王彩云, 侯 俊, 王 永, 張翔宇, 阮培均*
(1.畢節(jié)市中藥研究所, 貴州 畢節(jié) 551700; 2.大方縣扶貧開發(fā)辦公室, 貴州 畢節(jié) 551700)
白鬼筆(Phallusimpudicus)屬鬼筆目(Phallales)鬼筆科(Phallaceae)鬼筆屬(Phallus)真菌[1],別名鬼筆菌、竹菌、竹下菌及無裙蓀,由于其在冰凍雪雨季節(jié)也能較好地出菇,因此又被稱為冬蓀,主要分布于山東、山西、貴州、廣東和安徽等地[2],在歐洲和北美也廣泛分布。白鬼筆與紅托竹蓀(Dictyophoraechinoyolya)、長裙竹蓀(Dictyophoraindusiata)及短裙竹蓀(Dictyophoraduplicate)均是著名的藥食兩用菌[3-7],含有麥甾醇、糖醛酸聚糖、甲醛、苯基巴豆油醛、硫化氫、二氫查耳酮、苯乙酸和乙酸等多種活性成分[8],具有活血祛痛作用,入藥可治風濕[9],對治療癌癥[10-15]、激發(fā)性欲[16]、抗凝血[17]、抗癌[18-19]及消水腫[20]也有一定的療效。白鬼筆子實體香味濃郁,營養(yǎng)豐富,富含包括人體必需8種氨基酸在內(nèi)的21種氨基酸、多種維生素、微量元素及多糖等活性物質(zhì),為蔬菜與水果所不及,具有較高的食藥用價值。此外,白鬼筆還含有能抑制腐敗菌生長的物質(zhì),可作為食品的短期防腐劑[1]。我國白鬼筆的人工栽培起源于貴州省大方縣,自20世紀80年代起就銷往四川和江浙一帶;90年代初期,大方縣鳳山、星宿和百納等鄉(xiāng)鎮(zhèn)開始自行分離菌種栽培;2015年貴州織金縣、納雍縣、安龍縣和習水縣等地開始引進試種并獲得成功;2016年,“大方冬蓀”獲得國家地理標志產(chǎn)品認證,同年貴州省人民政府將冬蓀作為特色品種列入全省食用菌產(chǎn)業(yè)裂變式發(fā)展方案[21]。目前,國內(nèi)外對白鬼筆的研究主要集中于栽培技術(shù)、分類鑒定、形態(tài)學、組織分離培養(yǎng)、重金屬及農(nóng)藥殘留、生化特性及藥理作用研究等方面[22-24],國外有關(guān)白鬼筆栽培研究的報道很少,且尚未形成規(guī)模。從白鬼筆的生物學特性、組織分離培養(yǎng)、出菇特性、化學成分、人工栽培及藥理作用等方面綜述其研究進展,以期為白鬼筆的深入研究提供參考。
1.1.1菌落與菌絲體白鬼筆子實體的菌蓋、菌柄和菌髓經(jīng)組織分離培養(yǎng)均能萌發(fā)形成菌落,而菌托未萌發(fā)形成菌落;不同組織形成的菌落形態(tài)具有差異性。菌蓋形成的菌絲細絨狀、無菌絲束,菌落白色,培養(yǎng)11 d后菌落直徑為2~2.6 cm;菌柄形成的菌絲呈束狀,密集放射狀分布,菌落潔白,培養(yǎng)11 d后菌落直徑為1.4~2 cm;菌髓形成的菌絲呈放射狀,菌落為白色,培養(yǎng)11 d后菌落直徑為1.4~2.0 cm。菌絲體為營養(yǎng)器官,呈線狀、絲狀或索狀,有分解基質(zhì),吸收、貯存和運輸營養(yǎng)的作用。菌絲束由平行排列的營養(yǎng)菌絲和粗糙菌絲組成。其中,營養(yǎng)菌絲具隔,有明顯鎖狀聯(lián)合,光滑無色,寬1.53~5.08 μm;粗糙菌絲細胞壁具疣狀或分枝狀突起,菌絲具鎖狀聯(lián)合,有隔,寬1.27~5.08 μm,且該菌絲含有膨大的紡錘狀細胞(紡錘狀細胞內(nèi)含直徑為5.08~15.24 μm球狀體),大小為(27.94~30.48) μm×(16.51~19.05) μm[25]。
