洪 培,疏義林,胡 宇,柯麗霞
(安徽師范大學生命科學學院,安徽省高校生物環(huán)境與生態(tài)安全省級重點實驗室,安徽 蕪湖 241000)
菌糠是食用菌培養(yǎng)料經(jīng)食用菌分解出菇后遺留的廢料,其中不僅含有較多的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,而且還含有豐富的菌絲殘體蛋白、脂肪、氨基酸、礦物質(zhì)以及菌絲體的次生代謝產(chǎn)物[1,2]。隨著我國食用菌產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,產(chǎn)生的菌糠與日俱增,菌糠綜合利用研究隨之展開,菌糠經(jīng)適當處理后可用作肥料,亦可再栽培食用菌[3-6],但目前大部分菌糠通常還是廢棄處理。
在酵母的培養(yǎng)過程中,一般用麥芽汁培養(yǎng)基。麥芽經(jīng)糖化后原有的有機磷酸鹽、蛋白質(zhì)、淀粉等分解形成氨基酸、多態(tài)、低分子糖類等[7]。經(jīng)過酵母發(fā)酵后發(fā)酵液中蛋白質(zhì)占18.99%、總糖占17.5%、灰分占3.59%[8]。這些營養(yǎng)成分都是食用菌生長所需要的,但這些營養(yǎng)液也通常被當做廢棄物處理掉,既污染了環(huán)境,也浪費了可再生資源。本文以農(nóng)業(yè)廢棄物稻殼粉和蠶沙作為主要的碳源和氮源,通過添加不同濃度的杏鮑菇菌糠提取液和啤酒酵母發(fā)酵液,研究其對平菇、杏鮑菇和茶樹菇菌絲體生長的影響。旨在為廢棄物的再利用開拓新的途徑,也為在深層培養(yǎng)食用菌時提高菌絲體的生長提供新的參考手段。
平菇 (Pleurotus ostreatus)、杏鮑菇 (Pleurotus eryngii)、茶樹菇 (Agrocybe aegirita)、啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)由安徽師范大學微生物實驗室保藏。
斜面培養(yǎng)基:PDA培養(yǎng)基。
液體菌種培養(yǎng)基:葡萄糖2%、蛋白胨0.2%、MgSO4·7H2O 0.05%、CaCl20.01%、KH2PO40.05%。
基礎(chǔ)培養(yǎng)基:稻殼粉30 g·L-1、蠶沙粉 10 g·L-1、磷酸二氫鉀 0.5 g·L-1、硫酸鎂 0.5 g·L-1。
發(fā)酵培養(yǎng)基:分別在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加不同量的杏鮑菇菌糠提取液和啤酒酵母發(fā)酵液,121℃滅菌20 min。
1.3.1 杏鮑菇菌糠提取液的制備
選取干燥無霉變的杏鮑菇菌糠 (配方為碎木屑60%、棉籽殼20%、麥麩5%、磷酸二氫鉀5%、硫酸鎂5%、硫酸鈣5%),60℃烘干,粉碎,80目過篩,稱取200 g,加水1 000 mL,煮沸20 min,用6層紗布過濾,補水至1 000 mL。
1.3.2 啤酒酵母發(fā)酵液的制備
麥芽經(jīng)粉碎后,按麥芽∶水 =1∶4量取,65℃糖化4 h,雙層紗布過濾,調(diào)節(jié)糖度至9°P,121℃滅菌20 min。向每瓶600 mL的麥芽汁中接入2環(huán)啤酒酵母,25℃靜置培養(yǎng)48 h,離心20 min,取上清液即可。
250 mL三角瓶裝量100 mL,接種活化好的斜面菌種4小塊(1.5 cm×1.5 cm),25℃、130 r·min-1培養(yǎng)7 d 得液體菌種。
250 mL三角瓶裝量100 mL,接種10%(V·V-1)液體菌種,每組3個重復,25℃、130 r·min-1培養(yǎng)7 d。
菌絲體干重的測定:參照吳雪輝[9]。
菌球密度的測定:參照涂俊銘等[10]。
實驗數(shù)據(jù)用SPSS軟件進行單因素方差分析。
不同濃度的杏鮑菇菌糠提取液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響見表1。
表1 不同濃度的杏鮑菇菌糠提取液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響(平均值±標準誤)
與對照相比,10%的杏鮑菇菌糠提取液能顯著提高平菇菌絲體產(chǎn)量,菌絲體干重為每100毫升2.2805 g,較對照提高了67%,但當加入量達到30%后菌絲體產(chǎn)量逐漸下降,60%時有明顯抑制作用,菌絲體干重只有每100毫升1.4361 g;杏鮑菇菌糠提取液對茶樹菇菌絲體產(chǎn)量有抑制作用,隨著提取液加入量的增加,菌絲體產(chǎn)量受抑制程度也隨之增加。
杏鮑菇菌糠提取液對平菇、杏鮑菇、茶樹菇菌球密度的影響見表2。
表2 不同濃度的杏鮑菇菌糠提取液對3種食用菌菌球密度的影響(平均值±標準誤)
