CN105695337A - 矿质元素对桦纤孔菌富集的方法 - Google Patents

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邵玉
王明芳
王守明
王家庆
马爽
张莹莹
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胡爽
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Abstract

本发明涉及一种矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其包括下述步骤：在30℃PDA培养基中添加铁源、钙源、锌源；25℃培养箱培养，每个浓度梯度做30次重复；观察菌株，测定菌丝长度，筛选最适的浓度梯度，并测定钙元素、铁元素、锌元素含量；对富集矿质元素钙、铁、锌的桦纤孔菌进行4次继代培养，测定矿质元素在桦纤孔菌中累积情况。本发明采用深层发酵技术，把无机钙、铁、锌转化为生物活性钙、铁、锌，易于人体吸收利用，能够增强人体健康。

Description

矿质元素对桦纤孔菌富集的方法
技术领域
本发明涉及一种矿质元素对食用菌的富集，尤其涉及一种矿质元素对桦纤孔菌富集的方法。
背景技术
桦纤孔菌Inonotusobliquus(Fr1)Pilát别名为白桦茸、桦孔茸、桦癌褐孔菌，属于真菌门、担子菌亚门、层菌纲、非褐菌目、多孔菌科、褐卧孔菌属，是十分珍贵的药用真菌，其药用部分为菌核呈现瘤状[2]。对多种肿瘤细胞有明显的抑制作用[2，3]；其提取物特别是热干的菌丝体有强的抵制巨细胞形成的活性，对爱滋病等有明显的抑制作用[4]。
矿质元素是人和动物机体的重要组成部分，具有重要的生理功能。目前补铁、钙、锌制剂，主要以无机为主，利用率低。食用菌中所含有的矿质元素大部分以有机态存在，有机态的矿质元素稳定性好，易于于储运。其中大部分有机态的矿质元素均与蛋白质、脂肪类和糖类物质相结合，这种结合促进了矿质元素的吸收和矿质元素的利用。为此富集元素栽培在食用菌中已经受到广泛关注，但在桦纤孔菌培养过程中富集钙、铁、锌等矿质元素培养还未见报道。
发明内容
本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供一种矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，解决了现有技术中桦纤孔菌矿质元素富集还处于空白的问题。
本发明的技术方案包括下述步骤：
在30℃PDA培养基中添加铁源、钙源、锌源；25℃培养箱培养，每个浓度梯度做30次重复；观察菌株，测定菌丝长度，筛选最适的浓度梯度，并测定钙元素、铁元素、锌元素含量；对富集矿质元素钙、铁、锌的桦纤孔菌进行4次继代培养，测定矿质元素在桦纤孔菌中累积情况。
所述的铁源为Fe2(SO4)3或FeSO4·7H2O，Fe2(SO4)3的浓度梯度为100-500mg/l，FeSO4·7H2O的的浓度梯度为100-200mg/l。
所述的铁源优选为浓度为300mg/l的Fe2(SO4)3。
所述的锌源为ZnSO4或ZnCl2，ZnSO4的浓度梯度为150-200mg/l；ZnCl2的浓度梯度为150-200mg/l。
所述的锌源优选为浓度为175mg/l的ZnSO4。
所述的钙源为CaCl2或Ca(NO3)2，CaCl2的浓度梯度为600-2300mg/l；Ca(NO3)2的浓度梯度为500-1500mg/l。
所述的钙源优选为浓度为1000mg/l的Ca(NO3)2。
本发明的优点效果如下：本发明采用深层发酵技术，把无机钙、铁、锌转化为生物活性钙、铁、锌，易于人体吸收利用，能够增强人体健康，有着重要意义。另外本发明还针对矿质元素钙、铁、锌在各代菌丝中的积累情况进行了研究，旨在为生产提供集营养价值和药用价值为一体的更优质的菌株奠定基础。为开辟新型的生物有机态钙，铁，锌资源，提供有效途径。为有机态矿质元素的提取和桦纤孔菌的进一步开发提供理论依据。
具体实施方式
实施例1
在在30℃PDA培养基中添加浓度为300mg/l的Fe2(SO4)3作为铁源、浓度为175mg/l的ZnSO4作为锌源、1000mg/l的Ca(NO3)2作为钙源进行菌丝富集培养，25℃培养箱培养，每个浓度梯度做30次重复；观察菌株，测定菌丝长度，筛选最适的浓度梯度，并测定钙元素、铁元素、锌元素含量；对富集矿质元素钙、铁、锌的桦纤孔菌进行4次继代培养，测定矿质元素在桦纤孔菌中累积情况。
实施例2
所述的铁源为Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3的浓度梯度为100mg/l。
所述的锌源为ZnSO4，ZnSO4的浓度梯度为150mg/l。
所述的钙源为CaCl2，CaCl2的浓度梯度为600mg/l。
其它步骤同实施例1。
实施例3
所述的铁源为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O的的浓度梯度为100mg/l。
所述的锌源为ZnCl2，ZnCl2的浓度梯度为150-200mg/l。
所述的钙源为Ca(NO3)2，Ca(NO3)2的浓度梯度为500mg/l。
其它步骤同实施例1。
实施例4
所述的铁源为Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3的浓度梯度为500mg/l。
所述的锌源为ZnSO4，ZnSO4的浓度梯度为200mg/l。
所述的钙源为CaCl2，CaCl2的浓度梯度为2300mg/l。
其它步骤同实施例1。
实施例5
所述的铁源为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O的的浓度梯度为200mg/l。
所述的锌源为ZnCl2，ZnCl2的浓度梯度为200mg/l。
所述的钙源为Ca(NO3)2，Ca(NO3)2的浓度梯度为1500mg/l。
其它步骤同实施例1。
实施例6
所述的铁源为FeSO4·7H2O，FeSO4·7H2O的的浓度梯度为150mg/l。
所述的锌源为ZnCl2，ZnCl2的浓度梯度为175mg/l。
所述的钙源为CaCl2，CaCl2的浓度梯度为1000mg/l。
其它步骤同实施例1。
本发明矿质元素富集对桦纤孔菌菌丝生长的影响由表5-2可知，添加Ca(NO3)2的处理比添加CaCl2的处理优，当添加Ca(NO4)2浓度为1000mg/l的处理菌丝体长势最好，颜色发深，生长致密，日均生长速度、菌丝干重、钙的富集率均最高，钙的富集率可高达0.07％。添加浓度为2300mg/l的CaCl2菌丝体长势较差，生长较为缓慢，钙含量最低，钙的富集率也最低仅为0.03％。当钙的浓度超过1000mg/l时抑制菌丝体生长，钙的富集能力也下降，这与沈文英与陈祖校研究的钙锌在鸡腿菇菌丝体中的富集及其生长的影响中的结果相吻合。综上所述，在培养基中添加1000mg/lCa(NO3)2钙的富集效果最好。
