58
微生物学杂志 2005年3月第25卷第2期 JOU RNA L O F M ICROBIOL OGY M ar. 2005Vol. 25No. 2
茶新菇菌丝体液体深层发酵研究
周建树1, 皮照兴2, 孟庆国1, 赵 洁1, 陈 超1
(1. 辽宁省微生物科学研究院, 辽宁朝阳 122000; 2. 朝阳高等师范专科学校, 辽宁朝阳 122000)
摘 要 以菌丝体生物量为最终发酵目的, 利用正交试验的方法, 筛选出茶新菇深层发酵培养基最佳配方:玉米粉3%、蛋白胨1%、K H 2PO 40. 3%、M gSO 40. 1%, 初始pH 值为6时生物量最大, 干重可达18. 6~19. 0g/L, 接种量以增殖期的5%~10%为宜。
关键词 茶新菇; 深层发酵; 碳源; 氮源; 菌丝体生物量
中图分类号 Q939. 9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2005) 02-0058-02
Liquid Depth Fermentation of Chaxingu Mushroom
(Agrocybe aegerita ) Mycelia
ZH OU Jian -shu 1, PI Zhao -x ing 2, MENG Qing -guo 1, ZHAO Jie 1, CHEN Chao 1
(1. L iaoning Pr ov inc ial Acad. of M icrobiol. Sci. Chaoyang , L iaoning Prov . 122000;
2. Chaoyang Nor mal Vocational School, Chaoyang L iaoning Prov . 122000)
Abstract An optimum formula of medium fo r depth fermentation of chax ingu mushroom (A gr ocy be aegerita ) w as
screened throug h or thogo nal exper iment methods wit h the biomass of mycelia as the final fermentation goal. It w as 3%corn meal, 1%peptone, 0. 3%KH 2PO 4, and 0. 1%M gSO 4; when initial pH was 6the biomass w as the hig h -est, and the dried w eight hit up to 18. 6~19. 0g/L. And the inoculation should be 5%~10%of the proliferation phase.
Keywords chax ingu mushroom (A gr ocybe aeger ita ) ; depth fermentation; carbo n source; nitrogen sour ce; mycelia biomass
茶新菇(Agrocybe aegerita ) 又名杨树菇, 是一种珍稀的食药用真菌, 具有降血压, 降胆固醇, 抑制肿瘤细胞的功效。近年来, 茶新菇的栽培面积逐渐扩大, 但由于栽培周期长, 限制了茶新菇的开发利用。本实验旨在通过深层发酵技术摸索出茶新菇液体菌种的最佳配方及发酵工艺, 生产出菌龄适当、活力旺盛的液体菌种, 并将其接入固体培养基中, 加速固体培养料发菌的时间, 缩短菌丝完全利用培养料的周期, 为实现茶新菇菌种工业化提供依据。
0. 2%, MgSO 40. 1%。1. 2 方法
1. 2. 1 发酵培养 500mL 三角瓶装量100mL, 接种一级液体菌种5%, 每个处理3个重复, 置旋转式摇床160r/min, 26e 培养168h 。1. 2. 2 氮源筛选 基础培养基中添加蛋白胨、酵母粉、豆饼粉、棉籽饼、(NH 4) 2SO 4做为氮源, 观察不同氮源对菌丝生长的影响。
1. 2. 3 碳源筛选 基础培养基中添加可溶性淀粉、玉米粉、小麦粉、土豆汁替代葡萄糖为碳源, 蛋白胨做氮源。观察不同碳源对菌丝生长的影响。1. 2. 4 菌丝生物量测定 发酵液经4000r/m in 离心10min 。菌丝体60e 干燥至恒重, 电子天平称重, 计算菌丝体的平均生物量。
1. 2. 5 pH 对菌丝生物量的影响 用5%的NaOH 和0. 2mol/L 的HCl 调整茶新菇液体培养
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 菌种 茶新菇(Agrocybe aeger ita ) 引自河北微生物研究所。
1. 1. 2 基础培养基 葡萄糖2%, KH 2PO 4
收稿日期:2005-02-02
:
