第23卷第6期2007年12月德州学院学报Jour nal of Dezhou University Vol.23,No.6Dec.,2007碳源、氮源及其比例对香菇液体深层培养的影响刘成荣(福建莆田学院环境与生命科学系,福建莆田 351100)摘 要:通过摇瓶培养,研究香菇液体深层培养最适发酵培养时间、最适碳源、最适氮源及最佳碳源与氮源质量配比.结果表明最适发酵培养时间为168h,所得菌丝体干重达0 399g/50mL 菌液,最适碳源为蔗糖,菌丝体干重达到0 396g /50mL 菌液;最适氮源为牛肉膏,菌丝干重达到0 421g/50mL 菌液,并通过正交实验筛选出最佳碳源与氮源质量配比为:W (蔗糖):W(牛肉膏):W(麦芽糖)=2 5:1:1.关键词:香菇;碳源;氮源;摇瓶培养;生物量;正交实验中图分类号:R282 文献标识码:A 文章编号:1004-9444(2007)06-0058-03收稿日期:2007-08-29;修回日期:2007-10-20作者简介:刘成荣(1964-),男,福建莆田人,副教授,学士,主要从事食、药用菌生物技术方面的研究.香菇(Lentinula edodes)又名香蕈,属于担子菌纲,伞菌目,蘑菇科.香菇是一种营养价值很高的食用菌,不仅味道鲜美,香味郁人,而且香菇多糖更是具有一定保健功能.香菇多糖是香菇经过发酵培养及分离纯化得到的胞外多糖,它具有活化巨噬细胞、刺激产生抗体、提高人体免疫力、抗衰老、降血糖,特别是对抗肿癌有显著效果[1-5].近几年,由于生产原料、设备、燃料、水电等价格的不断提高,造成香菇生产的成本上涨,致使经济效益下降,影响香菇生产的发展.因此研究和探讨如何提高生产数量和质量,特别是对菌丝生长营养条件具有重要意义.虽然人们对它做过一些研究[6-9],但实验材料各人不尽相同.因此有必要对香菇液态深层发酵进行研究,以期短时间内大量生产菌丝体.1 材料与方法1.1 材料1)主要仪器电子天平ZDX-35BI 型座式自动电热压力蒸汽灭菌器SH K-99-11型回旋振荡器PYX-250S -A 型生化培养箱H Y-5型回旋振荡器DH G-9031型电热恒温干燥箱、洁净工作台(上海淀山湖净化设备厂制造)2)菌种来源香菇Cr02(本单位保存)3)培养基(1)马铃薯葡萄糖培养基(PDA)固体培养基.马铃薯200g 、葡萄糖20g 、琼脂15~20g 、水1000mL,配制方法:将马铃薯去皮、切成块、煮沸30min,用4层沙布过滤,取滤液加糖及琼脂融化后加水补至1000m L,121 灭菌20m in.冷却摆斜面后接种,26度培养长满试管即为母种.(2)液体种子培养基.马铃薯20%、葡萄糖2%酵母膏0 1%、磷酸二氢钾0 2%、硫酸镁0 1%、维生素B10 01%、PH 值6 5.装液量为250m L 、三角瓶装50mL,121度灭菌20min,冷却后从斜面母种挑取绿豆大小的菌块接入液体种子培养基,26 160r/min 培养168h 即为种子.(3)基础培养基.磷酸二氢钾0 1%、硫酸镁0 1%、维生素B10 01%PH 值自然.1.2实验方法1)最适发酵培养时间确定.在液体种子培养基中接入种子后,分别在培养的第96h 、120h 、144h 168h 、192h 各取3瓶测定其生物量.2)最适碳源实验.在基础培养基中以0 3%牛肉膏为氮源,碳源分别为葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、可溶性淀粉、乳糖、果糖,用量各为2 5%,其他成分同基础培养基.3)最适氮源试验.在基础培养基中以2 5%葡萄糖为碳源,氮源分别为牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、硫酸铵、硝酸铵,甘氨酸,用量各为2 5%.其他成分同基础培养基.以上各实验的接种量均为15%,培养温度26 ,摇瓶转速160r/min,培养168h,各处理3次重复.4)正交试验[10]利用实验得到的最适碳源与最适氮源之间通过正交实验找出最适的碳源氮源质量比组合,正交实验的因素和水平(见表1).表1 正交试验的因素和水平水平因素蔗糖(%)牛肉膏(%)麦芽糖(%) 1110.52 2.5 2.513 3.5 3.5 1.55)生物量的测定方法取发酵液用滤纸过滤后,用蒸溜水冲洗几次,在电热恒温干燥箱中60 烘干至恒重,最后用电子天平称重,文中以下生物量的实验数据均为3次重复实验的平均值.2 结果与分析2.1 最适发酵培养时间试验菌体的生长经过延缓期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段.当进入稳定期时,产量最大,其试验结果见图1.从图1中可得出培养168h时所得菌丝干菌最大,所得菌丝体干重达0 399g(干重)/50mL 菌液.菌丝干重(g/50mL )图1 发酵培养时间对菌丝体生长的影响注:横坐标为培养时间(h),纵坐标为菌丝干重(g)2.2 最佳碳源试验碳源营养是香菇菌丝体生长所必需的件、是菌丝生长的物质和能量基础,但是菌丝体对不同碳源利用效果不同(见表2).