不同配方培养料对香菇胞外酶活性、产量及品质的影响

摘    要：为了探究不同香菇配方培养料中胞外酶活性的变化规律以及对产量、子实体品质的影响，以香菇9608为材料，采用3种不同香菇培养料配方[配方1：栎木78%（w，后同）、麸皮20%、石灰1%、石膏1%；配方2：苹果木39%、栎木39%、麸皮20%、石灰1%、石膏1%；配方3：苹果木78%、麸皮20%、石灰1%、石膏1%]进行试验，检测了香菇不同生长时期羧甲基纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和漆酶4种胞外酶的活性，香菇产量以及子实体中营养物质的含量。结果表明，配方2香菇羧甲基纤维素酶和淀粉酶活性在转色期和现蕾期较配方1和配方3高；配方2香菇总产量以及生物学效率最高，单袋平均产量1 126.1 g，比配方1、配方3分别增产6.87%、22.60%；配方2香菇子实体中氨基酸、蛋白质、维生素C含量均高于配方1和3。因此，使用栎木和苹果木混合培养料可提高香菇产量和品质。

关键词：香菇；培养料配方；胞外酶；产量；品质

中图分类号：S646.1+2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）03-110-05

Effects of different formulations on extracellular enzyme activity yield and quality of Lentinus edodes

CHU Xiaozhen， CUI Xingchun， LIU Ge， WANG Baorui， GAO xiang

（Zhengzhou Vegetable Research Institute， Zhengzhou 450015， Henan， China）

Abstract： In order to explore the changes of extracellular enzyme activities in different formulations of Lentinus edodes culture materials and their effects on yield and fruiting body quality， In this paper， L.edodes 9608 was used as the material， and three different formulas of L.edodes culture materials were used（formula 1： oak 78%， bran 20%， lime 1%， gypsum 1%; formula 2： apple wood 39%， oak 39%， Bran 20%， lime 1%， gypsum 1%; formula 3： apple wood 78%， bran 20%， lime 1%， gypsum 1%）for testing.The activities of four extracellular enzymes， carboxymethyl cellulase， hemicellulase， amylase and laccase at different stages， the yield of shiitake mushroom and the content of nutrients in fruiting bodies were detected. The results showed that the activities of carboxymethyl cellulase and amylase in formula 2 were higher than those in formula 1 and formula 3 in mushroom color change period and budding periodcertain periods of growth; the total yield and biological efficiency of formula 2 were the highest， and the average yield per bag was 1 126.1g， which compared with formula 1 and formula 3， the yield was increased by 6.87% and 22.60% respectively; the content of amino acid， protein and Vc in the fruiting bodies of L.edodes in formula 2 were higher than that in formula 1 and 3. Therefore， the use of oak and apple wood mixed compost can improve the yield and quality of L.edodes.

Key words： Lentinula edodes; Cultivation meterial; Extracellular enzyme; Yield; Quality

香菇（Lentinula edodes）是一种担子菌，也是典型的木腐菌，香菇营养价值丰富，脂肪含量低，纤维素、蛋白质含量高，同时还含有B族维生素、矿物质以及多糖、多糖肽、凝集素等多种功能性代谢产物[1]。前人研究表明，香菇多糖具有抗菌、抗氧化、抗癌和免疫调节活性，因此也具有一定的药用价值[2]。食用菌胞外酶是在生长过程中分泌到细胞外的一种物质，能够降解木质素、纤维素等高分子有机物，为菌丝和子实体生长提供营养物质，目前胞外酶的研究在平菇[3]、秀珍菇[4]、银耳[5]等多种食用菌中已有广泛报道。食用菌胞外酶系丰富，目前针对香菇的胞外酶研究主要集中在纤维素酶系、半纤维素酶系、木质素降解酶系和淀粉酶[6]，胞外酶活性的大小和变化规律受到多种因素的影响，栽培料也是其中之一。

近年来，随着香菇产业的不断发展壮大，香菇产量不断增加的同时对原料的需求也随之增加，栎木作为广泛使用的栽培原材料，原料短缺问题也尤为突出[7]。因此，对于替代原料的研究也越来越多，利用桑枝[8]、葡萄木屑[9]的研究表明，添加不同比例的替代木屑对香菇菌丝生长、胞外酶活性和子实体品质具有不同程度的影响。前人利用苹果木屑作为替代料的研究主要集中在利用单一苹果木屑作为栽培料[10-11]，而苹果木与栎木混合料对于香菇胞外酶活性和品质影响的研究较少。笔者探究了苹果木、栎木及其混合料3种不同培养料对香菇胞外酶活性、产量以及子实体品质，以期为香菇新培养料的开发和利用以及进行香菇栽培提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试菌种为香菇9608，由郑州市蔬菜研究所食用菌实验室保存。该菌株是由西峡县食用菌科研中心选育，菌株适应性广、抗霉菌能力强、耐高温、发菌速度快，是适宜北方栽培的优良高产菌株。供试培养料由郑州市蔬菜研究所食用菌课题组提供。