2期 周建树等:茶新菇菌丝体液体深层发酵研究 59
基的pH 分别为8、7、6、5、4五个梯度, 每个梯度3个重复, 160r/min, 26e 培养168h 。1. 2. 6 接种量对菌丝生物量的影响 不同生长期的菌种接种量分别为5%、10%、15%、20%, 每个接种量3个重复, 在160r/m in, 26e 的条件下进行培养168h 。
高峰期的菌种由于菌液中有机酸积累, 随着接种量的加大, 使生物量呈下降趋势。因此可以认为, 调整期菌种, 以20%接种量较好; 增殖期菌种以5%~10%接种量为宜; 高峰期菌种以5%接种量最适。结合成本与液体种质量考虑, 菌龄以增殖期菌种为宜, 应采用5%~10%的接种量。
表1 正交试验因子及水平安排
试验因子
水平123
玉米粉(A) 蛋白胨(B) KH 2PO 4(C)
1. 00. 20. 12. 00. 50. 33. 01. 00. 5
M gSO 4(D)
0. 10. 150. 2
2 结果与分析
2. 1 氮源筛选
以蛋白胨做为氮源, 茶新菇的菌丝体生物量最高, 平均17. 9g/L, 酵母粉次之, 达到12. 5g/L, 硫酸铵效果较差, 平均生物量只有3g/L 。说明茶新菇菌丝体能较好利用蛋白胨、酵母粉等有机氮源, 而不能很好地利用无机氮源。2. 2 不同碳源对菌丝体生物量的影响
以玉米粉做为碳源, 茶新菇的菌丝体生物量最高, 平均达18. 8g /L, 小麦粉为16. 9g/L, 可溶性淀粉为13. 4g/L, 土豆汁最差为8. 1g/L 。2. 3 正交试验
在单因子试验结果的基础上选用玉米粉为碳源, 蛋白胨为氮源, KH 2PO 4、M gSO 4为无机盐, 进行L 9(34) 正交试验, 见表1、表2。
根据极差值分析比较, 4个因素对茶新菇菌丝体生物量的影响大小依次为B>A>C>D, 玉米粉与蛋白胨的级差最大而且相当, Mg SO 4的级差最小, 因此最佳的培养基应为A 3B 3C 3D 1, 最佳培养基配方为玉米粉3%, 蛋白胨1. 0%, KH 2PO 40. 3%, MgSO 40. 1%。
2. 4 pH 值对菌丝生长速率及生物量积累的影响 用0. 2mol/L H Cl 和5%的NaOH 调整茶新菇液体培养基pH 分别为8、7、6、5、4, 3个重复, 培养7d 测定菌丝生物量, 结果表明, 初始pH 低于6时, 菌丝体收率会随着pH 值的增加而增加, 由6. 2g/L 增加到13. 3g/L; pH 为6时, 菌丝体生长速度最快, 达18. 7g /L; pH 高于6, 菌丝体收率会随着pH 值的增加而逐渐下降到14. 3g /L, 说明茶新菇菌丝体在弱酸条件下长势较好。2. 5 接种量对菌丝生长的影响
调整期菌种, 接种量在5%~15%之间, 菌丝增长趋势不明显, 20%接种量使生物量增长迅速; 增殖期菌种对生物量的影响与接种量关系不大;
试验号
A
表2 正交试验结果及方差分析
B
C (KH 2PO 4) 1(0. 1) 2(0. 3) 3(0. 5) 2(0. 3) 3(0. 5) 1(0. 1) 3(0. 5) 1(0. 1) 2(0. 3) 33. 837. 829. 811. 312. 69. 903. 70
D (M gSO 4) 1(0. 1) 2(0. 15) 3(0. 2) 3(0. 2) 1(0. 1) 2(0. 15) 2(0. 15) 3(0. 2) 1(0. 1) 36. 531. 633. 312. 210. 511. 11. 70
菌丝干重/(g #L -1) 8. 0010. 510. 08. 309. 5010. 810. 315. 019. 0
(玉米粉) (蛋白胨) 123456789K 1K 2K 3R 1R 2R 3R
1(1. 0) 1(1. 0) 1(1. 0) 2(2. 0) 2(2. 0) 2(2. 0) 3(3. 0) 3(3. 0) 3(3. 0) 28. 528. 644. 39. 509. 5014. 85. 30
1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 26. 635. 039. 88. 9011. 713. 35. 40
3 结 论
试验表明, 茶新菇液体发酵培养基的最佳碳源为玉米粉, 最佳氮源为蛋白胨。正交试验结果显示, 茶新菇最佳培养基配方为玉米粉3%、蛋白胨1%、KH 2PO 40. 3%、M gSO 40. 1%。茶新菇适宜的发酵条件为起始pH 值为6. 0, 菌龄为增殖期菌种, 接种量为5%~10%, 发酵周期为168h 。参考文献:
[1] 肖旭萍, 李惠珍. 柱状田头菇生理性状的研究[J ]. 食用菌,
1996, (2) :4.
[2] 陈群, 李秀芹. 柱状田头菇液体发酵条件的研究及多糖含量
测定[J]. 中国食用菌, 2001, 20(3) :29-31.
