牛樟芝的固體培養(yǎng)研究初探

傅加興

摘要：文章對牛樟芝固體培養(yǎng)的研究背景以及現(xiàn)有技術(shù)研究情況進(jìn)行了說明，以此為切入點強調(diào)了對現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化的必然性。同時，在本文研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)，并從技術(shù)實現(xiàn)要素、技術(shù)方案、技術(shù)特點、技術(shù)實例等方面入手，對新提出的這種牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)內(nèi)容與要點進(jìn)行了闡述與說明，以期為牛樟芝人工栽培、固體培養(yǎng)產(chǎn)量與產(chǎn)物質(zhì)量的提升提供更好的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：牛樟芝；人工栽培；固體培養(yǎng)

牛樟芝子實體提取物因含有三萜類物質(zhì)而具有抗炎作用，菌絲體含有的多糖體也有生物活性，但子實體含有的獨特三萜類成分在菌絲體上不產(chǎn)生。因牛樟芝售價很高，發(fā)展牛樟芝的人工栽培成為農(nóng)業(yè)增收的重要渠道。

1 牛樟芝固體培養(yǎng)的研究背景

牛樟芝（antrodiacamphorata）為珍貴的真菌類藥材，其生長在臺灣保育類樹種牛樟樹上。牛樟芝相關(guān)研究眾多，其中最被重視的議題在于，作為牛樟芝最重要的化學(xué)成分之一，三帖類化合物會使得牛樟芝產(chǎn)生一種較為獨特的苦味，且一般來說，在牛樟芝內(nèi)實際包含著的三帖類化合物含量普遍保持在高于靈芝內(nèi)三帖類化合物含量的狀態(tài)。對于三帖類化合物而言，其在當(dāng)前的研究中，被認(rèn)定的功效主要包括降血壓、保肝、防癌等[1]。同時，牛樟芝內(nèi)還包含著一些其他生理性化合物成分，例如，多糖體、超氧歧化酵素、腺苷、β-D-葡聚糖等，也能夠發(fā)揮出不同程度保護(hù)人體生理機能的效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用于人工栽培牛樟芝的方法主要包括如下幾種，即椴木栽培法、固體栽培法及液體發(fā)酵法等等。其中，對于椴木栽培法來說，在實際的操作中需要對枯死的牛樟樹椴木進(jìn)行提取與投放，在相應(yīng)椴木內(nèi)放入牛樟芝菌體，促使牛樟芝可以在相應(yīng)椴木內(nèi)生存、生長，借此采取子實體。該種方法所得的牛樟芝子實體，其所含成分與野生種牛樟芝相似，然而，此栽培方式成本與時間均長，不利量產(chǎn)與推廣。特別是，在當(dāng)前應(yīng)用椴木栽培法人工養(yǎng)殖牛樟芝期間，實際獲取到牛樟芝椴木的難度相對較高，而這也會使得牛樟芝產(chǎn)物的市場價格始終保持在較高水平。對于固體栽培法而言，實際的操作中一般需要對含有營養(yǎng)物質(zhì)的太空包進(jìn)行投放，此時實際所獲取到的人工培養(yǎng)牛樟芝在外觀方面與野生牛樟芝較為類似，但是，基于固體栽培的人工培養(yǎng)牛樟芝內(nèi)所包含著的三帖類化合物含量相對較低，且該種栽培方式所得的牛樟芝子實體主要成分與野生種牛樟芝子實體并沒有保持在完全相同的狀態(tài)。此外，由接種牛樟芝菌種進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵，雖然能夠在相對較短時間內(nèi)實現(xiàn)對牛樟芝液體發(fā)酵產(chǎn)品的收獲，但是此時所人工培育出的牛樟芝主要產(chǎn)物為多糖類，重要的三帖類化合物并無法取得，且基于液態(tài)發(fā)酵栽培方式所得的牛樟芝子實體主要成分與野生牛樟芝子實體所含主要成分之間有著較為明顯的差異性。而固體培養(yǎng)方法后期雜菌多，但若采用無菌室則不適于大批量培養(yǎng)牛樟芝，并且培養(yǎng)成本增加；另一方面，固體培養(yǎng)時間較長，牛樟芝生長效率低。總體而言，現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法雖然可以獲得牛樟芝人工培養(yǎng)產(chǎn)品，但是均包含著不同程度的缺陷，無法最大程度獲得價值性更高的牛樟芝產(chǎn)品，無法更好替代野生牛樟芝。基于這樣的情況，對現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化更新是必然選擇。在本研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)。

