭菌温度121℃，时间120 min，冷却至料温18℃～20℃后接入栽培种，置于25℃、相对湿度60%发菌房黑暗培养，发菌60 d菌丝长满后，继续培养一定时间。

出菇条件：16℃～19℃，湿度95%～98%，无光照，不通风3 d；13℃～16℃，湿度90%～95%，CO2浓度控制在2 700 μL·L-1，每2小时光照2 min至原基形成，时间约7 d；13℃～16℃，湿度90%～95%，CO2浓度控制在2 400 μL·L-1，无光照，培养至钉头状菇蕾2 cm～4 cm，时间约7 d，形成2 mm～4 mm菌盖；13℃～16℃，湿度从90%开始，随着菇长大逐渐加大至95%，CO2浓度控制在7 000 μL·L-1，无光照培养至采摘，时间约10 d。整个出菇时间约27 d。

1.3不同成熟度斑玉蕈菌包出菇及生物学效率测定

接种培养料，培养60 d、70 d、80 d、90 d、100 d、110 d、120 d、130 d、140 d后搔菌，每个处理各24袋，每8袋为一个重复。放入同一出菇房进行出菇管理，定时观察菌袋出菇情况，记录菌丝恢复料面泛白时间、原基形成时间、采摘时间、产量以及出菇品质等数据，进行对比分析，观察培养时间对斑玉蕈出菇的影响。

1.4斑玉蕈菌包外观判断指标

随机选取相同发菌房内刚接完种的24袋菌包，每8袋为一个重复。每隔5 d称量菌包重量，测量菌丝长度以及菌包软化长度，观察菌丝颜色变化。从而确定不同培养时间菌包重量、菌丝生长速度、菌包弹性变化以及颜色变化程度。

1.5斑玉蕈菌包理化指标测定

1.5.1样品处理

称取菌包重量为1 250 g的同一批次刚接完种的菌包27袋，待菌包培养至60 d时，每隔10 d取3个菌包作为3个重复的试验样品。将菌包每隔6 cm等分成上、中、下三部分。将各部分培养料放入不锈钢盆中用手充分揉捻均匀，精确称取10 g培养料于50 mL烧杯中，加40 mL蒸馏水于25℃摇床150 r·min-1摇匀2 h，取液体置于50 mL离心管，9 000 r·min-1离心15 min，上清液即为提取液，用于测定pH等理化指标。另称取20 g栽培料于平皿中，80℃烘干至恒重，用于测定含水量与总糖含量。

1.5.2总糖含量测定

总糖含量测定参照GB/T 9695.31-2008[15]。

1.5.3还原糖含量测定

还原糖含量测定参照尹建雄等的方法进行[16]。

1.5.4可溶性蛋白含量测定

可溶性蛋白含量参照牛建峰等的方法进行[17]。

1.6数据处理

实验数据采用DPS软件LSD多重比较法进行单因素方差分析，用Excel软件进行绘图。

2　结果与分析

2.1斑玉蕈菌包外观指标变化

自接种至满袋过程中，斑玉蕈菌包转色情况见图1～图4。

图1　菌包培养期间斑玉蕈菌丝生长情况Fig.1　Hypha growth of H.marmoreus bag after different incubation time

图2　培养期间斑玉蕈菌包的转色变化Fig.2　Changes in color of H.marmoreus bag after different incubation time

图3　斑玉蕈菌包培养期间距底部6cm处的横截面图Fig.3　Cross section diagrams from 6cm to bottom of H. marmoreus bag after different incubation time

图4　斑玉蕈培养期间菌包软化长度变化Fig.4　Changes in elastic length of H.marmoreus bag after different incubation time

由图1可以看出，在斑玉蕈接种后，随着培养时间的延长，菌丝生长速度逐渐加快，菌丝活性提高。45 d～55 d后，菌丝生长速度达到最快，平均每天可以增长0.64 cm；60 d前后菌丝生长速度趋于平缓并长满菌袋，菌包的颜色呈浅白色。随着菌袋继续培养，菌袋颜色逐渐由浅白变成浓白色；进入后熟期后，再由浓白色逐渐变成浅黄色；之后由浅黄色逐渐加深（图2）。菌包内靠近接种棒的菌丝首先变黄，由圆心逐渐向外扩散，到110 d左右菌包横截面全部变成黄色（图3）。随着菌包内的养料被逐渐分解，菌袋从上而下变得越来越软，最终整个菌包软化，到后熟期后变化最为明显（图4）。软化长度指袋口至软化下缘的距离。菌袋变黄和软化程度是现今斑玉蕈工厂判别菌包成熟的重要指标，通过菌包弹性变化统计可以很好地为斑玉蕈菌包成熟提供科学数据支持。