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微生物学杂志 2005年3月第25卷第2期 JOU RNA L O F M ICROBIOL OGY M ar. 2005Vol. 25No. 2
茶新菇菌丝体液体深层发酵研究
周建树1, 皮照兴2, 孟庆国1, 赵 洁1, 陈 超1
(1. 辽宁省微生物科学研究院, 辽宁朝阳 122000; 2. 朝阳高等师范专科学校, 辽宁朝阳 122000)
摘 要 以菌丝体生物量为最终发酵目的, 利用正交试验的方法, 筛选出茶新菇深层发酵培养基最佳配方:玉米粉3%、蛋白胨1%、K H 2PO 40. 3%、M gSO 40. 1%, 初始pH 值为6时生物量最大, 干重可达18. 6~19. 0g/L, 接种量以增殖期的5%~10%为宜。
关键词 茶新菇; 深层发酵; 碳源; 氮源; 菌丝体生物量
中图分类号 Q939. 9 文献标识码 A 文章编号 1005-7021(2005) 02-0058-02
Liquid Depth Fermentation of Chaxingu Mushroom
(Agrocybe aegerita ) Mycelia
ZH OU Jian -shu 1, PI Zhao -x ing 2, MENG Qing -guo 1, ZHAO Jie 1, CHEN Chao 1
(1. L iaoning Pr ov inc ial Acad. of M icrobiol. Sci. Chaoyang , L iaoning Prov . 122000;
2. Chaoyang Nor mal Vocational School, Chaoyang L iaoning Prov . 122000)
Abstract An optimum formula of medium fo r depth fermentation of chax ingu mushroom (A gr ocy be aegerita ) w as
screened throug h or thogo nal exper iment methods wit h the biomass of mycelia as the final fermentation goal. It w as 3%corn meal, 1%peptone, 0. 3%KH 2PO 4, and 0. 1%M gSO 4; when initial pH was 6the biomass w as the hig h -est, and the dried w eight hit up to 18. 6~19. 0g/L. And the inoculation should be 5%~10%of the proliferation phase.
Keywords chax ingu mushroom (A gr ocybe aeger ita ) ; depth fermentation; carbo n source; nitrogen sour ce; mycelia biomass
茶新菇(Agrocybe aegerita ) 又名杨树菇, 是一种珍稀的食药用真菌, 具有降血压, 降胆固醇, 抑制肿瘤细胞的功效。近年来, 茶新菇的栽培面积逐渐扩大, 但由于栽培周期长, 限制了茶新菇的开发利用。本实验旨在通过深层发酵技术摸索出茶新菇液体菌种的最佳配方及发酵工艺, 生产出菌龄适当、活力旺盛的液体菌种, 并将其接入固体培养基中, 加速固体培养料发菌的时间, 缩短菌丝完全利用培养料的周期, 为实现茶新菇菌种工业化提供依据。
0. 2%, MgSO 40. 1%。1. 2 方法
1. 2. 1 发酵培养 500mL 三角瓶装量100mL, 接种一级液体菌种5%, 每个处理3个重复, 置旋转式摇床160r/min, 26e 培养168h 。1. 2. 2 氮源筛选 基础培养基中添加蛋白胨、酵母粉、豆饼粉、棉籽饼、(NH 4) 2SO 4做为氮源, 观察不同氮源对菌丝生长的影响。
1. 2. 3 碳源筛选 基础培养基中添加可溶性淀粉、玉米粉、小麦粉、土豆汁替代葡萄糖为碳源, 蛋白胨做氮源。观察不同碳源对菌丝生长的影响。1. 2. 4 菌丝生物量测定 发酵液经4000r/m in 离心10min 。菌丝体60e 干燥至恒重, 电子天平称重, 计算菌丝体的平均生物量。
1. 2. 5 pH 对菌丝生物量的影响 用5%的NaOH 和0. 2mol/L 的HCl 调整茶新菇液体培养
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 菌种 茶新菇(Agrocybe aeger ita ) 引自河北微生物研究所。
1. 1. 2 基础培养基 葡萄糖2%, KH 2PO 4
收稿日期:2005-02-02
:
