西南地区优良黑木耳品种筛选和活性成分研究

2017-03-08 07:07陈祖琴李文治何文江黄文丽
微生物学杂志 2017年6期
关键词:耳片麦角甾醇

金 鑫, 陈祖琴, 李文治, 何文江, 黄文丽*

(1.四川省农业科学院 生物技术核技术研究所,四川 成都 610066;2.无限极(中国)有限公司,广东 江门 529156)

黑木耳(Auriculaiaauricula(L.ex Hook.)Underwrd)又称木耳,为木耳科木耳属真菌,是一种生长在朽木上的腐生菌[1]。其子实体含有高蛋白、丰富的维生素以及人体必需的微量元素和各种矿质元素,是一种营养丰富的食用菌[2]。同时黑木耳还具有较高的药用价值,其体内含有较高的活性成分多糖和麦角甾醇[3],其多糖具有抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗氧化、防衰老等作用[4-5],麦角甾醇作为一种安全、营养、滋补的天然产物能够提高免疫力,还能抑制肿瘤细胞生长[6-7],同时具有一定的利尿功效[8]。我国黑木耳主要栽培区域在东北、湖北、西南地区等地,西南地区主要以椴木栽培为主,随着黑木耳生产快速发展,菌林矛盾日益显现,栽培量逐年降低,急需发展代料栽培。近几年,四川地区代料栽培规模开始不断扩大,但由于黑木耳栽培品种较多,不同的品种有不同的栽培特性,且同一品种在不同地区栽培其品质存在较大差异,给黑木耳生产造成严重影响[9]。目前,四川地区还没有适宜的代料栽培主栽品种,本研究引进各地优异的栽培品种,通过不同品种栽培试验,从产量、农艺性状以及多糖和麦角甾醇含量等方面对品种进行综合评价,筛选出适合西南地区栽培的优良品种,为菇农提供优良的菌种,促进黑木耳代料栽培规模化生产,提高菇农收益。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌种来源 916为湖北地区主栽品种,来自湖北随州食用菌研究所;新科5号为江浙地区主栽品种,来自浙江丽水农业科学院;黑衫、草优为东北地区主栽品种,来自牡丹江宏大食用菌研究所;8808为黑龙江地区主栽品种,来自上海市农业科学院。试验地点在四川省德阳市食用菌专家大院,时间为2016年1~9 月。

1.1.2 培养基 母种培养基:马铃薯200 g,蔗糖20 g,琼脂20 g,磷酸二氢钾3 g,硫酸镁1.5 g,加水至1 L;原种培养基(质量分数,%):麦粒98,石膏2;栽培种培养基(质量分数,%):木屑60,玉米芯15,棉籽壳15,麸皮8,蔗糖1,石膏1。

1.2 方法

1.2.1 实验设计 试验共设A~F五个处理,分别为916、新科5号、黑衫、草优和8808,每个处理相互间进行对照分析,每个处理100袋,3次重复。菌袋为17 cm×33 cm×0.005 cm的聚乙烯塑料袋,平均每袋装栽培料干重0.5 kg。

1.2.2 灭菌、接种 采用常压灭菌,灭菌18 h,灭菌后待菌袋降温至30 ℃以下时,搬入接种室在无菌条件下接种。

1.2.3 发菌期管理 将接种后的菌袋及时放入发菌室进行管理,发菌温度为20~25 ℃,湿度 55%~65%,保持室内清洁卫生,每天观察记录菌丝生长情况,及时清除污染菌袋。当菌丝长满菌袋再培养1周后,进行开孔出耳。

1.2.4 出耳管理 待开孔处愈合后进行分床,分床完毕3 d后可开始喷水,后期根据产地湿度进行短时喷水,气温低时白天喷水,气温高时则早晚喷水,保持空气相对湿度为85%~90%。

1.2.5 观测记录内容 菌丝特性观测及耳片农艺性状测量:发菌期间观测各菌株的生长情况,用游标卡尺测量黑木耳子实体农艺性状;多糖含量测定:将黑木耳干品进行粉碎过80目筛备用,80%酒精浸泡24 h,滤去酒精后再加水按料液比1∶60混匀进行高压提取,条件为121 ℃、60 min,离心去沉淀,上清加8倍95%乙醇,醇沉24 h后离心,沉淀自然风干,最后采用苯酚-硫酸法对黑木耳多糖含量进行测定[10];麦角甾醇含量测定,准确称取黑木耳粉末样品1 g,置于50 mL离心管中,加入20 mL甲醇,超声处理(功率220 W,频率50 kHz)1 h,冷却后再加甲醇补足减轻重量,摇匀,过滤,取滤液用HPLC测定[11]。

2 结果与分析

2.1 不同品种黑木耳菌丝形态

由表1可以看出,各品种的菌丝生长速度存在显著差异,菌丝生长速度最快的为916,平均生长速度达到5.3 mm/d;生长速度最慢的为8808,平均生长速度为3.37 mm/d;916品种菌丝长势最强,但菌丝生长圈不整齐,前段菌丝稀疏;8808菌丝长势最弱,但菌丝生长圈整齐,菌丝浓密,洁白。通过对菌丝生长形态性状观测,菌丝的洁白、浓密程度跟菌丝的生长速度相关,生长速度慢的品种其菌丝相对洁白、浓密、整齐。综合菌丝生长速度、长势和外观分析916品种表现最好。

