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金毛鳞伞液体培养基优化试验

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摘要:以金毛鳞伞液体培养基优化为研究目标,在单因素试验的基础上进行正交试验,对金毛鳞伞液体培养基配方的碳源、氮源、无机盐(K2HPO4、MgSO4・7H2O)成分浓度进行筛选比较,以寻求最佳的液体培养基配方。结果表明,金毛鳞伞液体培养基最佳配方为:葡萄糖20 g/L、玉米粉 50 g/L、豆粕50 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 4 g/L。

关键词:金毛鳞伞;液体培养;配方优化

中图分类号:Q949.329+.81;S646.1+9;Q93-335 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)02-0378-03

金毛鳞伞[Pholiota attrivella(Fr.)Kumm.]属于担子菌门(Basidiomycota)层菌纲(Hymenomycetes)伞菌目(Agaricales)球盖菇科(Strophariaceae)鳞伞属[Pholiota(Fr.)Kumm.][1,2],为珍贵的野生食用菌,不但营养丰富、味道鲜美,还具有较高的药用价值[3]。野生金毛鳞伞主要分布在黑龙江、云南、新疆、吉林等省(自治区),其野生菌种的驯化已经取得了良好进展[4,5],并且金毛鳞伞作为一种大型木腐真菌相对较容易进行人工栽培。试验旨在对金毛鳞伞的液体培养基进行优化,从而为其人工栽培奠定基础,以推动金毛鳞伞的开发与利用。

1 材料与方法

1.1 供试菌种及基础培养基

1.1.1 菌种 金毛鳞伞菌种引自吉林农业科技学院食用菌研究所,为斜面一级菌种。

1.1.2 菌种活化培养基 采用加富的PDA培养基(马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 3 g/L、琼脂粉20 g/L)制作斜面培养基,用以活化菌种[6]。

1.1.3 对照培养基 选择马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 3 g/L作为液体培养基(空白对照)。

1.2 试验设计

1.2.1 碳源单因素试验 分别以玉米粉、洋葱、柞木及可溶性淀粉来替换对照培养基中的碳源马铃薯,比较金毛鳞伞在各碳源处理培养基培养后的菌丝体干重产量[7]。其中,玉米粉取其浸提液,设置浓度梯度分别为40、45、50、55、60 g/L;洋葱取其浸提液,设置浓度梯度分别为100、150、200、250、300 g/L;柞木依然取其浸提液,浓度梯度设置为200、250、300、350、400 g/L;可溶性淀粉取其溶液,设置浓度梯度分别为17、20、23、26、29 g/L。将不同碳源的浓度梯度由低到高分别编号为a、b、c、d、e,即a代表该碳源在单因素试验中的最低浓度,e代表其最高浓度。

1.2.2 氮源单因素试验 分别用豆粕、麸皮、硫酸铵及酵母浸膏替换对照培养基中的氮源蛋白胨,比较金毛鳞伞在各氮源处理培养基培养后的菌丝体干重产量。其中,豆粕取其浸提液,设置浓度梯度为40、45、50、55、60 g/L;麸皮取其浸提液,设置浓度梯度为20、25、30、35、40 g/L;酵母浸膏取其溶液,浓度梯度设置为3、4、5、6、7 g/L;硫酸铵取其溶液,浓度梯度设置为2、3、4、5、6 g/L。依照对碳源试验组编号的方法,将不同氮源的浓度梯度由低到高分别编号为f、g、h、i、j,即f代表该氮源在单因素试验中的最低浓度,j代表其最高浓度。

1.2.3 无机盐浓度筛选 在对照培养基的基础上,把处理中的无机盐成分K2HPO4和MgSO4・7H2O的浓度分别设置为1、2、3、4、5 g/L梯度。比较金毛鳞伞在各无机盐处理培养基中培养后对菌丝体干重产量最适宜的浓度。

1.2.4 正交试验L9(34) 根据碳源单因素试验、氮源单因素试验、无机盐处理浓度试验的综合结果,设计了L9(34)正交试验,4个因素、3个水平分别是因素A:玉米粉,浸提液3个浓度水平分别为45、50、55 g/L;因素B:豆粕,浸提液3个浓度水平分别为40、45、50 g/L;因素C:K2HPO4,3个浓度水平分别为1、2、3 g/L;因素D:MgSO4・7H2O,3个浓度水平分别为3、4、5 g/L,各因素、水平组合见表1。其中葡萄糖浓度不变,仍旧是20 g/L,比较各水平组合对金毛鳞伞培养后菌丝体干重产量的影响[8,9];并根据正交试验的结果进行验证培养试验。

