TWI509068B - 菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基 - Google Patents
菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基 Download PDFInfo
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Description
本發明係關於一種生長促進物、其製備方法及應用其之液態培養基，特別是一種菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基。
全球菇類產業在近幾十年來蓬勃發展，菇類產量逐年提升，由於菇類大部分是屬於木生菌，其主要的培養基為闊葉木木屑，需要相當的林木資源來滿足菇類產業的需要，因此菇類產業的發展也衍生出菇類生產與林業生態平衡的”菌林矛盾”問題，菇類產業也勢必隨著森林面積的逐漸縮減，而面臨此一產業無法持續發展的困境。
在台灣，因民國50-70年間洋菇產業的發達，進而帶動國內菇蕈類產業的發展，且從菇蕈的營養特性、嗜好特性和生理特性的三種機能性中，顯示出菇類不再是單純做為食物，還具有良好的膳食特性與營養保健的價值。台灣平均每年約可生產將近11萬公噸以上的鮮菇，具有73
億元以上的年產值。
然而，在如此高栽培量、高產量和高產值的背後，產生許多因栽培菇類後的廢棄木屑，每年約有23萬公噸因栽培菇類所產生的廢棄木屑，根據行政院農業委員會2010年的統計資料顯示，經回收後重新堆肥的廢棄菇包之木屑約有19萬公噸。若是這些未經妥善處理，就遭任意丟棄於田間、溪谷或山頭，任其到處飛散、腐爛發霉或任意焚燒，將會造成嚴重土壤、水和空氣汙染等等的環境問題。
因此本發明提供一種菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基，利用栽培菇類後的廢棄木屑，萃取出促進菇類生長的物質。
本發明之一態樣是在提供一種菇類生長促進物之製備方法，包含下列步驟：提供一廢棄木屑，其中廢棄木屑的碳/氮比為20至30。將廢棄木屑與水以重量比1：10之比例混合成一第一混合物。再對第一混合物進行一粗萃取步驟，粗萃取步驟為將第一混合物沸騰至少15分鐘，以獲得一第一上清液，其中第一上清液包含菇類生長促進物。
根據本發明之一實施例，粗萃取步驟更包含下列步驟：去除第一混合物之一第一固體成分，以獲得第一上清液。以及乾燥第一上清液，以獲得一粗萃取物，其中粗萃取物包含菇類生長促進物。
根據本發明之另一實施例，其中更包含一再萃取步
驟，再萃取步驟包含下列步驟：將粗萃取物加入濃度為10至30體積百分比之乙醇中形成一第二混合物，其中粗萃取物於乙醇之濃度為1.0重量百分比，於0℃至10℃攪拌第二混合物達12小時至20小時；分離第二混合物之第二固體成分和第二上清液；最後乾燥第二固體成分和第二上清液，以獲得一再萃取物，其中再萃取物包含菇類生長促進物。
根據本發明之再一實施例，廢棄木屑係取自於栽培金針菇(Flammulina velutipes
)或杏鮑菇(Pleurotus eryngii
)後之木屑。
本發明之另一態樣是在提供一種菇類生長促進物，其係利用上述製備方法所製得，其中菇類生長促進物具有促進一菇類生長之活性。
根據本發明之一實施例，其中菇類係為香菇(Lentinula edodes F
)、木耳(Auricularia polytricha
)或杏鮑菇(Pleurotus eryngii q
)。
本發明之再一態樣是在提供一種菇類液態培養基，包含：有效量之菇類生長促進物，以及馬鈴薯液態培養基。其中菇類生長促進物係為前述製備方法所製得，馬鈴薯葡萄糖液態培養基包含2重量百分比之葡萄糖(dextrose)及20重量百分比之馬鈴薯粉。
根據本發明之一實施例，菇類生長促進物之有效量為0.1重量百分比。
藉此，經本發明所揭露之製備方法及所製備之菇類
