曹瑤,李榮春,楊林雷,李夢(mèng)杰,羅祥英,沈真輝,陸青青
摘要:【目的】探索金耳不同生長發(fā)育時(shí)間栽培基質(zhì)內(nèi)物質(zhì)降解與轉(zhuǎn)化的變化規(guī)律,了解金耳對(duì)碳源的降解利用特點(diǎn),為栽培培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)?!痉椒ā繙y定金耳8個(gè)生長時(shí)間點(diǎn)[未接種(0 d),以及接種后20、25、30、35、40、45和50 d]栽培基質(zhì)中含水量、pH、培養(yǎng)料濕重及干重、子實(shí)體鮮重及干重、木質(zhì)纖維素組分的降解量,分析不同生長階段內(nèi)各指標(biāo)的變化情況。【結(jié)果】金耳生長發(fā)育周期內(nèi),含水量由60.27%下降至39.00%。接種后25 d pH由5.50降至4.55,之后pH基本穩(wěn)定在4.20左右,總體為酸性條件。培養(yǎng)料干重由最初的735.00 g/袋降至530.00 g/袋,子實(shí)體鮮重產(chǎn)量為644.71 g/袋??偱囵B(yǎng)基失重率27.89%,其中,絕對(duì)生物學(xué)效率12.33%,呼吸作用消耗率15.56%。30~35 d為子實(shí)體生長第1次高峰期,40~45 d為子實(shí)體生長第2次高峰期。0~40 d呼吸作用隨著金耳子實(shí)體生長不斷增加。木質(zhì)纖維素組分的吸收利用順序依次為纖維素、木質(zhì)素和半纖維素,其利用率分別為33.90%、32.79%和30.76%。生長前期(0~30 d)主要以非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)為碳源,生長后期(30~50 d)主要以木質(zhì)纖維素類物質(zhì)為碳源;整個(gè)生長周期內(nèi)所需的44.72%的碳源來自木質(zhì)纖維素,55.28%的碳源來自非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)?!窘Y(jié)論】金耳生長發(fā)育周期內(nèi)對(duì)非木質(zhì)纖維素(淀粉、蛋白質(zhì)等)類物質(zhì)的利用率高于木質(zhì)纖維素類物質(zhì),可從此方面考慮進(jìn)行培養(yǎng)基配方優(yōu)化,以提高生物學(xué)效率。
關(guān)鍵詞: 金耳;碳源;木質(zhì)纖維素;絕對(duì)生物學(xué)效率
中圖分類號(hào): S567.340.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):2095-1191(2021)09-2516-08
Regulation on the degradation and transformation of Naematelia aurantialba(Bandoni & M. Zang) Millanes & Wedinmedium
CAO Yao1, LI Rong-chun1*, YANG Lin-lei2, LI Meng-jie2, LUO Xiang-ying2,
SHEN Zhen-hui2, LU Qing-qing2
(1Institute of Edible Fungi, Yunnan Agricultural University, Kunming? 650201, China;
2Yunnan Junshijie Biotechnology Co., Ltd., Kunming? 650200, China)
Abstract:【Objective】To explore the changes in the degradation and transformation of the medium in different times of growth and development of Naematelia aurantialba(Bandoni & M. Zang) Millanes & Wedin, and to understand the degradation and utilization characteristics of the N. aurantialba for carbon sources. Provided a theoretical basis for the formulation of medium.【Method】The changes in water content, pH, the wet weight and dry weight of the medium, fresh weight of fruitingbody and the dry weight, degradation of lignocellulose were measured in 8 times of growth[0 d(not inoculated, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 d after vaccination] of the medium, and the changes of various indicators in different growth stages were analyzed. 【Result】In the cycle of N. aurantialba growth and development, water content decreased from 60.27% to 39.00%. At 25 d pH was reduced from 5.50 to 4.55, after which pH was basically stable at about 4.20, with overall acidic conditions. The dry weight of medium from the initial 735.00 g/bag to 530.00 g/bag, the fresh weight of fruitingbody production was 644.71 g/bag. The total medium reduction was 27.89%, of which the biological efficiency was 12.33%, and the absolute respiratory consumption was 15.56%. 30 to 35 d was the first peak of fruitingbody growth, and 40 to 45 d was the second peak of fruiting body growth. In the 0-40 d of N. aurantialba growth and development,respiratory effect with the growth of fruiting body continued to increase. The use of the lignocellulose of the medium parts was in order of cellulose, lignin, hemicellulose andthe utilization rates were 33.90%, 32.79% and 30.76%. The early stage(0 to 30 d) was mainly carbon source of non-lignocellulose substances, and the later stage(30 to 50 d) of growth was mainly carbon source of lignocellulose substances, of which 44.72% of the carbon sources required came from lignocellulose and 55.28% of carbon sources came from non-lignocellulose. 【Conclusion】During the growth and development cycle of N. aurantialba, the utilization rate of non-lignocellulose(starch, protein) substances is proximity to that of lignocellulose. The optimization of medium formulation can be considered from this aspect, in the hope of impro-ving biological efficiency.
