连燕萍 周群 柯丽娜 赵光辉 吴汉琼 吴振强 陈天赐 刘俊斌 袁滨
收稿日期:2023-12-23
基金项目:财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系(CARS—20)
作者简介:连燕萍(1991-),女,助理研究员,主要从事食药用菌育种和栽培研究工作,E-mail:657280841@qq.com
摘要:【目的】为培养优质的桑黄菌,筛选适宜的母种培养基配方。【方法】将桑黄菌种接种到不同配方培养基进行初筛、复筛,通过形态比较,从菌丝长势及长速等方面综合考虑,选出最优母种培养基配方。【结果】初筛结果表明,选择桑黄菌丝生长快且浓密、不易老化、不吐黄水的蔗糖和葡萄糖为较佳碳源;选择生长快且不易老化、长势好、不吐黄水的蛋白胨和胰蛋白胨作为较佳氮源。复筛结果表明,以1/4葡萄糖 + 3/4蔗糖为配方的母种培养基,桑黄菌丝的长势最好、浓密、长速较快。【结论】生产上推荐桑黄菌母种培养基采用配方为1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖,即马铃薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、琼脂20 g、水1 000 mL。
关键词:桑黄;筛选;母种培养基;配方
中图分类号:S567.39 文献标识码:A 文章编号:2095-5774(2024)01-0071-05
Study on Formula Optimization of Mother Culture Medium of Sanghuangporus
Lian Yanping1,Zhou Qun2,Ke Lina1,Zhao Guanghui3,Wu Hanqiong3,Wu Zhenqiang1,
Cheng Tianci1,Liu Junbin1,Yuan Bin1
(1 Zhangzhou Institute of Agricultural Sciences,Zhangzhou,Fujian 363005,China;
2 Zhangzhou Meteorological Bureau,Zhangzhou,Fujian 363000,China;
3 Fuzhou Institute of Agricultural Sciences,Fuzhou,Fujian 350014,China)
Abstract:[Objective]To screen the best mother medium of Sanghuang for cultivating high-quality Sanghuangporus. [Method]Sanghuangporus strain was inoculated into the medium with different formulas for preliminary screening and re-screening. Through morphological comparison,the optimal mother culture medium formula was selected from the aspects of hypha growth vigor,growth rate and others. [Result]The results of preliminary screening showed that sucrose and glucose were selected as the best carbon sources with fast growth,not easy to aging,no yellow water,and dense growth. Peptone and tryptone were selected as the best nitrogen source with fast growth,not easy to aging,good growth vigor and no yellow water. The results of re-screening showed that the hypha had good growth vigor,dense and fast growth when formula of 1/4 glucose + 3/4 sucrose was used. [Conclusion]The formula of 1/4 glucose + 3/4 sucrose is recommended in production,containing 200 g potato,5 g glucose,15 g sucrose,20 g agar and 1 000 mL water.