2 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)的現(xiàn)有研究分析

在當(dāng)前的牛樟芝人工培育實踐與相關(guān)技術(shù)研究中，研究人員主要根據(jù)目的的不同而進(jìn)行培養(yǎng)方式的選擇，對于固體培養(yǎng)，技術(shù)人員更多以谷物類為培養(yǎng)基質(zhì)，以此對牛樟芝菌子體的完整性進(jìn)行更好保護(hù)，并為相應(yīng)其菌絲體的成長提供相對豐富的營養(yǎng)物質(zhì)以及更為充足的生長空間[2]。目前，針對牛樟芝固體培育技術(shù)的相關(guān)研究都更多集中在基于植物激素不同、木質(zhì)素不同、牛樟樹粉不同條件下，對于牛樟芝菌絲體生長情況的影響與支持方面，同時，還對基于固體培養(yǎng)技術(shù)的牛樟芝產(chǎn)品中所包含著的粗多糖、三帖類化合物含量，以及牛樟芝產(chǎn)物的產(chǎn)量、所具備的抗氧化活性，誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2的凋亡作用等進(jìn)行測定，以此確定出更為適合牛樟芝生長的固體培養(yǎng)條件，盡可能在相對較短的時間內(nèi)完成與野生牛樟芝成分更為接近的人工牛樟芝培養(yǎng)產(chǎn)物。

結(jié)合現(xiàn)有研究，能夠了解到的是，在植物激素的作用下，可以促使牛樟芝菌絲體更好成長，并推動其生物活性成分含量的提升，其中IBA這種植物激素的作用能夠達(dá)到最佳的促進(jìn)牛樟芝生長以及生物活性成分含量提升的效果[3]。將添加物設(shè)定為木質(zhì)素，能夠在牛樟芝固體培養(yǎng)中獲取到更為理想的效果，可以促進(jìn)牛樟芝菌絲體的生長，當(dāng)其與谷物基質(zhì)搭配使用時，可以達(dá)到促使三帖類化合物物質(zhì)含量顯著提升的效果，進(jìn)而增強牛樟芝菌絲體誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞HepG2凋亡的作用，所得到的人工牛樟芝栽培產(chǎn)品及功效更加接近野生牛樟芝。牛樟樹為野生牛樟芝的宿主，其在一定程度上會對牛樟芝的生長發(fā)育產(chǎn)生支持與作用，考慮到資源有效利用的問題，在現(xiàn)有研究中更多將牛樟樹制作成粉末，并將其視作添加物融入物體培養(yǎng)體內(nèi)，依托這樣的處理，可以達(dá)到促進(jìn)牛樟芝各方面積極生長的效果，將其與谷物基質(zhì)搭配使用，使其所得到的牛樟芝菌素體生長效果更優(yōu)于基于單純木屑培養(yǎng)的牛樟芝菌絲體生長效果[4]。

3 牛樟芝固體培養(yǎng)的新技術(shù)分析

3.1 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)實現(xiàn)要素

本次技術(shù)研究的主要目的在于，提供一種培養(yǎng)方法簡單、培養(yǎng)成本低、培養(yǎng)時間短、產(chǎn)品富含三帖類化合物的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法。

3.2 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)方案

本研究所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)的主要操作步驟如下所示：

第一，于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺處將牛樟芝菌種植入固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，于23～27℃溫度下在燒瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，待走菌后，調(diào)整溫度為28～32℃對固態(tài)燒瓶培養(yǎng)基進(jìn)行恒溫震蕩擺動，持續(xù)恒溫震蕩擺動60～70d后出菇即得產(chǎn)品。走菌及牛樟芝菌種開始發(fā)菌。

第二，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：10～35份椰子水，10～50份馬鈴薯、0.5～1.5份五榖雜糧、10～30份糖、0.001～2份膠原蛋白。

