CN113647292A - 一种降低灵芝重金属含量的栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于食用菌栽培领域，具体涉及一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，包括以下步骤：(1)制备发酵培养基；(2)配料；(3)接种培养；本申请方法科学合理的解决了灵芝子实体的重金属含量超标的问题，避免后续加工过程再进行重金属去除的繁琐工艺，减少对灵芝子实体有效成分的破坏，最大限度的满足了灵芝的药用性和安全性。

Description

一种降低灵芝重金属含量的栽培方法
技术领域
本申请属于食用菌栽培领域，具体涉及一种降低灵芝重金属含量的栽培方法。
背景技术
灵芝(Ganoderma lucidum)是著名的食药用真菌，素有“仙草”“瑞草”“还魂草”之称，是我国一味传统的名贵中药，自古至今在中医药界享有极高的美誉。我国灵芝人工栽培已有60多年的历史，野生灵芝资源有限，近年来灵芝的开发越来越受到人们的重视，人工栽培规模越来越大，目前人工栽培模式大致分为段木栽培和代料栽培；(1)段木栽培：目前，我国大部分灵芝栽培为段木栽培模式，主要产地分布在浙江、安徽、福建、东北、四川、贵州等地。段木栽培的流程为：树种选择→砍伐→切段→装袋→灭菌→接种→菌丝培养→场地选择→搭架→开畦→去袋→埋土→管理(温湿度，通气量，光照强度)→出芝→子实体及孢子粉采收→烘干包装；(2)代料栽培。①农法代料栽培：代料栽培是以适宜的木屑和农副产物为栽培原料制作菌包，各地可以根据不同的气候选择不同的菌包规格，其制作工艺流程为：拌料→装袋→灭菌→接种→出芝管理→采收→烘干包装。该方式通常采用塑料大棚墙式栽培，因成本较低、操作简单、原料来源广因而适合农户生产。然而，各地的制作生产水平差异较大，比较粗放，无组织，设备简单，手工作业，规模较小，效益低下，产品质量难以保证，常常出现重金属及农残超标。②工厂化代料栽培：其制作流程和农法栽培一样，主要采用袋料栽培方式。灵芝生产各阶段采用数字化智能系统进行在线监测和人工调控，便于标准化生产和管理。
段木栽培消耗大量的木材，对森林资源有一定的破坏性；其次，土壤存在着连作障碍现象，致使种植户不得不丢弃原有的基地，重新寻找新的种植地块，因此椴木栽培已经严重制约灵芝产业的发展，转而寻求更加高效可控的代料生产，但是不管是农法代料栽培还是工厂化代料栽培，近年来都面临重金属超标的问题，因此代料栽培法中如何降低重金属含量，提高人工栽培灵芝的质量和品质。
目前针对灵芝重金属含量超标的问题，大量的研究成果是在后期进行脱除如CN112772825A公开了一种降低灵芝孢子粉重金属镉的方法，包括以下步骤：(1)在搅拌的条件下，将灵芝孢子粉加入植酸溶液中，升温至45℃进行吸附，吸附完毕后，降温至28-30℃，得到物料A；(2)将物料A过滤，烘干，得到镉含量低的灵芝孢子粉。本发明中通过将植酸溶液作为吸附剂吸附灵芝孢子粉中的重金属镉，可以将其中的镉含量从0.4mg/kg降至0.027mg/kg；又如CN103169738B公开了一种脱除灵芝提取物中重金属的方法，依次包括如下步骤：称取灵芝药材，粗粉碎；加水煮沸提取，得到提取液；将提取液过滤，滤液浓缩至溶液体积为灵芝药材的2-4倍量(v/m)，静置放冷1-2小时；离心，离心液上氧化铝柱层析，上样比例氧化铝：药材＝1：2～1：7，柱径：柱高＝1：5～1：10，流速1.2～2.0ml/min，收集下柱液，浓缩至比重1.2；置70℃真空干燥箱中干燥2.5～3小时，粉碎，即得成品。本发明方法用于用于脱除灵芝提取物中重金属，其对重金属砷、铅、镉脱除效果特别好；又如CN110256597A一种膜法降低灵芝多糖中重金属残留的方法包括以下步骤：步骤一：将灵芝提取液过一级过滤膜进行过滤，得到截留液Ⅰ和透过液，所述一级过滤膜为孔径大小为10～20nm的陶瓷膜；步骤二：将步骤一得到的透过液过二级过滤膜进行过滤，得到截留液Ⅱ，所述二级过滤膜为孔径大小为0.5～2nm的纳滤膜；步骤三：合并截留液Ⅰ和截留液Ⅱ，浓缩干燥即得灵芝多糖产品。本发明通过膜过滤实现灵芝多糖的提纯，该工艺能在降低重金属残留的同时进行同步脱盐，工艺简单，设备结构简单，维护方便，适用于工业化成产。
都是将灵芝子实体在后续加工过程中进行重金属的脱除，但是从源头上从栽培种植阶段进行重金属脱除方面还存在较大空白。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，提出了一种降低灵芝重金属含量的栽培方法。
具体是通过以下技术方案来实现的：
(1)制备发酵培养基：将预处理后的培养基引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基发酵培养即可；
所述的培养基，包括以下重量份计的原料：碳源10-30份、氮源15-25份、有机盐0.1-1份。
进一步，所述的预处理，是将碳源、氮源、有机盐按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即可。
进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得。
进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