可看出香菇菌丝体单糖、双糖和多糖均能利用,但利用程度不同,其中以蔗糖最好,所得菌丝(干)最大,达到0 396菌丝干重(g/50mL).表2 不同碳源对香菇菌丝体生长影响碳源名称葡萄糖麦芽糖蔗糖淀粉乳糖果糖菌丝干重(g/50mL)0.2690.3710.3960.0630.2330.3152.3 最佳氮源试验氮素是细胞生长和生殖所必须的大量的营养物质.同时也是酶类、核酸、蛋白质等重要组成部分.所以氮源营养物质能直接影响菌丝体的生长状况(见表3).表3结果说明香菇菌丝体在以牛肉膏为氮源制成的培养基上所得菌丝干重最大,达到0421菌丝干重(g/50mL).而以硫酸铵或硝酸铵为氮源的几乎不生长.表3 不同氮源营养对香菇菌丝体生长的影响氮源名称牛肉膏蛋白胨酵母膏硫酸铵硝酸铵甘氨酸菌丝干重(g/50m l)0.4210.1830.3610.0200.030.0862.4 最佳碳源和氮源的最适配比试验不同碳源、氮源影响香菇菌丝体生长,培养基中营养物质之间的不同配比也直接影响菌丝体生长(见表4).最适碳、氮源质量配比为:W(蔗糖):W (牛肉膏):W(麦芽糖)=2.5:1:1表4 正交实验结果及数据分析59第6期 刘成荣:碳源、氮源及其比例对香菇液体深层培养的影响3 小结从上述的研究结果表明,香菇菌丝体对不同碳源和氮源物质均可以利用,但利用效果不同,菌丝体的同化和吸收相差较大,其中菌丝体对蔗糖利用最好.在氮源中对牛肉膏利用最好,最适发酵培养时间为168h,最佳碳源与氮源质量配比为:W(蔗糖): W(牛肉膏):W(麦芽糖)=2.5:1:1.参考文献:[1]郭焱,郭巍,顾红樱.香菇多糖对小鼠免疫功能的调节的影响[J].微生物学杂志,2002,22(4):64.[2]董浦江,姚溱.A-(549)细胞免疫抑制因子及香菇多糖对T细胞增殖的影响[J].重庆医科大学学报,2000,25(2):121-122.[3]王欣,韩永涛,王本杰,等.香菇多糖对恶性血液病患者免疫功能的调控作用[J].山东医科大学学报,1999,37(1):53-57.[4]王慧铭,项伟楠,潘宏铭.香菇多糖对高血糖大鼠降血糖作用及其机能的研究[J].浙江中医学院学报,2005,29(5):68-70.[5]史亚丽,辛晓林,杨立红.香菇多糖对力竭小鼠抗疲劳及保肝作用研究[J]吉林农业大学学报,2004,26(3):301 -304.[6]腾利荣,孟庆繁,陈佳,等.香菇真菌发酵的最佳氮源及香菇多糖的纯化[J].吉林大学学报(理学版),2003,(1).[7]陈文强,邓百万.两种食用菌液体发酵培养基筛选的初步研究[J].氨基酸和生物资源,2000,22(3):29-32. [8]张颖,陶佳喜.外界环境对香菇菌丝体生长的影响[J].湖北农业科学,2001,(7).[9]杨瑞长,乔卫亚,关斯明.中国香菇栽培新技术[M].北京:金盾出版社,2000.[10]徐继初.生物统计及试验设计[M].北京:农业出版社,1992.Influence on Submerged Culture of Lentinula Edodsin Carbon-nitrogen and Their RatioLIU Cheng-rong(Departm ent of Envirom ental and Science,Putian U niversity,Putian Fujian351100,China)Abstract:T hrough flask culture,research Lentinula edods subm erg ed culture optimum fermentation time, the optim um carbon,nitro gen and optimum best quality carbo n and nitr ogen ratio.Results sho w ed that the o ptimal incubation time for168hours,fr om m ycelium0.399g(dry w eig ht)/50m l bacilli,the opt-i m um carbo n sug ar,dry mycelium r each0.396g/50m l bacilli;For optimum nitrogen beef ex tr act,dry w eight o f mycelium reach0.421g/50m l bacilli,and the o rtho gonal experimental screening the best quality carbon and nitrogen ratio:W(sucrose):W(beef ex tract):W(maltose)= 2.5:1:1.Key words:Lentinula edods;carbo n;nitro gen;flask-culture;Biomass;orthogo nal ex periment60德州学院学报 第23卷。