2.2斑玉蕈菌包理化指标的变化

2.2.1重量及总糖含量变化

斑玉蕈菌包培养过程中重量及总糖含量变化情况见图5。

图5　菌包重量和总糖含量随斑玉蕈培养时间的变化Fig.5　Relationship between weight,total sugar content of H. marmoreus bag and incubation time

由图5可以看出，菌包重量和总糖含量随着培养时间延长逐渐降低。其中在140 d内重量一共减少136 g，0～60 d重量减少81 g，60 d～140 d重量减少55 g。重量减少原因总体分为两部分，一是呼吸作用产生的CO2以气体的方式逸出菌包，使发菌房CO2浓度升高；二是呼吸作用产生的水分使菌包含水量增大，随着菌包内外部的水势差逐渐增大，水汽逸出菌包的量逐渐增大。

总糖含量0～60 d内减少较快，但是80 d之后减少比较缓慢。因为菌包前期代谢旺盛，消耗碳源较快；后期代谢减弱，消耗碳源速度降低，因此后期变化平缓，这与菌包的重量变化相符。因此通过菌包重量及总糖含量变化的统计也可以为菌袋成熟度的判别提供一定依据。菌包内的总氮应该是不变的，因为氮元素无法像碳元素那样经过呼吸作用转化成CO2逸出菌包。

2.2.2还原糖含量变化

真菌对纤维素、木质素等碳水化合物不能直接利用，需要借助相应的降解酶降解成还原糖再进行利用，因此还原糖的变化体现了真菌对碳水化合物的供应和转化能力。斑玉蕈菌包培养过程中还原糖随培养时间变化情况见图6。

图6　菌包的还原糖含量随斑玉蕈培养时间的变化Fig.6　Relationship between reducing sugar content of H. marmoreus bag and incubation time

由图6可以看出，菌包培养0～110 d时，还原糖含量随培养时间增加而不断增多，逐渐积累，其中上部＞中部＞下部。前期菌丝生长代谢旺盛，碳水化合物转化快，产生足量的还原糖为生殖生长提供充足的养料基础。培养至110 d，还原糖含量开始下降，但上、中、下部差异不明显，说明斑玉蕈菌丝对碳水化合物的供应和转化能力减弱，已没有足够的原料供给菌丝继续生长繁殖，此时菌包完全成熟。因此菌包还原糖变化的统计分析可以作为斑玉蕈菌包成熟的科学判断依据。

2.2.3可溶性蛋白含量变化

真菌的新陈代谢是通过对外界碳水化合物的分解利用而进行的。外界碳水化合物的分解利用又主要通过真菌分泌到胞外基质降解酶的分解作用，因此基质降解酶是胞外可溶性蛋白的重要组成部分。胞外可溶性蛋白的变化反应了真菌对基质的分解利用能力。斑玉蕈菌包培养过程中可溶性蛋白含量的变化见图7。

图7　菌包可溶性蛋白随斑玉蕈培养时间的变化Fig.7　Relationship between soluble protein of H.marmoreus bag and incubation time

由图7可见，刚灭完菌的菌包可溶性蛋白含量很低，经过60 d菌丝长满菌袋过程中逐渐上升至最高点，之后又缓慢下降，至120 d后基本保持不变，维持稳定状态。菌包前期菌丝生长增殖旺盛，对养分需求量大，需要分泌大量的胞外酶来降解培养料中的基质，进而为菌丝生长提供原料与能量，可溶性蛋白含量增加。培养60 d～70 d后，随着原料的利用，菌袋中碳水化合物减少，菌丝生长分裂减缓，对养分的需求量降低，胞外酶逐渐减少，有部分降解成为菌丝代谢原料，导致可溶性蛋白含量不断减少。因此胞外蛋白含量的变化反应了菌包原料利用程度和菌丝代谢情况，培养过程中胞外可溶性蛋白的数据可以作为菌包成熟度的重要判断依据。

