猴头菇不同生长阶段8种胞外酶活性的变化*

岳 影，王安宁，马茹欣，伊静茹，汤爽爽，初 洋，刘晓玲，董新伟

（烟台大学生命科学学院，山东 烟台 264005）

猴头菇（Hericium erinaceus） 属担子菌门（Basidiomycota） 伞菌纲 （Agaricomycetes） 红菇目（Russulales） 猴头菌科 （Hericiaceae） 猴头菌属（Hericium），因其子实体形似猴子的头而得名，既是一种食用山珍又是重要的药用真菌[1]。近年来猴头菇在全国范围内已经普遍栽培，目前对其栽培技术、化学组成和营养价值[2-4]已经进行广泛研究。现代医学和药理学的很多研究表明，猴头菇多糖具提高免疫力[2]、抗肿瘤[3-4]等多种生理功能；猴头菇子实体可治疗胃、十二指肠溃疡[5]。

食用菌在生长过程中会分泌胞外酶降解生物大分子，如纤维素、半纤维素和木质素等，为生长发育提供所需营养[6]。在不同生长阶段和不同生长环境下，不同胞外酶的活性不同。因此，研究猴头菇胞外酶的分泌特点、活性大小和动态变化，对了解猴头菇在不同生长发育阶段对其培养基中生物大分子的降解利用情况有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试菌株

猴头菇（H.erinaceus） 菌种来源于烟台大学应用微生物实验室保藏。

1.2 培养基配方

棉籽壳78%、麦麸20%、石膏1%、蔗糖1%。

1.3 栽培方法

采用袋栽方法，按上述配方配比，料水比为1.0∶1.4，将培养料搅拌均匀后装入 17 cm×33 cm×0.005 cm的聚丙烯袋中，每袋装干料300 g。灭菌、接种、栽培管理等按常规方法进行。

1.4 粗酶液的制备

在猴头菇生长的7个阶段，即菌丝长至1/3袋期、菌丝长至半袋期、菌丝长至满袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮间期（采摘后第6天），取待测样品各3袋；将培养料倒出后充分混匀，多点取样，组成2份样品各20 g；1份样品加纯净水100 mL，20°C 浸提 4 h，4 层纱布过滤后，4 000 r·min-1离心10 min，上清液即为粗酶液；另1份样品在80℃恒温箱中烘干至恒重，用于计算酶活力。

1.5 酶活性的测定方法

羧甲基纤维素酶（CMC酶）、滤纸纤维素酶（FP酶）、半纤维素酶（HC酶）、淀粉酶和果胶酶活性的测定参照王玉万等[7]所述的方法进行。CMC酶和淀粉酶的活力单位（U） 定义为：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放出1 mg葡萄糖，为一个活力单位；FP酶活力单位（U）定义为：1 g干培养物中的酶与底物作用60 min释放出1 mg葡萄糖，为一个活力单位；HC酶活力（U）单位定义为：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放出1 mg木糖，为一个活力单位；果胶酶活力单位（U） 定义为：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放出1 mg半乳糖醛酸，为一个活力单位。

漆酶参照潘迎捷[8]等的方法进行测定，漆酶活力单位（U） 定义为：1 g干培养物中的酶每分钟使OD600改变0.01，为一个活力单位；β-葡萄糖苷酶按照李华[9]等的方法进行测定，酶活力单位（U）定义为：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放出1 mg葡萄糖，为一个活力单位；过氧化酶参照张志良[10]等的方法，过氧化酶活力单位（U）定义为：1g干培养物中的酶每分钟使OD470改变0.01，为一个活力单位。

2 结果与分析

2.1 猴头菇菌丝生长速度、产量及生物学效率

由试验数据统计得知，袋料猴头菇菌丝生长速度为0.40 cm·d-1，共统计了两潮菇的产量平均每袋为209.63 g，生物学效率达70%。

2.2 胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶活性变化

猴头菇不同生长期胞外CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶的活性变化结果见图1。图中7个生长阶段分别表示菌丝长至1/3袋期、半袋期、满袋期、原基期、幼菇期、成熟期、菇潮间期。

由图1可知，猴头菇生长期间胞外CMC酶在菌丝满袋时有一个峰值出现，在子实体成熟期达到最大峰值，采后又下降到前期活性。FP酶在半袋期和幼菇期各出现一次活性峰值，采后也有所下降。β-葡萄糖苷酶在菌丝生长阶段活性较高，在幼菇期出现活性高峰，采后也有所下降。

2.3 胞外淀粉酶、果胶酶和HC酶活性变化

猴头菇不同生长期胞外果胶酶、淀粉酶和HC酶的活性变化结果见图2。图中7个生长阶段意义同图1。

如图2所示，猴头菇胞外淀粉酶活性在菌丝生长阶段较高，在子实体发育阶段较低，采后有所下降。果胶酶菌丝生长前期活性较高，满袋时活性下降，原基期后上升，幼菇期达到最大，采后又下降。猴头菇生长阶段胞外HC酶逐渐升高，到子实体成熟期达到最大值，采后也开始下降。

2.4 胞外过氧化物酶和漆酶的活性变化

猴头菇不同生长期胞外漆酶和过氧化物酶的活性变化结果见图3。图中7个生长阶段意义同图1。

由图3可知，猴头菇胞外过氧化物酶在菌丝长至1/3袋时活性最大，之后逐渐下降，到成熟期降到最低，采后有所升高，而漆酶在整个生长阶段都较为平稳，在成熟期最低，采后也有所升高。

3 小结与讨论

棉籽壳是较为常用的栽培食用菌原材料，作为主料栽培猴头菇也取得了较好的效果，生物学效率可达70%以上。在猴头菇整个生长阶段均能测得8种胞外酶活性。

在菌丝生长阶段胞外CMC酶、FP酶、β-葡萄糖苷酶、果胶酶、淀粉酶和过氧化物酶均有相应的活性高峰出现，有利于猴头菇菌丝分解利用各种营养物质迅速生长。在子实体幼菇期到成熟期胞外纤维素酶（CMC酶、FP酶和β-葡萄糖苷酶）、半纤维素酶（HC酶）、果胶酶均有一个活性高峰。猴头菇是在栽培中出菇较快的一种食用菌，一般接种后20 d～25 d即可出菇，经常菌袋还未长满就出菇，这可能和多数胞外酶在菌丝生长阶段和子实体发育阶段有2个活性高峰出现，可充分降解营养物质，提高子实体发育营养供应有关。

淀粉是一种较易利用的碳源，因此猴头菇生长前期较多地降解及利用淀粉，到了后期培养基中的淀粉已经较少，酶活性相对也较低。漆酶和过氧化物酶是降解木质素的酶类，过氧化物酶在生长阶段逐渐降低但漆酶较为稳定。说明猴头菇前期对木质素的降解较多，后期较少，2种胞外酶在子实体成熟期最低但采后却上升，与其他酶的趋势不同。

采后大多数酶活性都有所下降，这与金顶侧耳[11]、姬松茸[12]、灰树花[13]等菌类较为相似。主要是采收后需要的营养物质减少，使菌丝分泌的胞外酶活性降低但仍有活性，从而为下一潮菇的生长提供养分。