Key words:Sanghuangporus;Screening;Mother culture medium;Formulation
桑黄(Sanghuangporus Sanghuang),又名桑臣、桑耳,属担子菌亚门( Basidiomycotina) ,伞菌纲(Agaricomycetes),繡革孔菌目(Hymenochaetales),锈革孔菌科 ( Hymenochaeyaceae ) ,桑黄属(Sanghuangporus)[1]。桑黄主要寄生于桑树、杨树、松树、白桦树的枝干上,在我国主要分布黑龙江、吉林、台湾、广东、云南、四川、西藏等地[2]。桑黄含有香豆素类活性物质、多种酚类、黄酮、多糖、生物碱等众多有效成分物质[3]。据统计,桑黄具有超过15种的药理学功能,包括降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗氧化、抑菌消炎、调节免疫功能、保护癌症患者的正常细胞不被损伤等[4-6]。《中药大辞典》有关于桑黄的收录,写明可以医治痢疾、冷汗、脱肛、闭经、泻血、血崩、淋病、崩漏带下、脐腹涩痛等疾病[7]。桑黄的价格高昂,是药制剂与保健品行业研究与开发的药用真菌药材,具有广阔的市场前景。目前野生桑黄形成子实体周期很长,子实体在生长发育过程中,需要氧气、光照、碳源、氮源、矿物质和维生素等营养物质,对水分的需求量较高,我国野生桑黄分布虽广,产量却很少,仅零星生长于个别深山老林中,随着市场对桑黄的需求增加,野生桑黄被过度采摘,资源越来越少,因此,桑黄的栽培就显得十分重要。已有研究表明,利用固体培养法获得的桑黄菌丝有较大的经济价值和应用前景,培养基可为桑黄菌丝生长繁殖和合成代谢产物提供营养,不同培养基配比也会影响桑黄菌丝体的产量及其代谢产物的产量。前人更多的是对桑黄的液体发酵培养基进行了相关研究,以期得到更多活性物质。蒋宁等[8]以菌丝体生物量、粗多糖产量和黄酮产量为指标,筛选出鲍氏针层孔菌最适氮源、最适碳源为玉米粉、豆粕、蔗糖。杨菁等[9]研究表明,桑黄的最适氮源是蛋白胨。Hwang HJ等[10]研究了温度、碳源、氮源等不同因素对桑黄菌丝体和胞外多糖产量的影响,得到最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为玉米粉。目前桑黄培养基的配方还处于优化阶段,即使是同属不同种、不同来源的桑黄菌由于环境及种性的不同,所需的培养基条件也存在明显差异,故开展桑黄菌种培养条件研究,明确培养特性,对桑黄菌株开发利用具有重要意义。本研究拟通过对‘鲍鱼桑黄不同母种培养基配方的筛选,选出适宜的母种培养基配方,为鲍鱼桑黄的人工栽培奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
供试的鲍鱼桑黄菌种来自漳州农业科学研究所食用菌研究室种质资源库。
2 试验方法
2.1 碳源筛选试验
将蔗糖、果糖、乳糖、葡萄糖等4种碳源按配方用量分别加入,制作母种培养基,即:碳源20 g,蛋白胨2 g,硫酸镁1.5 g,磷酸二氢钾3 g,琼脂20 g,水1 000 mL,pH自然。培养基上接种供试菌株,于25℃恒温培养,进行碳源筛选试验,观察不同碳源对菌丝生长的影响。试验重复3次,结果取平均值。
2.2 氮源筛选试验
将蛋白胨、酵母浸膏、胰蛋白胨、玉米粉、麸皮等5种氮源按配方用量分别加入培养基中,进行氮源筛选试验,即:氮源2 g,葡萄糖20 g,硫酸镁1.5 g,磷酸二氢钾3 g,琼脂20 g,蒸馏水1 000 mL,pH自然。母种培养基上接种供试菌株,于25℃恒温培养,观察不同氮源对菌丝生长的影响[11,12],试验重复3次,结果取平均值。
2.3 复合筛选试验
通过培养基碳氮源试验筛选得到最佳碳源和氮源进行复合设计,共设计5个培养基优化配方。观察不同配方对桑黄菌丝生长的影响。
2.4 数据处理与统计分析
比较各配方培养基中菌丝浓密度,评价菌丝长势以“+”表示等级和梯度;观察记录菌丝生长速度,以培养皿中菌落直径大小作为菌丝生长量指标,计算菌丝日生长速度[13-15],V=R/2/D,其中R为菌落直径(mm),D为培养天数(d)。试验结果采用 SPSS 20软件进行统计分析。
3 结果与分析
3.1 不同培养基碳源筛选
