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不同碳氮源对金针菇液体菌种培养的影响

2020-12-28黄春燕宫志远刘路明李瑾姚强韩建东谢红艳杨鹏张柏松

山东农业科学 2020年11期
关键词:碳源金针菇

黄春燕 宫志远 刘路明 李瑾 姚强 韩建东 谢红艳 杨鹏 张柏松

摘要:以生产中常见的大宗物料为原料进行金针菇液体菌种培养比较试验,以明确不同碳、氮源对金针菇液体菌种培养的影响。结果表明金针菇液体菌种培养最佳碳源是赤砂糖,适宜添加量为2%;最佳氮源是豆奶宝,适宜添加量为3‰。

关键词:金针菇;液体菌种;碳源;氮源

中图分类号:S646.1+5  文献标识号:A  文章编号:1001-4942(2020)11-0138-03

Effects of Different Carbon and Nitrogen Sources

on Liquid Culture ofFlammulina filiformis

Huang Chunyan1, Gong Zhiyuan1, Liu Luming2, Li Jin1, Yao Qiang1,

Han Jiandong1, Xie Hongyan1, Yang Peng1, Zhang Baisong1

(1. Institute of Agricultural Resources and Environment, Shandong Academy of Agricultural Sciences/

Key Laboratory of Wastes Matrix Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs/Shandong Provincial

Key Laboratory of Agricultural Non-Point Source Pollution Control and Prevention, Jinan 250100, China;

2. Haiyang Comprehensive Administrative Law Enforcement Bureau, Haiyang 265100, China)

Abstract In order to find out the influence of different carbon and nitrogen sources on the liquid culture of Flammulina filiformis, a comparative experiment was carried out with the common bulk materials as raw materials. The results showed that the best carbon source for liquid culture of Flammulina filiformis was red granulated sugar with the suitable amount as 2%, and the best nitrogen source was Dounaibao with the suitable amount as 3‰.

Keywords Flammulina filiformis; Liquid strain; Carbon source; Nitrogen sources

菌种是食用菌生产的基础,直接关系到生产的成败与效益。根据制种方式的不同,食用菌菌种可分为固体菌种和液体菌种。液体菌种是基于液体发酵技术而产生的,具有培养时间短、发菌快、菌龄整齐、接种方便,有利于规模化、周年化生产的特点。国内许多科研生产单位对金针菇、杏鲍菇、香菇、木耳等多种食用菌进行了液体培养的研究[1-5],液体菌种逐渐成为食用菌制种产业发展的趋势[6,7]。金针菇是我国主栽菇种之一,也是当前我国工厂化生产规模最大的菇种。目前大型金针菇生产企业普遍采用液体菌种进行生产扩繁,其发酵培养基的碳氮源大多采用容易获取、价格低廉的大宗物料,但不同规格、来源的原料其成分、含量往往存在一定的差異[8,9],从而对液体菌种生产的稳定性、一致性造成较大影响。本研究通过摇瓶培养研究生产中不同形式的碳氮源对金针菇液体菌种培养的影响,以筛选最佳的制种原料。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

纯白金针菇W61,山东省农业科学院农业资源与环境研究所提供。

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,水1 000 mL。

碳源筛选基础培养基:蛋白胨0.3%,KH2PO4 0.1%,MgSO4 0.05%,pH自然。

氮源筛选基础培养基:蔗糖2%,KH2PO4 0.1%,MgSO4 0.05%,pH自然。

1.3 试验方法

1.3.1 供试菌圆片制备

从试管保存种中铲取适量菌丝块接种于PDA平板培养基上,待菌丝将近长满平板时,用打孔器在平板上距离中心相等的位置打取直径5 mm的菌圆片,作为摇瓶培养的接种体。

1.3.2 摇瓶液体培养

250 mL三角瓶装液体培养基100 mL,灭菌、冷却,从培养好的平板上挑取5块直径5 mm的菌圆片,接入培养基中,置往复式摇床140 r/min、22℃振荡培养。

1.3.3 不同碳源对金针菇液体菌种培养的影响

在碳源筛选基础培养基中分别添加2%的葡萄糖(分析纯)、蔗糖(分析纯)、白砂糖(市售优级)、绵白糖(市售优级)、赤砂糖(市售优级),置往复式摇床22℃、140 r/min培养7 d后,检测菌丝球干质量,确定最适碳源。

1.3.4 不同氮源对金针菇液体菌种培养的影响

在氮源筛选基础培养基中分别添加1‰~5‰的黄豆粉、黄豆粕粉、豆奶宝(见表3),置往复式摇床22℃、140 r/min培养7 d后,检测菌丝球干质量,确定最适氮源。

