朱传进
(古田县食用菌研发中心,福建宁德352200)
银耳(Tremella fuciformis)又称白木耳。早期栽培银耳用段木,通江段木栽培的银耳质量好、口感佳、售价高,但是产量低[1]。1979年,福建古田县的戴维浩首创木屑、棉籽壳塑料袋式栽培法栽培银耳[2],目前袋栽银耳已成为主流。培养料营养构成、酸碱度、含水量与外界环境因素决定了银耳的产量和质量[3]。目前,在银耳菌种分离[4]、培养料优化、新型培养料的选择、环境因素方面的研究已有相关的报道[5-6]。
笔者研究了不同含水量培养料栽培银耳期间料降解、理化性状变化及对银耳产量、质量影响,以期为银耳培养料水分控制提供理论依据。
银耳菌株(TR85)由古田珍稀食用菌研究所提供。供试料包(25 cm×13 cm)由福建农林大学(古田)菌业研究院基地提供。培养料配方:棉籽壳84%,麸皮15%,石膏粉1.5%。培养料含水量分别为50%、56%、63%。每袋装料700 g(湿料)。人工打孔贴封胶布(单孔),高压灭菌锅内灭菌(121℃,4 h)。
1.2.1 培养方法
无菌条件下,接入银耳菌种的料袋放入24℃恒温生化培养箱避光培养。每隔5 d测定菌圈直径及观察记录菌袋的外观变化。
1.2.2 样品前处理
从接种日算,每相隔5 d,取3袋,分别切取中间接种穴为中心的6 cm培养料放入不锈钢盆中充分混匀后,准确称取20 g的培养料用于制备粗酶液,另取10 g的培养料置于60℃烘干箱烘干至恒重,用于测定总糖含量。
1.2.3 粗酶液的制备
将称取好的20 g培养料,在三角瓶中按照料水比1∶5加入dd H2O,于25℃,150 r/min恒温振荡摇床充分浸提90 min,双层纱布过滤,滤液置于50 mL离心管,9000 r/min离心15 min,上清液即为粗酶液用于测定pH及酶活性。
1.2.4 测定方法
总糖的测定参照国家标准肉品总糖含量的测定[7];还原糖含量测定参照杨松杰等人(2015)的方法[8];可溶性蛋白含量测定参照牛建峰等人(2006)的方法[9];羧甲基纤维素酶活测定参照赵玉萍等人(2006)的方法[10];淀粉酶活性的测定参照孙静等人(2009)的方法[11];中性蛋白酶活性测定参考蛋白酶活性测定的国家标准[12];漆酶活性测定参考郭艳艳等(2014)[13]方法采用ABTS法测定;木聚糖酶活力的测定参照杨云龙等(2015)的方法[14]测定。
1.2.5 银耳农艺性状与经济效益分析
出耳结束后,对比不同含水量间银耳外观形态差异。采摘后银耳用清水泡发1 h,取泡发后的银耳测定底部直径与银耳隆起高度。银耳去掉蒂头后放入烘干箱55℃恒温烘干至恒重,统计银耳产量。并根据银耳与原材料市场售价计算经济效益。
1.2.6 数据处理
试验数据用SPSS软件LSD多重比较法进行单因素方差分析,用Excel软件作图。
图1 银耳培养料可溶性蛋白含量
图2 银耳培养料还原糖含量
图3 银耳培养料总糖含量
图4 银耳培养料羧甲基纤维素酶活力
2.1.1 可溶性蛋白含量
由图1可见,培养料可溶性蛋白含量在接种10 d后迅速上升,20 d后(进入出耳阶段)上升放缓。培养料含水量为63%时,料可溶性蛋白含量高于料含水量56%、50%,并在接种25 d达到最高(318µg/g)。可见培养料含水量63%时,菌丝生长发育旺盛,分泌的胞外酶增多,对基质的分解利用快。
2.1.2 还原糖含量
由图2可见,接种培养0~15 d培养料还原糖含量不断上升,15~20 d(扩口增氧)菌丝对还原糖吸收利用加快,还原糖含量迅速降低。20 d后还原糖下降幅度缓慢,不同含水量培养料还原糖变化趋势基本一致。培养料含水量为63%时,有利于银耳菌丝分解转化培养料,料还原糖含量最高,其次是料含水量56%,最后是料含水量50%。
2.1.3 总糖含量
由图3可见,总糖含量随着培养时间延长而逐渐降低。从银耳接种到采收,培养料含水量为63%时,料总糖下降幅度最大,说明此培养料含水量有利于总糖的分解。
2.2.1 羧甲基纤维素酶活力
