紅平菇液體發酵培養基優化

孟麗 ，宋超群 ，吳寶杰 ，王麗 ，*

（1.山東農業大學植物保護學院，山東泰安271018；2.山東省茌平縣胡屯鎮農業技術推廣站，山東聊城252121）

紅平菇（Pleurotus djamor）又名桃紅平菇、紅側耳，屬真菌門、層菌綱、傘菌目、側耳科、側耳屬[1]。紅平菇的子實體呈粉紅色，色澤鮮艷。此外，紅平菇味道鮮美，富含蛋白質、氨基酸、礦質元素和維生素，且有抗腫瘤、抗菌和增強機體免疫力的功效[2-9]，因此是一種兼具食用和觀賞價值的珍稀蕈菌，具較高的商業開發前景。

食用菌液體菌種具有周期短、菌齡一致，發菌整齊，成本低等優點，因此在食用菌生產中具有廣闊的應用前景[10-14]。目前關于紅平菇的研究主要集中在固體栽培配方優化及其活性成分方面[15-19]，關于其液體菌種方面的報道較少。為此本研究采用液體搖瓶培養法，以菌絲體干重為指標，以碳氮源為主要因素對紅平菇液體發酵培養基配方進行優化，旨在為紅平菇液體發酵生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌種

紅平菇菌種由山東農業大學菌物實驗室提供。

1.1.2 培養基

PDA綜合培養基：馬鈴薯200 g/L，葡萄糖20 g/L，瓊脂 20 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，KH2PO41 g/L；液體培養基：葡萄糖 20 g/L，蛋白胨 10 g/L，MgSO4·7H2O 1 g/L，KH2PO41 g/L，pH 自然，0.1 MPa，121℃滅菌 30 min。

1.2 試驗方法

1.2.1 母種的活化

將紅平菇菌種轉接至PDA綜合培養基試管斜面上，至恒溫培養箱中25℃下培養至菌絲滿管，之后將菌種從試管轉接到直徑90 mm平板（與斜面培養基相同）上，待菌絲長滿平板后用直徑為1 cm的打孔器打孔接種到液體培養基中。

1.2.2 菌絲體的接種及培養方法

250 mL三角瓶裝液量為100 mL，每個搖瓶接種10塊直徑1 cm的紅平菇菌塊，25℃，160 r/min恒溫震蕩培養8 d。

1.2.3 紅平菇菌絲生物量的測定及試驗結果統計

液體菌種發酵完成后，以80目銅篩網過濾發酵液，控干水分，置于鼓風干燥箱中40℃烘干至恒重，測定菌絲體干重以評價生物量，試驗結果統計采用方差分析進行。

1.2.4 紅平菇發酵培養基的研究

1）碳源對紅平菇發酵的影響

分別用蔗糖、麥芽糖、甘露醇、可溶性淀粉為碳源，代替“1.1.2”中的葡萄糖，其他成分不變。接種及培養方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進行，菌絲體生物量測定及結果統計按“1.2.3”中方法進行，每個試驗設3個重復。

2）氮源對紅平菇發酵的影響

分別用酵母粉、硫酸銨、麩皮（預煮沸20 min，4層紗布過濾，棄去濾渣）、硝酸銨為氮源，代替“1.1.2”中的蛋白胨，其他成分不變。接種及培養方法按“1.2.2和1.2.3”中方法進行，菌絲體生物量測定及結果統計按“1.2.3”中方法進行，每個試驗設3個重復。

3）正交試驗確定紅平菇液體培養最優配方

結合單因素試驗的結果，以最優碳氮源和無機鹽（MgSO4·7H2O 和 KH2PO4）為因素，分別設計 3個濃度梯度，進行正交試驗設計并予以驗證，最后得出最優的紅平菇液體培養基配方。

2 結果與分析

2.1 碳源對紅平菇發酵的影響

不同碳源對紅平菇發酵影響的結果見表1。

表1 不同碳源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 1 The effect of different carbon sources on the biomass of Pleurotus djamor

由表1可知，在5種供試的碳源中，以葡萄糖為碳源時紅平菇菌絲體生物量最大，菌絲干重達到0.681 5 g，并且與其它幾個碳源存在顯著性差異，所以選擇葡萄糖作為紅平菇液體培養的主要碳源。

2.2 氮源對紅平菇發酵的影響

不同氮源對紅平菇發酵影響的結果見表2。

表2 不同氮源對紅平菇菌絲生物量的影響Table 2 The effect of different nitrogen sources on the biomass of Pleurotus djamor

由表2可知，紅平菇能夠較好地利用酵母粉，菌絲干重達到0.982 4 g，其次是蛋白胨，對麩皮的利用次之，對硫酸銨和硝酸銨的利用是最差的。由此得出紅平菇的菌絲能夠較好的利用酵母粉等有機氮源，而對無機氮源的利用率較差。所以選擇酵母粉作為紅平菇液體培養的主要氮源。