Key words: Naematelia aurantialba(Bandoni & M. Zang) Millanes & Wedin; carbon sources; lignocellulose; absolute biological efficiency
Foundation item: National Natural Science Foundation of China-Yunnan Joint Project(U1802231)
0 引言
【研究意義】金耳[Naematelia aurantialba(Bandoni & M. Zang) Millanes & Wedin]在分類學(xué)上隸屬于真菌界、擔(dān)子菌門、銀耳綱、銀耳目、耳包革科、耳包革屬,又名腦耳、黃金銀耳、金木耳等(Bandoni and Zang,1990;楊林雷等,2020)。金耳鮮嫩子實(shí)體口感滑嫩爽口,營養(yǎng)價(jià)值相當(dāng)豐富,富含人體所必需的8種氨基酸及膠質(zhì)物、碳水化合物、多種維生素和礦物質(zhì)(汪虹,2005;李元偉,2016)。金耳子實(shí)體是異質(zhì)型子實(shí)體,是由金耳菌菌絲和毛韌革菌[Ste-reum hirsutum(Willd) Pers]菌絲組成的復(fù)合體,金耳菌絲的生長發(fā)育主要依靠毛韌革菌為其提供營養(yǎng);毛韌革菌具有較強(qiáng)的非纖維素和纖維素物質(zhì)的分解能力,可提供金耳的生長發(fā)育、形成子實(shí)體、完成有性生殖過程所需的營養(yǎng)物質(zhì),因其生物學(xué)特性較為特殊,導(dǎo)致其栽培難度大、菌種制作困難、轉(zhuǎn)化率低、成品率低,因此在栽培中迫切需要了解金耳對(duì)栽培基質(zhì)中不同成分的降解和利用水平,以便篩選最佳培養(yǎng)基配方,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。【前人研究進(jìn)展】金耳是20世紀(jì)我國科技工作者新馴化栽培的珍稀食用菌,金耳的研究主要集中在栽培技術(shù)、營養(yǎng)價(jià)值及食品開發(fā)方面,而營養(yǎng)生理方面研究甚少。金耳的栽培研究為鄭淑芳和劉平(1983)首次利用木屑培養(yǎng)基對(duì)金耳進(jìn)行人工栽培,雖獲成功,但其出耳率很低;劉平(1985)首次對(duì)金耳進(jìn)行段木栽培,其出耳率為58%;劉正南和鄭淑芳(1995)關(guān)于有效菌種的提出后,是人工代料栽培金耳高產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵;鐘冬季和鐘秀媚(2008)對(duì)金耳栽培技術(shù)研究表明金耳生長發(fā)育要經(jīng)過2個(gè)時(shí)間段,經(jīng)過發(fā)菌房培養(yǎng)之后到出耳房;田果廷等(2012)對(duì)金耳代料栽培技術(shù)研究表明,89.8%中藥渣、8%玉米粉、1%蔗糖、1%石膏粉、0.2%磷酸二氫鉀配方的基質(zhì)栽培生物學(xué)效率達(dá)55%;劉書暢等(2019)對(duì)金耳菌種生產(chǎn)技術(shù)研究表明,原種適宜的恒溫培養(yǎng)溫度范圍為18~22 ℃,變溫培養(yǎng)時(shí)間為6~9 d,最優(yōu)原種配方碳氮比為390∶1,其對(duì)應(yīng)配方為木屑91.4%、玉米粉6.6%、石膏1%、糖1%;云南菌視界生物科技有限公司已實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)栽培,其現(xiàn)代化栽培菇房于《食藥用菌》雜志2020年第4期封面刊登。在金耳的營養(yǎng)價(jià)值及食品開發(fā)方面,鄧超等(2017)研究表明,金耳多糖具有一定的還原能力及較強(qiáng)的清除DPPH和羥基自由基活性,可顯著降低四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠血糖含量;康林芝等(2020)利用金耳發(fā)酵液作為原料研制出一種新型的食用菌酸奶制品。在金耳營養(yǎng)生理研究方面,回晶等(2007)對(duì)金耳液體培養(yǎng)過程中幾種胞外酶活性的變化規(guī)律研究表明,鄰苯二酚氧化酶、愈創(chuàng)木酚氧化酶和漆酶活性高峰均在淀粉酶、羧甲基纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶活性降到很低時(shí)才出現(xiàn),說明金耳先利用非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)后再利用木質(zhì)纖維素類物質(zhì);劉勝貴等(2011)研究纖維素降解真菌的篩選及產(chǎn)酶條件得出金耳能夠產(chǎn)生大量的纖維素酶?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】近年來,隨著金耳市場需求量不斷增加,食用菌大規(guī)模人工種植,食用菌生理方面已得到深入研究(高鋒等,2017;蔡盼盼等,2019)。研究食用菌基質(zhì)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)利用特點(diǎn)可對(duì)食用菌生長發(fā)育進(jìn)行相應(yīng)調(diào)控,從而提高食用菌產(chǎn)量(袁勝東,2012);而有關(guān)金耳基礎(chǔ)生理生物學(xué)的研究仍較缺乏?