張疏雨 徐 沖
(遼寧省微生物科學研究院,遼寧朝陽122000)
我國的食用菌產業是農業生產的一個重要組成部分,但霉菌污染問題依然嚴重,導致食用菌污染的有木霉、毛霉、根霉、曲霉、鏈孢霉等[1]。這些雜菌爭奪培養料的養分,造成菌種、菌袋污染,成品率下降,嚴重的甚至絕收[2]。食用菌生產中多使用石灰粉、多菌靈、甲醛等殺菌劑,不能有效根除污染,且加大用量會抑制食用菌菌絲生長,因此尋求對霉菌抑制作用強,對食用菌影響小的防霉制劑是食用菌生產迫切需要解決的問題之一[3]。
那他霉素(Natamycin,NTM)又名匹馬菌素、游霉素,屬多烯大環內酯類物質。那他霉素能有效抑制和殺死霉菌、酵母[4],且與化學合成抑菌劑相比,不易被人體吸收,無潛在過敏性。大多數霉菌在質量濃度0.5~6 mg/L時就可以被抑制,但有些霉菌需要10~25 mg/L才能被抑制。大多數酵母菌在1~5 mg/L的質量濃度就可以被抑制[5]。1996年,我國《食品添加劑使用衛生標準》(GB 2760)中明確那他霉素可用作食品防腐劑,使用范圍包括乳酪、肉制品、肉湯、西式火腿、廣式月餅、糕點表面、果汁原漿、易發霉食品和加工器皿表面等[6],但作為抑菌劑,那他霉素在食用菌生產中報道甚少。
由于那他霉素對食用菌和霉菌均有抑制作用,因此選擇一個既能有效地控制霉菌生長,又不影響食用菌正常生長的NTM質量濃度是十分必要的。筆者以平菇、姬菇、金針菇、靈芝、雞腿菇、杏鮑菇、桑黃、羊肚菌、香菇、白靈菇等17種食用菌為研究對象,以菌絲長速為指標,探究食用菌對那他霉素的耐受性及那他霉素對不同食用菌的作用質量濃度范圍,為那他霉素在食用菌生產中的利用提供依據。
供試食用菌有平菇、姬菇、金針菇、靈芝、雞腿菇、杏鮑菇、桑黃、羊肚菌、香菇、天山一號、蛹蟲草、豬苓、松黃菇、猴頭菌、博湖蘑菇、木耳及灰樹花,由西北農林科技大學生命科學學院微生物實驗室及遼寧省微生物科學研究院提供。試驗用那他霉素由鎮江東方生物工程設備技術公司提供,有效含量為50%。溶劑為冰醋酸。
基礎培養基:馬鈴薯200 g,葡萄糖10 g,蔗糖10 g,蛋白胨2 g,磷酸二氫鉀1 g,硫酸鎂0.5 g,瓊脂粉12 g,蒸餾水1 000 mL(pH根據不同食用菌的培養條件而調節)。
試驗培養基:在基礎培養基中,添加質量濃度分別為0、2、4、6、8、10、12 mg/L 的NTM冰醋酸溶液。
1.3.1 冰醋酸對那他霉素的溶解度曲線建立及母液pH調節
配制2%、4%、6%、8%、10%的冰醋酸溶液各100 mL。用分析天平稱量適量那他霉素,分別溶解于不同濃度的冰醋酸溶液中,直至不能溶解為止,找出不同濃度的冰醋酸溶液所能溶解的那他霉素的最大質量。為了保持培養基pH適中,把NaOH事先加入基礎培養基,滅菌后,NTM醋酸母液由細菌過濾器過濾后加入相應的試驗培養基,得到pH為6.0的試驗培養基,見表1。