第三，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：20～30份椰子水，15～30份馬鈴薯、0.8～1.2份五榖雜糧、10～30份糖、0.5～1.5份膠原蛋白。

第四，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基包括如下重量組分：25份椰子水，20份馬鈴薯、1份五榖雜糧、15～25份糖、1份膠原蛋白。

第五，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述五榖雜糧為大米、小米、高粱、小麥中的一種或兩種及以上混合。

第六，進(jìn)一步在上述的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)方法中，所述膠原蛋白來源于魚類或者牛皮。

第七，進(jìn)一步在所述無菌操作臺上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.2～0.3m/s。潔凈空氣即經(jīng)過過濾、殺菌消毒的無菌空氣。

所得到的現(xiàn)實成效表明，在傳統(tǒng)植菌操作中，植菌成功率約為30％，但利用該操作方式進(jìn)行能夠?qū)⒅簿晒β侍岣叩?0％以上。

3.3 技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新性

第一，利用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，有效達(dá)到高溫殺菌以外，也十分環(huán)保，并可重復(fù)使用降低成本，利于牛樟芝的大規(guī)模培養(yǎng)；第二，通過對培養(yǎng)基進(jìn)行恒溫震蕩擺動以刺激菌種生長，大大減少了牛樟芝培養(yǎng)的時間，提高了培養(yǎng)效率；第三，一般市面固態(tài)培養(yǎng)是以木削作為培養(yǎng)基，連同木削干燥磨粉，供消費者食用，易造成腸胃負(fù)擔(dān)，但本發(fā)明以本身就能食用的米飯作為培養(yǎng)基，對人體并不會造成其他負(fù)擔(dān)；第四，能夠大大提高植菌的成功率，并且整個工藝的生產(chǎn)成本與原工藝相當(dāng)。

3.4 牛樟芝固體培養(yǎng)的技術(shù)特點

對于傳統(tǒng)的固體培養(yǎng)法而言，其主要將牛樟芝菌種以太空包進(jìn)行菌絲體培養(yǎng)，太空包含有纖維物、糖類、五谷雜糧類等，而在本研究中所提出的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)中，使用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，能獲得與野生牛樟芝外形相似但不一樣的成分；培養(yǎng)時間維持在三個月以內(nèi)；牛樟芝子實體固態(tài)培養(yǎng)具有開發(fā)潛力，如出菇穩(wěn)定，則可批量生產(chǎn)。

4 牛樟芝固體培養(yǎng)的實例分析

4.1 牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)的實例分析

在后文的研究中，主要結(jié)合具體實施例對本研究所提出的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)做出進(jìn)一步說明。

4.1.1 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實施例1

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在20g椰子水中加入2g膠原蛋白、15g馬鈴薯、1g五榖雜糧、15g糖，其中膠原蛋白來源于魚皮，五榖雜糧為大米。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.25m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時，溫度升高至30℃，并對培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測試，測得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.42％。

4.1.2 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實施例2

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在35g椰子水中加入1g膠原蛋白、25g馬鈴薯、1.5g五榖雜糧、10g糖，其中膠原蛋白來源于牛皮，五榖雜糧為高粱。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.2m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時，溫度升高至30℃，并對培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測試，測得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.56％。

4.1.3 基于牛樟芝固體培養(yǎng)的實施例3

固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基的配制：在30g椰子水中加入1g膠原蛋白、30g馬鈴薯、1.2g五榖雜糧、15g糖，其中膠原蛋白來源于魚皮，五榖雜糧為小米和大米按照質(zhì)量比1：1混合而得。

于class1000潔凈度房間內(nèi)，先在無菌操作臺處，將牛樟芝菌種接種于上述固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，無菌操作臺上方有潔凈空氣向下吹出，所述潔凈空氣向下的吹出速度為0.3m/s。將含有菌種的培養(yǎng)基燒瓶存放在25℃的培養(yǎng)室培養(yǎng)32d，至完全成熟待出菇時，即培養(yǎng)基完全為牛樟芝菌絲所覆蓋時，溫度升高至30℃，并對培養(yǎng)基燒瓶進(jìn)行恒溫震蕩擺動以刺激出菇，再經(jīng)過30d即得牛樟芝。將燒瓶內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行在不高于60℃的溫度下進(jìn)行低溫干燥，經(jīng)過研磨成粉后，進(jìn)行有效成分測試，測得粉末的總?cè)祁惢衔锖繛橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)1.38％。