2.2.4含水量变化

斑玉蕈菌包培养过程中含水量随培养时间变化情况见图8。

图8　菌包含水量随斑玉蕈培养时间的变化Fig.8　Relationship between water content of H.marmoreus bag and incubation time

由图8可以看出，菌包在培养过程中含水量不断上升。究其原因在于菌丝通过呼吸分解培养料中的有机质，从而满足生长过程中需要的大量能量，同时生成水和CO2，因此含水量逐步上升。

2.2.5pH值变化

斑玉蕈菌包培养过程中pH值随培养时间变化情况见图9。

图9　菌包pH值随斑玉蕈培养时间的变化Fig.9　Relationship between pH value of H.marmoreus bag and incubation time

由图9可以看出，刚灭完菌的菌包原始pH值上、中、下部差别不大，基本都在6.5左右；但是培养60 d后，菌包pH值呈现上部＜中部＜下部的梯度，相比于原始菌包上部pH有所下降，初步认定为由于菌丝生长过程中产生酸性初级代谢产物来形成利于菌丝生长的偏酸性环境，中部和下部pH值有所上升，可能是发菌过程中菌包长时间垂直放置导致不溶性的石灰沉降，从而引起中部和下部pH值上升，并且下部pH值更大；60 d～110 d培养过程中，中、下部pH值逐渐下降并趋于平缓，估计也是由于菌丝生长代谢分泌酸性物质引起的。推测当菌包上、中、下部pH值趋于一致时，菌包后熟完成，这与出菇试验结果110 d～120 d产量较高相符。120 d后各部分pH值又有相应波动，但是变化都不大，维持在5.7左右，有时pH值有所上升，可能是由于菌丝生长后期产生碱性次生代谢产物的缘故。

2.3菌包成熟度与生物学效率关系

斑玉蕈菌包培养过程中，不同培养时间对出菇的影响见表1。

表1　不同菌包培养时间对斑玉蕈出菇的影响Tab.1　Effect of different incubation time on fruiting of H. marmoreus

由表1可以看出，菌包培养时间60 d～140 d，对菌丝恢复泛白时间无影响，但是对原基形成时间和采摘时间有显著影响。菌包培养时间130 d～140 d，出菇原基形成时间只需要8 d，采摘时间也只要27 d；而菌包培养时间60 d，原基形成时间长达12 d，采摘时间需要32 d。菌包不同培养时间出菇产量各不相同，菌丝培养时间60 d～110 d，子实体产量和生物学效率随培养时间的增加而提高；可见，斑玉蕈菌包的后熟过程是必需的，对产量和生物学效率有显著影响。菌包培养时间110 d～140 d，产量和生物学效率则随培养时间的增加变化不明显，但是随着菌包培养时间增加，生产成本不断加大。生物学效率随培养时间不断增加，120 d达最大峰值92%左右，这是因为随着培养时间提高，对培养料的充分利用，营养积累达到最大值，出菇生物学效率最高。不同菌包培养时间对斑玉蕈出菇外观的影响见图10。

图10　不同菌包培养时间对斑玉蕈出菇外观的影响Fig.10　Effect of different incubation time on appearance of H. marmoreus

由图10可以直观地看出，不同菌包培养时间出菇外观有明显的差别，出菇时间不影响子实体色泽。其中菌包培养60 d～90 d，朵型明显小而且长度不够，大部分菇都小于成品菇（最小8 cm）的长度要求，成品率低。菌包培养110 d后朵型好看，色泽通透。不同菌包培养时间对斑玉蕈出菇品质的影响见表2。

表2　不同菌包培养时间对斑玉蕈子实体品质的影响Tab.2　Effect of different incubation time quality of H.marmoreus

从表2可以看出，菌包培养60 d和70 d，出菇子实体整齐度差，质地稍硬。培养时间加长对子实体菌盖厚度和子实体含水量影响也不显著，但是对菌盖大小和菌柄柄长度有影响，菌包培养60 d～80 d，子实体菌柄长度偏短。