表1 不同品种黑木耳菌丝形态

注:同列数据后不同小写字母表示P<0.05水平的差异显著性,表3同;“+”表示长势最弱,“++”表示长势较弱,“+++”表示长势中等,“++++”表示长势旺盛

2.2 不同品种的耳片特性

由图1和表2可以看出,5个黑木耳品种子实体耳片饱满程度较高,新科5号和黑衫两个品种颜色最黑,其次为916和8808,草优为褐色,5个品种背面皆有绒毛。916、新科5号、草优和8808耳片形状为菊花型,而黑衫耳片形状为单片状。由表3可以看出,单朵耳片黑衫最长,8808最短;鲜耳片厚最厚的为916,最薄的为8808;从产量和转化效益上看916最高,其次为8808,除了草优品种外其余4个品种转化效益都达到了7%以上。综合耳片农艺性状和产量分析,916品种表现最好。

表2 不同品种黑木耳耳片特性

注:“+++++”表示程度高,“++++”表示程度一般,“+++”表示程度弱,“++”表示程度差,“+”表示程度最差

表3 不同品种黑木耳耳片性状及产量

图1 不同品种黑木耳子实体Fig.1 Different varieties of Auricularia auricula fruit bodiesA:品种916;B:新科5号;C:黑衫;D:草优;E:8808A: 916;B: Xinke 5;C: Heishan;D: Caoyou;E: 8808

2.3 黑木耳分级筛选及效益分析

黑木耳鲜耳晒干后,按照子实体的外形特征及固形物含量对黑木耳进行分级,等级标准见表4,黑木耳分级筛选结果见表5。由表5可以看出,新科5号和草优两个品种一级比重占60%以上,其次为黑衫、916和8808;而8808二级比重占50%以上,916三级比重占45.04%。综合不同等级比重分析,新科5号>草优>黑衫>8808>916。表6为不同黑木耳品种的栽培效益分析,黑木耳价格以2016年10月份市场价80元/kg计算,从纯收益上可以看出916品种效益最高达到1.39元/袋。

表4 黑木耳的外形等级标准

表5 黑木耳分级筛选结果

表6 黑木耳栽培效益分析

2.4 不同品种黑木耳多糖和麦角甾醇含量分析

由图2可以看出,黑木耳多糖得率最高的为916,最低的为8808,多糖得率顺序为916>新科5号>草优>黑衫>8808。由于黑木耳中含大量胶质,相对于其他食用菌其多糖得率较高。从图3看出,916、新科5号、黑衫、8808其麦角甾醇得率差异较小,均在1.10%~1.14%之间,最低的为草优品种其得率仅为0.77%。综合黑木耳不同品种活性成分多糖和麦角甾醇得率分析,916和新科5号表现最好,两者间无显著差异。

图2 不同品种黑木耳多糖得率Fig.2 Contents of polysaccharide indifferent varieties of Auricularia auricula

图3 不同品种黑木耳麦角甾醇得率Fig.3 Contents of ergosterol indifferent varieties of Auricularia auricula

3 讨 论

根据5个黑木耳品种代料栽培试验结果,分别从菌丝生长速度、长势、外观和子实体农艺性状及产量等方面进行分析,得出916品种无论是从菌丝还是子实体性状、产量方面分析都是表现最好的。而根据不同等级比重分析,916在5个品种中表现最差,主要是因为916品种耳片长势较快,为了统一采收时间而延迟采收,导致大部分耳片较大,在晒干装袋搬运等过程中易碎而导致其三级比重加大,通过5个黑木耳品种的栽培效益分析,品种916纯收益最高达到1.39元/袋。最后从子实体提取的活性成分多糖及麦角甾醇得率分析916和新科5号表现最好。根据本研究得出916品种非常适合在西南地区代料栽培。

西南地区特别是秦巴山区森林覆盖面积广,野生种质资源非常丰富[12],黑木耳栽培在西南地区农业中占有一定的地位,其中以秦巴山区四川广元青川、绵阳、达州、巴中为主。因其主要是椴木栽培,随着菌林矛盾的加大和国家政策的限制,应逐渐从椴木栽培转向代料栽培,但至今却没有适宜当地代料栽培的黑木耳优良品种,且当地的品种经过多年栽培,品种活性早已退化,产量大幅降低,其品质难以达到优质安全的标准。黑木耳栽培的关键控制点不仅在于优良的品种还必须满足品种的高活性,目前市面上的黑木耳品种杂乱繁多,导致菇农在选种上有一定的困扰。本研究收集全国黑木耳主产区主栽品种,通过品比试验及活性成分含量分析为西南地区筛选出适宜的黑木耳代料栽培品种。由于适宜不同地区栽培的优良品种有着各自不同的生活特性,将5个优良品种引种到西南地区进行代料栽培,其栽培特性可能需要一个适应过程,还需进一步进行栽培品比试验。

黑木耳多糖和麦角甾醇是黑木耳最主要的活性物质,具有增强免疫力、降三高、抗氧化、抗肿瘤等生物学功能[13-14],二者含量的高低逐渐成为评价黑木耳品质的一个重要指标。黑木耳多糖和麦角甾醇已成为化学、医学和保健等领域的研究热点[15],并已开发成功能性食品和保健品。今后,不仅要研究筛选和选育高产品种,还应重点研究如何获得高多糖、高麦角甾醇品种,推动黑木耳产业链全面发展。

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