5种植物提取液对香菇杂菌及其菌丝生长的影响

黄坤宁，申 鹰，杨久玲，周 亚，杨小燕

（1.贵州省检测技术研究应用中心，贵州贵阳 550000；2.贵州省分析测试研究院，贵州贵阳 550000）

香菇（Lentinus edodes）也称冬菇、香菰、香信[1]，其营养丰富，味道鲜美，具有很高的食用和药用价值，素有“山珍”之称[2]，是我国第一大类食用菌[3]。据统计，2019年我国香菇生产总量达1 115.94万t，是全国食用菌生产总量的28.37%[4]。但香菇在菌种生产和栽培过程中，经常会发生细菌性病害，其中，以假单胞菌属和芽孢杆菌属最为常见[5-6]，对香菇的生产造成巨大的损失。目前，普遍的做法是使用化学药剂来防治，但化学药剂的添加会带来食品安全隐患，而且增加生产的成本。因此，研究天然抑菌物质对香菇及其杂菌生长的影响，对香菇杂菌防治具有重要意义。

已有研究表明，洋葱、大蒜、生姜、干红椒和黄芪5种植物的提取液均对细菌有相应的抑菌效果[7-10]。康美玲[7]研究发现，洋葱汁对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌都有抑制效果；国淑梅等[8]研究表明，大蒜、生姜提取液对枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌和蕈状芽孢杆菌均有抑制作用，并且大蒜的抑制效果较好；张祖姣等[9]研究表明，辣椒提取液中的辣椒素可以抑制大肠杆菌和枯草芽孢杆菌生长；姚淑敏等[10]研究表明，黄芪提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及变形杆菌具有抑制效果。

本试验选用洋葱、大蒜、生姜、干红椒和黄芪5种植物提取液，研究其对香菇菌种生产中常见的3种细菌的抑制效果，以及对香菇菌丝生长的影响，旨在筛选出既能有效地控制细菌污染，又不影响香菇菌丝生长的抑菌物质，以供生产使用，同时给香菇菌种培养基的配方改良提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 植物原料

洋葱、大蒜、生姜、干红椒和黄芪，从市场及药店购买。

1.1.2 供试菌种

香 菇 菌 种：香 菇CICC14019、CICC14030、CICC14009菌株均来源于中国工业微生物菌种保藏管理中心；香菇808来源于网购；试验菌株：枯草芽孢 杆 菌（Bacillus subtilis，CMCC（B）63501）、荧光假单胞菌（P.Fluorescens，ATCC13525）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus，CMCC（B）63303）均来源于广东省食品微生物安全工程技术研究开发中心食品安全菌种保藏中心。

1.1.3 试剂

95%乙醇为分析纯，天津市富宇精细化工有限公司；PDA培养基、营养琼脂均购自广东环凯微生物科技有限公司。

1.2 主要仪器

电子天平（LT2002，常熟市天量仪器有限责任公司）；恒温培养箱（SPX-250，上海比朗仪器有限公司）；立式压力蒸汽灭菌器[LT-CPS，立德泰勀（上海）科学仪器有限公司]；生物安全柜[Ⅱ级A2，赛默飞世尔（苏州）仪器有限公司]；旋转蒸发仪（RE-2000A，上海亚荣生化仪器厂）；循环水式多用真空泵（SHB-Ⅲ，郑州长城科工贸有限公司）；超声波清洗器（SK250HP，上海科导超声仪器有限公司）；台式低速离心机（L550，长沙高新技术产业开发区湘仪离心机仪器有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 植物提取液的制备

分别将洋葱、大蒜、生姜、干红椒和黄芪用食品加工机捣碎，40 ℃酶解30 min，加入质量体积相同的75%乙醇（由95%乙醇经稀释后得到），充分混匀，35 ℃水浴超声提取45 min，离心收集上清液，采用旋转蒸发仪进行减压浓缩，制成浓度为2 g·mL-1的浸提液母液，过滤除菌，冷藏保存，备用。

1.3.2 菌悬液制备

将枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌和蜡样芽孢杆菌3株菌种分别接种至营养琼脂，培养活化后，用无菌生理盐水进行梯度稀释，得到菌液浓度为106～107CFU·mL-1的菌悬液。置于4 ℃贮存，备用。