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以金耳工廠化栽培配方為研究對(duì)象,測定金耳8個(gè)生長階段栽培基質(zhì)中含水量、pH、培養(yǎng)料重量、子實(shí)體重量和木質(zhì)纖維素的變化,探索金耳不同生長發(fā)育過程中物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化規(guī)律,初步了解金耳對(duì)栽培基質(zhì)中物質(zhì)利用順序、利用率和碳源利用特點(diǎn)等問題,為栽培培養(yǎng)基配方設(shè)計(jì)及金耳基礎(chǔ)生物學(xué)研究提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用金耳菌株JSJ-X9為云南菌視界生物科技有限公司保存菌種。培養(yǎng)基配方:棉籽殼30%,木屑56%,麥麩12%,磷酸二氫鉀1%,硫酸鈣1%,含水量60%。主要儀器和設(shè)備:雷磁pH計(jì)(PHS-3C,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司),恒溫恒濕培養(yǎng)箱(HWS-280,寧波江南儀器廠),電熱鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9070,上海一恒科學(xué)儀器有限公司),電子天平(JA1002,上海浦春計(jì)量儀器有限公司),恒溫水浴鍋(HH-8,金壇市城西春蘭實(shí)驗(yàn)儀器廠)。
1. 2 試驗(yàn)方法
1. 2. 1 菌包制作及培養(yǎng) 于2020年7月25日—11月初進(jìn)行試驗(yàn)。按照1.1中培養(yǎng)基配方制作菌包,于聚丙烯菌袋(15 cm×55 cm)中裝入均勻攪拌后的培養(yǎng)料重2.00 kg(濕重)。在滅菌條件為121 ℃、0.103 MPa下高溫高壓蒸汽滅菌90 min。滅菌后在無菌條件下再次稱重,保持菌包重量一致,將準(zhǔn)備接種于菌包的菌種進(jìn)行稱重。為避免試驗(yàn)中不必要的誤差,需要保持菌種重量一致、菌包重量一致,使所測指標(biāo)數(shù)據(jù)更可靠。接種后使用美紋紙進(jìn)行封口,置于18 ℃下黑暗培養(yǎng)發(fā)菌,濕度50%,待菌落直徑達(dá)7 cm時(shí)揭去美紋紙,調(diào)整菇房管理參數(shù)為濕度90%、光照800 Lux(8 h/d)、CO2濃度≤800 ppm,培養(yǎng)至不同時(shí)間段后進(jìn)行取樣。
1. 2. 2 取樣 分為8個(gè)時(shí)間進(jìn)行菌包取樣,時(shí)間分別為未接種(0 d),以及接種后20、25、30、35、40、45和50 d。從工廠化栽培的情況來看,在培養(yǎng)至20 d時(shí),菌絲剛好長滿菌包,設(shè)定從此時(shí)開始取樣,此后每隔5 d取1次樣,直至成熟采收。每個(gè)指標(biāo)3個(gè)重復(fù),一袋菌包則視為1個(gè)重復(fù)。
1. 2. 3 測定指標(biāo)及方法 通過雷磁pH計(jì)測定菌包pH;稱重菌包培養(yǎng)料濕重、每袋菌包子實(shí)體總鮮重及總干重。纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的檢測方法參照王玉萬和徐文玉(1987)的方法,略加改進(jìn)。根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算:含水量(%)=(培養(yǎng)料烘干前重量-培養(yǎng)料烘干后重量)/培養(yǎng)料烘干前重量×100;培養(yǎng)料干重(g)=培養(yǎng)料濕重×(1-含水量);總培養(yǎng)基失重(g)=培養(yǎng)料初始干重-培養(yǎng)料最終干重;總培養(yǎng)基失重率(%)=(培養(yǎng)料初始干重-培養(yǎng)料最終干重)/培養(yǎng)料初始干重×100;子實(shí)體百分比(%)=子實(shí)體各階段重量/子實(shí)體最終重量×100;培養(yǎng)料階段干重百分比(%)=培養(yǎng)料各階段干重/培養(yǎng)料最初干重×100;各物質(zhì)減少量(g)=初始量-各階段量;
參照倪新江等(2001)的方法計(jì)算:絕對(duì)生物學(xué)效率(%)=子實(shí)體干重/總培養(yǎng)料干重×100。
參照初洋等(2014a)的方法計(jì)算:木質(zhì)纖維素組分減少量(g)=纖維素減少量+半纖維素減少量+木質(zhì)素減少量;木質(zhì)纖維素各組分利用率(%)=各物質(zhì)減少量/各物質(zhì)初始量×100;呼吸消耗率(%)=總培養(yǎng)基失重率-絕對(duì)生物學(xué)效率;木質(zhì)纖維素各組分與培養(yǎng)基失重比值(%)=各物質(zhì)所測利用量/總培養(yǎng)基失重×100。
1. 3 統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2019記錄及數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用SPSS 25.0進(jìn)行均值分析、方差分析及單因素ANOVA檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2. 1 金耳不同生長時(shí)間含水量及pH變化