进一步，所述的碳源，是浓度为25-35％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的2-10％的乙醇，其中乙醇浓度为1-5％。
进一步，所述的氮源是无机氮。
进一步，所述的有机盐由Mg2+、K+、Ca2+按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
进一步，所述的发酵培养，恒定调整pH为6-6.5，通气量为1-2vvm，温度为22-26℃。
为了进一步验证本申请能够在种植阶段起到很好的降低重金属的作用，本申请人设置如下实验进行验证：
一、重金属检测实验
1、材料与方法
1.1、样本：
1)本申请步骤(1)未预处理的培养基，本申请栽培的灵芝子实体；
2)201910239585.5公开的培养基以及灵芝子实体；
1.3主要仪器
(GL-2000系列)原子吸收光谱仪：上海域晨仪器设备有限公司
电子天平JJ500型(美国双杰集团)
2、实验内容及方法
设置实验组和对照组，实验组的检测对象为本申请的样本，对照组的检测对象为201910239585.5公开的培养基以及灵芝子实体，培养基以及灵芝子实体的重金属含量，结果见表1；
重金属测定：Pb测定参照标准《GB/T 5009.12-2017食品中铅的测定》；Cd测定参照标准《GB/T 5009.15-2014食品中镉的测定》；Hg测定参照标准《GB/T 5009.17-2014食品中总汞及有机汞的测定》；As测定参照标准《GB/T5009.11-2014食品中总砷及无机砷的测定》。
表1
Figure BDA0003171989580000051
可见，本申请的子实体的重金属含量明显低于国家标准，经过本申请的重金属处理方法，即便在选择培养基时具有很高的重金属含量也能通过一些列固化螯合等手段，减少菌丝在生长过程中的吸收，从而降低了子实体中重金属含量，最大限度的保障了食用菌的安全，同时也解决了后续再将栽培的子实体进行重金属的繁琐步骤，从源头就减少了菌丝对重金属的摄入。
有益效果：
本申请方法科学合理的解决了灵芝子实体的重金属含量超标的问题，避免后续加工过程再进行重金属去除的繁琐工艺，减少对灵芝子实体有效成分的破坏，最大限度的满足了灵芝的药用性和安全性。
本申请目的的实现具体主要体现在以下几个方面：
1)首先来源于培养基的处理，先将培养基进行液态重金属富集剂的预处理，最大限度将重金属进行固化，减少菌丝的摄入，再通过微生物菌剂的摄入，更进一步的改变重金属的形态，从而保证了菌丝在后续的生长过程中的摄入是最低的，同时微生物菌剂的发酵处理，还能产生更多的营养物质，促进后续菌丝的生长。
2)科学合理的引出了辅料的添加，其目的首先是在第一次的培养基的基础上通过辅料的加入进一步实现重金属的形态改变，减少菌丝生长过程中的摄入，同时辅料还能分泌促进菌丝生长的营养物质。
3)本申请在出芝培养中采用发酵的手段，通过通气发酵，配合不同的温度、适宜的pH的参数限定，使得菌丝得到更加深层的发酵，提高菌丝的活性和生长力，为后续获得最大限度的生物量打下基础。
具体实施方式
下面对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明，但本申请并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或代替，仍属于本申请权利要求所要求保护的范围。
实施例1
(1)制备发酵培养基：将碳源(是浓度为25％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的2％的乙醇，其中乙醇浓度为1％)10kg、硫酸铵15kg、有机盐0.1kg按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即得到预处理后的培养基，再引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得；进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基，在恒定pH为6，通气量为1vvm，温度为22℃的条件下发酵培养即可；
进一步，所述的有机盐由硫酸镁、硝酸钾、氯化钙按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
实施例2
(1)制备发酵培养基：将碳源(是浓度为35％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的10％的乙醇，其中乙醇浓度为5％)30kg、硫酸铵25kg、有机盐1kg按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即得到预处理后的培养基，再引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得；进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基，在恒定pH为6.5，通气量为2vvm，温度为26℃的条件下发酵培养即可；
进一步，所述的有机盐由氯化镁、硝酸钾、氯化钙按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
实施例3
