羊肚菌液体培养基最适碳源氮源优化研究

刘华晶 赵妍

摘 要 以羊肚菌东农羊B为研究材料，通过基础碳源、补充碳源、氮源对羊肚菌菌丝生长的影响，进而探讨羊肚菌生长的最适液体发酵环境。结果表明，最优培养基配方为马铃薯200 g·L-1、红糖20 g·L-1、NH4NO3 3 g·L-1、KH2PO4 3 g·L-1、MgSO4 2 g·L-1、维生素B1 20 mg·L-1;最适培养条件为温度26 ℃，每100 mL培养基接种7 mm×

7 mm菌块，摇床转速140 r·min-1，接种后静置2 d，选用菌龄为7 d的菌种。培养7 d后菌丝干重达17.3 g·L-1。

关键词 羊肚菌;液体培养;菌丝体生物量

中图分类号：S646.7 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.068

羊肚菌（Morchella spp.）属于子囊菌亚门（Ascom-

ycotina）盘菌纲（Discomycetes）盘菌目（Pezizales）羊肚菌科（Morchellacwae）羊肚菌属（Morchella）[1]，是一类名贵的食药用真菌。羊肚菌子实体中营养物质的种类多、含量高，还含有硒和多糖类物质，具有抗癌和增加人体免疫力的功效，作为一种食疗价值较高的食用菌享誉海内外。

目前，羊肚菌液体培养的最优培养方案还没有一个统一的确定，不同的研究者有着不同的结果。韩融冰等[2]

以玉米粉1.0%、黄豆粉0.5%、MgSO4 0.05%、KH2PO4 0.1%、K2HPO4 0.1%，pH自然条件发酵羊肚菌菌丝提取多糖效果最好。熊亚等[3]以麸皮、葡萄糖、麦芽汁和玉米粉作为碳源加入，氮源选择黄豆粉和酵母粉，温度20～24 ℃，转速为140～200 r·min-1。

碳源、氮源是菌丝生长过程中必需的营养物质，本研究在考虑生产成本基础上通过碳源、氮源的单因素筛选出最适配方，进而明确羊肚菌摇瓶培养的最优条件，以利于生产中的推广。

1 材料与方法

1.1 菌种

选用中国微生物菌种保藏中心菌株编号16791，菌株名东农羊B的羊肚菌为试验材料。

1.2 培养条件

基础固体培养基为CPDA培养基，液体培养的基本条件为：温度26 ℃，培养皿培养7 d的菌株接种，每100 mL

培养基接种量为7 mm×7 mm，pH值为7，接种后静置

48 h，摇床转速140 r·min-1。

1.3 液体培养基碳源的确定

分别以马铃薯200 g、可溶性淀粉40 g、麦粒200 g、麦麸200 g加入1 000 mL培养基，筛选基础碳源。分别以白糖、红糖、麦芽糖、葡萄糖各20 g加入CPDA培养基，筛选补充碳源。培养基加入250 mL的锥形瓶内，每瓶装100 mL液体并灭菌。在基本培养条件下培养7 d，收集菌丝球无菌水清洗2～3遍，每次3 min，50 ℃温箱烘干至恒重。

1.4 液体培养基氮源的确定

分别以蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、硝酸铵、尿素各3 g作为CPDA培养基补充氮源，培养条件与1.2相同。

1.5 液体培养生长曲线测定

将本研究筛选出的最优碳源、氮源添加到CPDA培养基中，接种后26 ℃温箱静置2 d，140 r·min-1摇床培养8 d，每隔24 h对菌丝生物量进行测定，绘制生长曲线。

2 结果与分析

2.1 碳源的影响

从图1可看出，马铃薯作为碳源时，菌丝生长最佳，菌丝生物量是4.07 g·L-1;在麦粒作碳源时略差，为

3.12 g·L-1;可溶性淀粉以及麦麸作碳源时效果较差，分别为3.12 g·L-1和2.28 g·L-1。由图2可知，羊肚菌能更好地利用红糖，菌丝生物量达到9.84 g·L-1，其次为白糖和葡萄糖，分别是6.88 g·L-1和9.84 g·L-1，麦芽糖最差只有

4.92 g·L-1。考虑到实际生产中的成本问题，选择添加红糖20 g、马铃薯200 g作为最佳碳源组合。

2.2 氮源的影响

由图3可知，5種氮源对菌丝生长的影响差别不大，硝酸铵效果最好，菌丝生物量为5.71 g·L-1，酵母膏、蛋白胨、牛肉膏分别为5.50 g·L-1、5.23 g·L-1、4.77 g·L-1，尿素对于菌丝的效果最不理想，菌丝生物量只有2.98 g·L-1。

由此可知，羊肚菌液体培养的最优氮源硝酸铵为3 g·L-1。

2.3 羊肚菌液体培养生长曲线

以马铃薯200 g·L-1、红糖20 g·L-1、NH4NO3 3 g·L-1、KH2PO4 3 g·L-1、MgSO4 2 g·L-1、维生素B1 20 mg·L-1为最优配方，绘制生长曲线，如图4所示。图4表明，0～2 d

时，菌种需适应新的生长环境，从而生长缓慢，形成的菌丝球小而略微透明，培养基呈棕红色，此时成为延滞期;随着进入对数生长期（2～5 d），第3 d有明显的菌丝球形成，菌丝逐渐适应环境并快速繁殖，菌丝球变大，颜色成乳白色，培养基颜色逐渐变浅;接着是稳定期（5～7 d），菌丝生长速度平缓，菌丝球数量处于平衡阶段，在第7 d时菌丝生物量可达到顶峰，有17.3 g·L-1;最后进入衰亡期（7 d以后），第8 d起部分的菌丝球初步老化，菌丝表现出自溶现象，菌丝生物量开始缓慢减少，培养基颜色加深变浑浊。可见发酵生产菌丝的周期最佳天数为7 d。

3 结论与讨论

红糖是一种适合羊肚菌生长的碳源，除碳源外红糖还含有维生素和微量元素以及葡萄糖、果糖等单糖，在提供营养的同时可以缩短发酵的延迟期。从氮源的筛选来看，氮源种类对于羊肚菌液体培养菌丝生成量的影响很大，硝酸铵的效果明显强于蛋白胨和酵母膏。故选用硝酸铵作为液体培养的氮源。

综合上述试验可得出，羊肚菌的最佳液体培养基配方为马铃薯200 g·L-1、红糖20 g·L-1、NH4NO3 3 g·L-1、KH2PO4 3 g·L-1、MgSO4 2 g·L-1、维生素B1 20 mg·L-1，最佳培养条件为温度26 ℃、菌龄7 d、接种后静置2 d、摇床转速140 r·min-1，培养7 d得到的菌丝最大生物量为17.3 g·L-1。

参考文献：

[1] 范冬茹，范瑞红，马珂，等.木醋液对羊肚菌液体培养菌丝生长的影响[J].食用菌，2019，41（5）：21-22，26.

[2] 韩融冰，赵玉卉，路等学，等.羊肚菌多糖提取工艺研究[J].北方园艺，2018（23）：150-155.

[3] 熊亚，李敏杰.羊肚菌菌丝体基础培养基的优化[J].中国酿造，2013，32（2）：114-118.

（责任编辑：赵中正）