2.3 紅平菇發酵培養基的正交試驗

根據上述單因素試驗得出，紅平菇液體培養基的最佳碳源為葡萄糖，最佳氮源為酵母粉，接下來以葡萄糖作為碳源，酵母粉作為氮源，以MgSO4·7H2O和KH2PO4作為無機鹽[20]進行四因素三水平正交試驗（表3），最終確定最優的紅平菇發酵培養基配方，正交試驗因素水平見表3，正交試驗結果見表4。

表3 正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment

表4 正交試驗結果Table 4 Results of orthogonal desigen

續表4 正交試驗結果Continue table 4 Results of orthogonal desigen

正交試驗數據及極差分析結果如表4所示，在所選擇的影響生物量的4個因素中，其影響程度大小為B＞A＞D＞C，即酵母粉＞葡萄糖＞MgSO4·7H2O＞KH2PO4。從正交試驗結果分析，各因素水平優選的較佳培養基配方為A2B3C3D1，但是在各處理中，以配方A1B3C3D3的生物量最高。

為驗證正交試驗結果，將培養基配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的生物量進行比較，重新設定兩組試驗，每個試驗3個重復，培養后稱取菌絲干重。試驗結果得出：配方A2B3C3D1和A1B3C3D3條件下的菌絲干重分別為1.224 3 g和1.024 5 g。經過驗證，正交試驗的得到的配方A2B3C3D1確為較佳的培養基配方，即：葡萄糖 20 g，酵母粉 15 g，KH2PO42 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，pH自然。

3 結論

本研究通過碳源、氮源的單因素試驗和正交試驗，最終確定紅平菇適宜的液體培養基配方為葡萄糖20 g，酵母粉 15 g，KH2PO42 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，pH 自然。優化后的紅平菇液體菌種培養基培養出的菌種表現出分散性好、萌發快、菌絲生長旺盛、菌齡一致等特點。本研究可為紅平菇液體菌種的生產提供一定的理論指導，為其規模化生產奠定基礎。

[1]黃年來.18種珍稀美味食用菌栽培[M].北京:中國農業出版社,1997:87

[2]Zhang J,Liu M,Yang Y,et al.Purification,characterization and hepatoprotective activities of mycelia zinc polysaccharides by Pleurotus djamor[J].Carbohydrate Polymers,2016,136(6):588-597

[3]周波,趙瑞華,孫玉紅,等.紅平菇淀粉酶活力測定條件的優化[J].南方農業,2016,10(34):44-47

[4]Dulay R M R,Miranda L A,Malasaga J S,et al.Antioxidant and antibacterial activities of acetonitrile and hexane extracts of Lentinus tigrinus,and Pleurotus djamour[J].Biocatalysis&Agricultural Biotechnology,2017,9(2):141-144

[5]Jiao F,Wang X,Song X,et al.Processing optimization and anti-oxidative activity of enzymatic extractable polysaccharides from Pleurotus djamor[J].International Journal of Biological Macromolecules,2017,98(4):469-478

[6]Ragasa C,Maria Carmen S Tan,Ting J,et al.Chemical constituents of Pleurotus djamor[J].Der Pharmaceutical Chemical,2016,8(2):343-346

[7]張建軍.紅平菇菌絲體多糖的提取、結構分析和抗糖尿病作用研究[D].泰安:山東農業大學,2016:8-10

[8]張春杰.南方靈芝、紅平菇和紅蠟蘑的次生代謝產物研究[D].綿陽:西南科技大學,2015:5-6

[9]Chi Y,Yi H,Liu Z.Cultural characters and nutrition composition of Pleurotus djamor isolate H1[J].Journal of Northeast Forestry University,2007,35(1):53-57

[10]謝春芹,曹正,凡軍民,等.野生蟬花液體菌種培養條件的優化[J].北方園藝,2016,6(22):165-169

[11]戴建清,曾志恒.食用菌液體菌種研究現狀及發展趨勢[J].中國食用菌,2012,10(5):1-3

[12]阮時珍,阮曉東,李月桂,等.食用菌液體菌種制作技術[J].食藥用菌,2012,4(2):97-99

[13]鄒丹蓉.杏鮑菇液體菌種生產技術[J].食用菌,2016,38(2):62-62

[14]徐漢億,徐明.液體菌種技術在秀珍菇規模化栽培中的應用[J].北方園藝,2016,6(13):152-153

[15]劉明廣,張新紅,龔雪梅,等.玉米秸稈栽培紅平菇試驗[J].中國食用菌,2015,34(1):37-39

[16]李明,哈保茹.紅平菇生物學特性的研究[J].河北農業大學學報,1995,4(3):18-19

[17]池玉杰,孫樹航.紅平菇在東北地區的栽培技術[J].中國林副特產,2006,82(2):32-34

[18]張其昌,黃諺諺.紅平菇RQ-1營養成分分析[J].食用菌,1995,8(4):12

[19]施鵬飛,王月振,許紅春,等.榆黃蘑和桃紅平菇林下2種不同遮陽方式產量對比[J].中國農業信息,2016,10(20):116-120

[20]黃愛榮,劉歡,繆禮鴻.姬菇液體菌種培養基及培養條件的優化[J].化學與生物工程,2008,25(2):66-72