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2株野生蘑菇的分类鉴定、驯化栽培及固态发酵研究

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我国是食用菌产业大国,产业的发展离不开优良的菌种,重视和发挥野生食用菌菌种资源,驯化和选育优良品种,是食用菌产业持续发展的关键,也对保护该物种的种质资源,丰富野生食用菌种质资源库具有重要意义。本实验室在山西省太原市小店区分离到一株疑似野生双孢蘑菇G1菌株,在山西省芦芽山国家级自然保护区分离到一株疑似野生鸡腿菇ZMM-3菌株。本课题首先确定了这两株菌株的分类地位,研究了其生物学特性;进行了驯化栽培实验;测定了其子实体的主要营养成分及抗氧化性,并与市场上主栽品种进行了对比;进行了G1与ZMM-3菌株固态发酵甜荞的研究;最后探索了双孢蘑菇G1菌株在无菌琼脂培养基上形成子实体的条件与机理。主要研究结果如下: 本文运用形态学特征结合rDNAITS方法,初步确定了G1和ZMM-3菌株的分类地位,并研究了营养(C源、N源、C/N)和培养条件对G1和ZMM-3菌株菌丝体生长的影响,为后续的驯化栽培提供参考。结果表明:G1菌株为双孢蘑菇(Agaricusbisporus),ZMM-3菌株为鸡腿菇(Coprinuscomatus)。生物学特性研究结果表明:G1菌株菌丝体生长的最适碳源为麦芽糖,最适氮源为蛋白胨和黄豆粉,最适碳氮比为30:1,最适培养温度为25℃,最适pH值为7.0。鸡腿菇ZMM-3菌株菌丝体生长的最适碳源为麦芽糖,最适氮源为酵母粉和蛋白胨,最适碳氮比为10:1,最适培养温度为25℃,最适pH值为7.0。 对G1和ZMM-3菌株进行了驯化栽培研究,包括母种培养基、原种培养基、栽培料的筛选,液体菌种和固体菌种及不同覆土材料对栽培的影响。结果表明:双孢蘑菇G1菌株和鸡腿菇ZMM-3菌株最适宜的母种培养基分别是马粪培养基和麦粒煮汁培养基II;最适宜的原种培养基是小米培养基和麦粒培养基;G1菌株适宜的栽培料是玉米秸秆牛粪栽培料,在玉米秸秆牛粪栽培料上产量和生物学效率分别为42.48g/袋和30.33%,ZMM-3菌株适宜的栽培料为玉米秸秆栽培料,在玉米秸秆栽培料上产量和生物学效率分别为164.92g/袋和117.79%。G1和ZMM-3菌株接种固体菌种的栽培效果优于液体菌种。在供试的4种覆土材料中,G1菌株的最适覆土材料为农田土,ZMM-3菌株最适覆土材料为70%农田土+30%菌糠。 研究了G1和ZMM-3菌株子实体的营养成分及抗氧化性,并将其与菌株双孢蘑菇AS2796和鸡腿菇A260进行了比较。结果表明:G1子实体的多糖、多酚、灰分和粗纤维含量均高于AS2796。G1菌株子实体的氨基酸总量为34g/100g,略低于AS2796菌株(36.94g/100g),G1子实体必需氨基酸占总氨基酸总量37.55%,其比例大于AS2796。除了Mg和Ca元素外,G1菌株子实体的Na、K和Fe元素含量高于AS2796。相比于AS2796,G1子实体具有较强的Fe2+螯合能力。G1子实体中未检测到Pb;Cr和As含量小于栽培料和覆土中Cr和As的含量。ZMM-3子实体的粗蛋白、灰分、多酚及还原糖含量均高于A260。ZMM-3子实体的氨基酸总量为18.65g/100g,略高于A260(18.53g/100g);ZMM-3必需氨基酸占总氨基酸总量分别为40.37%,其比例高于A260,除Na元素外,ZMM-3子实体的Mg、K、Ca和Fe含量均低于A260。相比于A260,ZMM-3子实体具有较强的DPPH自由基清除能力和Fe2+螯合能力。ZMM-3子实体中未检测到Pb;Cr和As含量小于栽培料和覆土中的Cr和As含量。 进行了双孢蘑菇G1和鸡腿菇ZMM-3菌株固态发酵甜荞的研究,测定了发酵产物的营养成分和抗氧化性。营养成分分析结果表明:发酵1d后,以G1为发酵菌种,甜荞发酵产物的粗蛋白、还原糖和灰分含量显著高于对照(P<0.05);碳水化合物和脂肪含量显著低于对照(P<0.05);总酚含量低于对照,但差异不显著(P<0.05)。以ZMM-3为发酵菌种,甜荞发酵产物的粗蛋白、还原糖、灰分的含量显著高于对照(P<0.05);碳水化合物含量显著低于对照(P<0.05);总酚和脂肪的含量低于对照,但差异不显著(P<0.05)。总体而言,甜荞经G1和ZMM-3菌株发酵后,营养价值得到显著提高。抗氧化性分析结果表明:发酵1d后,与对照相比,两个菌株的甜荞发酵产物的还原力、Fe2+螯合能力及DPPH自由基清除能力降低了,超氧阴离子清除能力提高了。 利用琼脂培养基研究了G1菌株形成原基及子实体的条件。结果表明:麦粒煮汁培养基为最有利于G1菌株形成原基及子实体的培养基,最适碳源为麦芽糖,最适氮源为蛋白胨,最适pH值6.5,最适培养温度为20℃。在碳源为麦芽糖、氮源为蛋白胨的麦粒煮汁培养基上,G1菌株原基及子实体形成时间最短(分别为19d和23d),原基及子实体数量最多(分别为每平板111个和1个)。采用顶空固相微萃取对G1菌株在琼脂培养基上产生的挥发性气体进行了分离、鉴定,并与AS2796菌株样品进行了对比,初步试验结果表明:邻二甲苯、乙苯、对二甲苯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、3-甲基丁醇、反式-2-辛烯-1-醇、正辛醇和苯甲醇可能具有调节原基及子实体形成的作用,也有可能是各物质间相互协调共同作用。要明确双孢蘑菇G1菌株原基及子实体形成机理,还需进一步的深入研究。

康曼

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双孢蘑菇 鸡腿菇 分类鉴定 驯化栽培 固态发酵

博士

微生物学

韩建荣

2017

山西大学

中文

S6