4.2 基于牛樟芝固體培養(yǎng)實例的技術(shù)總結(jié)

在本研究中所涉及的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)方法要點可以進(jìn)行如下提煉：潔凈房內(nèi)先在無菌操作臺處將牛樟芝菌種植入固態(tài)燒瓶米飯培養(yǎng)基中，23～27℃溫度下繼續(xù)培養(yǎng)，待走菌后升溫至28～32℃培養(yǎng)基恒溫震蕩擺動，恒溫震蕩擺動60～70d后出菇。在本研究內(nèi)所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)中，主要使用燒瓶代替塑料質(zhì)太空包，有效達(dá)到高溫殺菌，十分環(huán)保，并可重復(fù)使用降低成本，利于牛樟芝的大規(guī)模培養(yǎng)；通過對培養(yǎng)基恒溫震蕩擺動以刺激菌種生長，大大減少牛樟芝培養(yǎng)時間，提高了培養(yǎng)效率；固態(tài)培養(yǎng)通常以木削作為培養(yǎng)基，連同木削磨粉供消費者食用，易造成腸胃負(fù)擔(dān)，但在本研究內(nèi)所提出的牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)中，以本身就能食用的米飯作為培養(yǎng)基，對人體不會造成其他負(fù)擔(dān)；能大大提高植菌的成功率，且整個工藝的生產(chǎn)成本與原工藝相當(dāng)[5]。能夠了解到的是，相比于現(xiàn)有的其他牛樟芝人工栽培技術(shù)、牛樟芝固體培育技術(shù)來說，在本研究中所提出的這種新的牛樟芝固體栽培技術(shù)操作有著更為理想的應(yīng)用優(yōu)勢，可以在縮減牛樟芝人工培育時間方面發(fā)揮出較為理想的作用，也可以促使人工培育牛樟芝的產(chǎn)量有所增加，環(huán)保性理想，彌補了傳統(tǒng)固體培育牛樟芝成本較高的缺陷與不足，實際所具備著的經(jīng)濟(jì)性較好，適合進(jìn)行大范圍推廣應(yīng)用。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合對牛樟芝固體培養(yǎng)的現(xiàn)有技術(shù)研究與實踐情況進(jìn)行分析，能夠了解到的是，現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法雖然可以獲得牛樟芝人工培養(yǎng)產(chǎn)品，但是均包含著不同程度的缺陷，無法最大程度獲得價值性更高的牛樟芝產(chǎn)品，無法更好替代野生牛樟芝。基于這樣的情況，對現(xiàn)有的牛樟芝人工培養(yǎng)方法進(jìn)行優(yōu)化更新是必然選擇。在本研究中，主要圍繞現(xiàn)有的牛樟芝固體培養(yǎng)方法進(jìn)行調(diào)整創(chuàng)新，形成一種新的牛樟芝固體培養(yǎng)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李菁，胡佳，陳緒濤，等.珍稀藥用真菌牛樟芝的研究與利用進(jìn)展[J].食藥用菌，2022，30（2）：103-108.

[2] 樊麗.牛樟芝人工培養(yǎng)專利技術(shù)綜述[J].智慧農(nóng)業(yè)導(dǎo)刊，2022，2（4）：15-17.

[3] 黃興連.淺談牛樟芝研究現(xiàn)狀[J].南方農(nóng)業(yè)，2021，15（21）：27-28.

[4] 周夏，王超.牛樟芝高產(chǎn)總?cè)乒腆w培養(yǎng)基的優(yōu)化[J].食品科技，2021，46（5）：38-44.

[5] 王銳麗，段鴻斌，李盡哲，等.響應(yīng)面法優(yōu)化牛樟芝高產(chǎn)總?cè)瓢l(fā)酵培養(yǎng)基[J].食品研究與開發(fā)，2020，41（1）：185-189，206.