1.1.2子實體白鬼筆子實體未開傘前呈球形至卵圓形,俗稱菌蕾,地上生或半埋土生,白色、灰色、褐色或粉白色,直徑5.2~6.0 cm,基部有白色或淺黃色菌索,后期表面有皺紋。菌蕾的橫切面結(jié)構(gòu)由外至內(nèi)含外部的土黃色膠質(zhì)菌幕、黑色子實層、白色軸狀結(jié)構(gòu)和中央的淡灰色菌髓[25];菌蕾生長成熟后,菌托層由上部裂開開傘,形成子實體。白鬼筆子實體由菌蓋、孢子、菌柄及包被和菌托組成,成熟子實體單株重69.9~120.0 g,高14.8~20.8 cm。子實體菌蓋有深網(wǎng)格,褐色,呈鐘形,寬3.5~4.4 cm,高4.8~6.2 cm,成熟后有穿孔,頂平,并產(chǎn)生粘而臭的暗綠色孢子液;菌蓋髓部由厚壁菌絲和囊狀細胞組成,厚壁菌絲粗5.35~9.89 μm;囊狀細胞大小為(10.43~19.78) μm×(7.98~11.16) μm。白鬼筆子實層由擔子、擔孢子及幼擔子組成,每擔子具4個擔孢子,擔孢子桿狀、無色、平滑,孢子大小為(2.34~3.81) μm×(1.07~1.27)μm。菌柄海綿狀,白色,近圓筒形,中空,粗2.8~3.2 cm,長8.0~10.5 cm,由無色的柱狀及泡狀細胞組成,柱狀細胞(6.15~12.46) μm×(31.75~38.56) μm,泡狀細胞(18.03~35.75) μm×(19.05~40.1) μm[25];孢子長橢圓形至橢圓形,平滑,(2.8~4.5)μm×(31.75~38.56)μm[21]。菌托厚且有彈性,白色苞狀,大小為(7.1~9.0) cm×(5.8~6.2) cm,基部有不分枝或分枝的長為7.0~10.8 cm的菌索;菌托內(nèi)壁膠質(zhì)狀,由螺旋狀菌絲組成,該菌絲無色,具明顯鎖狀聯(lián)合,壁厚,寬2.14~3.87 μm,部分菌絲具直徑為5.48 μm的厚壁球狀細胞;菌托外壁由厚壁菌絲組成,菌絲有隔、彎曲,寬3.51~7.82 μm,具鎖狀聯(lián)合。
1.2.1溫度李能章等[26]研究發(fā)現(xiàn),菌蕾生長發(fā)育到一定大小,即無土栽培條件下菌蕾直徑為2.0~6.0 cm時,有土栽培條件下菌蕾直徑為0.2~6.0 cm時,4℃低溫條件下均能出菇;且其長出孢托與有土或無土栽培的關(guān)系不大。李文力等[27-28]研究表明,白鬼筆不同品種不同生長時期需要的最適溫度不同,菌絲最適生長溫度為20~22℃;原基分化最適溫度為20~25℃,溫度太高易造成原基干癟死亡,溫度過低導致分化數(shù)量少及原基減少;菌蕾生長最適溫度為18~25℃,溫度過高易導致菌蕾失水或死亡,溫度過低菌蕾生長緩慢;子實體開傘最適溫度為18~20℃,溫度越低開傘速度越慢、時間越長,而溫度過高則導致子實體失水難以開傘。
1.2.2水分白鬼筆子實體和菌蕾的含水量較大,菌托含水量高達97%,子實體的含水量為92%左右。白鬼筆菌種培養(yǎng)料的含水量以65%~70%為宜,水分過少不發(fā)菌,水分過多易在瓶底積水,菌絲無法生長。菌絲培養(yǎng)空氣濕度55%~60%即可,濕度過高易感染雜菌。在子實體原基分化和生長階段,空氣相對濕度以80%~90%為宜,低于50%原基不分化,即使分化也會缺水枯萎死亡。子實體開傘濕度以70%~90%為宜,濕度過低菌蕾容易失水不開傘,濕度過高菌蕾頂端容易發(fā)霉感染[21]。