1.3.3 植物提取液对细菌的抑菌试验

通过杯碟法来测定各植物提取液对枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、蜡样芽孢杆菌的抑菌效果，取“1.3.2”中制备的各细菌悬液1 mL，加到100 mL营养琼脂中，混匀，倾注平板，凝固后得到混菌平板，在混菌平板上放置4个灭菌牛津杯，每个菌设置3个重复，一个牛津杯加入无菌水作为对照（CK），取0.2 mL提取液加入牛津杯中，37 ℃培养18～24 h后，移去牛津杯，量取抑菌圈直径，计算抑菌圈平均直径，抑菌圈直径越大表明提取液对该细菌的抗菌活性越强。

1.3.4 植物提取液对香菇菌丝的生长试验

分别将5种植物提取液进行二倍稀释，每个稀

释度分别取0.2 mL接种至无菌平皿，加入PDA培养基（121 ℃灭菌15 min，冷却至45 ℃）混匀，制成提取液含量分别为400.00 mg、200.00 mg、100.00 mg、50.00 mg、25.00 mg、12.50 mg、6.25 mg的PDA平板备用，无菌水为对照（CK）。接种直径0.5 cm的香菇菌丝块，置于25 ℃培养，待空白对照菌落直径达培养皿的2/3时，测量菌落直径。参照牛世全等[11]的方法计算相对抑制率。

1.3.5 数据分析

采用Excel 2016对试验数据进行统计和分析。

2 结果与分析

2.1 5种植物提取液对香菇上3种细菌的抑制效果

从表1可以看出，提取液对枯草芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌的抑制效果均表现为大蒜＞洋葱＞红椒，而生姜和黄芪提取液对枯草芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌均无抑制作用；提取液对荧光假单胞菌的抑制效果表现为大蒜＞红椒，洋葱、生姜和黄芪提取液对荧光假单胞菌均无抑制作用。大蒜提取液和红椒提取液对香菇上3种细菌均有抑制效果，抑制效果表现为蜡样芽孢杆菌＞枯草芽孢杆菌＞荧光假单胞菌。

表1 5种提取液对香菇上3种细菌的抑制作用

2.2 5种植物提取液对不同品种香菇菌丝生长的影响

从图1～图4可以看出，5种植物提取液对香菇菌丝的生长均有影响，该影响与提取液含量关系较大，并且因香菇品种不同而有所差异。5种植物提取液中，大蒜和黄芪对4种香菇菌丝生长的抑制效果表现最为突出，并且当大蒜提取液含量达到50.00 mg或者100.00 mg后抑制率达到100%以上。

图1 5种植物提取液对香菇808的抑制效果

图4 5种植物提取液对CICC14030的抑制效果

从对香菇808菌丝生长的抑制效果看，只有洋葱提取液表现为负抑制，即洋葱提取液对香菇808菌丝具有促生长效果；而生姜和红椒提取液对香菇808菌丝生长的抑制率均在20%以下。从对香菇CICC14009菌丝生长的抑制效果看，洋葱、生姜、红椒提取液均对其有负抑制，提取液含量为50.00 mg时，红椒提取液对其促生长效果最明显。从对香菇CICC14019菌丝生长的抑制效果看，生姜、红椒提取液均对其有负抑制，并且促生长效果表现为红椒提取液＞生姜提取液。从对香菇CICC14030菌丝生长的抑制效果看，大蒜和洋葱提取液均对其有负抑制，并且大蒜提取液对香菇CICC14030菌丝的促生长效果随着含量的增高而降低。

图2 5种植物提取液对CICC14009的抑制效果

注：CK为用无菌水做的空白对照组；抑菌圈直径为0.78 cm表示没有抑菌效果。

图3 5种植物提取液对CICC14019的抑制效果

2.2.1 大蒜提取液对4种香菇菌丝生长的影响

从表2可以看出，大蒜提取液对4种香菇的菌丝生长的抑制效果随着大蒜提取液含量的增大而增强，最后趋于稳定。当大蒜提取液为50.00 mg、100.00 mg、200.00 mg、400.00 mg时，对4种香菇的菌丝生长的均有抑制效果；大蒜提取液的含量为6.25 mg、12.50 mg、25.00 mg时，对香菇808、CICC14019、CICC14009仍具有抑制效果，而对香菇CICC14030则具有促生长效果，并且大蒜提取液的含量越低，其促生长效果越明显。