在金耳生長發(fā)育過程中,水分是反應(yīng)活動(dòng)的底物,調(diào)控各生命活動(dòng)。由表1可知,隨著金耳子實(shí)體的生長發(fā)育,菌包含水量不斷下降,由最初的60.27%降至最終的39.00%。30~35 d和40~45 d含水量降速快,表明這2個(gè)時(shí)間段內(nèi)生理生化活動(dòng)加強(qiáng),金耳生長較為旺盛,導(dǎo)致含水量減少,35、40和45 d的含水量與其他生長時(shí)間差異顯著(P<0.05,下同)。金耳子實(shí)體生長發(fā)育周期內(nèi)pH總體較穩(wěn)定,0~20 d主要為毛韌革菌菌絲生長,金耳子實(shí)體生長不明顯;當(dāng)毛韌革菌菌絲長滿培養(yǎng)料,pH有所下降,說明毛韌革菌菌絲長滿培養(yǎng)料的過程中分泌了大量的胞外酶來降解基質(zhì)內(nèi)大分子營養(yǎng)物質(zhì),基質(zhì)內(nèi)代謝旺盛,引起基質(zhì)中離子濃度變化;25 d時(shí)pH由最初的5.50下降至4.55,30~50 d的pH無顯著差異(P>0.05,下同),pH維持在4.20左右。因此,金耳的生長發(fā)育是在酸性條件下進(jìn)行的。
2. 2 金耳不同生長時(shí)間培養(yǎng)料重量變化
由表1可知,在金耳生長發(fā)育周期內(nèi),培養(yǎng)料干重由735.00 g/袋降至530.00 g/袋,平均每袋降解205.00 g干物質(zhì),培養(yǎng)基失重率27.89%(干重)。生長20 d后培養(yǎng)料干重減少6 g/袋,20~25 d減少10.00 g/袋,25~30 d減少22.00 g/袋,30~35 d減少69.00 g/袋,35~40 d時(shí)減少46.00 g/袋,40~45 d減少52.00 g/袋,45~50 d未減少,表明金耳的生長已趨于成熟。30~35 d培養(yǎng)料干重降解速度最快,表明此階段為金耳生長發(fā)育的第1次高峰期;35~40 d干重減少量相對(duì)于30~35 d有所降低,可能與環(huán)境條件管理有關(guān),環(huán)境中的溫度、濕度或CO2濃度不利于金耳的生長發(fā)育;40~45 d為金耳生長發(fā)育的第2次高峰期;45~50 d物質(zhì)降解量達(dá)最低。從降解量來看,培養(yǎng)基內(nèi)剩余近72.00%干物質(zhì)未利用,可考慮進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)基的重量來達(dá)到物質(zhì)的最佳利用率。
2. 3 金耳不同生長時(shí)間子實(shí)體重量變化
由表1可知,在不同培養(yǎng)時(shí)間,金耳子實(shí)體生長發(fā)育均達(dá)顯著差異。子實(shí)體鮮重產(chǎn)量為644.71 g/袋,干重為90.63 g/袋,絕對(duì)生物學(xué)效率12.33%。培養(yǎng)時(shí)間30~35 d子實(shí)體生長最快,重量以倍數(shù)增加;35~40 d子實(shí)體的重量增長值小于30~35 d;40~45 d子實(shí)體增長量又以倍數(shù)增加,子實(shí)體重量出現(xiàn)2個(gè)增重高峰期(30~35和40~45 d);50 d時(shí)子實(shí)體增重量相對(duì)20~45 d各階段來說達(dá)最低值,培養(yǎng)料干重于此時(shí)間段未發(fā)生減重。從外觀看子實(shí)體已成熟,開始釋放孢子,表明此時(shí)子實(shí)體吸收、積累營養(yǎng)物質(zhì)的能力已達(dá)到飽和狀態(tài),生長發(fā)育已停止,可進(jìn)行采收(圖1)。子實(shí)體增重量與培養(yǎng)料干重、含水量變化呈負(fù)相關(guān),子實(shí)體不斷的增長,含水量及培養(yǎng)料干重不斷下降(圖2)。
2. 4 金耳不同生長階段呼吸作用消耗分析
由表1中培養(yǎng)料、子實(shí)體干重?cái)?shù)據(jù)可計(jì)算出0~20、20~25、25~30、30~35、35~40和40~45 d各階段的呼吸消耗率,依次為0.42%、0.44%、1.33%、6.71%、3.83%和3.74%。在40 d前呼吸作用消耗率與絕對(duì)生物學(xué)效率、培養(yǎng)基失重率呈現(xiàn)出了相應(yīng)的變化趨勢(shì),隨著絕對(duì)生物學(xué)效率、培養(yǎng)基失重率的增加而增加,于30~35 d出現(xiàn)了1次高峰,35~40 d下降,在45 d時(shí)呼吸消耗率發(fā)生降低,未伴隨上升(圖3)。呼吸消耗率與子實(shí)體絕對(duì)生物學(xué)效率、培養(yǎng)基失重率在0~40 d呈正相關(guān),呼吸作用越強(qiáng),金耳子實(shí)體生長越快,此時(shí)培養(yǎng)基失重率也相應(yīng)上升。由2.2及2.3可知0~50 d總培養(yǎng)基失重率27.89%,絕對(duì)生物學(xué)效率12.33%,所以子實(shí)體總呼吸作用消耗率為15.56%,總培養(yǎng)料干重為735.00 g/袋,表明在整個(gè)生長發(fā)育周期內(nèi)子實(shí)體呼吸作用消耗了114.37 g/袋基質(zhì),作為呼吸作用消耗損失,以CO2、能量的形式散發(fā)到空氣中。
2. 5 金耳不同生長時(shí)間木質(zhì)纖維素的降解利用
