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平菇液体培养基配方研究

平菇(Pleurotus ostreatus),伞菌目、侧耳科、侧耳属,含有各种维生素和人体必需的氨基酸及微量元素,总糖含量高达44.4%,为高蛋白、低脂肪的保健食品。近年来,随着…

平菇(Pleurotus ostreatus),伞菌目、侧耳科、侧耳属,含有各种维生素和人体必需的氨基酸及微量元素,总糖含量高达44.4%,为高蛋白、低脂肪的保健食品。近年来,随着对平菇产品需求的不断增大,人们逐步采用液体培养来实现大规模生产。液体培养产生的菌丝体所含营养物质与子实体相似,且液体培养菌丝体生产周期短、产量高、成本低,从菌丝体中提取多糖可以缩短生产时间、提高生产效率[5];液体培养产生的胞外多糖也是被利用的一个主要方面[6]。因此,研究平菇液体培养基配方,对于促进食品、医药工业的发展具有一定的现实意义。
 
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验菌株平菇(Pleurotus ostreatus):菏泽学院生命科学系微生物试验室保藏。
1.1.2 培养基PDA培养基:去皮土豆200 g,葡萄糖20 g,琼脂粉15 g,水1 000 mL。平菇液体培养基:玉米粉,麸皮,MgSO4,KH2PO4,灭菌(121℃、30 min)。
1.2 试验方法
1.2.1 固体培养基的配制PDA培养基(300 mL):称取去皮马铃薯60 g,加适量水煮沸20 min,用4层纱布过滤得滤液,加入葡萄糖6 g,琼脂粉6 g,补足水至300 mL,混匀,融化,分装,121℃灭菌20 min。此培养基主要用于平菇菌种的活化.
1.2.2 菌种活化对菌种进行两次活化,第1次活化是从供试菌株斜面中用接种铲挑取一小块放入制备好的PDA平板中,放入28℃培养箱中培养7 d。第2 次活化是用直径1 cm的打孔器从第1次活化的菌种中打孔取菌饼,放入制备好的PDA平板中,再放入28℃培养箱中培养7 d。
1.2.3 液体培养基的组分及制备
1.2.3.1 液体培养基的组分采用四因素三水平正交设计方案,设玉米粉、麸皮、MgSO4 、KH2PO4 四个试验因子,各三个水平,各因子设计水平见表1。
正交试验因素水平
L9(34)正交试验配方(g/100 mL)

1.2.4 菌种液体培养用直径1 cm的打孔器取一个活化菌种的外圈菌饼接种到液体培养基中,在28℃,150 r/min条件下摇床培养5 d,测定菌丝体生物量、胞外多糖产量,筛选最佳培养基配方。
1.2.5 测定方法
1.2.5.1 菌丝体生物量的测定将锥形瓶中的菌丝体用8层纱布过滤,用蒸馏水冲洗掉培养液,然后于60~80℃烘箱中烘干至恒重,冷却,用电子分析天平称量菌丝体干重。菌丝体生物量(g/100 mL)=菌丝体干重/培养液体积
1.2.5.2 胞外多糖产量的测定用吸管吸取滤液20 mL,然后加入3倍体积的95%乙醇混合均匀,4℃温度下静置一天,过滤,滤渣即为胞外多糖[8],放入烘箱中烘干至恒重,冷却,用电子分析天平称重并记录数据。胞外多糖产量(g/100 mL)=胞外多糖干重/培养液体积
 
2 结果与分析
2.1 正交试验结果
试验获得正交试验设计的各配方菌丝体生物量和胞外多糖产量结果,见表3。
正交试验结果
由表3可知,培养基配方5的菌丝体生物量最大,其次为3、9,配方8最差,各因素对菌丝体生物量的影响显著性依次为C(MgSO4)>B(麸皮)>D(KH2PO4)>A(玉米粉),以菌丝体生物量为指标的最佳培养基配方为A2B3C3D1即玉米粉为2.5%,麸皮为3%,MgSO4为0.15%,KH2PO4为0.1%;培养基配方3的胞外多糖产量最大,其次为6、5,配方1最差,各因素对胞外多糖产量的影响显著性依次为C(MgSO4)> D(KH2PO4)> A(玉米粉)> B(麸皮),以胞外多糖产量为指标的最佳培养基配方为A2B3C3D3 即玉米粉为2.5% ,麸皮为3% ,MgSO4 为0.15%,KH2PO4为0.2%。
2.2 培养基成分对菌丝体生物量的影响
从图1、2、3、4可以确定以菌丝体生物量为指标的最佳培养基配方为玉米粉为2.5%,麸皮为3%,MgSO4 为0.15%,KH2PO4 为0.1%。但麸皮、MgSO4 的百分含量仍有上升的空间,KH2PO4 的百分含量仍有下降的空间,可以以此为指导改变培养基配方并与菌丝体生物量最高的配方做对照试验,以获得最佳配方,指导大规模的生产。
2.3 培养基成分对胞外多糖产量的影响从图5、6、7、8可以确定以胞外多糖产量为指标的最佳培养基配方为玉米粉为2.5%,麸皮为3%,MgSO4 为0.15%,KH2PO4 为0.2%,但麸皮、MgSO4、KH2PO4 的百分含量仍有上升空间,可以以此为指导改变培养基配方并与胞外多糖产量最高的配方做对照试验,以获得最佳配方,指导大规模的生产。

3 结论与讨论
通过正交试验研究了液体培养基组分对平菇菌丝体生物量和胞外多糖产量的影响,从而筛选出适宜平菇菌丝体生长的最佳液体培养基配方为玉米粉2.5%,麸皮2.5%,MgSO40.15%,KH2PO4 0.1%,pH自然;适宜胞外多糖产生的最佳液体培养基配方为玉米粉2.5% ,麸皮2.5% ,MgSO40.15% ,KH2PO40.2%,pH自然。
通过正交试验所获得的最佳配方,是基于所研究的几个因素设定的几个水平而言的。从试验结果可以看出,关于目前研究的几个因素,要获得比较高平菇菌丝体生物量,麸皮、MgSO4的百分含量有上升的空间,KH2PO4的百分含量有下降的空间;要获得比较高的平菇胞外多糖产量,麸皮、MgSO4、KH2PO4 的百分含量仍有上升空间,这种新的水平的设定还有待试验进行验证。另外,可用于平菇液体培养的成分还有很多,不同的原料组合对菌丝体生物量和胞外多糖产量会有不同的影响,这些也需要通过一系列的试验进行研究。

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