表2 大蒜提取液对香菇菌丝生长的影响

2.2.2 洋葱提取液对4种香菇菌丝生长的影响

从表3可以看出，洋葱提取液的含量在一定值时对香菇808、CICC14009、CICC14030的菌丝具有促生长效果。洋葱提取液的含量为50.00 mg、100.00 mg、200.00 mg时，对香菇808、CICC14009的菌丝生长具有促进作用，并且随着含量的增大而增强；洋葱提取液的含量为25.00 mg、50.00 mg、100.00 mg、200.00 mg时，对香菇CICC14009的菌丝生长具有促进作用，含量为25.00 mg时促生长作用最强；洋葱提取液的含量为6.25 mg和200.00 mg时对香菇CICC14030的菌丝生长具有促进作用。

表3 洋葱提取液对香菇菌丝生长的影响

2.2.3 生姜提取液对4种香菇菌丝生长的影响

从表4可以看出，不同含量的生姜提取液对香菇808的菌丝生长均有抑制作用；生姜提取液的含量为50.00 mg、400.00 mg时，对香菇CICC14009的菌丝生长具有促进作用，含量为50.00 mg时的促生长作用更明显；生姜提取液的含量为50.00 mg时，对香菇CICC14019的菌丝生长具有促进作用。

表4 生姜提取液对香菇菌丝生长的影响

2.2.4 红椒提取液对4种香菇菌丝生长的影响

从表5可以看出，不同含量的红椒提取液对香菇808和CICC14030的菌丝生长均有抑制作用；红椒提取液的含量为50.00 mg、400.00 mg时，对香菇CICC14009的菌丝生长具有促进作用，含量为50.00 mg时的促生长作用更明显；红椒提取液的含量为6.25 mg时对其菌丝生长无影响；红椒提取液的含量为6.25 mg、12.50 mg、25.00 mg时，对香菇CICC14019的菌丝生长具有促进作用，含量为12.50 mg时的促生长作用最强。

表5 红椒提取液对香菇菌丝生长的影响

2.2.5 黄芪提取液对4种香菇菌丝生长的影响

从表6可以看出，黄芪提取液对4种香菇的菌丝生长具有抑制作用，并且随着黄芪提取液含量的增大而增强。

表6 黄芪提取液对香菇菌丝生长的影响

3 结论与讨论

5种植物提取液中只有大蒜和红椒的提取液对枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、蜡样芽孢杆菌表现出抑制效果，并且因植物种类不同，各提取液对3种细菌的抑制效果各有不同；洋葱提取液对2种芽孢杆菌具有抑制效果。该结果与国淑梅等[8]生姜对枯草芽孢杆菌有抑制效果的研究结果不一致，这可能与本试验中生姜提取液的浓度和提取方式有关。

5种植物提取液对香菇菌丝的生长均有影响，该影响与提取液含量关系较大，并且因香菇品种不同而有所差异。大蒜提取液仅对香菇CICC14030的菌丝生长具有促进作用，洋葱提取液对香菇808、CICC14009、CICC14030的菌丝生长具有促进作用；生姜提取液和红椒提取液对香菇CICC14009、CICC14019的菌丝生长具有促进作用；黄芪提取液对4种香菇的菌丝生长均无促进作用。本试验只研究了提取液对香菇菌丝生长的影响，而对香菇子实体生长的影响还需要进一步研究。

本试验研究表明，大蒜、红椒提取液对 3 种细菌具有抑制效果，洋葱提取液对2种芽孢杆菌具有抑制效果，并且3种提取液对不同品种的香菇具有促进菌丝生长的作用。后期可以深入研究大蒜、洋葱、红椒提取液对香菇各生长阶段的影响，以及在香菇菌种生产中的应用。在香菇菌种生产中加入大蒜提取液、洋葱提取液、红椒提取液，在降低化学药剂带来的农药残留及提高产量的同时，也为香菇菌种培养基的配方改良提供参考，为选用植物提取液制备适用于香菇的生物农药奠定基础。