北蟲草人工代料栽培的幾種碳源比較

雷 剛，姜 琴，范雅迪，王紅衛，曹曉文

（江漢大學 生命科學學院，湖北 武漢 430056）

北蟲草人工代料栽培的幾種碳源比較

雷 剛，姜 琴，范雅迪，王紅衛，曹曉文

（江漢大學 生命科學學院，湖北 武漢 430056）

研究用4種不同糧食作物作為培養基主料，生產的北蟲草在產量和質量上的差別。在其他條件相同的情況下，分別用大米、高粱、玉米、小麥為主要碳源制作培養基，從液體菌種培養直到子實體成熟。隨機抽樣檢測其產量、質量。結果表明：小麥、大米作培養基主料，子實體的產量、質量較好，高粱其次，玉米較差。

北蟲草；人工代料栽培；培養基；碳源

北蟲草是北冬蟲夏草的簡稱，又叫蛹蟲草。為菌物界、真菌門、子囊菌亞門、核菌綱、麥角菌目、蟲草屬。其起源于我國，是我國一味傳統的珍貴中藥藥材。

北蟲草與冬蟲夏草在分類學上，是同屬異種的兩種真菌。在重要化學成分、功效上，兩者相似。野生冬蟲夏草功效卓越，但資源極其稀少且遭到過度開采。人工栽培冬蟲夏草，目前結果不甚理想，還不能有效地培養子實體，更不能規模化生產。人工栽培北蟲草可以克服這些問題。首先，其化學成分、功效均相似于甚至優于天然冬蟲夏草［1-2］；其次，北蟲草人工栽培技術已逐漸成熟，人工栽培的方法有：液體深層發酵、人工代料培養和活體培養3種。人工代料培養的優點是：相比液體深層發酵培養出來的產品，其外形更加接近于天然北蟲草，氣味純正且無異味，易被消費者所接受；相比接種于昆蟲上活體培養生產出來的產品，成本低、技術要求低、生產周期短［3-6］。人工代料培養的方法，目前已經廣泛用于生產和科研上。

人工代料培養北蟲草時，北蟲草的營養來源于固體培養基。因此，找出在人工代料培養中，適合北蟲草生長發育的培養基是研究重點。對此，科研工作者已經做了許多相關研究，其中，針對北蟲草代料中碳源的研究表明，葡萄糖、麥芽糖、淀粉等作為碳源時，效果不如大米、小麥等糧食作物作為碳源。但是由于北蟲草的來源、試驗環境等條件的不同，針對糧食作物作為北蟲草人工代料栽培的碳源的研究，其結果多樣化［7-9］。為了得出適合北蟲草人工代料培養時的碳源，本試驗采用單因素單水平的研究方法，對比4種不同的糧食作物作為培養基主料時，北蟲草在產量和質量上的差別，得出適宜碳源，為人工生產北蟲草提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯，葡萄糖，磷酸二氫鉀，硫酸鎂，蛋白胨，維生素B1，蠶蛹粉；大米，高粱，玉米碎，小麥；北蟲草固體斜面菌種從華中農業大學處購得。

1.2 試驗方法

玻璃罐頭瓶分別裝4種糧食作物40 g，水料比1∶1.6，pH控制在6.5～6.8，高壓蒸氣滅菌，每瓶接種5 mL液體菌種，全黑暗發菌、溫差刺激和輔以光照轉色，約60 d子實體成熟，分類采收。

1.3 參數測定

在不同階段分別測定菌絲生長，原基生成的狀況，子實體物理性質和子實體干重、濕重及生物轉化率。

2 結果與分析

2.1 不同主料對菌絲發育的影響

從表1可知，采用高粱與小麥為主料的菌絲長滿培養基表面的瓶數最高，為25瓶，大米次之，玉米最小。

表1 菌絲長滿培養基表面瓶數

從表2可以看出，菌絲生長的平整度，大米和高粱為主料的明顯要好于小麥和玉米。玉米菌絲生長不平整可能是因為玉米顆粒大于大米、小麥等，顆粒間隙大的原因。

表2 菌絲生長平整的瓶數

菌絲平均長度的差異見表3。從表中可知，玉米的菌絲平均長度要大于其他幾種主料培養基，經分析是由于氣生菌絲生長旺盛。

表3 菌絲平均長度 /cm

菌絲生長緊密狀況見表4。小麥、高粱、大米的菌絲生長致密度明顯好于玉米，菌絲如毛氈狀，氣生菌絲很少。

表4 菌絲生長緊密（緊實的毛氈狀）的瓶數

綜合來看，玉米培養基，前期菌絲長速最快，但是菌絲生長不整齊、不緊密，其原因可能是玉米碎顆粒偏大（一破三），培養基較為疏松，且表面不平整；小麥培養基，前期菌絲長速最慢，但是菌絲生長整齊、緊密，其原因可能是這種培養基較致密，通透性不是很好，前期菌絲發育可能受到一定的影響，生長速度相對較慢一些；大米、高粱培養基的菌絲的情況介于這兩者之間。

2.2 不同主料對原基形成的影響

從表5可知，原基初期生成的分布以玉米最佳，大米次之，高粱和小麥較稀疏分布。這說明較為疏松的培養基更利于原基初期生成。

表5 原基初期生成的狀況

2.3 不同主料對子實體的影響

2.3.1 對產量的影響 從表6可以看出，大米培養基子實體每瓶鮮重均在20 g以上，其次是小麥培養基。玉米培養基子實體鮮重最小，這與它原基形成時良好的狀況相矛盾，仔細觀察它子實體生長的狀況，其培養基上子實體生長不致密，雖然單根子實體較為粗壯，但整體數量偏少，因而總體鮮重偏小。造成這種現象的原因有待進一步研究。子實體干重的結果是小麥培養基最高，其次是大米培養基，玉米培養基仍然是最低。