从表1可得,桑黄菌丝在以葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖为碳源的培养基中都可正常生长,但菌丝的生长情况有一定差异。其中以蔗糖为碳源的菌丝长势最好,菌丝浓密,颜色白,且无吐黄水现象;生长速度最快,为4.55 mm/d,显著高于其他3种碳源。以葡萄糖为碳源的菌丝生长表现次之。以乳糖为碳源的长势最差,菌丝生长速度最慢,极显著低于其他3种碳源。综合分析,4种碳源中,加入蔗糖的培养基具有菌丝生长速度最快、不易老化、不吐黄水等优点,加入葡萄糖的培养基在菌丝的长势、浓密度和颜色比果糖、乳糖的表现更优,因此选择蔗糖和葡萄糖作为复筛碳源。
3.2 不同培养基氮源筛选
从表2可得,桑黄菌丝在以蛋白胨、酵母浸膏、胰蛋白胨、玉米粉、麸皮为氮源的培养基中生长差异较大。其中以玉米粉为氮源的培养基配方,菌丝长势最好,菌丝浓密,生长速度最快,为3.87 mm/d,但菌丝颜色黄,吐黄水和老化现象严重,这可能与玉米粉中含有能促进菌丝体生长的生长因子有关[16]。在以酵母浸膏、胰蛋白胨、麸皮为氮源的培养基中长势较快,菌丝较密,菌丝颜色均为黄色或微黄。在以蛋白胨为氮源的培养基中长势较快,菌丝密,且菌丝颜色白色,生长速度较快。综合分析,在5种氮源中,玉米粉培养基的桑黄菌丝虽生长最快但吐黄水、老化现象严重;蛋白胨里的菌丝生长快、颜色白且不吐黄水;胰蛋白胨的菌丝长势较好,颜色微黄,且不吐黄水,不易老化,因此选择蛋白胨和胰蛋白胨作为复筛氮源。
3.4 复筛试验结果
根据初筛试验所得,选择蔗糖、葡萄糖作为复筛碳源,及蛋白胨、胰蛋白胨作为复筛氮源,设计5个优化的培养基处理进行复筛试验,分别为:1/4葡萄糖(5 g)+ 3/4蔗糖(15 g),1/2葡萄糖(10 g)+ 1/2蔗糖(10 g),3/4葡萄糖(15 g)
+ 1/4蔗糖(5 g),蛋白胨(2 g)+蔗糖(20 g),胰蛋白胨(2 g)+葡萄糖(20 g),各自再加入马铃薯200 g、琼脂20 g、水1 000 mL,以常规PDA培养基为对照。
如表3所示,复筛的复合碳源培养基与初筛培养基相比,菌丝表现更佳,不同配方菌丝表现有一定的差异,其中配方1/4葡萄糖+3/4蔗糖的桑黄菌丝表现最优,其菌丝长势最好、浓密、长速较快。同等条件下,复筛的复合碳氮源试验,菌丝长势相当,菌丝浓密,但菌丝长速较慢。因此,综合考虑桑黄菌丝生长情况和生产效率等因素,在生产上可以选用1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖的配方,即马铃薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、瓊脂20 g、水1 000 mL。
4 讨论与结论
桑黄是近几年新兴的珍贵药用菌,培养基作为菌种生长发育或产生代谢产物用的混合营养料,包含多种营养要素,不一样的碳源和氮源对桑黄菌丝繁育会有影响[17]。碳源配比过高,菌丝生长速度变慢,氮源配比过低,菌丝易变黄。对桑黄菌丝生长的最佳碳源、氮源筛选试验是开展菌种繁殖和开发利用菌丝的基础工作。试验结果表明,在供试的4种碳源中,添加不同碳源的桑黄菌丝生长情况差异明显,最佳碳源为蔗糖和葡萄糖,这与宁云山等人研究结果一致[18]。不同氮源对桑黄菌丝长速和长势表现有所差异[19],在试验选择的5种氮源中,玉米粉长速最快但老化严重,生长快且菌丝颜色白的是蛋白胨。复筛试验表明,与有碳源组相比,氮源组的菌丝生长势变弱、长速变慢,说明桑黄菌在繁殖发育阶段需要的碳源比氮源多,也从另一方面反应了桑黄菌在菌丝繁殖生长阶段同比碳源物质的酶大于同化氮源的酶[20]。唐琳[21]研究表明,栎生桑黄菌丝生长的最适碳源为葡萄糖、氯化铵;滕成龙等[22]认为,杨树桑黄最适氮源为酵母膏和蛋白胨;唐思煜等[23]发现桑黄(鲍氏层孔菌)最适碳源为蔗糖,最适氮源为氯化铵;王一菲[24]研究表明,栎生桑黄与小孔忍冬桑黄的最佳碳源为葡萄糖、最佳氮源为酵母浸粉,这可能是由于桑黄菌种在分类上的差异导致的不同地区桑黄菌筛选出的最佳固体培养基有所差异。根据此次试验结果综合分析,在母种培养基选择采用1/4葡萄糖+ 3/4蔗糖的配方,即马铃薯200 g、葡萄糖5 g、蔗糖15 g、琼脂20 g、水1000 mL,菌丝长势最好、菌丝浓密、菌丝长速较快,菌丝洁白,不吐黄水。后续也将对此试验结果进行进一步验证并优化。
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(责任编辑:黄雄峰)