贺望兴,石旭平,胡 佳,黎小萍,张贱根,胡桂萍,尹志亮,魏云辉*
(1.江西省蚕桑茶叶研究所,江西南昌 330203;2.江西省农业科学院农业应用微生物研究所,江西南昌 330200)
灵芝(Ganodermalucidum)古称瑞草,是我国医药学宝库中一种宝贵的药用真菌[1]。传统的灵芝人工栽培方式主要是椴木栽培[2],但在食用菌产业快速发展的过程中,由于忽略了对林木资源合理采伐的管理,造成我国阔叶树资源过快过量的消耗,森林生态平衡问题日益突显。茶枝屑是指茶园修剪下来的茶枝经过粉碎得到的颗粒状木屑,其主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素,也含少量的茶多酚、茶多糖和咖啡碱等。研究发现,茶枝屑可用于栽培灵芝、茶树菇、花菇以及黑木耳等食用菌[3],同时发现茶枝屑是一种理想的灵芝栽培原料[4]。利用茶产业链废弃的茶枝栽培灵芝将有效缓
解“菌林冲突”现状,降低灵芝生产成本,减少环境污染[5]。虽然目前对茶枝屑栽培灵芝进行了初步可行性研究[6-8],但对配方优选研究尚较少,因此,笔者对茶枝屑代料栽培灵芝配方进行优选试验,以期为推广茶枝屑代料栽培灵芝模式提供参考。
1.1试验材料
1.1.1中华灵芝。中华灵芝由江西省农业科学院应用微生物研究所提供。
1.1.2培养料。培养料及其比例见表1。
表1 培养料配方
1.1.3茶枝屑。茶枝屑均来自江西省蚕桑茶叶研究所内,选用新鲜、干燥、无霉变、无虫蛀的茶枝,粉碎后过3目标准筛备用。
1.2试验方法
1.2.1菌袋制作。采用17 cm×38 cm×0.05 cm规格的常压聚乙烯塑料菌袋,按常规方法拌料、装袋(每袋干料约 600 g)、灭菌、接种。每个配方各制150袋,设3个重复,每个重复50袋。
1.2.2菌袋培养。菌袋接种完后按合适密度叠放置于室内培养室避光培养,室温控制在22~28 ℃,空气相对湿度为60%~70%。
1.2.3出菇管理。采用室内立体栽培、两头出菇的方式出菇,控制出菇室室内温度26~28 ℃,空气相对湿度保持在85%~95%,保持室内通风良好,尽量采用散射光照射菌蕾等条件促进灵芝子实体的生长,当灵芝菌盖边缘白色生长圈消失、菌盖不再增大、灵芝孢子大量喷出时,开始采收灵芝。
1.3测定项目与方法
1.3.1菌丝生长状况。观察菌丝的生长情况(长势),测定菌丝生长速度。每个配方下的每个重复随机取5袋正常生长的菌袋,每隔3 d测量一次菌丝生长长度,测量时间至菌丝长满袋为止。
1.3.2灵芝产量和生物转化率。采收后的灵芝立即置于60 ℃恒温烘箱内烘干至恒重测产,生物转化率以两潮的灵芝产量计算,每个配方下的每个重复随机选取10袋子实体,对产量和生物转化率进行测定。
生物转化率=(灵芝产量干重/培养料干重)×100%
1.3.3灵芝商品品质。灵芝菌盖直径以菌柄基部至菌盖最长距离为指标测量,菌盖厚度以菌盖厚度最大的区域纵切面长度为指标测量。
灵芝多糖的测定采用国标食用菌中粗多糖含量测定方法:NY/T 1676—2008。
采用HPLC法测定灵芝酸含量,其条件:HPLC色谱柱为C18柱,流动相A为水,流动相B为甲醇/乙酸=100∶0.5(V/V);梯度洗脱时间20 min,甲醇浓度从80%上升至100%,流速1.0 mL/min;柱温30 ℃;检测波长254 nm ;进样量20 μL。
茶多酚的测定采用国标茶多酚测定方法:GB/T 8313—2008。
1.3.4质量安全性评价。将灵芝样品寄往苏州欧陆分析技术服务有限公司进行灵芝农药残留测定。
2.1菌丝生长状况由表2可知,5个配方下灵芝菌丝生长状况均正常。与对照组灵芝配方相比,茶枝屑代料栽培灵芝菌丝的萌发时间以及生长速率均慢,菌丝长满袋时间平均长2~6 d;但试验组菌袋染菌率均比对照组少,可能是由于对照组菌袋营养条件太丰富,导致染菌概率增加。在4个试验组配方中,随着代料栽培配方中茶枝屑含量的增加,灵芝菌丝初期生长速度随之下降,但在灵芝菌丝生长中、后期,菌丝生长速度加快,其中3号配方(45%的茶枝屑)灵芝菌丝生长速度最快,平均生长速率为1.04 cm/d,达到对照组菌丝生长速度的87%,茶枝屑配方量继续增加,菌丝生长速度开始下降,推测与茶枝屑中多酚、醛类等抑菌成分有关,茶枝屑含量越多的配方对菌丝的抑制作用越强,但当菌丝在生长中、后期适应了茶枝屑代料栽培培养基中的多酚、醛类等抑菌成分后,菌丝开始正常生长[9]。
表 2 菌丝生长状况
2.2灵芝产量和生物转化率茶枝屑代料栽培的灵芝均能正常生长,芝形基本为扇形,外观形态正常,色泽均匀一致,均能产生孢子,孢子形态特征正常。由表3可知,第一茬灵芝平均干重均比第二茬高;在4个试验组配方中,随着代料栽培配方中茶枝屑含量的增加,灵芝产量及生物转化率先增加后降低,在3号配方下最高,其中除4号配方比对照低外,其余配方均高于对照组,产量分别提高了10.7%、12.5%、30.3%。由此可知,茶枝屑配方量应控制在45%左右为宜。