由表2可知,在金耳子實(shí)體生長發(fā)育至25 d時(shí),木質(zhì)纖維素組分中只有纖維素物質(zhì)發(fā)生了減少,纖維素含量在0與25 d時(shí)具有顯著性差異,而半纖維素與木質(zhì)素的含量無顯著性差異。各物質(zhì)減少量在45 d時(shí)達(dá)最大值,為吸收營養(yǎng)的頂峰。生長發(fā)育至50 d時(shí),物質(zhì)減少量未發(fā)生變化,纖維素、半纖維素和木質(zhì)素含量在45與50 d均無顯著性差異。0~50 d木質(zhì)纖維素組分利用順序及利用率依次為纖維素(33.90%)、木質(zhì)素(32.79%)、半纖維素(30.76%)。如圖4所示,木質(zhì)纖維素組分的降解利用在隨著培養(yǎng)時(shí)間增加而不斷上升,30~35 d各物質(zhì)利用率相比0~30 d大幅度上升,物質(zhì)降解增多,且結(jié)合子實(shí)體重量變化數(shù)據(jù),可知該階段生長發(fā)育急劇加快,表明需要的營養(yǎng)則較多,此生長時(shí)期的環(huán)境條件應(yīng)謹(jǐn)慎管理。
2. 6 金耳不同生長階段木質(zhì)纖維素降解量與培養(yǎng)基失重的比值
菌包在培養(yǎng)0~20 d內(nèi)主要為毛韌革菌菌絲生長期,金耳子實(shí)體膨大較為緩慢。由表3可知,木質(zhì)纖維素組分中,纖維素降解2.17 g,培養(yǎng)基失重6.00 g,木質(zhì)纖維素降解量與培養(yǎng)基失重的比值為36.17%,即36.18%的營養(yǎng)由木質(zhì)纖維素提供,另外63.83%的營養(yǎng)物質(zhì)由非木質(zhì)纖維素提供,表明主要利用的是非木質(zhì)纖維素組分物質(zhì)(淀粉類)為碳源。30~35、35~40和40~45 d為金耳子實(shí)體吸收營養(yǎng)的高峰期,木質(zhì)纖維素與培養(yǎng)基失重比值為50.29%、50.10%和49.02%,木質(zhì)纖維素與培養(yǎng)基的比值均基本達(dá)到或超過50.00%,主要利用菌包培養(yǎng)物中的木質(zhì)纖維素組分作為碳源。因此,生長前期(0~30 d)主要是以非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)作為碳源,生長后期(30~50 d)主要以非物質(zhì)纖維素類物質(zhì)作為碳源。整個(gè)生長發(fā)育周期內(nèi),木質(zhì)纖維素降解量為91.68 g,培養(yǎng)基失重205.00 g,二者比值為44.72%。說明,金耳子實(shí)體生長發(fā)育所需要的44.72%的碳源來自木質(zhì)纖維素,另外55.28%的碳源則來自非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)。
3 討論
相關(guān)研究表明菌體的呼吸強(qiáng)度與絕對(duì)生物學(xué)效率有一定的正相關(guān)性(彭強(qiáng),2007);本研究中,金耳生長發(fā)育過程中,呼吸消耗與絕對(duì)生物學(xué)效率在0~40 d生長時(shí)間內(nèi)呈正相關(guān)。生長發(fā)育過程中30~35與40~45 d金耳子實(shí)體重量以倍數(shù)明顯增加,這2個(gè)階段分別為金耳生長的第1和第2個(gè)高峰期,應(yīng)當(dāng)增加菇房的通風(fēng)換氣,謹(jǐn)慎管理菇房環(huán)境條件,以利于菌絲生長情況與子實(shí)體生長發(fā)育,從而可進(jìn)一步提高生物學(xué)效率。
大多數(shù)食用菌為腐生性真菌,自身不能合成營養(yǎng)物質(zhì),需從栽培基質(zhì)中分解各種碳、氮源等大分子物質(zhì)。菌包中菌絲不能直接對(duì)栽培基質(zhì)中的營養(yǎng)進(jìn)行吸收,而是通過自身分泌的胞外酶對(duì)大分子物質(zhì)進(jìn)行降解成為可吸收的小分子物質(zhì)。隨著食用菌大規(guī)模人工種植,食用菌的營養(yǎng)生理也得到了多方面的研究,其中以香菇的研究(馮志勇等,2000;張權(quán),2016;陳小敏等,2019)較為廣泛。通過對(duì)食用菌營養(yǎng)生理進(jìn)行研究可開發(fā)新的栽培配方以及技術(shù)。金耳為金耳菌與毛韌革菌2個(gè)物種混合生長,其生物學(xué)特性較為復(fù)雜。單獨(dú)金耳菌幾乎沒有獨(dú)立生長的能力,不能提供自身營養(yǎng),而是靠毛韌革菌分解栽培基質(zhì)來提供營養(yǎng)。本研究中,木質(zhì)纖維素組分利用順序及最大利用率依次為纖維素>木質(zhì)素>半纖維素;從最大利用率數(shù)據(jù)來看,最大利用率僅38.00%,這一數(shù)值較不可觀。后續(xù)研究應(yīng)當(dāng)優(yōu)化培養(yǎng)基配方、培養(yǎng)料重量來增加各物質(zhì)的利用率,從而進(jìn)一步達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。金耳整個(gè)生長發(fā)育階段55.28%的碳源來自非木質(zhì)纖維素,44.72%的碳源來自木質(zhì)纖維素,說明金耳對(duì)木質(zhì)纖維素物質(zhì)利用率比非木質(zhì)纖維素物質(zhì)(淀粉、蛋白質(zhì))低。在對(duì)培養(yǎng)基配方進(jìn)行優(yōu)化時(shí),可嘗試適當(dāng)提高含淀粉、蛋白質(zhì)類物質(zhì)的配比,可能會(huì)取得較好的生物學(xué)效率。