表6 子實體干重和鮮重 /g

2.3.2 對生物轉化率的影響 表7反映了各種培養基生物轉化率的情況，大米每瓶的生物轉化率均在50個百分點以上，單瓶甚至達到70個百分點以上，小麥與大米接近，高粱和玉米的總生物轉化率不足50%。

2.3.3 對外觀質量的影響 不同主料對外觀質量的影響見表8。從表中可知，小麥培養基生產出來的子實體，顏色最深，偏橙紅色，平均長度最長，密集但不粗壯；玉米培養基的子實體較粗壯，但顏色最淺，偏淡黃色，長度也是幾種培養基中最小的。大米培養基子實體的顏色為橙色，平均長度、粗細均度較好。

表7 生物轉化率

表8 子實體的物理性質

3 討論

自從北蟲草于大米培養基上成功進行人工培養以來，科研工作者就其他的糧食作物代替大米且提高其產量的可能性進行了探尋。學者們或將幾種不同的作物單獨比對，或將兩種作物按比例梯度調配比較，或將各種作物兩兩組合比較。研究得出的結論不盡相同［7-9］。

本試驗說明以大米、高粱、玉米、小麥4種糧食作物作為培養基主要碳源栽培北蟲草，其子實體產量和質量差異明顯。

菌絲萌發、生長和原基形成階段，雖然玉米培養基由于通透性較好，其菌絲長速快，原基形成也較均勻，但是菌絲的長速不一致，也不致密，氣生菌絲生長過旺，營養消耗過多，嚴重影響后期子實體的生長。而小麥和大米培養基中的菌絲雖然在此階段長速較慢，但菌絲生長較為致密、敦實，為其后續生長發育打下了良好的基礎。

采收的子實體，小麥和大米測定鮮重都在90 g以上，平均每瓶干重高于4 g；生物轉化率達到50%以上。而玉米測定鮮重只有74 g，較小麥和大米低24%；平均每瓶干重不足3 g，較小麥和大米低35%左右；生物轉化率只有46%，明顯低于大米和小麥。

小麥、大米生產的子實體顏色橙紅色或橙色、粗細均勻、產品外觀優于高粱和玉米。

綜合子實體的質量和數量性狀，可以看出，小麥、大米是北蟲草人工代料培養基的較好碳源，高粱次之，玉米較差。據此認為，玉米主產區域，可以考慮按一定比例搭配玉米、小麥或大米作為人工代料培養基的碳源，不單一使用玉米，以改善菌絲生長狀態和保證子實體生長期的碳源需要。小麥蛋白質含量較豐富，表皮中含有較多的維生素，有利于提高子實體品質。大米、小麥作物主產區域，在使用大米和小麥作為主要碳源時，也需要考慮添加適量的玉米或高粱等糧食作物，一方面可以改善培養基的物理結構，增加通透性，促進菌絲和原基的生長和形成，另外也可降低生產成本。

［1］ 楊杰，程紅艷，韓曉芳，等.蛹蟲草人工栽培研究進展［J］.山西農業科學，2011，39（7）：747-750.

［2］ 曹麗茹，馬妍，胡俊琴，等.蛹蟲草栽培應用研究［J］.遼寧林業科技，2006（2）：25，39.

［3］ 姚國洪，劉喜屏，劉廣紅，等.蛹蟲草菌絲生長研究［J］.微生物學雜志，2003，23（1）：61-62.

［4］ 劉華晶，許修宏，高士剛.不同培養基對北蟲草生長的 影 響［J］.東 北 農 業 大 學 學 報 ，2004，35（3）：325-328.

［5］ 汪西強，張韌.北冬蟲夏草的形態特征及人工瓶栽技術［J］.江蘇農業科學，2002（6）：84-85.

［6］ 李用芳.影響蟲草子實體生長的因素探討［J］.微生物學雜志，2000，20（4）：51-54.

［7］ 王栩，劉守華.蛹蟲草的代料栽培實驗［J］.食用菌，2003（1）：23.

［8］ 劉貴巧.培養基的成分、數量對蛹蟲草生物轉化率和品質的影響［J］.中國種業，2005（8）：41-42.

［9］ 鄭樹生，徐沖，韓寧寧，等.北蟲草人工栽培培養基最佳碳源篩選［J］.黑龍江八一農墾大學學報，2008，20（1）：8-11.

Comparison of Carbon Source in Cordyceps militaris Artificial Substitute Cultivation

LEI Gang，JIANG Qin，FAN Ya-di，WANG Hong-wei，CAO Xiao-wen
（School of Life Sciences，Jianghan University，Wuhan 430056，Hubei，China）

In order to obtain the best carbon source of Cordyceps militaris artificial substitute cultivation，studied the quality and yield differences of Cordyceps militaris when 4 different kinds of crops were the main ingredient of culture medium.When the other conditions were the same，rice，sorghum，corn and wheat were used to be the culture medium，from liquid seed to fruiting body ma?turity.Surveyed and evaluated the quality and yield differences of fruiting bodies with random sam?pling.The results showed that the wheat and rice were the best carbon source，sorghum was the next while the corn was the worst.

Cordyceps militaris；artificial substitute cultivation；culture medium；carbon source

S567.35

：A

：1673-0143（2013）06-0105-04

（責任編輯：陳 曠）

2013－06－27

湖北省豆類（蔬菜）植物工程技術研究中心開放基金項目（2013-02）

雷 剛（1957—），男，高級實驗師，研究方向：微生物實驗技術。