杨丽莉,杜双田,程爽爽,陈晓文,高 原
(西北农林科技大学 生命科学学院,陕西 杨凌 712100)
绣球菌[Sparassis crispa(Wulf.)Fr.],属于担子菌亚门(Basidiomycotina)非褶孔菌目(Aphyllophorales)绣球菌科(Sparassidaceae)绣球菌属(Sparassis)。野生绣球菌极为少见,夏秋季在海拔2 400 m 以上的云杉、冷杉或松林及混交林中分散生长,国内主要分布在西藏、四川省、吉林省、黑龙江省、云南省等地;国外的则分布在日本、韩国、美国、加拿大、澳大利亚等地[1]。绣球菌是一种珍稀名贵的食用、药用菌,子实体呈白色或乳黄色,个体较大,肉质脆嫩,绣球菌中含有丰富的蛋白质、碳水化合物、维生素、氨基酸等营养成分,其主要活性物质为绣球菌多糖,尤以β-葡聚糖含量最高[2-3], 具有免疫调节、 抗肿瘤、抗炎、抗病毒、抗氧化、抗辐射、降血糖、降血脂、保肝等功能[4-6]。绣球菌在西欧各国极为畅销,价格昂贵,产品紧缺,目前用于绣球菌栽培的辅料主要有玉米粉、淀粉、麸皮、玉米芯等[7-10],但没有研究表明何种辅料适宜作为绣球菌栽培的最优辅料,为了减少绣球菌生产中使用辅料的盲目性,提高产量,降低成本。本试验以松木屑为栽培主料,研究不同辅料对绣球菌栽培效果的影响,筛选出栽培绣球菌的最适辅料,以期为绣球菌高效栽培提供科学依据。
1.1.1 菌种供试菌种由西北农林科技大学生命科学学院食用菌试验室提供,菌株编号Sc-01。
1.1.2 培养基
母种培养基:松针250 g、蛋白胨5 g、酵母浸粉5 g、葡萄糖25 g、磷酸二氢钾1.0 g、硫酸镁0.5 g、水1 000 mL。
原种培养基:松木屑72.8%、玉米粉15.0%、麸皮10.0%、蔗糖1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%。
栽培基础配方:松木屑和蔗糖各1.5%、蛋白胨0.5%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%。
在基础培养基中, 按表1 分别添加玉米粉、面粉、麸皮、玉米芯。
表1 因素水平表Tab. 1 Factor level table
采用常规熟料袋栽方法栽培,栽培袋规格为170 mm×330 mm×0.05 mm,每袋装风干料350 g,基质含水率为65%,每个试验重复30 袋,高压蒸汽灭菌,接种量大约30 g/袋。菌丝体培养条件:温度22℃~24℃,黑暗培养,空气相对湿度60%~65%,培养环境CO2浓度<0.2%。原基分化及子实体生长条件:温度16℃~22℃,空气相对湿度90%~95%,光照强度500 lx~800 lx[11-13],光照时间 10 h·d-1~12 h·d-1,培养环境CO2浓度<0.2%。采收标准:待原基分化出叶片展开、边缘呈现大波浪状,子实体叶片颜色由乳白色转向淡黄色时即可采收,采前24 h 停止加湿。
观察记录各处理菌种萌发期、发菌期、菌丝生长速率、原基形成时间,出菇时间、鲜菇产量等。采用在袋上划线的方法测定菌丝生长速率,每20 天划一次线,测定20 d 菌丝吃料的长度,菌丝生长速率为吃料长度除以20。
采用Excel 、SPSS 数据软件进行分析。
不同辅料对菌丝生长速率的影响见图1。
由图1a 可知,玉米粉添加量小于15%时,菌丝生长速率迅速加快,玉米粉添加量为15%时,菌丝生长速率达到最大,此后随着玉米粉添加量的增加,菌丝生长速率呈下降趋势,由回归方程计算得,玉米粉添加量为14.5%时,菌丝生长速率达到最大1.78 mm·d-1。由图1b 可知,面粉对菌丝生长速率影响较小,当面粉添加量小于12%时,菌丝生长速率缓慢上升,添加量大于12%时菌丝生长速率缓慢下降,由回归方程得出,面粉添加量为9.5%时菌丝生长速率可达最大1.65 mm·d-1。由图1c 可知,添加麸皮不超过10% 时,有利于菌丝生长,当麸皮添加量大于10%菌丝生长速率快速下降,回归方程得,麸皮添加量为12%时菌丝生长速率达到最大,为1.71 mm·d-1。由图1d 可知添加玉米芯不利于菌丝生长,随着玉米芯的添加,菌丝生长速率不断降低。
不同辅料对原基形成时间的影响见图2。
由图2a 可知,玉米粉添加量为15%时,原基形成时间最短,70 d 形成原基,玉米粉添加量大于15%时原基形成时间增长,经拟合方程计算得,当玉米粉添加量为14.4% 时,原基形成时间最短为69 d;由图2b 可知添加面粉能显著缩短原基形成时间,面粉添加量在6%~24% 范围内,原基形成时间均低于对照,面粉添加量为18% 时,仅需60 d 形成原基,经拟合方程计算得,面粉添加量为17.5% 时,原基形成时间最短,为62 d;由图2c 可知,麸皮添加量小于15%时,能较小缩短原基形成时间,麸皮添加量大于15% 时,由拟合方程计算得,麸皮添加量为10.6% 时,原基形成时间最短,为76 d;由图2d 可知,添加玉米芯不利于原基形成,原基形成时间延长,玉米芯添加量大于6%时,原基形成时间长达90 d。