本研究得出菌包中木質(zhì)纖維素各物質(zhì)利用率均未達(dá)50.00%,菌渣中所剩各物質(zhì)含量還可達(dá)50.00%,且從培養(yǎng)基干重?cái)?shù)據(jù)得到總培養(yǎng)基失重率僅27.89%??梢姡鸲>哂性倮脙r(jià)值,可考慮如何有效地進(jìn)行二次出菇或利用其栽培一些降解木質(zhì)纖維素能力強(qiáng)的菇,可能會(huì)取得好的生物學(xué)效率,也可作為其他作物種植的肥料。如利用杏鮑菇菌渣栽培玉木耳和鮑魚菇,杏鮑菇菌渣添加量為20%可提高玉木耳的產(chǎn)量(鐘方翼和曾凡清,2020);在菌渣添加比例為30%時(shí)鮑魚菇產(chǎn)量最高,生物學(xué)效率達(dá)77.48%(杭中橋等,2017)。
在回晶等(2007)對(duì)金耳液體培養(yǎng)的研究中,通過酶活角度得到了金耳生長前期主要是利用淀粉類物質(zhì)作為碳源,本研究結(jié)果與其相同,金耳在生長前期(0~30 d)主要是以非木質(zhì)纖維素類物質(zhì)作為碳源,生長后期(30~50 d)主要是以木質(zhì)纖維素類物質(zhì)作為碳源;金耳利用碳源的這一規(guī)律與雞腿菇(倪新江等,2002)、杏鮑菇(初洋等,2014b)相似。下一步的研究工作也將會(huì)從酶活角度來對(duì)金耳的生長變化過程進(jìn)行更深入的探索。另外,本研究結(jié)果與培養(yǎng)基配方及菇房環(huán)境管理等有著重大關(guān)系,若培養(yǎng)基配方不同,則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果有較大差異。
4 結(jié)論
金耳生長發(fā)育周期內(nèi)對(duì)非木質(zhì)纖維素(淀粉、蛋白質(zhì)等)類物質(zhì)利用率高于木質(zhì)纖維素類物質(zhì),可從此方面考慮進(jìn)行培養(yǎng)基配方優(yōu)化,以提高生物學(xué)效率。
參考文獻(xiàn):
蔡盼盼,張文強(qiáng),張昊琳,王清輝,張國慶,陳青君. 2019. 雙孢蘑菇培養(yǎng)料理化指標(biāo)及酶活與其產(chǎn)量相關(guān)的多重分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),35(7):231-237. [Cai P P,Zhang W Q,Zhang H L,Wang Q H,Zhang G Q,Chen Q J. 2019. Multiple analysis of relationship between yield of Agaricus bisporus with physicochemical properties and enzyme activity of substrates[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,35(7):231-237.] doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2019.07.029.
陳小敏,吳海冰,向泉桔,曾先富,張小平,辜運(yùn)富. 2019. 不同溫度培養(yǎng)對(duì)香菇漆酶活性及轉(zhuǎn)錄表達(dá)的影響[J]. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),56(1):155-160. [Chen X M,Wu H B,Xiang Q J,Zeng X F,Zhang X P,Gu Y F. 2019. Effects of different temperature cultures on laccase activity and transcriptional expression of Letinous edodes[J]. Journal of Sichuan University(Natural Science Edition),56(1):155-160.] doi:10.3969/j.issn.0490-6756. 2019.01.027.
初洋,董新偉,倪新江,趙金良. 2014a. 洛巴伊大口蘑對(duì)栽培基質(zhì)的降解及其相關(guān)胞外酶活性變化[J]. 北方園藝,(6):147-149. [Chu Y,Dong X W,Ni X J,Zhao J L. 2014a. Degradation of the cottonseed shell medium and activity changes of related extracellular enzymes from Tricholoma lobayense at different stages of development[J]. Northern Horticulture,(6):147-149.]
初洋,董新偉,倪新江,趙金良. 2014b. 杏鮑菇對(duì)栽培基質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化[J]. 北方園藝,(15):158-160. [Chu Y,Dong X W,Ni X J,Zhao J L. 2014b. Degradation and transformation of the cottonseed shell medium by Pleurotus eryngii[J]. Northern Horticulture,(15):158-160.]
