菌草鹿角靈芝新菌株栽培特性及活性成分分析

林興生， 林占熺， 林 輝， 林冬梅， 羅海凌， 胡應平

(福建農林大學 國家菌草工程技術研究中心， 福州 350002)

1 引 言

《神農本草經》把靈芝(Ganodermalucidum)列為上品藥[1].現代醫學研究表明靈芝含多糖肽、三萜、靈芝酸、甾醇等有效成分，具多種生理活性[2-5]，有清除自由基、抗氧化、提高免疫功能、抗腫瘤等功效[6-12].我國靈芝已形成了產業和文化[13].鹿角靈芝在公元四百年就有將其作為極品靈芝上貢給皇帝的記載，但未記載其在靈芝中的分類及藥效[14].我國權威靈芝分類不包括鹿角靈芝[15-16]，一般認為鹿角靈芝是因外界條件變化使靈芝異型生長形成的，其菌柄長，常有多個分枝，無菌蓋或有小菌蓋，形似鹿角，故得其名.自然條件下鹿角靈芝極其罕見.日本在栽培中發現有鹿角靈芝產生，出現率極低，但引發了對“極品鹿角靈芝”人工栽培的極大熱情[17].鹿角靈芝中β-高分子蛋白多糖的含量比普通靈芝高，還含有LPS(Lipopolysaccharide，脂多糖)，能激活巨噬細胞活性增強免疫力.鹿角靈芝LPS+β-高分子蛋白多糖的含量高達43%[18].前人對靈芝分類[19-20]、鑒定[21]、栽培[22]、活性成分分離鑒定[23]及藥理作用等進行了大量研究，對鹿角靈芝的研究相對較少.2004年福建農林大學將菌草技術專利轉讓給南非，在南非建立了菌草技術示范基地.2006年從南非引進野生靈芝菌株，以菌草為原料開展多年多地的馴化和適應性鹿角靈芝栽培，并參考劉靖宇等的方法對南GL11進行DNA指紋圖譜鑒定[24-26]，與福建省已認定的2個品種(芝120和芝102)在DNA水平上存在差異，2012年通過福建省農作物品種審定委員會審定，命名為南GL11.2017年菌草技術被聯合國列為中國-聯合國和平與發展基金重點項目，向全球推廣，該菌株已在盧旺達、斐濟、南非、巴新、萊索托等國應用.本文通過鹿角靈芝栽培特性研究、有效活性成分和營養分析，旨在為其推廣應用提供科學依據.

2 材料與方法

2.1 供試菌株

菌草鹿角靈芝南GL11和韓芝1號，其中韓芝1號為福建農林大學菌草研究所保藏菌株，系福建主栽靈芝品種之一.

2.2 方 法

2.2.1 培養基配方 芒萁25%、類蘆25%、象草27%、麩皮20%、石膏3%，含水量60%.

2.2.2 菌筒制作 采用17 cm×60 cm×5.5絲的聚丙烯塑料筒，每袋干料1 850 g，常壓滅菌后在菌筒同一側接種，等距離接3穴.

2.2.3 菌絲培養 接種后一周內溫度控制在18～20 ℃，1 w后溫度升到25±1 ℃，菌絲長透培養料前遮光培養.

2.2.4 出芝管理 菌絲長滿培養基后5～7 d，移至栽培場所出菇.揭去菌筒接種口的膠布，緊挨著將菌筒橫排在菌畦上，接種口朝上.畦面上用竹篾做成寬100 cm、高80 cm的拱形，上蓋薄膜以保濕，棚膜用土袋壓實以免空氣進入.

2.2.5 蛋白質含量測定 參照《GB5009.5-2010食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》.

2.2.6 氨基酸含量的測定 參照《GB/T5009.124-2003食品中氨基酸的測定》.

2.2.7 多糖含量測定 參照《食用菌中粗多糖含量的測定》.

2.2.8 總三萜含量測定 以蘋果酸為對照品，采用正交實驗方法，用硅膠柱進行總三萜分離，通過紫外可見分光光度法測定總三萜含量.

3 結果與分析

3.1 栽培特性

菌草栽培南GL11鹿角靈芝子實體生長適宜溫度17～22 ℃，最低溫度14 ℃，最高不超過30 ℃，在適宜溫度下鹿角靈芝長得粗壯，產量提高.溫度高時最重要的是降溫，使溫度適宜靈芝子實體生長.CO2濃度盡可能高，菇棚應遮蓋嚴密，遮蓋的薄膜無破洞不漏氣，一般情況下在采收前不掀開薄膜，高CO2濃度可抑制菌蓋分化，從而形成無菌蓋的鹿角靈芝，CO2濃度應高于0.1%.適宜的空氣相對濕度為75%～85%，長期超過90%易長綠霉等雜菌.光照強度控制在300～600 lx.適宜pH范圍為5.3～6.7.

從表1可看出，在福州、連城、順昌、松溪、將樂等5個地方栽培，靈芝南GL11與韓芝1號進行鹿角靈芝栽培時，靈芝南GL11呈鹿角狀，韓芝1號則為念珠狀，前者形狀比后者好(圖1).菌草鹿角靈芝南GL11菌柄顯著長于韓芝1號，比其長7.4%，菌草鹿角靈芝南GL11菌柄直徑略比韓芝1號粗，但無顯著差異.菌草鹿角靈芝南GL11鮮芝、干芝產量均顯著高于韓芝1號，分別比韓芝1號高40.9%、 21.4%，其鮮干比分別為2.55、 2.18.不同地點菌草栽培南GL11鹿角靈芝，與當地主栽品種韓芝1號比較，形狀好、產量高，表明不同栽培地點只要選擇其適宜生長的季節(溫度)，通過控制CO2等栽培技術，南GL11鹿角靈芝栽培能獲得良好效益，可在各地推廣種植.