3　讨论

本研究采用工厂化生产中的斑玉蕈菌包作为试验材料，采用经典的苯酚-硫酸法、DNS法、Bradford法等，设置平行和对照并进行显著性分析，其结果真实可靠。试验结果表明，菌包后熟期不足导致原基形成晚，采摘时间推迟，成品率低下；后熟期过长时产量增加不明显，并且增加了企业生产成本。因此本研究可为建立斑玉蕈菌包成熟度判定方法提供参照，为斑玉蕈工厂化生产过程中选择正确出菇时间提供理论支持，为降低企业生产成本和出菇盲目性，提高工厂化生产效益奠定基础。

菌袋菌丝体生长阶段，是菌丝体生理成熟度不断提高和积累的过程。在环境条件适宜，培养料的营养配比得当，料水气比例适宜，菌种优良的前提下，斑玉蕈培养期间的一切变化都有一定的规律，完全可以根据前期表现预测后期表现。进入后熟期后菌包由上而下逐渐变软变黄，因为上部氧气含量高，呼吸旺盛，菌包基质降解时间长，因此上部先变软，并且衰老的菌体分泌一些次生代谢产物使菌包颜色变黄。

重量和总糖含量逐渐降低、含水量逐渐升高说明菌丝通过呼吸分解培养料中的有机质，从而生成水和CO2，由出菇结果可知栽培料含水量需要达到68%以上时，出菇产量才高，这与相关报道结果一致[12]，但是瓶装与袋装栽培之间还是存在差异[14]。

可溶性蛋白含量先升高后逐渐降低说明菌包前期菌丝生长增殖旺盛，对养分需求量大，需要分泌大量的胞外酶来降解培养料中的基质，为菌丝生长提供原料与能量。可溶性蛋白含量增加，随着原料的利用，菌袋内碳水化合物减少，菌丝生长分裂减缓，对养分的需求量降低，胞外酶逐渐减少，有部分降解成为菌丝代谢原料，导致可溶性蛋白含量不断减少。

前期还原糖含量逐渐上升并且上部＞中部＞下部，后期稍有降低但上、中、下部差异不明显，因为前期菌丝生长代谢旺盛，为生殖生长产生足量还原糖，还原糖逐渐积累，后期斑玉蕈菌丝对碳水化合物的供应和转化能力减弱，没有足够的原料供给菌丝继续生长繁殖。

培养前期菌包上部pH有所下降，中、下部pH有所升高，进入后熟期后上、中和下部pH逐渐降低并趋近于5.7。这是因为菌丝生长过程中产生酸性初级代谢产物来形成利于菌丝生长的偏酸性环境，当菌包上、中、下部的pH值均一时，出菇品质好，产量高。

从菌包培养过程中斑玉蕈的理化指标变化可以看出，菌包培养60 d～90 d这段阶段，各项理化指标变化都较大，此时菌丝生长处于旺盛阶段；菌包培养110 d～120 d，各项理化指标都相对较平稳，说明此时菌丝生长已经基本达到生理后熟期；菌包培养超过130 d，各项理化指标又有大幅度变化，此时菌丝生长超过一定的成熟度，产量有相应的下降。因此可以推测，菌丝生长的周期一般在120 d左右。菌包培养未达到后熟期对斑玉蕈产量会有影响，超过后熟期对斑玉蕈产量也有一定的影响。

研究斑玉蕈菌包培养时间对菌丝体生长阶段培养料理化指标变化规律的意义在于：一是掌握菌丝体生长阶段理化指标的变化规律，有助于对生产过程进行监控，及时发现问题、提前解决问题，最大程度地降低斑玉蕈生产周期长而带来的风险；二是根据该变化规律，能够对新工艺、新技术的开发提供较为快捷的判断标准或参考，缩短新技术开发周期、降低开发成本；三是把研究斑玉蕈菌丝体生长阶段理化性质变化规律的方法应用到其他菇类上，有助于提高对这些菇类生物学特征的进一步认识，更好地指导生产。

[1]刘建中，孙淑静，胡开辉，等.真姬菇融合菌株生物学特性及生产性能的研究[J].中国食用菌，2010，29（3）：22-25．

[2]董岩，陈辉，赵明文，等.真姬菇栽培菌株的ITS和SSR分析[J].上海农业学报，2009，25（3）：59-64．

[3]胡开辉，刘建中，孙淑静，等.斑玉蕈育种中漆酶转化体系建立的初步研究[J].菌物学报，2010（4）：528-535.