鄧超,付海田,尚京迎,喬祉琦,趙楚,陳敬華. 2017. 金耳發(fā)酵液多糖的制備、分析及生物活性研究[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),36(1):67-73. [Deng C,F(xiàn)u H T,Shang J Y,Qiao Z Q,Zhao C,Chen J H. 2017. Preparation,chemical analysis and biological activity of polysaccharides from fermented Tremella aurantialba[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,36(1):67-73.] doi:10.3969/j.issn.1673-1689.2017.01.012.
馮志勇,潘迎捷,陳明杰,譚琦,賀冬梅. 2000. 香菇發(fā)育生理研究進(jìn)展[J]. 食用菌學(xué)報(bào),7(4):53-60. [Feng Z Y,Pan Y J,Chen M J,Tan Q,He D M. 2000. Recent studies on the developmental physiology of Lentinula edodes[J]. Acta Edulis Fungi,7(4):53-60.] doi:10.16488/j.cnki. 1005-9873.2000.04.012.
高鋒,曹旸,何明霞,劉靜,方藝偉,張春霞. 2017. 香菇、杏鮑菇與平菇部分胞外酶種類及活性變化規(guī)律的對(duì)比分析[J]. 北方園藝,(23):199-206. [Gao F,Cao Y,He M X,Liu J,F(xiàn)ang Y W,Zhang C X. 2017. Type and activity variation of extracellular enzymes of Lentinus edodes,Pleurotus eryngii and Pleurotus ostreatus[J]. Northern Horticulture,(23):199-206.] doi:10.11937/bfyy.20171421.
杭中橋,楊鵬,王建設(shè),宮志遠(yuǎn),萬魯長,韓建東. 2017. 利用杏鮑菇菌渣栽培鮑魚菇試驗(yàn)[J]. 中國食用菌,36(3):33-36. [Hang Z Q,Yang P,Wang J S,Gong Z Y,Wan L C,Han J D. 2017. Cultivation of Pleurotus abalonus using Pleurotus eryngii spent substrate[J]. Edible Fungi of China,36(3):33-36.] doi:10.13629/j.cnki.53-1054.2017.03. 008.
回晶,趙文靜,鄒志遠(yuǎn),張?jiān)? 2007. 金耳液體培養(yǎng)過程中幾種胞外酶活性的變化規(guī)律[J]. 食用菌學(xué)報(bào),14(3):29-32. [Hui J,Zhao W J,Zou Z Y,Zhang Y. 2007. Changes in extracellular enzyme activities during submerged culture of Tremella aurantialba[J]. Acta Edulis Fungi,14(3):29-32.] doi:10.3969/j.issn.1005-9873.2007.03.005.
康林芝,吳居雄,唐惠妍,門戈陽,劉主. 2020. 金耳發(fā)酵液酸奶制作及品質(zhì)分析研究[J]. 食品研究與開發(fā),41(11):141-146. [Kang L Z,Wu J X,Tang H Y,Men G Y,Liu Z. 2020. Study on liquid fermentation of Tremella aurantialba yoghurt and quality analysis[J]. Food Research and Development,41(11):141-146.] doi:10.12161/j.issn. 1005-6521.2020.11.024.
李元偉. 2016. 金耳子實(shí)體化學(xué)成分及其體外抗氧化活性研究[D]. 長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué). [Li Y W. 2016. Studies on chemical composition and antioxidant activity in vitro from Tremella aurantialba fruiting bodies[D]. Changchun:Jilin Agricultural University.]
劉平. 1985. 金耳人工段木栽培研究初報(bào)[J]. 中國食用菌,(2):6-8. [Liu P. 1985. The study of wood cultivation in the artificial section of Tremella aurantialba was first reported[J]. Edible Fungi of China,(2):6-8.]
劉書暢,李榮春,馬布平,羅祥英,李夢(mèng)杰,曹瑤,聞邵峰,周忠發(fā),楊林雷. 2019. 金耳菌種生產(chǎn)技術(shù)研究[J]. 中國食用菌,38(9):94-99. [Liu S C,Li R C,Ma B P,Luo X Y,Li M J,Cao Y,Wen S F,Zhou Z F,Yang L L. 2019. Research on the production technology of Tremella aurantialba bacteria[J]. Edible Fungi of China,38(9):94-99.] doi:10.13629/j.cnki.53-1054.2019.09.021.
劉勝貴,嚴(yán)明,鄒娟,吳鏑,胡興. 2011. 纖維素降解真菌的篩選及其產(chǎn)酶條件[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),27(7):102-106. [Liu S G,Yan M,Zou J,Wu D,Hu X. 2011. The scree-ning of biodegrading cellulose fungi and its cellulase-producing conditions[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin,27(7):102-106.]
劉正南,鄭淑芳. 1995. 金耳的生理特性及有效優(yōu)良菌種的制備原理[J]. 中國食用菌,14(5):10-11. [Liu Z N,Zheng S F. 1995. The manufacturing principles of the effective fine species and its physiological nature of Tremella aurantialba[J]. Edible Fungi of China,14(5):10-11.]