图1 不同辅料添加量对菌丝生长速率的影响Fig. 1 Effects of different amount of excipients on mycelial growth rate
图2 不同辅料添加量对原基形成时间的影响Fig.2 Effect of different amount of excipients on the formation time of primordium
不同辅料对生产周期的影响见图3。
由图3 可知,不添加辅料时,生产周期为122 d,由图3a 可知,玉米粉添加量小于15%时,随着玉米粉的添加,生产周期缩短,玉米粉添加量为15%时,生产周期最短,110 d 即可采收。拟合方程计算得,玉米粉添加量为14.46%时,生产周期最短,为110 d;由图3b 可知,面粉添加量在6%~24%范围内,生产周期均小于对照,面粉添加量为12%~18%时,生产周期最短,105 d 即可采收,拟合方程计算得,面粉添加量为15.3%时,生产周期最短,为105 d;由图3c 可知,麸皮添加量小于15%时,生产周期与对照相似,在120 d 左右,当麸皮添加量大于15%时生产周期大于对照,需130 d 方能采收,经拟合方程计算得,麸皮添加量为11%时,生产周期最短,为113 d;添加玉米芯生产周期明显增长,生产周期长达140 d。
图3 不同辅料添加量对生产周期的影响Fig.3 Effect of different amount of excipients on production cycle
图4 不同辅料添加量对产量的影响Fig.4 Effect of different amount of excipients on yield
不同辅料对产量的影响见图4。
由图4 可知,不添加辅料时,绣球菌平均袋产量为122 g,玉米粉、面粉、麸皮均有增产效果,由图4a 可知,添加玉米粉对绣球菌增产效果较好,玉米粉添加量小于20%时,随着玉米粉的添加,绣球菌产量快速增加,玉米粉添加量为20%时产量最大值164.0 g/袋,此后添加玉米粉产量缓慢下降,经拟合方程计算得当玉米粉添加量为22.3%时,绣球菌产量达到最高157.3 g/袋;由图4b 可知,当面粉添加量低于18%时,随着面粉的增加,产量快速增加,面粉添加量为18%时,产量达到最大,为184.0 g/袋,面粉添加大于18%时产量缓慢降低,经拟合方程计算得,当面粉添加量为19.21%时,产量达到最大值176.7 g/袋;由图4c 可知,添加适量麸皮能提高绣球菌产量,但增产效果不明显,麸皮添加量小于15%时,添加麸皮有增产效果,麸皮添加量为15%时,产量最大,为140.0 g/袋,经拟合方程计算得,当麸皮添加量为16.8%时,产量达到最高138.4 g/袋;由图4d 可知,随着玉米芯添加量的增加,绣球菌产量逐渐下降,添加玉米芯不利于绣球菌增产。
玉米粉中含有较多碳水化合物和粗蛋白可以为绣球菌生长提供碳源和氮源,还含有多种维生素和微量元素。因而玉米粉可以为绣球菌提供碳源,氮源外,还有各种微量成分有利于绣球菌生长。本试验中,以玉米粉为辅料栽培绣球菌时,玉米粉添加量为15%~20%时,菌丝生长速率较快,生产周期最短,子实体产量达到最高,但是玉米粉的粒度较小,含有淀粉成分,添加过多玉米粉,使栽培基质粘结,透气性差,不利于绣球菌生长发育。
面粉的主要成分为淀粉,为绣球菌生长提供碳源,王伟科[14]、游雄[15]等研究表明绣球菌菌丝生长的最适碳源为淀粉,本试验中以面粉为辅料栽培绣球菌时,面粉添加量控制在18%左右,菌丝生长速率快,原基形成快,生产周期短,子实体产量可达最高。但面粉添加超过18%时,不利于绣球菌生长发育,这可能由于添加过量面粉导致基质粘结,透气性降低,从而影响绣球菌生长。
麸皮是小麦面粉生产的副产物,在食用菌栽培中主要作为氮源,本试验中,麸皮添加量小于15%时,有利于绣球菌生长,添加量超过15%时菌丝生长速率显著下降,原基形成时间延长,栽培周期延长,绣球菌产量降低,可能是由于麸皮含量过高,使培养基中的氮含量过高,碳氮比过低,从而不利于绣球菌生长。
玉米芯可作为多种食用菌栽培的原料,适量添加玉米芯有利于增产[16],但以玉米芯为辅料栽培绣球菌时,菌丝稀疏,菌丝生长速率降低,原基形成时间长达90 d,栽培周期长达140 d,产量下降。
通过以上分析可以看出栽培辅料及添加量不同,绣球菌的菌丝生长速率、原基形成时间、栽培周期和产量均存在差异性。菌丝的生长速率与原基形成时间、栽培周期及产量之间具有明显相关性。在工厂化生产中,注重缩短栽培周期,提高产量,栽培周期短不仅可以使鲜菇提前上市,还有助于降低管理生产成本。因此结合栽培周期,子实体产量综合比较四种辅料,添加玉米粉,麸皮,面粉均能提高子实体产量有助于缩短栽培周期,以面粉添加量为18%左右,子实体产量最高为184 g/袋,栽培周期最短为105 d,为最优辅料选择,以玉米粉为辅料,玉米粉添加量为15%~20%左右较优,麸皮对产量提高影响较小,添加玉米芯不利于绣球菌生长。