食用菌液体菌种的制备及应用研究概况

管 婉 陈业桥 唐利华 李福后

（1江苏海洋大学食品科学与工程学院，江苏连云港222005；2上海市农业科学院食用菌研究所，上海奉贤201403；3宿迁华珍生物有限公司，江苏宿迁223800）

食用菌是一种口感鲜美、风味独特、营养丰富的绝佳食材，富含多种人体所需的营养物质，并含多糖、低聚糖、腺苷等多种活性成分。食用菌备受关注的药用价值极大程度地带动了食用菌行业及其下游产业的发展[1]。随着食用菌价值理念的深入人心及其产业的蓬勃发展，如今的食用菌产业已是我国创新性农业快速发展至关重要的一环，是解决我国“三农”问题的重要抓手。

高质量食用菌生产的关键技术之一在于掌握食用菌液体菌种技术。液体菌种生产效率高、纯度高，接种后发菌污染率低，子实体质量、产量明显优于传统固体菌种。采用液体菌种栽培金针菇、杏鲍菇、香菇、平菇等食用菌，有效地解决传统食用菌行业劳动密集型生产问题[2]。液体菌种相比传统固体菌种优势明显，应用前景广阔[3]。笔者多方面阐述我国食用菌液体菌种的制备技术及生产应用现状，为液体菌种生产应用提供参考。

1 食用菌液体菌种的制备

1.1 液体菌种培养基

不同种类的食用菌液体菌种培养需要不同培养基。金针菇液体菌种培养基的摇瓶配方：黄豆粉5%，KH2PO40.05%，可溶性 淀粉4%，维生 素B20.0075%[4]。杏鲍菇液体菌种培养基的摇瓶配方：黄豆饼粉60 g/L，葡萄糖10 g/L，蛋白胨5 g/L，KH2PO40.5 g/L，MgSO40.5 g/L，维生素B10.01 g/L[5]。海鲜菇液体菌种培养基的摇瓶配方（加水至200 mL）：土豆淀粉4.8 g，玉米淀粉0.6 g，麸皮12 g，蛋白胨3 g，葡萄糖12 g，KH2PO41.2 g，FeSO40.6 g，维生素B11片，另加一滴消泡剂。海鲜菇液体菌种培养基的发酵罐配方（700 L发酵罐用量）：豆粕粉2 500 g，酵母 膏1 500 g，白 糖10 000 g，KH2PO4500 g，MgSO4250 g，柠檬酸150 g，加水搅拌时添加消泡剂58 mL。可见，不同食用菌的液体菌种培养基配方有明显差异。

1.2 液体菌种培养

1.2.1 摇瓶振荡培养

液体菌种培养基配制后及时装入三角瓶内，同时加入0～10粒小钢珠，紧密包扎封口后灭菌20 min，取出冷却至室温后再接入斜面菌种。不同的摇床设备所设置的温度、频率等有差异。往复式摇床振荡培养菌种时，振荡频率为80～100次/min，振幅为6～10 cm，温度为23～25℃较为合适。旋转式摇床培养菌种时，温度为24～25℃，旋转频率为200～220 r/min，培养时间视食用菌种类而定，一般为7 d左右。一般瓶内培养基通透并含有较多菌丝球，同时散发出该菌类独特的气味时，摇瓶液体菌种培养结束。

1.2.2 发酵罐培养

发酵罐培养液体菌种的过程为：配制培养基—灭菌—冷却—接种—发酵罐培养—接种栽培袋[6]。发酵罐培养液体菌种要求有整套的发酵设备，如发酵罐、锅炉、空气压缩机、净化装备等。

1.3 液体菌种的优势分析

培养液体菌种，操作自动化，工序简单明了（相对于固体菌种，极大简化了制种工艺）。液体菌种培养基营养丰富，接种后菌丝能快速萌发（占据生长优势），从而降低污染率，缩短菌种的培养周期；同时，液体菌种生产成本优势明显。液体菌种的应用对国内食用菌产业现代化、工厂化、规模化发展具有深远意义。

1.4 液体菌种制备技术难点

1.4.1 对生产环境要求高

与固体菌种相比，液体菌种制备对菌丝生长环境控制要求非常高，稍有不慎就极可能引起杂菌污染，导致制种失败[7]。

1.4.2 贮藏运输困难

自然条件下，大部分食用菌的液体菌种仅能保存1～2 d，如果经过降温保压处理，可适当延长储藏期2～3 d，但具体要视品种和培养基营养成分而定[8]。液体菌种若在规定时间内未用完，菌丝球就会出现自溶现象，而自溶的菌种不能再应用于生产。

1.4.3 抗逆能力弱

在不利生长环境中，液体菌种的生长存活能力不及固体菌种，抗逆能力较弱。配方不合理、接种操作不规范、培养条件不适宜等原因都有可能造成液体菌种大批量污染。可见，制备液体菌种时，需要精准掌握每个生产环节[9]。

1.4.4 发酵罐难清洗

合适的生物发酵罐是液体菌种培养的必备设备[10]。残留发酵液为发酵罐内主要污染源之一，如何清洗是一大难题。

2 食用菌液体菌种应用研究概况

2.1 黑木耳液体菌种应用研究概况

近些年，虽然黑木耳产业发展迅速，但仍没有实现真正意义上的工厂化栽培黑木耳，原因与没有成熟的黑木耳液体菌种培养技术有关。因此，黑木耳工厂化栽培需要借鉴金针菇、杏鲍菇工厂化生产成功经验，积极探索黑木耳液体菌种工厂化生产技术。车星星等[11]研究黑木耳液体菌种生产技术，筛选出最佳黑木耳液体菌种培养基配方，最适pH为7.0，最佳培养温度为25℃。张介驰等[12]创建了针对黑木耳液体菌种的质量标准检测评价方法。王晨等[13]通过ARTP诱变技术及液体发酵试验对比筛选出黑木耳优良液体发酵菌株Aa66，其总多糖含量可达28.67 g/L。碳源和氮源是食用菌液体菌种培养基的重要组成成分，显著影响着食用菌菌丝体的生长发育。李超等[14]试验表明，黑木耳液体培养基的碳源对黑木耳菌丝生长量影响最大，菌丝对有机氮源利用效果最佳。