倪新江,梁麗琨,丁立孝,初洋,鞠寶,潘迎捷. 2001. 巴西蘑菇對(duì)木質(zhì)纖維素的降解與轉(zhuǎn)化[J]. 菌物系統(tǒng),(4):526-530. [Ni X J,Liang L K,Ding L X,Chu Y,Ju B,Pan Y J. 2001. Degradation and transformation of lignocellulose by Agaricus blazei[J]. Mycosystema,(4):526-530.] doi:10.3969/j.issn.1672-6472.2001.04.016.
倪新江,梁麗琨,由翠榮,馮志勇,潘迎捷. 2002. 雞腿菇對(duì)棉籽殼的降解與轉(zhuǎn)化[J]. 微生物學(xué)通報(bào),29(2):1-4. [Ni X J,Liang L K,You C R,F(xiàn)eng Z Y,Pan Y J. 2002. Degradation and transformation of cotton seed hulls by Coprinus Comatus[J]. Microbiology China,29(2):1-4.] doi:10.3969/j.issn.0253-2654.2002.02.001.
彭強(qiáng). 2007. 黑木耳培養(yǎng)料及營養(yǎng)生理特性研究[D]. 哈爾濱:東北農(nóng)業(yè)大學(xué). [Peng Q. 2007. Studies on substrates and nutrient physiological characteristics of Auricularia auricula[D]. Harbin:Northeast Agricultural University.] doi:10.7666/d.y1165146.
田果廷,陳衛(wèi)民,蘇開美,柴紅梅,李樹紅,趙永昌. 2012. 金耳代料栽培技術(shù)研究[J]. 食用菌學(xué)報(bào),19(1):43-46. [Tian G T,Chen W M,Su K M,Chai H M,Li S H,Zhao Y C. 2012. Cultivation of Tremella aurantialba using different compost formulae[J]. Acta Edulis Fungi,19(1):43-46.] doi:10.16488/j.cnki.1005-9873.2012.01.011.
汪虹. 2005. 金耳藥理活性及其多糖結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 食用菌學(xué)報(bào),12(4):53-56. [Wang H. 2005. Advances in the study on the pharmacology and structure analysis of polysaccharide of Tremella aurantialba[J]. Acta Edulis Fungi,12(4):53-56.] doi:10.3969/j.issn.1005-9873.2005.04. 012.
王玉萬,徐文玉. 1987. 木質(zhì)纖維素固體基質(zhì)發(fā)酵物中半纖維素、纖維素和木質(zhì)素的定量分析程序[J]. 微生物學(xué)通報(bào),14(2):81-84. [Wang Y W,Xu W Y. 1987. Quantitative analysis procedures for hemicellulose,cellulose and lignin in lignocellulose solid substation fermentations[J]. Microbiology China,14(2):81-84.] doi:10.13344/j.microbiol.china.1987.02.012.
楊林雷,李榮春,曹瑤,李夢(mèng)杰,羅祥英,楊曉君,聞紹峰,沈真輝,陸青青,子靈山. 2020. 金耳的學(xué)名及分類地位考證[J]. 食藥用菌,28(4):252-255. [Yang L L,Li R C,Cao Y,Li M J,Luo X Y,Yang X J,Wen S F,Shen Z H,Lu Q Q,Zi L S. 2020. Research on the scientific name and taxonomic status of “Jin Er”[J]. Edible and Medicinal Mushrooms,28(4):252-255.]
袁勝東. 2012. 猴頭菌生長過程中基質(zhì)內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)含量和胞外酶活研究[D]. 雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué). [Yuan S D. 2012. Study of nutrient content and extracellular enzyme activity in substrate during Hericium erinaceus growth[D]. Yaan:Sichuan Agricultural University.]
張權(quán). 2016. 香菇胞外酶活性變化規(guī)律和農(nóng)藝性狀研究[D]. 新鄉(xiāng):河南科技學(xué)院. [Zhang Q. 2016. Study on the change regularity of extracellular enzyme activity and agronomy characters of Lentinula edodes[D]. Xinxiang:Henan Institute of Science and Technology.]
鄭淑芳,劉平. 1983. 金耳人工栽培研究初報(bào)[J]. 食用菌科技,(1):15-16. [Zheng S F,Liu P. 1983. The first report of the study of artificial cultivation of Tremella aurantialba[J]. Edible Fungi of China,(1):15-16.]
鐘冬季,鐘秀媚. 2008. 金耳栽培技術(shù)[J]. 食用菌,(4):50-51. [Zhong D J,Zhong X M. 2008. Tremella aurantialba cultivation technology[J]. Edible Fungi,(4):50-51.] doi:10.3969/j.issn.1000-8357.2008.04.036.
鐘方翼,曾凡清. 2020. 杏鮑菇菌渣對(duì)玉木耳栽培的影響[J]. 中國食用菌,39(6):6-7. [Zhong F Y,Zeng F Q. 2020. Effects of Pleurotus eryngii chaff on Auricularia cornea cultivation[J]. Edible Fungi of China,39(6):6-7.] doi:10. 13629/j.cnki.53-1054.2020.06.002.
Bandoni R J,Zang M. 1990. On an undescribed Tremella from China[J]. Mycologia,82(2):270-273. doi:10.1080/0027 5514.1990.12025876.
(責(zé)任編輯 鄧慧靈)