发芽马铃薯PDA培养基对几种霉菌培养效果的影响

杨薇红，童 斌，张小华，陈 赓，高 强，徐 中

（江苏农林职业技术学院生物工程系，江苏句容212400）

发芽马铃薯PDA培养基对几种霉菌培养效果的影响

杨薇红，*童 斌，张小华，陈 赓，高 强，徐 中

（江苏农林职业技术学院生物工程系，江苏句容212400）

选择特定萌发阶段马铃薯制备马铃薯PDA培养基，研究其对霉菌的培养效果。通过测定不同芽长马铃薯还原糖含量和淀粉酶活性，选择还原糖含量最高阶段马铃薯为原料制备马铃薯PDA培养基，分别接种黑曲霉、毛霉和青霉，并比较其培养效果。结果表明，马铃薯芽长2 cm时还原糖含量最高，达到37%；淀粉酶活性也达到最高，为5.2 U/mg。发芽马铃薯PDA培养基可以促进霉菌生长加速，菌落覆盖范围更大；青霉在培养72 h后出现分泌现象。马铃薯发芽过程还原糖含量和淀粉酶活性升高；发芽马铃薯PDA培养基可以加快霉菌生长速度。

发芽马铃薯；PDA培养基；霉菌；培养效果

马铃薯（Solanum tuberosum）属茄科多年生草本植物，原产于南美洲安第斯山区，主要生产国有中国、俄罗斯、印度、美国等。马铃薯（简称PDA）培养基是最常用的真菌类培养基之一，由于马铃薯块茎中含淀粉15%～25%，蛋白质2%～3%，脂肪0.7%，粗纤维0.15%，还含有丰富的钙、磷、铁、钾等矿物质及VC，VA和B族类维生素，营养丰富，所以常用于食品发酵类霉菌的培养[1]。对PDA的优化和改良研究主要集中于外源物质添加、pH值筛选和去皮工艺上[2-4]，休眠破除与发芽可导致马铃薯产生一系列复杂的生理变化。发芽马铃薯PDA培养基对霉菌培养效果的研究至今仍为空白，未见任何报道，开展相关领域基础应用研究，对于进一步优化PDA培养基配方、降低培养成本和提高培养效果具有极高的实际应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

霉菌（黑曲霉、毛霉和青霉），江苏农林职业技术学院微生物实验室提供；马铃薯，购自句容市北门综合市场；葡萄糖、琼脂、碱性酒石酸铜溶液、乙酸锌溶液、亚铁氰化钾溶液等试剂，均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

YXQ-LS-50S11型高压蒸汽灭菌锅，上海东亚压力容器制造有限公司产品；LRH-250F型微生物培养箱，上海齐欣科学仪器有限公司产品；DHG-9123A型电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司产品；SW-OJ-2FD型洁净工作台，苏净集团苏州安泰空气技术有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 试验处理设计

试验设计4个处理，分别选取未发芽、芽长1 cm、芽长2 cm、芽长3 cm马铃薯作为PDA培养基原料。在室温条件下测定发芽马铃薯还原糖含量、淀粉酶活性，重复3次，筛选还原糖含量最高的1组处理与未发芽组处理（CK）进行PDA培养基霉菌接种培养效果比较。

1.3.2 PDA培养基制备

发芽和未发芽马铃薯洗净去皮→各称取200 g切块（0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm）→加入适量水煮沸10 min→4层纱布过滤→取滤液加入葡萄糖20 g→琼脂15 g→搅拌溶解加水至1 000 mL→分装→1×105Pa灭菌20 min。

1.3.3 霉菌最佳稀释倍数的确定

依据现行最新的霉菌和酵母计数国家标准GB 4789.15—2010方法操作，分别将黑曲霉、毛霉和青霉菌液进行逐级稀释，按1∶10，1∶1×102，1∶1× 103，1∶1×104，1∶1×1055个稀释度等级各吸取1 mL菌液分别加入灭菌的PDA平板中，每个稀释度作2个平行，置于27～29℃微生物培养箱中培养5 d后分别计数，根据最终的霉菌生长计数情况来确定最佳稀释度菌液进行后续试验。