與對照相比,杏鮑菇菌糠提取液能顯著提高平菇、杏鮑菇菌球密度,其中加入量10%時,平菇菌球密度最大為92 mL-1,較對照提高了114%;加入量50%時,杏鮑菇菌球密度最大為65 mL-1,較對照提高了71%;對于茶樹菇,與對照相比,菌球密度均有所增加,且加入量40%時菌球密度最大,為77 mL-1,較對照提高了120%。
不同濃度的啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響見表3。
與對照相比,40%的啤酒酵母發(fā)酵液對平菇和杏鮑菇的菌絲體產(chǎn)量影響最顯著,分別達到每100毫升4.5122 g和3.6640 g,且分別比對照高出275%和156%。而50%的啤酒酵母發(fā)酵液對茶樹菇的菌絲體產(chǎn)量影響最顯著,達到每100毫升4.1263 g,較對照高出201%。
表3 不同濃度的啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響(平均值±標準誤)
不同濃度啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌球密度的影響見表4。
表4 不同濃度的啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌球密度的影響(平均值±標準誤)
由表4可以看出,與對照相比,所試濃度的啤酒酵母發(fā)酵液 (10%~80%)均顯著提高平菇的菌球密度,50%的啤酒酵母發(fā)酵液中平菇的菌球密度最大;10%和20%的啤酒酵母發(fā)酵液對杏鮑菇的菌球密度沒有明顯影響,但是當加入量為30%~60%時,對杏鮑菇的菌球密度有明顯影響,其中加入量50%影響最顯著,達到73 mL-1,較對照高出40%;50%的添加量對茶樹菇影響也最顯著,達到96 mL-1,較對照提高了174%。
菌糠的科學處理關(guān)系著食用菌產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。研究認為菌糠可以作飼料、肥料、沼氣生產(chǎn)原料和花卉或蔬菜栽培基質(zhì)等[11],同時也有很多利用菌糠為代料栽培食用菌的報道[12-15]。杏鮑菇菌糠中含有豐富的營養(yǎng)成分,也含有真菌次生代謝產(chǎn)物[16]。菌糠提取液對食用菌菌絲體生長的影響的研究還鮮有報道。本文研究了杏鮑菇菌糠提取液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響表明,對平菇和杏鮑菇而言,在菌糠濃度較低時,營養(yǎng)成分起主導作用能促進菌絲體生長,隨著濃度的增加,可能次生代謝產(chǎn)物對菌絲生長的抑制作用起到了主導作用,導致菌絲體產(chǎn)量下降;對茶樹菇而言,可能因為杏鮑菇菌糠中含有大量的化感物質(zhì)會抑制以其為培養(yǎng)料的其它食用菌菌絲體的生長和發(fā)育[17],這與劉天翔等的結(jié)果一致[18]。結(jié)果表明同種食用菌的菌糠對不同食用菌的菌絲生長的影響是不同的。在食用菌生產(chǎn)中,菌球密度通常被作為一項重要的生理指標來檢測菌絲的生長,菌球越多表明其生長狀況越好。在本研究中,隨著菌糠提取液濃度的增加,平菇菌球數(shù)有先增后減的趨勢,杏鮑菇和茶樹菇的菌球有先減后增再減的趨勢,可能與培養(yǎng)基內(nèi)營養(yǎng)成分及物理條件有關(guān)。
酵母被廣泛應用于食品與發(fā)酵過程中,如制作面包、饅頭、酒釀等。在酵母的培養(yǎng)過程中,一般用麥芽汁培養(yǎng)基。麥芽經(jīng)過發(fā)酵后形成利于食用菌生長所需的蛋白質(zhì)、糖類、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)[8]。本文研究了啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌絲體產(chǎn)量的影響發(fā)現(xiàn),隨著啤酒酵母發(fā)酵液濃度的增加,3種食用菌的菌絲體產(chǎn)量都在增加,達到頂峰后又有所降低,但與對照相比,所試濃度的發(fā)酵液對3種食用菌的產(chǎn)量都有促進作用??赡苁请S著發(fā)酵液濃度的增加,其所含利于菌絲生長的營養(yǎng)物質(zhì)也在增加,所以菌絲體產(chǎn)量呈上升趨勢,達到頂峰后自然下降。啤酒酵母發(fā)酵液對3種食用菌菌球密度的影響的研究表明,所試濃度3種食用菌的菌球數(shù)也呈先升后降的趨勢,這可能與培養(yǎng)基質(zhì)的營養(yǎng)成分及培養(yǎng)基的粘著度有關(guān),也可能是啤酒酵母靜置培養(yǎng)的過程中產(chǎn)生了少量酒精等有害物質(zhì)導致菌球數(shù)量減少。
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