1.2.3氧氣白鬼筆為好氧菇,對氧氣的需求量較大。菌絲生長階段需保證透氣性良好,因此裝料不能太緊,需要在瓶子里留少量的空間,否則菌絲容易缺氧衰退。白鬼筆原基分化和生長階段需加強通風,尤其是大棚層架式栽培,在加強通風、保持空氣新鮮的同時降低二氧化碳濃度,否則易造成菌蕾生長緩慢,嚴重時菌蕾會缺氧死亡[21]。
1.2.4光照由于強光會抑制菌絲生長,因此白鬼筆菌種培養(yǎng)時需要遮光。光線對白鬼筆的原基分化影響不大,原基一般形成于遮蓋物下方,要求光強為400~600 Lx;白鬼筆菌蕾生長和開傘階段不需要光照,有光照反而降低其生長和開傘速度,因此,白鬼筆白天開傘較少,多在夜間開傘[21]。
1.2.5生長環(huán)境白鬼筆是一種低溫型菌類,適宜在海拔1 500~2 000 m且濕度較大的冷涼地區(qū)栽培[21]。盧東升等[25,21]研究發(fā)現(xiàn),白鬼筆多發(fā)生于春秋季節(jié),單生或群生,比較適宜微酸性、腐殖質(zhì)深厚的土壤環(huán)境,菌絲最適pH 5.5~6.5,過酸和過堿均不利于其生長發(fā)育[21]。多生于以泡桐(Paulowniatomentosa)、淡竹(Phyllostachysglauca)、構(gòu)樹(Broussonetiapapyrifera)、麻櫟(Quercusacutissi)、牡荊(Vitexnegundo)、楓楊(Pterocaryastenoptera)或衛(wèi)矛(Euonymusalatus)等植被為主的雜木林內(nèi)。
葛臺明[29]研究表明:菌蕾太嫩,則菌絲萌發(fā)較慢且弱,菌絲呈細絨毛狀;菌蕾太老,則組織塊膨大呈海綿狀,與培養(yǎng)基接觸不緊密,組織塊易失水枯萎,因此,白鬼筆的組織分離培養(yǎng)以選用成熟度達80%~90%的菌蕾為好。葉家棟等[30]取不同大小的白鬼筆菌蛋以及菌蛋的上、中、下部位進行組織分離培養(yǎng)試驗,結(jié)果表明:22~25℃的恒溫箱中培養(yǎng),PDA綜合培養(yǎng)基(馬鈴薯150 g+葡萄糖/瓊脂各15 g+磷酸二氫鉀2.3 g+硫酸鎂1.2 g)的發(fā)菌效果最好,菌絲于接種后3 d開始萌發(fā),約35 d長滿試管斜面,且菌絲粗壯、濃白;發(fā)菌能力隨著菌蛋的增大呈增長趨勢;菌蛋上端部位的發(fā)菌能力最好,中間次之,下端最弱。
2.2.1栽培種白鬼筆主要栽培品種有光滑肉質(zhì)型、短柄肉質(zhì)型、長柄蜂窩型及厚孢長角型4種[21]。其中,前2種味道較好,產(chǎn)量稍低但價格稍高;長柄蜂窩型單產(chǎn)高,但味道較差,市場價格較低;厚孢長角型菌蓋孢子較厚難以清洗,且菌蛋大菌柄小,品相差。白鬼筆栽培時需選用菌齡3~4個月的優(yōu)質(zhì)菌種,此時的菌種污染少,外觀菌絲白色、濃密,生長好,無老化和萎縮現(xiàn)象。
2.2.2栽培方法白鬼筆的栽培方法多種多樣。 按栽培環(huán)境可分為層架式栽培、大田栽培和林下仿野生栽培,其中層架式栽培和仿野生栽培是白鬼筆2種主要的栽培模式[21]。層架式栽培即搭建大棚進行栽培,該方法不受地理空間限制,能集約化生產(chǎn),便于集中管理,是白鬼筆栽培工廠化的首選方法;大田栽培一般采用溝式栽培法,常與玉米、火麻等農(nóng)作物進行套種,農(nóng)作物能為白鬼筆遮陰,同時提供充足的氧氣,白鬼筆能充分利用作物間土地資源,節(jié)約土地,但必須做好排水和澆水工作;林下仿野生栽培一般為小窩式栽培法,該種植方法簡單易行,能充分利用荒地、荒山資源,取材方便,是在農(nóng)村山區(qū)推廣比較可行的方法。