1.3.4 霉菌接种及培养效果观察

用75%的酒精棉球擦拭双手→点燃酒精灯→灼烧接种环→在酒精灯无菌区（火焰区10 cm扇形区域）接种（五点法）黑曲霉、毛霉和青霉→26℃培养箱中避光培养。在24，48，72 h，分别统计霉菌生长情况，并拍照记录。

2 结果与分析

2.1 发芽马铃薯理化指标的变化

2.1.1 还原糖含量的变化

发芽马铃薯还原糖含量的变化见图1。

由图1可知，未发芽马铃薯（CK）还原糖含量处于较低水平，为4%。发芽启动后，还原糖含量迅速上升，芽长为1 cm时即达到33%；当芽长为2 cm时达到最大值，为37%；还原糖含量在芽长为3 cm时却有所下降，为35%。还原糖含量的上述变化，可能与其内部发芽时期糖类物质代谢机制有关。

2.1.2 淀粉酶活性的变化

未发芽马铃薯淀粉酶活性达到2.5 U/mg，发芽之后，淀粉酶活性也有一个快速上升的趋势，当芽长为1 cm时，达到3.9 U/mg；芽长2 cm时达到最大值，即5.2 U/mg；当芽长增长到3 cm时，淀粉酶活性不升反降，达到4.9 U/mg。

发芽马铃薯淀粉酶活性的变化见图2。

图1 发芽马铃薯还原糖含量的变化

图2 发芽马铃薯淀粉酶活性的变化

由图2可知，马铃薯发芽前后其糖类物质代谢呈现一定规律，即不断上升的淀粉酶活性加剧淀粉的水解速度，使还原糖含量持续上升；当淀粉酶活性至峰值后下降，与之代谢相关的还原糖含量也呈现一致的变化趋势。

2.2 发芽马铃薯PDA培养基培养霉菌的效果

2.2.1 培养黑曲霉的效果

黑曲霉在不同PDA培养基上的生长情况见表1。

表1 黑曲霉在不同PDA培养基上的生长情况

由表1可知，黑曲霉接种在发芽马铃薯PDA培养基上，菌落生长明显快于对照，菌丝生长速度达到0.65 cm/d，而CK仅为0.44 cm/d。经过72 h的培养，发芽马铃薯PDA培养基上菌落范围覆盖更大，菌丝密度也更大。

72 h黑曲霉培养效果见图3。

2.2.2 培养毛霉的效果

毛霉在不同PDA培养基上的生长情况见表2。

由表2可知，毛霉在PDA培养基上培养生长速度较为缓慢，72 h后菌丝才萌发，发芽马铃薯PDA培养基与CK培养效果接近。但是，72 h培养后，其生长明显加快，发芽马铃薯PDA培养基上菌丝生长速度达到0.60 cm/d，而CK为0.35 cm/d，菌落覆盖范围与菌丝密度也显著高于CK。

72 h毛霉培养效果见图4。

图3 72h黑曲霉培养效果

表2 毛霉在不同PDA培养基上的生长情况

图4 72h毛霉培养效果

2.2.3 培养青霉的效果

青霉在不同PDA培养基上的生长情况见表3，不同时间培养青霉的效果见图5，青霉在发芽马铃薯PDA上培养72 h的分泌现象见图6。

表3 青霉在不同PDA培养基上的生长情况

由表3可知，发芽马铃薯PDA培养基和CK上接种的青霉均在48 h开始萌发菌丝，两者菌丝生长速度接近，分别为0.32 cm/d和0.30 cm/d；菌丝密度也较为一致，均表现为菌丝稀疏。在2种培养基上青霉都表现出弥漫状生长。

由图5可知，发芽马铃薯PDA培养基上接种的青霉菌落覆盖范围较CK更大，但其菌丝密度与CK差异并不明显。培养72 h后，发芽马铃薯PDA上的青霉菌落有分泌现象，而CK并未发现此现象，培养基中发芽马铃薯内含物变化有可能是引起此分泌现象的原因。

