林勇,王宏雨,張迪
(1.福建衛生職業技術學院,福建 福州 350101;2.福建省農業科學院食用菌研究所,福建 福州 350003)
凝集素是一類能與糖特異性結合,具有與糖專一性、可逆結合的特點的蛋白[1]。凝集素是食用菌的重要活性成分,參與食用菌自身的分化,識別異源物質等參與食用菌內多種生理過程,同時還參與其它生物體內的一些重要生理過程,在生物體內細胞癌變、受精、分化和分子識別等生命過程中起著重要作用,日益成為國內外生物科學研究的熱點之一[2-5]。
從目前國外對雙孢蘑菇凝集素的研究成果來看,凝集素能夠顯著地抑制人乳腺癌細胞、人結腸癌上皮細胞、大鼠乳腺纖維母細胞、人視網膜上色素上皮細胞、人眼成纖維細胞等多種細胞的增值,并且這些抑制是可逆的,而且其細胞學毒性不明顯[6-10],這些特殊的活性使其在未來成為治療腫瘤和組織增生的新型藥物。
但是,目前凝集素促進菌種菌絲分化扭結的情況的研究卻很少,對于雙孢蘑菇2796這一來源豐富,推廣迅速的食用菌凝集素應用的研究更是少之又少,對其作用于不同菌種的菌絲分化的研究更是幾乎接近空白。綜合上述原因,本文將雙孢蘑菇2796提取的凝集素滴加在不同種菌種上,研究其促進菌絲分化的扭結情況,觀察雙孢蘑菇2796凝集素促進下是否使菌種提前出菇,從而減少工廠生產的時間,降低生產成本。
新鮮雙孢蘑菇子實體產自福建省寧德市金海西食用菌有限公司,品種為雙孢蘑菇2796;新鮮菇子實體去除菇腳上的污物后保存于-20℃冰箱備用。
武香一號、灰樹花、姬松茸,真姬菇、雞腿菇、竹蓀等菌種。
1.2.1 雙孢蘑菇2796凝集素的分離純化
參照張迪等分離純化方法[11],獲得各峰值的凝血活性,然后對其進行冷凍干燥,收集得到雙孢蘑菇2796凝集素純品。
1.2.2 食用菌培養基的制備
固體瓊脂PDA培養基有2種:草類的培養基與一般的固體培養基。
草類PDA培養基的配方為:馬鈴薯20%、葡萄糖2%、K2HPO4 0.15%、MgSO4 0.5%、蛋白胨0.3%、酵母浸膏0.2%。
一般的PDA培養基配方為:馬鈴薯20%、葡萄糖2%、K2HPO4 0.3%、MgSO4 0.5%、VB1=10 mg/L、瓊脂20%。
分別各自配制1000 mL,將用電子天平稱量好的馬鈴薯切成片放在水中用電磁爐煮熟,煮沸15 min后,將其用紗布過濾與其他物質充分混勻,放在電磁爐上加熱促進其混勻,再將其放入高壓鍋滅菌消毒。等其冷卻至一定溫度(不能讓其凝固)后開始在超凈臺上倒入PDA,然后等液體凝固后開始接種。
1.2.3 菌種接種
在平板中央接入0.5 cm2武香一號、灰樹花、姬松茸、雞腿菇、竹蓀、真姬菇等菌塊(接種過程要全程保持不染菌),放在25 ℃恒溫培養箱培養,待菌絲布滿菌塊后,將濃度0、5、10、15 mg/mL的雙孢蘑菇2796凝集素(ABL)滴加在菌絲的表面的4個相對的區域,重復5次,即5個實驗組,一個對照空白組,繼續放在培養箱中黑暗培養10 d左右,然后將培養皿分別轉移到10~15 ℃條件下,自然光照,80%濕度繼續培養,觀察結果,隔3天拍一次照片記錄過程。

圖1 不同濃度ABL處理過的武香一號對照圖
由圖1可見,滴加不同濃度ABL的武香一號經20 d,觀察發現,左邊的培養皿在滴加濃度5~15 mg/mL凝集素后武香一號均有明顯的子實體出現,且濃度越高出現的時間越早,而右邊的培養皿只是通過水處理,轉色及扭結的時間明顯推遲。

圖2 不同濃度ABL處理過的灰樹花對照圖
由圖2可見,滴加不同濃度ABL的灰樹花經過20 d,觀察發現,圖兩邊的培養皿在不同濃度下灰樹花均有明顯的子實體出現,但可以看出15 mg/mL濃度的凝集素下的扭結情況比其他濃度的程度高很多,但不如武香一號香菇的子實體出菇快及明顯。

圖3 不同濃度ABL處理過的姬松茸對照圖
由圖3而可見,滴加不同濃度ABL處理的姬松茸經過20 d,觀察發現,圖兩邊的培養皿在不同濃度下姬松茸均有明顯子實體出現,在15 mg/mL濃度凝集素的刺激下出菇的時間明顯高于其他濃度或者空白對照,說明在一定高濃度凝集素下灰樹花的出菇時間會大幅縮短。但是,比較武香一號香菇可知,沒有武香一號香菇的子實體出菇情況快并且明顯,也沒有灰樹花的結果明顯。

圖4 不同濃度ABL處理過的雞腿菇對照圖

圖5 不同濃度ABL處理過的竹蓀對照圖

圖6 不同濃度ABL處理過的真姬菇對照圖
由圖4、圖5、圖6可見,滴加不同濃度ABL處理的雞腿菇、竹蓀、真姬菇經過20 d,觀察發現培養皿在不同濃度過下都沒有出現有扭結的跡象。
⑴ 凝集素具調節免疫系統功能,促進細胞有絲分裂形成,抑制腫瘤細胞生長和抗病毒功能,同時調節器官的分化和形成[12-16]。因此本研究探討食用菌凝集素在菌絲發育和形態建成是否起著重要的作用。
⑵ 本實驗探討食用菌凝集素對食用菌菌絲的扭結及子實體的影響,特別是研究對覆土食用菌品種的扭結及出菇影響。結果顯示,雙孢蘑菇2796凝集素對武香一號香菇的扭結有著非常明顯的作用,其次是姬松茸、再次是灰樹花,也就是說都有提高出菇速度的可能,而對于竹蓀、真姬菇、雞腿菇等無影響,可以推測雙孢蘑菇2796凝集素可能對一些品種器官的分化和形成起著非常重要的作用,但不同種類菌種的出菇時間、速度不同,所以有必要進一步研究。
⑶ 根據本實驗研究結果可以進一步地進行小規模化的生產以檢驗其是否真的有效,也可進一步研究是否在一定凝集素的濃度范圍內其出菇的速度呈現上漲趨勢,而超過一定的濃度后就會出現抑制作用。