表1 NaOH調節試驗培養基的pH
1.3.2 不同食用菌對那他霉素的耐受性
將供試食用菌菌種活化,按照1.3.1制備pH為6.0的平板培養基,接種不同食用菌菌種,于25℃的培養箱中培養。根據不同食用菌的生長習性,每隔一段時間測量菌絲直徑,觀察菌落形態特征,并以菌絲生長速度為指標評價食用菌對不同質量濃度那他霉素冰醋酸溶液的耐受性。
1.3.3 數據分析
用DPS(Version 7.05)數據統計分析軟件進行統計分析。
以冰醋酸濃度為橫坐標,溶解的那他霉素質量為縱坐標,繪制曲線如圖1。

圖1 NTM在不同濃度冰醋酸溶液中溶解情況
由圖1可見,溶解NTM的質量隨冰醋酸濃度的增加呈上升趨勢,經計算得NTM質量(Y1)與冰醋酸濃度(X1)之間的函數關系:

對方程(1)進行方差分析,可得:F回歸=67.9313>F0.01(2,3)=30.81652,R2=0.9784,表明該方程達到極顯著水平,其模型與實測值擬合較好。結合食用菌生長條件和試驗條件,選用6%的冰醋酸溶解80 mg的NTM作為母液。
不同質量濃度NTM對食用菌生長(菌落)影響明顯,為節約篇幅,只給出靈芝和桑黃的菌落生長照片(圖2)。由圖2可見,隨著NTM冰醋酸溶液質量濃度上升,靈芝及桑黃菌落直徑均逐漸變小,但菌絲生長狀態無明顯變化,說明提高NTM冰醋酸溶液的質量濃度對食用菌的生長有明顯的抑制作用,但不影響其菌落形態(菌絲長勢)。
由圖3可見,當NTM質量濃度在0~2 mg/L時,除雞腿菇,其他食用菌菌絲生長速均較高且變幅不大,NTM質量濃度為2~6 mg/L時,灰樹花、博湖蘑菇和桑黃菌絲生長速迅速下降,其他食用菌的菌絲生長速在0.7~1.2 cm/d,NTM質量濃度大于8 mg/L時,雞腿菇菌絲生長速最慢,小于0.2 cm/d,羊肚菌菌絲生長速一直保持在較高水平。
冰醋酸能夠較好地溶解NTM,冰醋酸質量濃度與溶解的那他霉素的質量呈二次函數關系。
以食用菌可以承受的NTM最大質量濃度的判定標準為菌絲生長速低于0.8 cm/d的NTM質量濃度,試驗大部分食用菌對那他霉素的耐受力較強,雞腿菇約為0.2 mg/L;姬菇、灰樹花、博湖蘑菇、桑黃約為2 mg/L;平菇、香菇、靈芝和金針菇約為4 mg/L;蛹蟲草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號和木耳約為6 mg/L;豬苓、猴頭和松黃菇約為8 mg/L。
根據文獻記載,大多數霉菌能被質量濃度為0.5~6 mg/L的那他霉素抑制,依據殺滅污染菌所需中上質量濃度來篩選適用食用菌品種為姬菇、灰樹花、博湖蘑菇、桑黃平菇、香菇、靈芝、金針菇、蛹蟲草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號和木耳,然后針對適用品種給出推薦質量濃度為雞腿菇0.5~1 mg/L;姬菇、灰樹花、博湖蘑菇和桑黃為0.5~2 mg/L;平菇、香菇、靈芝和金針菇為0.5~4 mg/L;蛹蟲草、杏鮑菇、羊肚菌、天山一號和木耳為0.5~6 mg/L。極個別的霉菌能被質量濃度為10~25 mg/L的那他霉素抑制,結合試驗豬苓、猴頭和松黃菇耐受性較強,適用NTM質量濃度為0.5~8 mg/L。

圖2 不同處理靈芝和桑黃菌落形態

圖3 NTM對食用菌菌絲生長速率的影響
食用菌對那他霉素的耐受性遠大于霉菌。根據不同食用菌對那他霉素的耐受性并結合霉菌的耐受程度,在生產中添加適量的那他霉素,可以實現既不影響食用菌的生長又可以抑制霉菌污染。