由图4可以看出,随着银耳菌丝的生长,不同含水量培养料中羧甲基纤维素酶的酶活力均逐渐提高,进入出耳阶段后(培养20 d)酶活力基本稳定。不同含水量培养料羧甲基纤维素酶活力变化趋势一致,但酶活力差异显著,以培养料含水量63%时,培养料中羧甲基纤维素酶活力最高,说明此含水量有利于银耳菌丝纤维素的降解。
2.2.2 淀粉酶活力
由图5可知,接种后10 d淀粉酶酶活力迅速上升,10~15 d下降,15~20 d(扩口增氧)淀粉酶活力又有所上升,进入出耳阶段(20 d)后,培养料含水量56%、63%的料淀粉酶活力逐渐下降,而培养料含水量50%的料酶活力变幅较小。培养料含水量63%,在整个银耳栽培期料淀粉酶活力最高(3529 U/mL),50%最低只有2783 U/mL。
2.2.3 中性蛋白酶活力
中性蛋白酶活力变化见图6。在银耳菌丝培养阶段(0~15 d)蛋白酶活力明显增强,15 d后蛋白酶活力变化较小。培养料含水量越高,越有利于菌丝对原料蛋白类氮源的降解。
2.2.4 漆酶活力变化
由图7可以看出,菌丝培养前10 d漆酶活力迅速升高,培养料含水量63%的漆酶活力最高,达到142 U/mL,10 d后漆酶活力开始减弱。菌丝培养过程中,菌丝代谢由弱变强,菌丝的抗病能力增强,随后可能是由于袋料中漆酶代谢产物的不断积累,抑制漆酶的活力,所以漆酶活力一直下降。
图5 银耳培养料淀粉酶活力
图6 银耳培养料蛋白酶活力
图7 银耳培养料漆酶活力
图8 银耳培养料木聚糖酶活力
2.2.5 木聚糖酶活力
从图8可以看出,随着培养时间延长,酶活力也随之逐步升高,上升趋势明显,且不同含水量的培养料变化趋势基本一致。培养料含水量63%的木聚糖酶活力最强,培养料中木聚糖消耗最快。
从表1可以看出,在接种第6天时,培养料含水量63%的银耳菌圈直径大于含水量50%和含水量56%。培养至12 d时,培养料含水量63%的黑色素比含水量50%和含水量56%的稍淡。
表1 银耳菌丝生长情况
从图9、表2可以看出,不同含水量培养料栽培银耳子实体农艺性状差别不大,前期均朵型圆正,耳片松展且较大,叶片密,较厚实,有弹性,乳白色,鲜艳美观。
表2 不同含水量培养料栽培银耳子实体农艺性状
耳片成熟后朵型圆正,高大,有弹性,耳片略有收缩,色白,基黄。培养料含水量50%的耳片分叉松散且较大,收缩的不紧密有蓬松感;含水量56%的整朵银耳直径最大,耳片收缩紧密,实心厚实;含水量63%耳片小,整体朵型比含水量56%稍小,紧密度较好,有蓬松感,呈米黄色。
从银耳直径与隆起度来比较含水量56%最好,含水量63%最差。
由表3可以看出不同含水量料栽培银耳干重有差异,培养料含水量56%平均单袋银耳产量(干重)最高。按照市场价,干银耳50元/kg,折算出单袋的投入产出比,料含水量56%单袋产值最高达到1.88元,投入产出比为1.33元,高于料含水量63%与料含水量50%。
图9 不同含水量培养料栽培银耳子实体
表3 银耳成本效益
含水量63%培养料栽培银耳,培养料总糖降解量最高,且还原糖、可溶性蛋白积累量明显高于含水量56%培养料、含水量50%培养料。原因是培养料含水量的提高,菌丝呼吸作用增强,生长速度明显加快[15-17],菌丝满足自身生长和代谢的需要,分泌更多的胞外酶消耗培养料中的多糖[18],导致培养料中总糖下降加快,转化成更多的还原糖提供给菌丝,这与韩嘉钰等对灵芝研究的部分结果相同[19],但由于银耳生长特性与灵芝的不同,存在一定的差异。
培养料中酶的活力变化能反映菌丝对培养料的利用情况。含水量63%培养料胞外羧甲基纤维素酶、中性蛋白酶、淀粉酶、木聚糖酶和漆酶活力最高,说明菌丝代谢最强,相应的菌丝分泌胞外蛋白最多,体现出高基质降解酶活性[20]。
从产量统计结果看,培养料含水量56%银耳产量最高。而培养料含水量50%因含水量过低,影响菌丝对培养料的降解吸收;培养料含水量63%,虽菌丝生长速度快,营养降解更充分,但是干料重明显低于含水量56%菌袋,出耳后期营养供应不足。
经济效益分析结果表明,培养料含水量56%,单袋产值和投入产出比最佳。
总之,培养料含水量63%有利于银耳菌丝对原料分解、吸收利用,培养料含水量56%栽培银耳收益最好。