王庆武 李秀梅 兰玉菲 安秀荣
(泰安市农业科学研究院,山东泰安271000)
黑木耳(Auricularia auricular)是我国传统食用菌[1],目前栽培所用菌种大部分为固体菌种,液体菌种尚未广泛使用[2]。固体菌种生产周期长,菌龄不整齐[3],接种用工多,成本高。与固体菌种相比,液体菌种菌丝生长快,生产周期短[4-5],菌龄一致,接种快,成本低,解决了固体菌种扩大生产中难以同步性发育的问题[6]。因此,黑木耳液体菌种代替传统固体菌种愈来愈受到人们的关注。为培养出优质黑木耳液体菌种,笔者研究以同一培养时间菌丝体生物量为衡量指标,对黑木耳液体菌种培养所需的碳源、氮源、无机盐及维生素进行优化研究,以筛选出最佳配比,为黑木耳液体菌种的培养提供参考。
供试黑木耳菌株:泰安市农科院保藏菌株TH02。
斜面培养基:马铃薯20%(去皮煮汁),麸皮4%(煮汁),葡萄糖2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,琼脂2%,加水1 L。
碳源优化液体基础培养基:蛋白胨0.2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,花生油0.05%。
氮源优化液体基础培养基:葡萄糖2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,花生油0.05%。
1.2.1 母种制备
无菌条件下挑取冰箱内保藏的边长4 mm的菌种块接种于新鲜斜面培养基上,25~28℃培养至菌丝长满斜面,待用。
1.2.2 碳源试验
在碳源基础液体培养基中,分别加入2%的葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、果糖、淀粉、玉米粉7种碳源,组成供试培养基。250 mL三角烧瓶中分别装入150 mL供试培养基,121℃、0.11 MPa高压蒸汽灭菌30 min,压力降至0 MPa时开锅取瓶,冷却至室温。无菌条件下分别接入6块菌龄一致的边长2 mm经活化的母种块,于25~28℃、160 r∕min恒温摇床培养10 d,每处理3次重复。
1.2.3 氮源试验
在氮源基础液体培养基中,分别加入0.2%的蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、(NH4)2SO4、NH4NO3、麸皮6种氮源,组成供试培养基。试验方法同1.2.2。
1.2.4 碳、氮源配比试验
选定最佳碳氮源后,采用L9(34)法进行正交试验。试验方法同1.2.2。
1.2.5 无机盐试验
以最佳碳氮源组合为基础培养基,分别加入无机盐KH2PO4、MgSO4、CaSO4,采用L9(34)法进行正交试验。试验方法同1.2.2。
1.2.6 维生素试验
以上述试验结果为基础培养基,分别添加0.001%、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%浓度的维生素B1组成供试培养基,上述基础培养基作为对照。试验方法同1.2.2。
1.2.7 菌丝生物量测定
各处理培养液移入离心管,离心机10 000 r∕min离心5 min,60℃条件下菌丝烘至恒重,计算各处理菌丝体干重。
由表1可以看出,以玉米粉为碳源的培养基中,菌丝体生物量最高,平均达到255.33 mg∕100 mL,其次是淀粉,平均达到184.33 mg∕100 mL,乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖培养效果较差,但均优于无碳源培养基。
表1 碳源对黑木耳菌丝体生物量的影响
由表2可以看出,在酵母膏为氮源的培养基中,黑木耳菌丝体生物量最高,平均达到202 mg∕100 mL,其次是麸皮,平均达到180 mg∕100 mL,牛肉膏、蛋白胨、(NH4)2SO4、NH4NO3培养效果较差,但均优于无氮源培养基。
表2 氮源对黑木耳菌丝体生物量的影响
由表4可以看出,4个单因子对菌丝体生物量的影响顺序为A>B>C>D,玉米粉影响最大,其次是淀粉、酵母膏,麸皮影响最小。极差分析结果表明,最佳碳氮源配比为A3B3C1D1。
表3 正交试验因素水平 %%
表4 L9(34)正交试验结果
由表6可以看出,3个无机盐单因子对菌丝体生物量的影响顺序为A>C>B,KH2PO4对菌丝体生物量影响最大,其次是CaSO4,MgSO4对菌丝体生物量影响最小。极差分析结果表明,最佳无机盐配比为A3B3C2。
表5 正交试验因素水平表 %%
表6 L9(34)正交试验结果
由图1可以看出,维生素B1对菌丝体生物量有影响,在添加维生素培养基上菌丝体生物量均高于无维生素培养基,维生素添加量在0.015%时菌丝体生物量达到最大,为1360 mg∕100 mL,此后随添加量的增加菌丝体生物量反而降低。
图1 维生素添加量对菌丝生物量的影响
试验表明,碳源对黑木耳菌丝生长影响较大,但不同碳源之间差异较明显,适宜的碳源为玉米粉和淀粉。不同氮源对菌丝生长有一定的促进作用[6],有机氮对菌丝生长影响较大,而无机氮对菌丝生长影响较小,表明有机氮优于无机氮,试验适宜的氮源为酵母膏和麸皮。菌丝生长需要适宜的碳氮源配比[7],适宜的碳氮比利于菌丝生长,通过复合碳氮源正交试验,适宜的碳氮配比为玉米粉3%、淀粉4%,酵母膏0.1%,麸皮0.2%。菌丝生长对无机盐需要量很少,但它们是微生物活动中不可缺少的物质[8],一般在低浓度时对菌丝生长有促进作用,三种无机盐相比,KH2PO4用量最大,CaSO4用量最少,适宜的配比为KH2PO40.3%、MgSO40.15%、CaSO40.05%。一定量的维生素对菌丝生长有明显促进作用,但需求量不是越多越好,试验得出适宜的维生素B1添加量为0.015%,效果较好。