[4]林忠宁，陈敏健，刘明香，等.真姬菇菇脚和菌糠氨基酸含量测定及营养评价[J].中国食用菌，2012，31（2）：44-46.

[5]沙春娥，李富得，王振坤.利用油橄榄冬剪枝栽培真姬菇试验[J].食用菌，2010（4）：35.

[6]苏启苞，刘传森.利用木薯、木薯渣栽培真姬菇试验[J].中国食用菌，2008，27（4）：59，61.

[7]程继红，冯志勇，高君辉.米糠添加量对真姬菇产量和品质的影响[J].食用菌学报，2004，11（1）：42-45．

[8]黄忠英．金针菇废菌料栽培真姬菇试验[J].食用菌，2014（4）：30-31.

[9]孙淑静，颜松，胡开辉.斑玉蕈不同菌种类型的生产性能[J].河南科技大学学报，2010，31（1）：66-69.

[10]胡开辉，黄贵英，颜松，等.斑玉蕈低温胁迫下菌丝体酶活变化及差异蛋白质组学研究 [J].菌物学报，2009，28（4）：584-590.

[11]郭艳艳，阮玲云，冯宏昌，等.不同营养条件下斑玉蕈菌丝生长及产酶特性[J].菌物学报，2014（3）：697-705.

[12]胡开辉，出小平.外界因子对蟹味菇菌丝特性的影响[J].中国食用菌，2008，27（2）：16-18.

[13]程继红，冯志勇，高军晖.栽培种培养时间对斑玉蕈产量和质量的影响[J].食用菌学报，2003，10（2）：45-49.

[14]高君辉，冯志勇，陈辉.斑玉蕈培养时间与栽培料失重、含水量和产量的关系[J].食用菌学报，2008，15（3）：23-26.

[15]GB/T 9695.31-2008，肉制品总糖含量测定[S].

[16]尹建雄，卢红，谢强，等.3，5-二硝基水杨酸比色法快速测定烟草水溶性总糖、还原糖及淀粉的探讨[J].云南农业大学学报，2007，22（6）：829-833，838.

[17]牛建峰，王广策，曾呈奎，等.带形蜈蚣藻多糖和可溶性蛋白含量测定及藻红蛋白分析鉴定[J].海洋科学，2006，30（8）：50-53.

Relationship between Physical and Chemical Indicators and Maturity of Hypsizygus marmoreous

ZHANG Zhi-shi1,LIN Hui2,WANG Li-fen2,CHEN Gui-zhen2,LAI Shu-fang1, ZHAN Sen-ran1,LI Jia-huan1,SUN Shu-jing1,2,HU Kai-hui1,2
(1.College of Life Sciences,Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China; 2.Gutian Edible Fungi Research Institute,Fujian Agriculture and Forestry University,Gutian 352200,China)

Hypha growth of Hypsizygus marmoreus in a bag takes a long time to mature as an industrialized edible mushroom. Its production stability and consistency would be affected as a result of no unified index to determine its maturity.The relationship between physical and chemical indicators and the biological efficiency of H.marmoreus in different incubation time were analysed.The results showed that cultured about 120 days,indicators like pH and reducing sugar content in the various parts of the fungi bag were consistent.The production at this period was up to 516.7 g·bag-1.This research will provide a refrence to a scientific and reliable maturity judgment method for H.marmoreus.

Hypsizygus marmoreus;physical and chemical indicators;biological efficiency

S646.9A1003-8310（2015）05-0053-07

10.13629/j.cnki.53-1054.2015.05.014

福建省高校产学合作科技重大项目（K52136001）；福建省种业创新与产业化工程项目（K8114002A）；福建省食用菌产业技术重大研发平台（K5114001A）。

张职视（1991-），男，在读硕士研究生，主要研究方向为食用菌开发与利用研究。E-mail:746830163@qq.com.

**通信作者：胡开辉（1962-），男，学士，教授，主要从事食用菌栽培与遗传育种研究。E-mail:2692609765@qq.com

2015-06-10