1.3.5 检测方法

不同大豆制品含氮量测定:利用凯氏定氮法测定样品中含氮量[10]。

菌丝生物量的测定:取100 mL发酵液,以40目筛网过滤收集菌丝球,菌丝体经蒸馏水充分洗涤,60℃烘干至恒重,电子天平准确称重,计算菌丝生物量。

沉淀物占比:均匀取100 mL培养液置于量筒中,静置30 min后,观察记录沉淀物体积占总体积的比率。

2 结果与分析

2.1 不同碳源对白色金针菇菌丝生长的影响

由表1可知,不同碳源对白色金针菇液体菌种的菌丝生长影响差别较大。以赤砂糖的菌丝生物量最高,其次是蔗糖和白砂糖,绵白糖与葡萄糖的菌丝生物量较低。沉淀物占比除绵白糖为75.38%且菌球较大、分布稀疏外,其余处理均高于95%,菌球细小,分散均匀,适合用作液体菌种。

2.2 不同氮源对白色金针菇菌丝生长的影响

不同大豆制品的含N量不同,本试验所用豆奶宝、黄豆粕、黄豆粉经测定含N量分别为9.916%、7.253%、5.684%。由表3可知,在液体培养基中分别添加不同浓度的大豆制品,豆奶宝的添加量为3‰时,菌丝干重最高,达到10.15 g/L;豆粕的添加量为4‰时,菌丝干重最高,达到9.14 g/L;豆粉的添加量为5‰时,菌丝干重最高,达到6.98 g/L。在添加的N元素绝对含量相近情况下,各处理均以豆奶宝表现较好,其次是豆粕,豆粉最差。且豆奶宝添加量为3‰时,沉淀物占比可达100%,菌球细小密集,分散均匀,有利于后续接种操作。

3 讨論与结论

菌丝生物量是衡量液体菌种质量的一个重要标准,生物量高,则接种后分布点多、密度高、均匀,萌发好。白砂糖(市售优级)、绵白糖(市售优级)、赤砂糖(市售优级)其主要成分均为蔗糖,但因生产工艺不同其纯度、所含微量杂质皆有不同。本研究结果表明,金针菇液体菌种生产以赤砂糖为碳源时,其菌丝生物量最高,其次是分析纯蔗糖和市售优级白砂糖,绵白糖与葡萄糖的菌丝生物量较低。分析纯蔗糖成本较高,而赤砂糖与白砂糖的成本较低,因此生产中金针菇液体菌种生产首选赤砂糖作为碳源,其次是白砂糖。

豆粉、豆粕、豆奶宝均是大豆的加工品,主要营养成分为大豆蛋白,但由于加工工艺的不同,其营养成分指标会有较大差别。豆粕是大豆提取豆油后的产品,受大豆来源及提取工艺的影响,其成分会有较大不同。例如一级去皮豆粕的粗蛋白含量可以达到50%左右,而二级带皮豆粕含量一般仅为42%,榨油后又经二次提取其它成分的豆粕粉,粗蛋白含量更低,有的甚至只有26%[11]。豆粉由大豆直接粉碎而成,其蛋白质含量最低,成分最为复杂。未经处理的豆粉和豆粕中均含有抗胰蛋白酶、尿毒酶、皂角苷以及其它可能会抑制菌丝生长的因子[12]。豆奶宝是通过“低温负压、乙醇浸提、瞬间高温”等物理生产工艺,在确保所含蛋白质营养价值不受影响的条件下,除去转基因大豆中的可溶性糖分、多种抗营养因子而生产的品质稳定的大豆浓缩蛋白质原料。本试验结果表明,以含N量较高的豆奶宝作为金针菇液体发酵的氮源效果最好,其次是豆粕,豆粉效果最差。采用豆粕作为氮源时,需要提前测定含氮量,以避免批次之间差异的影响。

参 考 文 献:

[1] 谭一罗,苏文英,王朝晖,等.工厂化金针菇菌株液体培养基的筛选和优化[J].食品与发酵科技,2019,55(1):35-37,43.

[2] 徐青松,徐劲松,骈跃斌,等.香菇液体菌种在生产上的应用及优势[J].现代农业科技,2020(16):62-63.

[3] 王涛,谭琦,李玉,等.杏鲍菇液体菌种应用工艺参数的优化[J].上海农业学报,2019,35(1):33-37.

[4] 黄蓓蓓.猴头菇液体菌种发酵罐内培养条件的研究[J].中国食用菌,2020,39(1):25-28.

[5] 车星星,许晶,李素玲,等.黑木耳液体培养基及培养条件优化[J].中国食用菌,2020,39(1):22-24.

[6] 宋驰,姚璐晔,徐兵,等.食用菌液体菌种生产技术标准现状与对策[J].中国食用菌,2017,36(3):16-20,25.

[7] 隋新悦.食用菌液体菌种研究现状及发展趋势[J].知识文库,2017(6):242.

[8] 你了解食糖吗?[J].企业标准化,2008(12):27.

[9] 邢怡宾,鲍男,秦贵信,等.辽鲁地区大豆营养价值分析[C]// 2016东北养猪论坛论文集.北京:北京天可瀚传媒科技有限公司,2016:114-120.

[10]国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中蛋白质的测定:GB 5009.5—2016 [S]. 北京:中国标准出版社,2017.

[11]王桂金,刘遐.液体菌种制备中的问题发生及解决[J].食用菌,2016,38(2):46-48.

[12]姚怡莎,谷旭,商方方,等.大豆和膨化大豆主要抗营养因子分析[J].中国农业科学,2016,49(11):2174-2182.

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