表3 灵芝产量和生物转化率
2.3灵芝菌盖直径茶枝屑代料栽培的灵芝子实体商品特征与对照组栽培的灵芝一致。由图1可知,在茶枝屑含量一定范围内,随着茶枝屑含量的增加灵芝菌盖直径随之增加,3号栽培配方下灵芝菌盖直径最长,平均菌盖直径达7.85 cm,但超过45%的茶枝屑栽培配方后,灵芝菌盖的生长受到抑制。与对照组灵芝菌盖直径相比,3号配方灵芝菌盖平均直径长7.1%;除4号配方与对照组菌盖直径差异显著外,其他配方均差异不显著。表明45%茶枝屑配方促进灵芝子实体菌盖的生长。
图1 不同茶枝屑配方灵芝子实体菌盖直径Fig. 1 Cap diameter of Ganoderma lucidum cultured with tea-branches dust in different application
2.4灵芝菌盖厚度由图2可知,在茶枝屑含量一定范围内,随着栽培配方中茶枝屑含量的增加灵芝菌盖厚度也随之增厚,当茶枝屑含量超过45%时,灵芝菌盖厚度开始降低。与对照组灵芝菌盖厚度相比,2、3号配方灵芝菌盖略厚,分别比对照组提高了2.7%、5.8%。这说明30%~45%的茶枝屑添加量有利于提高灵芝菌盖厚度,提高灵芝商品品质。
图2 不同茶枝屑配方灵芝子实体菌盖厚度Fig.2 Cap thickness of Ganoderma lucidum cultured with tea-branches dust in different application
2.5灵芝多糖含量由图3可知,在茶枝屑含量一定的范围内,随着栽培配方中茶枝屑含量的增加灵芝子实体多糖含量也随之增加,茶枝屑代料栽培的灵芝子实体多糖含量均比对照组高,其中除1号配方灵芝子实体多糖含量与对照组差异不显著外,其他配方与对照组差异显著。检测结果表明,茶枝屑代料栽培的灵芝子实体多糖含量比对照组分别提高了6.2%、20.8%、30.5%、32.1%。推测原因可能与茶枝和茶叶中营养成分丰富,含有茶多糖、维生素、微量元素等特殊诱导因子有关,这些诱导因子具有促进灵芝胞外多糖的合成功能[10]。多糖是灵芝的主要药用活性成分,表明茶枝屑代料栽培模式提高了灵芝的药用价值。
图3 不同茶枝屑配方灵芝多糖含量Fig.3 Polysaccharide content of Ganoderma lucidum cultured with tea-branches dust in different application
2.6灵芝酸含量由图4可知,在茶枝屑含量一定的范围内,随着栽培配方中茶枝屑含量的增加灵芝酸含量也随之增加,当茶枝屑含量超过45%时,灵芝酸含量开始降低。检测结果表明,茶枝屑代料栽培的灵芝酸含量均比对照组高, 3号配方灵芝酸含量最高,比对照组提高了 19.1%。由此可知,茶枝屑代料栽培灵芝能有效地提高灵芝酸含量,提高灵芝的商品品质。
图4 不同茶枝屑配方灵芝酸含量Fig.4 Triterpenes content of ganoderma lucidum cultured with tea-branches dust in different application
2.7茶多酚含量由图5可知,茶枝屑代料栽培的灵芝子实体中均检测到茶多酚含量,对照组中未检测到茶多酚含量,茶多酚含量随着栽培配方中茶枝屑量的增加而增加,最高达0.61%。检测结果发现,灵芝中含有茶叶所特有的茶多酚含量,这大大提高了灵芝的商品品质,具体机理还有待于进一步研究。
图5 不同茶枝屑配方下茶多酚含量Fig.5 Tea polyphenols content of ganoderma lucidum cultured with tea-branches dust in different application
2.8质量安全性评价灵芝样品检测结果表明,各配方灵芝子实体中300种常见农药残留浓度均小于定量限。表明利用茶枝屑代料栽培灵芝解决了利用棉籽壳等其他农作物废弃物代料栽培灵芝带来的农药残留超标的问题,茶枝屑代料栽培灵芝能有效地提高灵芝的食用安全性。
研究表明,灵芝菌丝不仅能在以茶枝屑为主的代料配方上正常生长,而且均能正常出芝,产生孢子,子实体和孢子形态特征也与杂木屑代料栽培的灵芝基本一致,因此,茶枝可以作为灵芝栽培新的代料。
综合比较各配方灵芝菌丝生长状况、子实体产量、生物转化率以及灵芝商品品质等指标,筛选出3号配方为茶枝屑代料栽培灵芝的优选配方,该配方下灵芝菌丝生长速度快,菌袋染菌低,生物转化率高,子实体菌盖直径长,厚度最厚,灵芝多糖、灵芝酸含量高,有效地提高了灵芝的药用价值以及商品品质。
灵芝质量安全分析试验结果表明,茶枝屑代料栽培的灵芝子实体农药残留量低于国家农药残留限定值,灵芝子实体检测出茶多酚含量,表明茶叶中的营养成分可能随着灵芝菌丝的生长转移到灵芝中,提高了灵芝的商品价值。因此,茶枝屑代料栽培灵芝是一种很好的原料,它有效地提高了灵芝的产量和质量,具有广阔的发展前景。