黑木耳液体菌种老化问题一直被研究者关注。为提高黑木耳液体菌种质量，许修宏等[15]研究不同添加物对黑木耳菌丝生长的影响，结果表明，向黑木耳液体培养基中添加KH2PO4及维生素B1可有效延缓菌丝老化。随着现今黑木耳液体菌种培养技术的不断改进，深入研究黑木耳菌丝老化机制对解决黑木耳液体菌种保藏问题尤为关键。

2.2 蛹虫草液体菌种应用研究概况

蛹虫草又名北虫草，作为冬虫夏草的理想替代品，颇受国内外市场青睐。方华舟等[16]试验得出蛹虫草液体菌种培养工艺参数：装液量小于培养容器1/2，接种量为0.5%，振荡频率为120 r/min。左雪枝等[17]探讨光照对蛹虫草液体菌种生长的影响，结果表明，蛹虫草在不同生长阶段采用不同光照强度有利于提高其产量。苏丹等[18]对蛹虫草液体发酵条件进行优化，最终筛选出最佳培养基配方：蔗糖30 g/L，蛋白胨2.5 g/L，K2HPO41 g/L，MgSO40.1 g/L。液体培养基对蛹虫草菌丝生长、子实体生长都有显著影响，徐方旭等[19]的试验结果表明，碳源和氮源是蛹虫草液体培养基中影响蛹虫草菌丝生长的最重要因素。

2.3 香菇液体菌种应用研究概况

传统的家庭式栽培香菇模式逐步减少，而以液体菌种为创新技术的工厂化栽培香菇必将成为新的模式。为满足制备香菇液体菌种的高技术要求，唐业刚等[20]对香菇摇瓶培养基的碳源、无机盐配比、氮源进行优化，并探讨硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）在富铁培养基中的最适添加量，以及黄豆粉在富铁培养基中的最佳添加量，结果优化后的培养基（马铃薯20%，可溶性淀粉2%，酵母膏1.5%，蛋白胨0.2%，KH2PO41.0%，MgSO40.05%）培养的香菇菌丝球得率为0.932 g/100 mL；当培养基中硫酸亚铁含量为0.336 mg/100 mL（最佳硫酸亚铁标准溶液添加量为6 mL）时，香菇菌丝球得率最高，为1.274 g/100 mL，菌丝球最高总富铁量为0.1 008 mg/100 mL；当黄豆粉质量分数为1.5%时，菌丝球得率最高为1.4 260 g/100 mL，菌丝球总富铁量最高为0.1 547 mg/100 mL。

陈文杰[21]试验筛选出高实用性的香菇液体菌种培养基配方：玉米粉2 g，马铃薯淀粉2 g，葡萄糖20 g，酵母膏2 g，KH2PO41 g，MgSO41 g，加水1 000 mL；该配方的摇瓶菌种接种木屑培养基后菌丝生长速度最快，对香菇液体菌种生产及应用具有一定的指导意义。上海市农业科学院多年来一直进行工厂化生产香菇的液体菌株选育以及培养工艺研究。周峰等[22]以日产4万袋香菇为例，多因素对比分析得出，使用液体菌种相较于固体菌种，每年可节约菌种费用至少100万元以上，且能缩短发菌周期，降低能耗，提高库房使用率，提高产品质量。由此可知，香菇液体菌种有望被企业广泛使用。

2.4 羊肚菌液体菌种应用研究概况

羊肚菌是一种极其珍贵的野生菌，主要产于我国新疆、云南、西藏等省（区），因其营养价值高且风味独特而备受关注。目前，野生羊肚菌已不能满足市场需求，因此人工栽培羊肚菌发展迅速，其液体菌种的研究也备受关注。刘卫红[23]试验结果，用玉米粉4.0%，葡萄糖1.0%，黄豆粉2.0%，酵母0.3%，KH2PO40.2%，MgSO40.1%，CaSO40.1%培养的液体菌种，发菌快，菌龄一致，能够快速规模化生产。

许瀛引等[24]研究得出羊肚菌液体菌种最佳培养温度为25℃，培养时间为1～3 d。郑旋等[25]通过单因素试验和正交优化试验，分别研究平板培养、静置天数、装液量、玻璃珠、增稠剂等对液体培养的六妹羊肚菌菌丝形态、菌丝生物量、菌丝球数量的影响。结果表明，在500 mL基础培养基中添加含0.9%羧甲基纤维素钠的液体培养基300 mL，25℃黑暗条件下，先静置培养1 d后，150 r/min培养4 d，培养菌丝球均匀，数量为3.55×103个/mL，菌丝体生物量最高为8.17 mg/mL。此方法有利于羊肚菌菌丝球的形成，且菌球数量多，生物量高，对羊肚菌液体菌种培养具有重要参考价值。

3 展望

目前，我国大多数食用菌生产仍以小规模家庭作坊式的生产模式为主，既无投资液体菌种设备，也无这方面技术人员。因此，相关研究机构应结合生产实际，研发出各种需求的液体菌种设备；同时，加大技术人才的培养力度，同时制定液体菌种标准化接种操作规程，从而实现食用菌液体菌种制备技术的推广和发展。

液体菌种技术作为一项新技术，未来在食用菌生产中应用必将越来越广泛[26]，对其研究须更深入。