(1)制备发酵培养基：将碳源(是浓度为30％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的5％的乙醇，其中乙醇浓度为3％)20kg、硝酸钠20kg、有机盐0.5kg按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即得到预处理后的培养基，再引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得；进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基，在恒定pH为6，通气量为1.5vvm，温度为24℃的条件下发酵培养即可；
进一步，所述的有机盐由硝酸镁、氯化钾、氯化钙按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
实施例4
(1)制备发酵培养基：将碳源(是浓度为35％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的2％的乙醇，其中乙醇浓度为5％)10kg、硝酸铵25kg、有机盐1kg按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即得到预处理后的培养基，再引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得；进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基，在恒定pH为6.5，通气量为1vvm，温度为26℃的条件下发酵培养即可；
进一步，所述的有机盐由氯化镁、硫酸钾、硝酸钙按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
实施例5
(1)制备发酵培养基：将碳源(是浓度为25％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的10％的乙醇，其中乙醇浓度为1％)10kg，硫酸铵20kg、有机盐1kg按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即得到预处理后的培养基，再引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；进一步，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得；进一步，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；进一步，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基，在恒定pH为6，通气量为2vvm，温度为22℃的条件下发酵培养即可；
进一步，所述的有机盐由硫酸镁、氯化钾、氯化钙按1:0.1:0.5的质量比混合得到。

Claims (9)

1.一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备发酵培养基：将预处理后的培养基引入复合菌培养，灭菌得发酵培养基备用；
(2)配料：将步骤(1)中的发酵培养基与其他辅料混合装袋得混合培养基；
(3)接种培养：步骤(2)装袋后，在无菌条件下，接种灵芝菌种，将接种后的培养基发酵培养即可；
所述的培养基，包括以下重量份计的原料：碳源10-30份、氮源15-25份、有机盐0.1-1份。
2.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的预处理，是将碳源、氮源、有机盐按量混合后，加入液态重金属富集剂，拌匀使得固液比达到2：1即可。
3.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的液态重金属富集剂，是将白花败酱草捣碎取出汁液，经杀菌消毒后制得。
4.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的复合菌，荧光假单胞菌和益生菌按1：2的比例混合得到。
5.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的碳源，是浓度为25-35％的葡萄糖，再混合葡萄糖质量的2-10％的乙醇，其中乙醇浓度为1-5％。
6.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的氮源是无机氮。
7.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的有机盐由Mg2+、K+、Ca2+按1:0.1:0.5的质量比混合得到。
8.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的其他辅料，是将藻类和柚子皮等质量混合后，干燥粉碎得到。
9.如权利要求1所述的一种降低灵芝重金属含量的栽培方法，其特征在于，所述的发酵培养，恒定调整pH为6-6.5，通气量为1-2vvm，温度为22-26℃。
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