江蘇金針菇工廠化液體菌種製備關鍵技術
基金項目:連雲港市第五期「521 工程」資助項目(2017);灌南縣農業科技計劃(GN201805)。
王偉霞
金針菇是我國食用菌工廠化栽培的主要品種之一。目前,金針菇工廠化栽培已成為金針菇生產的主要模式,液體菌種使用逐步代替固體菌種用於金針菇工廠化生產是今後的發展趨勢。開展金針菇液體菌種研發和工廠化生產應用,可有效提高企業的經濟效益,促進產業可持續發展。
1 培養基
金針菇液體菌種製備主要涉及三種培養基,分別是 PDA 固體培養基、搖瓶發酵培養基和發酵罐培養基等。目前已報導了多種搖瓶發酵培養基和發酵罐培養基配方,都取得了明顯實 效。
1.1 搖瓶發酵培養基
配方 1:葡萄糖 20g,蛋白 腖 2g,磷 酸 二氫鉀 1g,硫酸鎂 0.5g,檸檬酸三鈉 1g,氯化鈣0.1g, 硫 酸 亞 鐵 1mg, 硫 酸 錳 1mg,VB10.1μg,VB20.1μg,水 1 000mL。
配方 2:可溶性澱粉 40g,葡萄糖 10g,蛋白腖 3g,磷酸二氫鉀 1g,硫酸鎂 0.5g,VB110μg,VB250μg,水 1 000mL。
1.2 發酵罐培養基
配方 1:馬鈴薯 150g,麩皮 30g,蔗糖 20g,磷酸二氫鉀 1g,硫酸鎂 0.5g,水 1 000mL。
配方 2:豆粕粉 40g,白砂糖 10g,磷酸二氫鉀 1g,硫酸鎂 0.5g,VB1100μg,VB2500μg,水 1 000mL。
配方 3:玉米粉 50g,麩皮 30g,磷酸二氫鉀 1g, 硫 酸 鎂 0.5g,VB10.1μg,VB20.5μg, 水 1 000mL。
在發酵罐培養基中,一般加入適量的消泡劑,如聚二甲基矽氧烷乳液等,可有效防止泡沫的形成,避免泡沫對液體菌種發酵過程造成影響。
2 液體菌種製備過程
在金針菇工廠化液體菌種製備過程中,為了有效縮短生長周期和避免不必要的汙染,生產企業多採用搖瓶液體種子直接接入發酵罐培養基中,其具體工藝為:試管或平板固體菌種→搖瓶發酵→發酵罐菌種→接種栽培料。具體過程如下:
2.1 平板接種菌種
選用 PDA 平板培養基,於平板中央接種一塊直徑約 0.5cm 的菌種塊,25℃條件下培養。金針菇氣生菌絲髮達,一般 6~7d 即可長滿整個平板。建議使用平板(9cm 培養皿)來培養固體菌種,一是有利於觀察菌種的氣生菌絲生長狀況,二是有利於從菌落邊緣打孔。
2.2 搖瓶發酵培養菌絲
利 用 1 000mL 搖 瓶, 裝 入 600mL 發 酵 培養基,滅菌後備用。用打孔器從平板菌落邊緣打孔,接種到搖瓶發酵培養基,接種量為 8~10塊 固 體 菌 種( 直 徑 5mm)。 轉 速 160r/min,23℃培養 6~7d。為了防止菌絲球凝結在一起,可利用磁力攪拌器將種子液中的菌絲塊打散 (圖 1-A)。
圖 1 搖瓶和發酵罐培養
2.3 發酵罐接種菌種
利用 1 000L 氣動式發酵罐,裝入 800L 發酵培養基,高壓蒸汽滅菌後備用。接種量為 1%~2%,23℃條件下培養 6~7d,即可放罐,用於接種栽培料(圖 1-B)。
注意事項
3.1 防止雜菌汙染
液體菌種制種效率高,易實現工廠化操作,但雜菌汙染是液體菌種製備過程中不容忽視的問題。特別是中小型金針菇生產企業,抗風險能力弱,一旦發生雜菌汙染,極有可能造成破產倒閉。造成雜菌汙染的原因主要有三個:一是技術操作問題;二是發酵罐及附屬設備滲漏;三是菌種染菌。
針對以上問題,建議企業可採取如下措施,將風險控制到最低範圍。定期培訓技術操作人員,提升技術操作人員理論和操作水平;建立發酵車間操作規範,引導技術人員按章操作;定期檢查和維護設備,避免設備跑冒滴漏;定期開展菌種純化和檢驗工作,利用平板培養、顯微鏡觀察等方法,及時判斷菌種是否感染雜菌等。
3.2 維護菌種穩定
菌種是企業生產的核心,維護菌種穩定是企業高產穩產的關鍵。企業應每周對液體菌種進行一次抽樣檢測,檢測方法有回接平板培養、顯微鏡觀察等,通過觀察氣生菌絲生產狀況、鎖狀聯合有無(見圖 2)等初步判斷菌種質量,防止菌種退化對企業造成不可挽回的損失。馬丹丹等發現,利用加入溴百裡芬藍的 LBL 液體培養基可排除退化嚴重菌株,退化嚴重的菌株脫色能力差,建議生產企業可推廣使用。