由表5-3可知，添加Fe2(SO4)3的处理比添加FeSO4·7H2O处理优。添加Fe2(SO4)3浓度为300mg/l的处理，菌丝长势最佳，发菌天数短，日均生长速度最优，菌丝颜色偏褐色。菌丝体干重也达最大值，为1.98g，比对照增重1.84％，显著优于其他处理。富铁率最高为0.29％。但是当添加Fe2(SO4)3浓度为500mg/l时，菌丝体干重下降为1.33g，富集率下降为0.21％，说明高浓度的Fe2(SO4)3不利于菌丝干物质的积累，对桦纤孔菌菌丝中铁的富集有抑制作用。添加FeSO4·7H2O浓度为100mg/l的处理，富铁率也最低仅为0.18％。综上所述，Fe2(SO4)3浓度为300mg/l时，在桦纤孔菌铁的富集效果最好。
由表5-4可知，添加ZnSO4的处理比添加ZnCl2处理优，并且添加的锌源浓度越高菌丝颜色越深。在培养基中添加175mg/lZnSO4时，处理菌丝长势最强，菌丝粗壮，日均长速最快，菌丝干重最大，比对照高富集率最高可达0.57％，显著优于其他处理。但不是ZnSO4的浓度越高越好，当其浓度增加到200mg/l时菌丝体对锌的富集率下降。当添加ZnCl2浓度为150mg/l的处理时菌丝日均长速和富集率均较低，菌丝富集率仅为0.06％。综上所述，桦纤孔菌菌丝生长最适宜的锌源是ZnSO4，添加浓度为175mg/l。
桦纤孔菌菌丝中矿质元素累积的变化规律由表5-5可知，矿质元素的含量随着扩繁代数的增加而减少。Ca(NO3)2含量由第一代菌丝的1.30mg/100g，下降到第四代菌丝的0.87mg/100g。与CK中钙含量接近。Fe2(SO4)3含量由第一代菌丝的0.02mg/100g，下降到第四代菌丝的0.01mg/100g。与CK钙含量一致。ZnSO4含量由第一代菌丝的0.84mg/100g，下降到第四代菌丝的0.60mg/100g。与CK钙含量接近。各矿质元素菌株扩繁至第四代菌丝时基本与未富集矿质元素的出发菌株一致，这说明富集的矿质元素不能在菌株体内稳定遗传，最好是使用第一代的菌株进行生产。
结论，合适的矿质元素种类、浓度梯度对最佳富集率的确定有着重要作用，可降低生产成本，使生产利益最大化。本试验根据矿质元素的在培养基中添加不同矿质元素对桦纤孔菌生长的影响不尽相同。试验结果表明，在培养基中添加1000mg/l的Ca(NO3)2能明显促进桦纤孔菌菌丝体生长和产量，菌丝体日均生长速度、干重均最优，钙的富集率可高达0.07％，钙的浓度不是越高越好，当浓度超过1000mg/l时钙的富集能力下降；桦纤孔菌菌丝生长最适宜的铁源是Fe2(SO4)3，添加浓度为300mg/l。菌丝体日均生长速度、干重均最优，富铁率最高为0.29％，优于其他处理；当添加ZnSO4浓度为175mg/l的处理菌丝长势最强，菌丝粗壮，日均长速最快，富集率最高可达0.57％。矿质元素的含量随着扩繁代数的增加而减少。各矿质元素菌株扩繁至第四代菌丝时基本与未富集矿质元素的出发菌株一致，这说明富集的矿质元素不能在菌株体内稳定遗传，最好是使用第一代的菌株进行生产。
表5-1不同矿质元素富集浓度梯度
Table5-1Differentmineralelementenrichmentconcentrationgradient
表5-2不同钙源对桦纤孔菌菌丝生长的影响
Table5-2EffectofdifferentCaonInonotusobliquusmyceliagrowth
注：﹢表示菌丝稀疏，++表示菌丝较密，+++表示菌丝浓密粗壮。表中数据均为3次重复的平均值，小写英文字母表示P≤0.05水平上的差异显著性
Note:“+”indicatesthatthemyceliagrowordinarily,“++”indicatesthatthemyceliagrowwell,“+++”indicatesthatthemyceliagrowvigorously.
Thedatainthetableistheaverageof3timesrepetition,thelowercaseindicatessignificanceat5％.
表5-3不同铁源对桦纤孔菌菌丝生长的影响
Table5-3EffectofdifferentFeonInonotusobliquusmyceliagrowth
注：﹢表示菌丝稀疏，++表示菌丝较密，+++表示菌丝浓密粗壮。表中数据均为3次重复的平均值，小写英文字母表示P≤0.05水平上的差异显著性
Note:“+”indicatesthatthemyceliagrowordinarily,“++”indicatesthatthemyceliagrowwell,“+++”indicatesthatthemyceliagrowvigorously.
Thedatainthetableistheaverageof3timesrepetition,thelowercaseindicatessignificanceat5％.
表5-4不同锌源对桦纤孔菌菌丝生长的影响
Table5-4EffectofdifferentZnonInonotusobliquusmyceliagrowth
注：﹢表示菌丝稀疏，++表示菌丝较密，+++表示菌丝浓密粗壮。表中数据均为3次重复的平均值，小写英文字母表示P≤0.05水平上的差异显著性
Note:“+”indicatesthatthemyceliagrowordinarily,“++”indicatesthatthemyceliagrowwell,“+++”indicatesthatthemyceliagrowvigorously.
Thedatainthetableistheaverageof3timesrepetition,thelowercaseindicatessignificanceat5％.
表5-5各代菌株菌丝中矿质元素的累积
Table5-5Accumulationofmineralelementsineachgenerationstrains
注：数据为3次重复的平均值±标准误；同一行数值上的字母表示差异达到0.05的显著水平。
Note：Valuesarethemeans±standarderrorof3replicates；Valuesinthesamelinewithdifferentlettersindicatesignificantatp<0.05。