2期 周建树等:茶新菇菌丝体液体深层发酵研究 59
基的pH 分别为8、7、6、5、4五个梯度, 每个梯度3个重复, 160r/min, 26e 培养168h 。1. 2. 6 接种量对菌丝生物量的影响 不同生长期的菌种接种量分别为5%、10%、15%、20%, 每个接种量3个重复, 在160r/m in, 26e 的条件下进行培养168h 。
高峰期的菌种由于菌液中有机酸积累, 随着接种量的加大, 使生物量呈下降趋势。因此可以认为, 调整期菌种, 以20%接种量较好; 增殖期菌种以5%~10%接种量为宜; 高峰期菌种以5%接种量最适。结合成本与液体种质量考虑, 菌龄以增殖期菌种为宜, 应采用5%~10%的接种量。
表1 正交试验因子及水平安排
试验因子
水平123
玉米粉(A) 蛋白胨(B) KH 2PO 4(C)
1. 00. 20. 12. 00. 50. 33. 01. 00. 5
M gSO 4(D)
0. 10. 150. 2
2 结果与分析
2. 1 氮源筛选
以蛋白胨做为氮源, 茶新菇的菌丝体生物量最高, 平均17. 9g/L, 酵母粉次之, 达到12. 5g/L, 硫酸铵效果较差, 平均生物量只有3g/L 。说明茶新菇菌丝体能较好利用蛋白胨、酵母粉等有机氮源, 而不能很好地利用无机氮源。2. 2 不同碳源对菌丝体生物量的影响
以玉米粉做为碳源, 茶新菇的菌丝体生物量最高, 平均达18. 8g /L, 小麦粉为16. 9g/L, 可溶性淀粉为13. 4g/L, 土豆汁最差为8. 1g/L 。2. 3 正交试验
在单因子试验结果的基础上选用玉米粉为碳源, 蛋白胨为氮源, KH 2PO 4、M gSO 4为无机盐, 进行L 9(34) 正交试验, 见表1、表2。
根据极差值分析比较, 4个因素对茶新菇菌丝体生物量的影响大小依次为B>A>C>D, 玉米粉与蛋白胨的级差最大而且相当, Mg SO 4的级差最小, 因此最佳的培养基应为A 3B 3C 3D 1, 最佳培养基配方为玉米粉3%, 蛋白胨1. 0%, KH 2PO 40. 3%, MgSO 40. 1%。
2. 4 pH 值对菌丝生长速率及生物量积累的影响 用0. 2mol/L H Cl 和5%的NaOH 调整茶新菇液体培养基pH 分别为8、7、6、5、4, 3个重复, 培养7d 测定菌丝生物量, 结果表明, 初始pH 低于6时, 菌丝体收率会随着pH 值的增加而增加, 由6. 2g/L 增加到13. 3g/L; pH 为6时, 菌丝体生长速度最快, 达18. 7g /L; pH 高于6, 菌丝体收率会随着pH 值的增加而逐渐下降到14. 3g /L, 说明茶新菇菌丝体在弱酸条件下长势较好。2. 5 接种量对菌丝生长的影响
调整期菌种, 接种量在5%~15%之间, 菌丝增长趋势不明显, 20%接种量使生物量增长迅速; 增殖期菌种对生物量的影响与接种量关系不大;
试验号
A
表2 正交试验结果及方差分析
B
C (KH 2PO 4) 1(0. 1) 2(0. 3) 3(0. 5) 2(0. 3) 3(0. 5) 1(0. 1) 3(0. 5) 1(0. 1) 2(0. 3) 33. 837. 829. 811. 312. 69. 903. 70
D (M gSO 4) 1(0. 1) 2(0. 15) 3(0. 2) 3(0. 2) 1(0. 1) 2(0. 15) 2(0. 15) 3(0. 2) 1(0. 1) 36. 531. 633. 312. 210. 511. 11. 70
菌丝干重/(g #L -1) 8. 0010. 510. 08. 309. 5010. 810. 315. 019. 0
(玉米粉) (蛋白胨) 123456789K 1K 2K 3R 1R 2R 3R
1(1. 0) 1(1. 0) 1(1. 0) 2(2. 0) 2(2. 0) 2(2. 0) 3(3. 0) 3(3. 0) 3(3. 0) 28. 528. 644. 39. 509. 5014. 85. 30
1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 1(0. 2) 2(0. 5) 3(1. 0) 26. 635. 039. 88. 9011. 713. 35. 40
3 结 论
试验表明, 茶新菇液体发酵培养基的最佳碳源为玉米粉, 最佳氮源为蛋白胨。正交试验结果显示, 茶新菇最佳培养基配方为玉米粉3%、蛋白胨1%、KH 2PO 40. 3%、M gSO 40. 1%。茶新菇适宜的发酵条件为起始pH 值为6. 0, 菌龄为增殖期菌种, 接种量为5%~10%, 发酵周期为168h 。参考文献:
[1] 肖旭萍, 李惠珍. 柱状田头菇生理性状的研究[J ]. 食用菌,
1996, (2) :4.
[2] 陈群, 李秀芹. 柱状田头菇液体发酵条件的研究及多糖含量
测定[J]. 中国食用菌, 2001, 20(3) :29-31.