1.2 试验设计

试验于2021年3月至2022年1月在郑州市蔬菜研究发展中心进行。试验设置3种不同的培养料配方（表1）。每个配方100袋，单袋培养料干质量为1.25 kg，分别在菌丝生长半袋期、满袋期、转色期、现蕾期、第一次成熟期检测香菇的胞外酶活性，在第一潮菇采收后，送至河南省农业科学院检测子实体中化学组分。

1.3 方法

1.3.1 粗酶液的制备 在香菇生长的不同阶段，随机挑取3个菌棒，捣碎并混合均匀，称取5 g，加入25 g去离子水，40 ℃浸提2 h，5000 r·min-1，4 ℃离心10 min，离心机为日立CR21GⅡ（下同），取上清液即为粗酶液。

1.3.2 胞外酶活性的测定 羧甲基纤维素酶活性[12]：取1.5 mL 0.5%羧甲基纤维素钠溶液（pH为4.6，0.1 mol·L-1醋酸钠缓冲液配制）至试管中，加入500 μL粗酶液，混匀后，50 ℃水浴保温30 min，水浴锅为北京科伟永兴仪器有限公司HH-S6A（下同）。取出后，加入DNS试剂1.5 mL，煮沸5 min，取出后冷却至室温，加入蒸馏水定容至20.0 mL，混匀后测定OD540，分光光度计为上海美析仪器有限公司UV-1700PC（下同）。试验同时以煮沸灭活的粗酶液作为对照。羧甲基纤维素酶活力单位定义：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放出1 mg葡萄糖为一个酶活力单位。

半纤维素酶活性：取1.5 mL 0.5%木聚糖溶液（pH为4.6，0.1 mol·L-1醋酸钠缓冲液配制）至试管中，加入500 μL粗酶液，混匀后，50 ℃水浴保温30 min。其后操作同羧甲基纤维素酶活性测定。半纤维素酶活力单位定义：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min释放1 mg木糖为一个酶活力单位。

淀粉酶活性[13]：取1.5 mL 0.5%的可溶性淀粉溶液（pH为5.8，0.1 mol·L-1醋酸钠缓冲液配制）至试管中，加入500 μL粗酶液，混匀后，38 ℃水浴保温30 min。取出后，加入DNS试剂1.5 mL，煮沸5 min，取出后冷却至室温，加入蒸馏水定容至20.0 mL，混匀后测定OD520。试验同时以煮沸灭活的粗酶液作为对照。淀粉酶活力单位定义：1 g干培养物中的酶与底物作用30 min后释放1 mg葡萄糖为一个酶活力单位。

漆酶活性[14]：取3.4 mL醋酸盐缓冲液（pH为4.6）、0.5 mL 3.36 mmol·L-1邻联甲苯胺溶液和0.1 mL粗酶液，混匀后，28 ℃水浴30 min，取出后定容至20.0 mL，混匀后检测OD600。漆酶活性单位定义：1 g干培养物中的酶每1 min使OD600改变0.01为一个酶活力单位。

1.3.3 产量测定 香菇成熟时进行采收，第一潮菇于2021年11月20－29日采收，最后一潮菇于2022年1月20－27日采收，不同配方的菌棒随机抽取10棒称量第一潮菇产量和总产量，取其平均值，并用以下公式计算生物学效率。

生物学效率/%=子实体鲜质量/培养料干质量×100。                                                                   （1）

1.3.4 品质指标分析 香菇收获后，不同配方的菌棒每组随机挑选5袋，称取2 kg子实体进行子实体化学组分检测。采用GB 5009.5－2016[15]测定蛋白质含量；采用GB 5009.86－2016[16]测定维生素C含量；采用NY/T 1676－2008[17]测定粗多糖含量；采用GB 5009.3－2016[18]测定水分含量；采用GB 5009.124－2016[19]测定氨基酸含量。

1.4 数据统计与分析

采用SPSS 26.0软件对数据进行单因素方差分析比较其显著性，采用Excel 2017制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同栽培料香菇菌丝胞外酶活性的变化

由图1可以看出，在3种不同的配方中，羧甲基纤维素酶活性均呈现出随着香菇的生长逐渐增强趋势。转色期和现蕾期配方2的酶活性均高于配方1和配方3。转色后，酶活性继续上升，在第一潮菇成熟时，3种配方中羧甲基纤维素酶活性均达到最大值，分别为6.41 、6.79、7.38 U·g-1·min-1，配方3酶活性高于配方1和2。