不同碳源对北冬虫夏草菌丝生长影响的研究

不同碳源对北冬虫夏草菌丝生长影响的研究
摘要以葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、淀粉5种不同碳源对北冬虫夏草液体培养菌球数量、菌球干重的测定和固体斜面培养菌丝生长状况进行研究，结果表明：液体培养的菌球数量最多是麦芽糖，其次是葡萄糖，最差是淀粉。

固体斜面培养基从菌丝长势和速度来看，最好的是葡萄糖，其次是蔗糖，最差是淀粉。

综合菌球的数量、菌球干重、菌丝的长势、菌丝生长速度和栽培成本考虑，最好的碳源是蔗糖。

关键词北冬虫夏草；碳源；菌丝生长
北冬虫夏草（Cordyceps militaris Link）又名蛹虫草[1]，是一种具有广阔开发前景的珍稀药用保健食品，也是我国名贵的中药材之一，其所含药用成分和多种药效可与冬虫夏草相媲美。

特别是其活性成分虫草酸和虫草素含量明显高于冬虫夏草[2]。

据报道，蛹虫草具有重要滋补价值，对慢性支气管炎、肝炎、高血压、心脏病、肾炎、肾衰、癌症以及消除疲劳、紧张等有显著治疗和预防作用[3]。

近十几年来，对北冬虫夏草的研究有很大进步，但出于商业秘密和生产技术保密方面的考虑，对这方面的研究很少有相关的报道。

我们采用液体深层培养的方法和固体斜面培养方法对北冬虫夏草生物特性方面做了系列研究，现将碳源对北冬虫夏草菌丝生长影响的试验报告如下。

1材料与方法
1.1供试菌种
北冬虫夏草菌种由山东省济宁市光大食用菌研究中心提供，我校进行提纯复壮与保存。

1.2菌种活化
采用PDA加富培养基，接入保存菌种，置于20~22℃下恒温生化培养箱进行培养，8~10d菌丝长满后备用。

1.3试验配方
（1）液体培养基：马铃薯200g、蛋白胨30g、KH2PO4 3g、MgSO4 2g、VB120片、马铃薯汁液1 000mL、pH值自然。

（2）固体斜面培养基：在液体培养基基础配方的基础上，增加琼脂20g。

1.4试验方法
（1）以1 000mL水加20g的葡萄糖比例进行计算碳含量为标准，在液体培养基中分别加入等量的葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、淀粉，依次标记为A、B、C、D、E 5个处理，每个处理重复10次，以E为对照（CK）。

分别装于250mL 的三角瓶中，每瓶装120mL，在0.15MPa压力下灭菌30min，冷却后，无菌操作接入10%的备用菌种，20~22℃下，转速120rpm振荡培养8d，测定菌球数量和菌丝干重并记录。

菌球测定方法是在终止发酵后，分别取10个重复测定菌球的数量；菌丝体干重测定是用冷冻离心机8 000rpm，离心10min，获得北冬虫夏草菌丝体，55℃下烘干至恒重，计算100mL培养液中菌丝干重（mg/100mL）。

（2）以20g的葡萄糖中碳为标准，在固体斜面培养基中分别加入等量的葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、果糖、淀粉，依次标记为A、B、C、D、E 5个处理，每个处理重复10次，以E为对照（CK）。

分装于试管，每支试管装1/3，塞好棉花，7支为1扎包好，在0.15MPa压力下灭菌30min，冷却后，无菌操作接入1cm2备用菌种，20~22℃下培养，观察菌丝的生长速度和菌丝特征，并记录。

2结果与分析
2.1不同碳液对北冬虫夏草菌球数量的影响
从表1可以看出，北冬虫夏草对碳源的利用是比较广泛的。

在试验中，各碳源与对照之间存在明显差异，以麦芽糖对菌球形成最好，菌球达1 028个，是对照的2.84倍；其次为葡萄糖，菌球达991个，是对照2.74倍；蔗糖菌球数量达613个，是对照的1.69倍；果糖菌球数量达609个，是对照的1.68倍。

这说明不同的碳源对北冬虫夏草的菌球形成有不同程度的促进作用，碳源对北冬虫夏草菌球形成数量的多少优劣次序为麦芽糖>葡萄糖>蔗糖>果糖>淀粉（CK）。

2.2不同碳源对北冬虫夏草菌丝体干重的影响
在本试验中，我们对不同处理生长的菌球进行冷冻离心，离心后55℃烘干恒重，测定其生物量（见表2）。

测定的结果表明：北冬虫夏草对麦芽糖的利用，在生物量上与菌球数量测定是相一致的，表现为最优，菌球鲜重最重，每100mL 达9910.5mg，菌球干重最高，每100mL达713.6mg，与对照存在明显差异。

从表2还可以看出，各碳源之间对菌球干重也明显存在差异，对菌球干重多少优劣
次序为：麦芽糖>蔗糖>葡萄糖>果糖>淀粉（CK）。

2.3不同的碳源对菌球数量和菌丝体干重的影响
从图1可以看出，蔗糖菌球数量和菌丝体干重曲线基本重叠，其他曲线明显分开。

对5种碳源的菌丝体干重和菌球数量进行比较，结果显示，麦芽糖的菌丝体干重与菌球数量比达69.4%。

葡萄糖的菌丝体干重与菌球数量比达52.5%，蔗糖菌丝体干重与菌球数量比达88.5%，果糖的菌丝体干重与菌球数量比达69.4%，淀粉的菌丝体干重与菌球数量比达55.1%，比率最高是蔗糖，最低为葡萄糖。

由此说明，蔗糖对菌丝的有机物积累有一定促进作用，主要表现为菌球数量少，菌球直径大，菌丝体干重大。

它们积累有机物多少的优劣次序为蔗糖> 麦芽糖＞果糖＞淀粉（CK）＞葡萄糖。

2.4不同碳源对北冬虫夏草菌丝长势的影响
从表3可以看出，各碳源对北冬虫夏草菌丝生长存在明显差异，以麦芽糖为碳源培养基上菌丝生长速度最快，日均生长5.35mm，葡萄糖、蔗糖、果糖次之，最差是淀粉（CK），日均生长为2.01mm，它们的生长快慢次序为麦芽糖＞葡萄糖＞蔗糖＞果糖＞淀粉（CK）。

由此说明不同碳源对菌丝生长有一定的促进作用，固体斜面培养培养基和液体培养是一致的。

而从菌丝长势上分析，以葡萄糖为碳源最好，表现为菌落完整、菌丝洁白、浓密、健壮，蔗糖、麦芽糖、果糖次之，淀粉（CK）最差。

因此，综合菌丝生长速度和菌丝长势，以上5种碳源的优势次序为：葡萄糖>蔗糖>麦芽糖>果糖>淀粉（CK）。

3讨论
北冬虫夏草液体深层培养中，各种碳源对菌丝生长有不同程度的促进作用，而各种碳源之间对菌丝生长明显存在差别。

综合菌球的数量、鲜重、菌球干重、菌丝的长势和菌丝生长速度看，最好的碳源是葡萄糖，其次是蔗糖，考虑到成本问题，在生产中选择价格比较便宜的蔗糖做碳源较好。

本试验研究使用的北冬虫夏草菌种是山东济宁品种，该品种与其他产地品种的北冬虫夏草对碳源的利用是否有共性，还有待进一步研究。

4参考文献
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注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”。