灰拟鬼伞Coprinopsis cinerea的生物学特性研究

2020-07-30 03:59扈海静彭炜航王日东郑文彩王建瑞
食用菌 2020年4期
关键词:酵母粉氮源碳源

扈海静 彭炜航 王日东 郑文彩 王建瑞*

(1鲁东大学农学院,山东烟台264025;2山东博华高效生态农业科技有限公司,山东滨州256500;3山东招远市国有罗山林场,山东滨州256400;4山东省利津县中心医院,山东东营257400)

鬼伞属(Coprinus)真菌属于担子菌亚门(Basidomycotina),层菌纲(Hymenomycetes),伞菌目(Agaricales),鬼伞科(Coprinaceae),约有100 多种,我国记载有20 多种[1]。目前已有研究表明,鬼伞的某些发酵产物,可作为新的抗生素资源,对代表性的革兰氏阳性菌有较高的抑菌活性,而且对猪鼻支原体和莱氏非固醇衣原体也表现出较高的抗性[2]。毛头鬼伞是鬼伞属的一种,据报道,它能降低血糖,并含有治疗糖尿病的有效成分[3]。如今,环境问题是世界关注的热点问题之一,大多数化工厂排放的废水中都含有酚类物质,鬼伞属真菌中的C.cinereus和C.congeregatus可以降解酚类物质,其中C.cinereus的酚类过氧化氢酶对酚类物质及其类似物都有较好的降解作用[4]。国外一些研究发现C.comatus对铅、银、汞等某些重金属元素具有较好的富集作用,可将其作为环境污染的指示菌物[5]。

灰拟鬼伞夏秋季单生或散生于粪土、草地上,我国主要分布在东北、华北、西北、华中等区域。鬼伞功效及其含有的特有成分已成为国内外研究的热点。笔者探究灰拟鬼伞的生物学特性,为鬼伞的菌丝体培养及其研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

山东省聊城市莘县草菇栽培床上的灰拟鬼伞(Coprinopsis cinerea)经组织分离得到供试菌株。该菌株经过分子标记技术以及形态性状测定等已鉴定为灰拟鬼伞(图1)。

图1 灰拟鬼伞

1.2 供试培养基

PDA 培养基:马铃薯 200 g,葡萄糖 20 g,琼脂20 g,加水1 000 mL,pH自然。

1.3 试验方法

1.3.1 单因素试验

1.3.1.1 碳源试验

采用PDA 培养基,碳源分别为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖,其他成分不变,配制250 mL 培养基,并倒入7 个平板。培养基平板正中央接入6 mm 大小相同的菌块,置24 ℃培养。每隔24 h观察一次并用平板划线法测量标记菌丝生长长度。连续测量直至出现某一平板长满菌丝。同时观察并记录菌丝长势,绘制折线图。每个处理设7个重复。

1.3.1.2 氮源试验

采用PDA 培养基,氮源分别为酵母粉、蛋白胨、尿素、牛肉膏,其他成分不变。接种、培养、测量方法同碳源试验。每个处理设7个重复。

1.3.1.3 pH试验

采用 PDA 培养基,设置 pH 为 5、6、7、8、9、10 等6 个梯度。接种、培养、测量方法同碳源试验。每个处理设7个重复。

1.3.1.4 温度试验

选取碳源为蔗糖、氮源为酵母粉、pH 为7 的培养基,接种后分别放置于24 ℃、28 ℃、31 ℃、34 ℃、37 ℃、40 ℃的恒温生物培育箱培养。测量方法同碳源试验。每个处理设7个重复。

1.3.2 正交试验

从4 种单因素中选出培养效果最佳者,组成4因素4 水平的正交试验(表1)。具体方法是采用PDA 培养基,分别添加相应的碳源、氮源,改变pH以及温度,置于不同环境下培养。接种、测量方法同碳源试验。每个处理设7个重复。

表1 正交试验设计表

2 结果与分析

2.1 碳源试验结果

观察发现在供试碳源培养基上灰拟鬼伞菌丝前3 d 长势差异不大,第4 天时开始有差异,在第9天时差异较显著,以蔗糖为碳源的菌丝长势最好。由图1 可见,菌丝在以蔗糖为碳源培养基上菌丝生长始终最快,其次是麦芽糖、果糖,最慢是葡萄糖。

图2 供试碳源对灰拟鬼伞菌丝生长的影响

由表2 可以看出,灰拟鬼伞菌丝在4 种碳源培养基上均能生长,其中以蔗糖为碳源时,菌丝平均长速最快,为3.29 mm/d。以蔗糖为碳源时菌丝长势优于其他碳源,因此蔗糖可作为最佳碳源。

表2 供试碳源培养基上菌丝平均长速及长势的影响

2.2 氮源试验结果

同碳源试验,培养前3 d 灰拟鬼伞菌丝的生长差异不明显,从第4天开始菌丝生长出现分化,尿素为氮源的培养基上菌丝几乎不生长;第9天时,在酵母粉作为氮源的培养基上菌丝生长极旺盛,且粗而洁白。由图3 可见,酵母粉为氮源培养基上菌丝生长始终为最快,其次是蛋白胨、牛肉膏,最慢是尿素。

由表3 可知,菌丝在以尿素为氮源培养基上生长极缓慢,长势差;酵母粉为氮源培养基上菌丝生长效果最好,因而选择酵母粉作为最佳氮源。

图3 供试氮源对灰拟鬼伞菌丝生长的影响

表3 供试氮源培养基上菌丝平均长速及长势

2.3 pH试验结果

由表4 可知,培养基pH 5~10 灰拟鬼伞菌丝均可生长,pH 7 菌丝生长最佳。试验发现:当pH 偏酸性时制作固体培养基不易凝固,因此制作培养基时可适当提高pH以利于培养基凝固。

图4 供试pH灰拟鬼伞菌丝生长的影响

表4 不同pH培养基上菌丝平均长速及长势

2.4 温度试验结果

由图5 可见,培养温度24~37 ℃灰拟鬼伞菌丝均能正常生长,在40 ℃时,生长很缓慢,31 ℃生长最快。24~37 ℃时菌丝生长速度相差不大。

图5 供试温度对灰拟鬼伞菌丝生长的影响

由表5 可知,温度31 ℃菌丝长速最快,长势最好,所以31 ℃是菌丝最适生长温度。

表5 供试培养温度条件菌丝平均长速及长势

2.5 正交试验结果

由表6 可知,以蔗糖为碳源、酵母粉为氮源、培养温度31 ℃、pH9 时,灰拟鬼伞菌丝长速最快,为4.15 mm/d。综合灰拟鬼伞菌丝长速与长势可以确定,碳源以蔗糖、氮源以酵母粉(可选择替换蛋白胨)、温度31 ℃、pH 9为灰拟鬼伞菌丝体培养的最佳配方及培养条件。

表6 正交试验结果

3 小结

单因素试验中,以蔗糖为碳源时,灰拟鬼伞菌丝生长迅速且比其他几种碳源生长更粗壮,更均匀;以酵母粉为氮源时,菌丝洁白粗壮,长势旺盛;培养温度24~37 ℃菌丝均可正常生长;培养基pH 为5~10时菌丝均能生长,pH 7时菌丝生长最佳。

正交试验得出,灰拟鬼伞菌丝体最适培养条件是碳源为蔗糖,氮源可选择酵母粉或蛋白胨,pH 6~9,培养温度31~34 ℃,在此条件下灰拟鬼伞菌丝均能生长良好。

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