王慶武 李秀梅 蘭玉菲 安秀榮
(泰安市農業科學研究院,山東泰安271000)
黑木耳(Auricularia auricular)是我國傳統食用菌[1],目前栽培所用菌種大部分為固體菌種,液體菌種尚未廣泛使用[2]。固體菌種生產周期長,菌齡不整齊[3],接種用工多,成本高。與固體菌種相比,液體菌種菌絲生長快,生產周期短[4-5],菌齡一致,接種快,成本低,解決了固體菌種擴大生產中難以同步性發育的問題[6]。因此,黑木耳液體菌種代替傳統固體菌種愈來愈受到人們的關注。為培養出優質黑木耳液體菌種,筆者研究以同一培養時間菌絲體生物量為衡量指標,對黑木耳液體菌種培養所需的碳源、氮源、無機鹽及維生素進行優化研究,以篩選出最佳配比,為黑木耳液體菌種的培養提供參考。
供試黑木耳菌株:泰安市農科院保藏菌株TH02。
斜面培養基:馬鈴薯20%(去皮煮汁),麩皮4%(煮汁),葡萄糖2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,瓊脂2%,加水1 L。
碳源優化液體基礎培養基:蛋白胨0.2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,花生油0.05%。
氮源優化液體基礎培養基:葡萄糖2%,KH2PO40.2%,MgSO40.1%,花生油0.05%。
1.2.1 母種制備
無菌條件下挑取冰箱內保藏的邊長4 mm的菌種塊接種于新鮮斜面培養基上,25~28℃培養至菌絲長滿斜面,待用。
1.2.2 碳源試驗
在碳源基礎液體培養基中,分別加入2%的葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖、果糖、淀粉、玉米粉7種碳源,組成供試培養基。250 mL三角燒瓶中分別裝入150 mL供試培養基,121℃、0.11 MPa高壓蒸汽滅菌30 min,壓力降至0 MPa時開鍋取瓶,冷卻至室溫。無菌條件下分別接入6塊菌齡一致的邊長2 mm經活化的母種塊,于25~28℃、160 r∕min恒溫搖床培養10 d,每處理3次重復。
1.2.3 氮源試驗
在氮源基礎液體培養基中,分別加入0.2%的蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、(NH4)2SO4、NH4NO3、麩皮6種氮源,組成供試培養基。試驗方法同1.2.2。
1.2.4 碳、氮源配比試驗
選定最佳碳氮源后,采用L9(34)法進行正交試驗。試驗方法同1.2.2。
1.2.5 無機鹽試驗
以最佳碳氮源組合為基礎培養基,分別加入無機鹽KH2PO4、MgSO4、CaSO4,采用L9(34)法進行正交試驗。試驗方法同1.2.2。
1.2.6 維生素試驗
以上述試驗結果為基礎培養基,分別添加0.001%、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%濃度的維生素B1組成供試培養基,上述基礎培養基作為對照。試驗方法同1.2.2。
1.2.7 菌絲生物量測定
各處理培養液移入離心管,離心機10 000 r∕min離心5 min,60℃條件下菌絲烘至恒重,計算各處理菌絲體干重。
由表1可以看出,以玉米粉為碳源的培養基中,菌絲體生物量最高,平均達到255.33 mg∕100 mL,其次是淀粉,平均達到184.33 mg∕100 mL,乳糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖培養效果較差,但均優于無碳源培養基。

表1 碳源對黑木耳菌絲體生物量的影響
由表2可以看出,在酵母膏為氮源的培養基中,黑木耳菌絲體生物量最高,平均達到202 mg∕100 mL,其次是麩皮,平均達到180 mg∕100 mL,牛肉膏、蛋白胨、(NH4)2SO4、NH4NO3培養效果較差,但均優于無氮源培養基。

表2 氮源對黑木耳菌絲體生物量的影響
由表4可以看出,4個單因子對菌絲體生物量的影響順序為A>B>C>D,玉米粉影響最大,其次是淀粉、酵母膏,麩皮影響最小。極差分析結果表明,最佳碳氮源配比為A3B3C1D1。

表3 正交試驗因素水平 %%

表4 L9(34)正交試驗結果
由表6可以看出,3個無機鹽單因子對菌絲體生物量的影響順序為A>C>B,KH2PO4對菌絲體生物量影響最大,其次是CaSO4,MgSO4對菌絲體生物量影響最小。極差分析結果表明,最佳無機鹽配比為A3B3C2。

表5 正交試驗因素水平表 %%

表6 L9(34)正交試驗結果
由圖1可以看出,維生素B1對菌絲體生物量有影響,在添加維生素培養基上菌絲體生物量均高于無維生素培養基,維生素添加量在0.015%時菌絲體生物量達到最大,為1360 mg∕100 mL,此后隨添加量的增加菌絲體生物量反而降低。

圖1 維生素添加量對菌絲生物量的影響
試驗表明,碳源對黑木耳菌絲生長影響較大,但不同碳源之間差異較明顯,適宜的碳源為玉米粉和淀粉。不同氮源對菌絲生長有一定的促進作用[6],有機氮對菌絲生長影響較大,而無機氮對菌絲生長影響較小,表明有機氮優于無機氮,試驗適宜的氮源為酵母膏和麩皮。菌絲生長需要適宜的碳氮源配比[7],適宜的碳氮比利于菌絲生長,通過復合碳氮源正交試驗,適宜的碳氮配比為玉米粉3%、淀粉4%,酵母膏0.1%,麩皮0.2%。菌絲生長對無機鹽需要量很少,但它們是微生物活動中不可缺少的物質[8],一般在低濃度時對菌絲生長有促進作用,三種無機鹽相比,KH2PO4用量最大,CaSO4用量最少,適宜的配比為KH2PO40.3%、MgSO40.15%、CaSO40.05%。一定量的維生素對菌絲生長有明顯促進作用,但需求量不是越多越好,試驗得出適宜的維生素B1添加量為0.015%,效果較好。