生長促進物，可利用栽培菇類後之廢棄木屑，萃取出促進菇類生長的物質，一方面可促進菇類菌絲生長，一方面為廢棄物尋得再利用之出口並減輕廢棄物處理之負擔。而應用本發明菇類生長促進物之菇類液態培養基，可增加菇類液態菌絲生長的效果，進而達到降低栽種成本的目的。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。
110‧‧‧步驟
120‧‧‧步驟
130‧‧‧步驟
為讓本發明知上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示本發明一實施方式之菇類生長促進物之製備方法之步驟流程圖。
本說明書揭露內容提出一種菇類生長促進物之製備方法、一種菇類生長促進物以及一種應用菇類生長促進物的菇類液態培養基。其係利用栽培菇類後之廢棄木屑，經由粗萃取步驟及再萃取步驟，所得之粗萃取物及再萃取物皆具有促進菇類生長之活性。
請參照第1圖，為菇類生長促進物之製備方法之步驟流程圖。菇類生長促進物之製備方法，包含下列步驟。
步驟110，提供栽培菇類後之廢棄木屑，其中廢棄木屑的碳氮比為20-30。步驟120，將廢棄木屑與水以重量比1：10之比例混合成第一混合物。步驟130，對第一混合物進行粗萃取步驟，係將第一混合物沸騰至少15分鐘後，將第一固體成分與第一上清液分離，其中第一上清液中包含菇類生長促進物。再將第一上清液乾燥以獲得粗萃取物。菇類生長促進物之製備方法更包含再萃取步驟，係將1.0重量百分比之粗萃取物，加入濃度為10至30體積百分比之乙醇形成第二混合物，於0℃至10℃攪拌第二混合物12小時至20小時後，將第二固體成分與第二上清液分離，分別乾燥第二固體成分與第二上清液以獲得再萃取物，其中再萃取物亦包含菇類生長促進物。
下列試驗例和實施例用於示範說明本發明，係用以有利於本發明所屬技術領域通常知識者，可在不需過度解讀的情形下完整利用並實踐本發明，而不應將這些實驗例視為對本發明範圍的限制，但用於如何實施本發明的材料及方法。
本發明之廢棄木屑係取自栽培金針菇和杏鮑菇後之木屑。金針菇廢棄木屑於萬生農場收集當天挖除之木屑。杏鮑菇廢棄木屑則於蕈優生物科技農場購買栽培後之太空包，將太空包外袋去除並搗散。將上述廢棄木屑以烘箱於105℃下烘乾至恆重後，保存備用。
取部分已烘乾至恆重之廢棄木屑，以粉碎機粉碎
後，使用分析篩過篩，之後進行碳含量、氮含量含量之成分分析及計算其碳氮比。金針菇廢棄木屑中的碳含量為49.16%、氮含量為1.69%、碳氮比為29.03。杏鮑菇廢棄木屑中的碳含量為44.29%、氮含量為1.86%、碳氮比為23.81。
將乾燥後之金針菇與杏鮑菇廢棄木屑，分別以重量比1：10加入逆滲透水後，使用滅菌釜以121℃、1.5Kg/cm2
萃取15分鐘。待冷卻後，以抽氣過濾法過濾，將其濾液於50℃烘箱中烘乾至恆重，乾燥後之固形物即為廢棄木屑之粗萃取物。其中金針菇廢棄木屑之粗萃取物命名為WEFV-SSW，及杏鮑菇廢棄木屑之粗萃取物命名為WEPE-SSW。
將金針菇廢棄木屑之粗萃取物再以乙醇進行再萃取步驟。取1重量百分比之WEFV-SSW與濃度為30體積百分比的乙醇混合後，於電磁加熱攪拌器在4℃攪拌萃取16小時後，以3,500rpm離心15分鐘，分離沉澱物與上清液，並將上清液以減壓濃縮機去除濃度為30體積百分比的乙醇後，重新加入濃度為60體積百分比的乙醇，重複上述步驟。最終將兩個沉澱物與上清液皆以50℃烘乾至恆重後，分別得到F-P1、F-P2和F-S1三種金針菇廢棄木屑之再萃取物。
另取1重量百分比之WEFV-SSW與濃度為10體積百分比的乙醇混合後，於電磁加熱攪拌器在4℃攪拌萃取
16小時後，以3,500rpm離心15分鐘下，分離沉澱物與上清液，並將上清液以減壓濃縮機去除濃度為10體積百分比的乙醇後，重新加入濃度為20體積百分比的乙醇，重複上述步驟，再將其上清液中濃度為20體積百分比的乙醇去除後，重新加入濃度為30體積百分比的乙醇，再同上述步驟萃取後，將沉澱物以50℃烘乾至恆重，分別得到AP-P1、AP-P2和AP-P3三種金針菇廢棄木屑之再萃取物。