Claims (7)

1.矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于包括下述步骤：在30℃PDA培养基中添加铁源、钙源、锌源；25℃培养箱培养，每个浓度梯度做30次重复；观察菌株，测定菌丝长度，筛选最适的浓度梯度，并测定钙元素、铁元素、锌元素含量；对富集矿质元素钙、铁、锌的桦纤孔菌进行4次继代培养，测定矿质元素在桦纤孔菌中累积情况。
2.根据权利要求1所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的铁源为Fe2(SO4)3或FeSO4·7H2O，Fe2(SO4)3的浓度梯度为100-500mg/l，FeSO4·7H2O的的浓度梯度为100-200mg/l。
3.根据权利要求2所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的铁源优选为浓度为300mg/l的Fe2(SO4)3。
4.根据权利要求1所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的锌源为ZnSO4或ZnCl2，ZnSO4的浓度梯度为150-200mg/l；ZnCl2的浓度梯度为150-200mg/l。
5.根据权利要求4所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的锌源优选为浓度为175mg/l的ZnSO4。
6.根据权利要求1所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的钙源为CaCl2或Ca(NO3)2，CaCl2的浓度梯度为600-2300mg/l；Ca(NO3)2的浓度梯度为500-1500mg/l。
7.根据权利要求6所述的矿质元素对桦纤孔菌富集的方法，其特征在于所述的钙源优选为浓度为1000mg/l的Ca(NO3)2。
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