按栽培基質(zhì)可分為純木塊栽培法、木塊秸稈栽培法和木塊木屑栽培法等[21]。最傳統(tǒng)的是木塊栽培法,即將木材切成小塊栽培,此法木材消耗量大,容易破壞生態(tài)環(huán)境,栽培地有限,不適合規(guī)模化推廣應用;木塊秸稈栽培法和木塊木屑栽培法,即將木塊打成木屑和用秸稈代替木材用于栽培白鬼筆,是在木塊栽培法上提升的技術(shù);此外,還可利用林下枯枝落葉和雜草等作為栽培原料。另外,還有立體式栽培、盆栽及脫袋覆土出菇等栽培方法。
2.2.3營養(yǎng)需求白鬼筆屬木腐真菌,自然狀態(tài)下以枯枝、落葉和竹根等為營養(yǎng)源,其碳源有蔗糖、葡萄糖、淀粉、木質(zhì)素及纖維素等,白鬼筆菌絲能夠直接吸收葡萄糖作碳源。白鬼筆菌種培養(yǎng)基一般以木屑培養(yǎng)基為主,栽培基質(zhì)一般以木屑、農(nóng)作物秸稈為主。氮源是白鬼筆生長不可或缺的,主要氮源為米糠或麥麩。碳氮比(C/N)直接影響白鬼筆生長時間和產(chǎn)量[21]。氮源不足會影響產(chǎn)量,氮源過多不但造成浪費,還會造成菌絲過度生長,影響原基分化,導致出菇量少。白鬼筆菌種培養(yǎng)料適宜碳氮比為(15~20)∶1,栽培料適宜碳氮比為(30~40)∶1。一般麥麩的碳氮比為20∶1,玉米稈為97∶1,木屑為300∶1,花生餅為8∶1。
2.2.4出菇特性桂陽等[31]研究白鬼筆的出菇特性發(fā)現(xiàn),白鬼筆在破殼生長過程中存在具有不同生長特性的3個生長階段:菌蕾破殼到全部露出孢子體的孢子體裸露階段,此階段平均生長速度差異不顯著;子實體長出3 cm左右,此時生長速度最快,白鬼筆整個生長期的平均生長速度由該階段決定;子實體成型的成熟階段,該階段孢子微臭、變濕呈黑褐色,子實體生長速度很慢,后期趨于停止。
2.2.5采收、加工和貯藏
1) 采收。白鬼筆于每年10~12月采收,由于其菌柄較脆、易斷,采收時需特別小心。另外,不同品種采摘方式不同,一般品種輕旋菌柄即可直接將菌柄完整取出;菌托菌柄難以分離的品種需先將菌托去掉得到菌柄;若是孢子較多的品種應將菌蓋單獨放置集中處理。
2) 加工。不同品種白鬼筆清洗方法不同。菌蓋容易清洗的品種可直接用水槍沖洗;菌蓋難以洗凈的品種可將菌蓋摘下用冷水浸泡過夜后單獨清洗。白鬼筆子實體清洗晾干后應及時進行烘干,否則會影響品質(zhì)。烘干白鬼筆不能用煤火直接烘烤,需用熱風烘干或者電熱烘箱烘干??党萚32]研究表明,持續(xù)增溫熱風干燥6 h,溫度為70℃時效果較好,菇體形態(tài)好,顏色變化小。
3) 貯藏。白鬼筆應置于陰涼干燥的冷庫貯存,一般要求倉庫濕度低于30%,避免白鬼筆干品回潮發(fā)黃;暫時不銷售的白鬼筆需定時晾曬或排濕,以防腐爛。