表1南GL11鹿角靈芝、韓芝1號多年多點栽培特性

Tab.1ThecultivationcharacteristicsofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1withJuncaoinmulti-plotdemonstrationforseveralyears

**表示差異達到P<0.01極顯著水平，下同.

3.2 營養成分及有效活性成分

3.2.1 營養成分分析 從表2、表3可知，韓芝1號的粗蛋白含量與氨基酸略高于菌草鹿角靈芝南GL11，但差異不顯著，二者氨基酸組分相同，均檢出十七種氨基酸，色氨酸則可能因酸分解未能檢出.

表2菌草栽培的南GL11鹿角靈芝、韓芝1號子實體營養及有效活性成分

Tab.2NutritionandactiveeffectcomponentsofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1cultivatedwithJuncao

樣 品 粗蛋白/(g/100g)氨基酸/(g/100g)多糖/(g/100g)總三萜/(g/100g)南GL1112.4±0.37.52±0.80.9±0.02??1.08±0.03??韓芝1號12.8±0.48.33±0.60.7±0.010.98±0.02

表3菌草栽培南GL11鹿角靈芝和韓芝1號氨基酸含量

Tab.3ThecontentofaminoacidofNan-GL11(antler-shape)andHanzhi-1cultivatedwithJuncao

氨基酸南GL11鹿角靈芝/%韓芝1號/%氨基酸南GL11鹿角靈芝/%韓芝1號/%天門氡氨酸 Asp.0.560.70異亮氨酸 Ile0.320.36蘇氨酸 Thr.0.350.44亮氨酸 Leu0.450.51絲氨酸 Ser.0.350.40硌氨酸 Tyr0.140.16谷氨酸 Glu.0.480.65苯丙氨酸 Phe0.240.31甘氨酸 Gly.0.340.39賴氨酸 Lys0.290.33丙氨酸 Ala.0.370.44組氨酸 His.0.130.18胱氨酸 Cys.0.040.05精氨酸 Arg.0.220.27纈氨酸 Gua.0.350.42脯氨酸 Pro.0.280.28甲硫氨酸 Aug.2.612.44色氨酸 Try.--總含量7.528.33

3.2.2 有效活性成分分析 菌草南GL11鹿角靈芝的多糖比韓芝1號高28.57%，其總三萜含量比韓芝1號高10.2%，均差異顯著(表2).

4 討 論

我國是世界上最大的食、藥用菌生產國，每年栽培食、藥用菌需要消耗大量寶貴的林業生態資源，我國也是靈芝的主產國，是三大段木靈芝產區之一，傳統的靈芝段木栽培，每年要消耗十幾萬立方米木材，靈芝生產與林業生態平衡之間的矛盾日益突出，靈芝的持續發展受到了嚴重影響，福建農林大學菌草研究所發明的“以草代木”栽培食、藥用菌技術(菌草技術)從根本上解決了靈芝生產與資源緊缺、環境保護之間的“菌林矛盾”[27].

鹿角靈芝只有菌柄、沒有菌蓋也不產生孢子，所以菌草的配方和菌柄生長狀況決定了鹿角靈芝的質量.在利用菌草栽培鹿角靈芝時，加入一定比例的芒萁，可延長鹿角靈芝的生長期，使其菌柄充分伸長，還能提高靈芝的硬度，這是因為，與其他菌草相比，芒萁木質素含量高.鹿角靈芝的栽培是通過控制其生長條件實現定向培育的，一般來說，主要是通過調節二氧化碳和光照強度，其中二氧化碳濃度是關鍵因素，高濃度的二氧化碳能抑制菌蓋分化，促進菌柄生長[27].

多糖和三萜類化合物是靈芝的主要活性成分，其含量的高低可作為評價靈芝藥用價值和品質的重要依據[28-31].不同培養基配方、不同生長階段，靈芝不同部位，均會影響其活性成分.張平等[32]認為添加不同比例枇杷枝屑替代雜木屑栽培能提高靈芝的品質；劉明香等[33]認為靈芝菌蓋、菌柄、孢子中的活性成分含量存在一定的差異；李文濤等[34]將認為靈芝生長期8 個階段，基質4 部位，活性成分均有差異；郭金英等[35]認為人工栽培靈芝和野生靈芝根據品種不同，其活性成分之間有較大的差異.

林樹錢等[36-37]對草栽靈芝和段木靈芝中的多糖成分的提取、純化與特性及草栽靈芝多糖與活性的關系進行了比較研究，并利用沸水提取工藝把菌草靈芝多糖肽和靈芝酸分離[27]，結果表明，菌草靈芝的高分子部位多糖提取率高于段木靈芝分，草栽靈芝和段木靈芝的多糖肽具有相同的相對分子質量分布及光譜，草栽靈芝與段木靈芝多糖肽的主要理化特性相似，其提取率比段木靈芝高，草栽靈芝的綜合開發及產業化前景廣闊.本研究也表明，南GL11進行鹿角靈芝生產時，形狀、產量、有效活性成分均優于當前主栽品種韓芝1號，適宜推廣栽培.