1.3 培养方法

液体培养基盛装于规格为250 mL的三角瓶中,每瓶装液量为80 mL,使用普通棉塞。培养基在121 ℃、0.105 MPa压力下灭菌30 min,冷却,放置24 h。打开超净工作台,调为慢风,并用紫外灯照射30 min,在超净工作台将斜面菌种接种到液体培养基上,每支斜面菌种接4个三角瓶。在26 ℃条件下静置24 h。然后置于恒温摇床上,设置转速160 r/min、温度26 ℃,培养7 d[8];每个试验单元、每个处理设置5次重复。

1.4 检测方法

培养结束后,将获得的培养物置于离心机中,设置转速3 000 r/min、离心10 min,菌丝体水洗处理2次,在60 ℃烘箱内烘干至恒重[10-12],分别测取各处理菌丝体的干重(g/L),取其中长势正常的各重复均值,以此作为评价参考。

2 结果与分析

2.1 碳源对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响

各碳源处理及其浓度对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响结果见表2。由表2可见,金毛鳞伞对碳源的选择性不高,对玉米粉、洋葱、柞木、可溶性淀粉这几种碳源均可利用。不过在以玉米粉为碳源的培养基中长势良好,菌丝干重明显优于其他碳源的菌丝干重;其中玉米粉浓度由50 g/L增加到55 g/L时,金毛鳞伞菌丝干重只有十分微小的增加,但却要多消耗5 g/L的原料,所以从经济角度比较上看,选取玉米粉50 g/L作为最佳的培养浓度是非常划算的。由于玉米粉来源广泛、价格适中,农民很容易买到,因此作为金毛鳞伞菌液体培养基原料就非常有现实意义。

2.2 氮源对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响

各氮源处理及其浓度对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响结果见表3,由表3可见,无机氮源硫酸铵对金毛鳞伞菌丝的生长效果不佳,而使用豆粕的效果却非常突出。豆粕是大豆加工后的工业残料,价格十分低廉,所以豆粕作为金毛鳞伞液体培养基的氮源是比较理想的选择。在本次试验中,豆粕的最佳添加量为50 g/L。

2.3 无机盐对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响

各无机盐处理浓度对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响结果见表4。由表4可见,无机盐K2HPO4的最佳浓度并不是3 g/L,而是2 g/L;而MgSO4・7H2O的最佳浓度是4 g/L。

2.4 正交试验对金毛鳞伞菌丝干重产量的影响

4因素、3水平正交试验L9(34)对金毛鳞伞菌丝干重产量的比较结果见表5。由表5的极差分析可知,不同因素对金毛鳞伞菌丝干重产量影响的顺序依次为玉米粉、豆粕、K2HPO4、MgSO4・7H2O。根据正交试验结果得出的最佳组合为A2B3C3D2,即玉米粉浸提液浓度为 50 g/L,豆粕浸提液浓度为50 g/L, K2HPO4 3 g/L,MgSO4・7H2O 4 g/L。由于对照在正交设计中未出现,因此选取正交试验中的A2B3C1D2组合作为正交试验的对照,对最佳组合A2B3C3D2进行验证。结果在验证培养试验中,A2B3C3D2组合培养后的菌丝体干重可达7.03 g/L,而A2B3C1D2为6.75 g/L,由此证明A2B3C3D2确实是最佳的组合。

3 小结

金毛鳞伞菌丝培养试验结果显示,在碳源单因素试验中,浓度为50 g/L的玉米粉(玉米粉50 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 3 g/L)的碳源培养基适合金毛鳞伞菌丝培养。在氮源单因素试验中,浓度为50 g/L的豆粕(马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、豆粕50 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 3 g/L)的氮源培养基适合金毛鳞伞菌丝培养。在无机盐试验中,浓度为2 g/L的K2HPO4(马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、K2HPO4 2 g/L、MgSO4・7H2O 3 g/L)的培养基、浓度为4 g/L的MgSO4・7H2O(马铃薯200 g/L、葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 4 g/L)的培养基适于金毛鳞伞菌丝培养。在上述试验的基础上,通过正交试验L9(34)得到的金毛鳞伞菌丝培养最佳配方为:葡萄糖20 g/L、玉米粉 50 g/L、豆粕50 g/L、K2HPO4 3 g/L、MgSO4・7H2O 4 g/L。

参考文献:

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