目前,國內(nèi)外對鬼筆屬真菌有效成分的研究較少,且因白鬼筆多生于深秋,受地理分布及季節(jié)等因素的限制,測出的成分不全面。BORG-KARLSON等[33]用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定白鬼筆菌柄鮮品,檢出成分為苯乙醛、α-蒎烯、月桂烯、苯甲醛、α-金合歡烯、乙酸、甲苯、2-苯乙醇、苯甲醇、二甲基二硫、二甲基三硫、芳樟醇和反-羅勒烯。菊地徹等[8]用硅膠柱對白鬼筆菌蓋的乙醚提取物進行分離,用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進行檢測,除檢出上述苯乙醛、苯甲醛和苯甲醇3種成分外,還檢測到紫蘇烯、苯甲醚、乙酸、鄰苯二甲醚、苯酚、β-苯乙醇及鄰甲氧基苯酚等7種成分。PUDIL等[34]利用HS-SPME技術(shù)結(jié)合GC-MS方法對不同生長期白鬼筆進行揮發(fā)性化合物檢測,共鑒定出59種化學成分,且發(fā)現(xiàn)白鬼筆不同生長階段主要成分含量差異較大,即成熟白鬼筆中含量最高的揮發(fā)性成分有二甲基三硫醚、順式-β-羅勒烯、反式-β-羅勒烯、二苯基乙醛和2-苯乙醇,是白鬼筆散發(fā)惡臭氣味的主要原因,這幾種成分在白鬼筆蛋型階段和過成熟階段均不存在。李文力等[27]研究貴州都勻白鬼筆子實體干品的菌托、菌蓋、菌柄的乙醇和石油醚提取物,并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對提取物進行化學成分研究的結(jié)果表明,2種提取物共檢出67種成分,除苯乙醛外其余66種成分在白鬼筆成分研究中未見報道;石油醚提取物共檢測出35種化學成分,其中菌托、菌蓋和菌柄的檢出成分分別為18種、18種和24種;乙醇提取物共檢出38種成分,菌托、菌蓋和菌柄檢出成分分別為12種、26種和28種,其中,異山梨醇、順,順-9,12-十八碳二烯酸、鄰苯二甲酸二異丁酯、二丁基羥基甲苯、1,2-環(huán)戊二酮、煙酰胺、9,12-十八碳二烯酸乙酯及α-吡咯烷酮等成分極具利用價值,而白鬼筆獨特的白蘿卜清香則有可能由5-甲基糠醛、己酸、1-己醇、1-庚醇、苯乙醛、1-辛醇、1-壬醇、十六酸乙酯及2-呋喃甲醇等9種風味物質(zhì)構(gòu)成[27]。因此,可根據(jù)白鬼筆不同部位中各有效成分的分布情況指導白鬼筆的利用,以提高其利用率。如,可根據(jù)異山梨醇、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、α-吡咯烷酮、順,順-9,12-十八碳二烯酸、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和煙酰胺等成分在菌蓋、菌柄及菌托中含量的差異性,將具有保健功能的菌柄和菌蓋列入食用,而菌托則可考慮制作爬行類昆蟲的趨避劑[28]。
白鬼筆是一種重要的藥食兩用菌,但目前尚無大規(guī)模栽培利用的研究報道。因此,在對其進行形態(tài)、生態(tài)、分類等研究的同時對其馴化,并研究其栽培技術(shù)、化學成分及藥理活性,才能達到充分利用該資源的目的。KARO等[35]用干朽菌(Meruliuslacrymans)和白鬼筆等的發(fā)酵物通過紫外線照射解毒后加入金屬鹽,用于治療癌癥患者,獲得主觀癥狀改善。白鬼筆折干率很低,僅為5%左右,且子實體的可利用部分不足30%,大部分菌托和孢子體被作為廢品丟棄,但菌托含有豐富的動植物生長所必需的氨基酸、多糖及維生素等物質(zhì)[29],其中,多糖類物質(zhì)具有抗腫瘤的作用。因此,可進一步研究白鬼筆有效成分及其在白鬼筆生長發(fā)育過程中的作用機制,以期有效地提高白鬼筆的利用率,且通過對調(diào)控機制的研究有望實現(xiàn)白鬼筆不可利用部分向可利用部分的轉(zhuǎn)化,并為白鬼筆的深入研究及開發(fā)利用提供依據(jù)。