图5 不同时间培养青霉的效果

图6 青霉在发芽马铃薯PDA上培养72 h的分泌现象

3 结论与讨论

马铃薯自然休眠与萌发，是受多因素影响的生理现象。康朵兰[5]在研究中发现，萌发过程中马铃薯淀粉含量逐渐下降，可溶性糖含量逐步上升，在收获后40 d时出现高峰，淀粉酶、淀粉磷酸化酶活性分别在收获后40 d和50 d时上升，而多酚氧化酶活性则在收获后50 d时降低。研究结果表明，马铃薯萌发后还原糖含量与淀粉酶活性也呈现一致的变化趋势，说明马铃薯萌发过程中，大分子的淀粉类物质被水解为小分子物质，如可溶性糖等，相关酶类的活性也随之发生变化，加速淀粉的水解速度。这些萌发中产生的小分子物质在微生物培养基内成为霉菌生长发育的有效底物，从而使其加快生长速度。

在发芽马铃薯PDA培养基上，与CK相比，黑曲霉、毛霉和青霉表现出类似的培养效果，即菌落生长速度加快，覆盖面增加，仅青霉的菌落密度与CK差异不大，说明发芽马铃薯所制作的PDA培养基的确存在促进霉菌加速生长的某些物质或某种机制，具体是哪些物质或何种机制，仍需开展大量细致的深入研究。另外，青霉在培养72 h后出现明显的分泌现象，分泌物的定性鉴定也需要作进一步研究。

郭杉杉等人[6]研究发现，马铃薯皮制作食用菌母种培养基对多种食用菌培养具有一定促进作用，其研究结论与试验结果有无关联仍需进一步研究确认。

试验首次开展发芽马铃薯PDA培养基培养霉菌效果的研究，为开发和完善更为有效的马铃薯PDA培养基奠定理论基础与数据，对于降低微生物培养成本、提高微生物培养效果、加强相关产业可持续发展具有较高应用价值。

[1]杨勇，张凤英，陈岑．PDA培养基改良配方的研究[J]．酿酒科技，2012（4）：29-31．

[2]颜松．PDA培养基的改良在霉菌计数中的应用研究[J]．农产品加工（学刊），2013（7）：18-20．

[3]戴肖东，张不奇，马庆芳．PDA培养基灭菌前后pH值的变化及对黑木耳菌丝生长的影响[J].食用菌，2008（6）：30-31．

[4]李云波，王新涛．配制PDA培养基中马铃薯去皮问题的探讨[J]．食用菌，1994（6）：19．

[5]康朵兰．马铃薯大西洋块茎在休眠萌发和低温贮藏期的生理生化变化[D]．长沙：湖南农业大学，2007．

[6]郭杉杉，王相刚，李艳芳.马铃薯皮在食用菌母种培养基中的应用[J].黑龙江农业科学，2015（3）：125-127.◇

Influence on Culture Effect of Several Moulds of Germination of Potato PDA Medium

YANG Weihong，*TONG Bin，ZHANG Xiaohua，CHEN Geng，GAO Qiang，XU Zhong
（Department of Biological Engineering，Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Frestry，Jurong，Jiangsu 212400，China）

Selecting the specific germination stage of potato to production of PDA culture medium，and study the effect of the culture of the moulds in above PDA culture medium.The content of reducing sugar and the amylase activity of different shoot length of germination potato are determined.Select the highest stage of reducing sugar content of potatoes as a raw material for preparing potato PDA medium，are inoculated with Aspergillus niger，Hairy mould and Blue mould，and compare their culture effect with CK.The highest reducing sugar content of potato with shoot length 2 cm is 37%，and the amylase activity is the highest，which is 5.2 U/mg.Germination of potato PDA culture medium can accelerate the growth of mold，the mould colony covering a larger than CK.The secretion phenomenon of Blue mould in germination potato PDA after 72 h culture appeared.The reducing sugar content and amylase activity of germination potato are increased，and the growth rate of mould could be accelerated with the germination potato PDA culture.

germination potato；PDA culture medium；mould；culture effect

S532

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.007

1671-9646（2017）03a-0022-03

2017-03-05

江苏省大学生创新创业训练计划项目（201513103017Y）。

杨薇红（1968—），女，硕士，实验师，研究方向为食品微生物检验技术的教学与科研。

*通讯作者：童斌（1968—），男，博士，副教授，研究方向为食品技术与质量控制的教学与科研。