將杏鮑菇廢棄木屑之粗萃取物再以乙醇進行再萃取步驟。取1重量百分比之WEPE-SSW與濃度為30體積百分比的乙醇混合後，於電磁加熱攪拌器在4℃攪拌萃取16小時後，以3,500rpm離心15分鐘，分離沉澱物與上清液，並將上清液以減壓濃縮機去除濃度為30體積百分比的乙醇後，重新加入濃度為60體積百分比的乙醇，重複上述步驟。最終將兩個沉澱物與上清液皆以50℃烘乾至恆重後，分別得到P-P1、P-P2和P-S1三種杏鮑菇廢棄木屑之再萃取物。
另取1重量百分比之WEPE-SSW與濃度為10體積百分比的乙醇混合後，於電磁加熱攪拌器在4℃攪拌萃取16小時後，以3,500rpm離心15分鐘下，分離沉澱物與上清液，並將上清液以減壓濃縮機去除濃度為10體積百分比的乙醇後，重新加入濃度為20體積百分比的乙醇，重複上述步驟，再將其上清液中濃度為20體積百分比的乙醇去除後，重新加入濃度為30體積百分比的乙醇，再同上述步驟萃取後，將沉澱物以50℃烘乾至恆重，分別得到PE-P1、
PE-P2和PE-P3三種杏鮑菇廢棄木屑之再萃取物。
本發明所使用菌株為香菇(Lentinula edodes F
)、毛木耳(Auricularia polytricha A1
)及杏鮑菇(Pleurotus eryngii q
)。將試驗菌株以直徑4mm打孔器取1塊菌齡為14天的菌絲塊，接種至馬鈴薯葡萄糖洋菜培養基(Potato dextrose agar,PDA)，其中PDA的組成份為2重量百分比之葡萄糖、20重量百分比之馬鈴薯粉及1.5至2.0重量百分比之洋菜膠。以25℃培養箱避光培養14天，即可進行後續實驗。並於每兩週進行繼代培養，以確保菌株活性。
取3.4活化後之菌種，以打孔器取5塊直徑4mm菌絲塊，接入100mL馬鈴薯葡萄糖液態培養基(Potato dextrose broth,PDB)中，其中PDB的組成份為2重量百分比之葡萄糖和20重量百分比之馬鈴薯粉。於轉速120rpm的25℃培養箱避光培養14天後，即可進行後續實驗。
初步篩選培養基的配製如下：以PDA做為控制組，並分別添加1重量百分比之粗萃取物WEFV-SSW及WEPE-SSW及六種再萃取物F-P1、F-P2、F-S1、P-P1、P-P2和P-S1至PDA中，並使用滅菌釜以121℃、1.5Kg/cm2
滅菌20分鐘，待溫度降至約50-60℃，隨即倒入培養皿中，並於PDA凝固後，分別培養香菇、木耳和杏鮑菇。
香菇適用之再萃取物培養基配製如下：以PDA做
為控制組，分別添加1重量百分比之再萃取物P-P1、LE-P1、LE-P2和LE-P3至PDA中，並使用滅菌釜以121°C、1.5Kg/cm2
滅菌20分鐘，待溫度降至約50-60℃，隨即倒入培養皿中，並於PDA凝固後培養香菇。
木耳適用之再萃取物培養基配製如下：以PDA做為控制組，分別添加1重量百分比之再萃取物AP-P1、AP-P2和AP-P3至PDA中，並使用滅菌釜以121℃、1.5Kg/cm2
滅菌20分鐘，待溫度降至約50-60℃，隨即倒入培養皿中，並於PDA凝固後培養木耳。
取3.4活化後之菌種，使用打孔器取一直徑4mm之菌絲塊，接入培養皿中央並以25℃培養箱避光培養7天後，測量菌絲生長半徑(mm)，並計算其菌絲生長速率(mm/day)與生長倍率。菌絲生長速率(mm/day)=菌絲生長半徑(mm)/生長天數(day)。生長倍率=實驗組生長速率/控制組生長速率。
在液態菌絲培養試驗中，使用PDB做為控制組，並分別取1重量百分比之P-P1、AP-P1和WEFV-SSW添加至PDB以及無PDB只加入1重量百分比的P-P1、AP-P1和WEFV-SSW做為實驗組。將配製好之液態培養基，取100mL置入250mL錐形瓶，以121℃、1.5Kg/cm2
滅菌20分鐘，冷卻後分別培養香菇、木耳和杏鮑菇。
取3.4活化後之菌種，以打孔器取5塊直徑4mm大小之菌絲塊，接入液態培養基中，於轉速120rpm的25°
C培養箱避光培養7天後，稱量菌絲乾重(mg dry wt./100mL)。菌絲乾重稱量方法為，將培養液以預先烘乾並稱重之濾紙(W1)使用抽氣過濾法後，把帶有菌絲的濾紙於50℃烘箱烘乾至恆重，並稱取其重量(W2)，扣除濾紙乾重後即為菌絲乾重，公式如下：菌絲體產量(mg dry wt./100mL)=(W2-W1)。生長倍率=實驗組菌絲體乾重/控制組菌絲體乾重。
請參照表一和表二，為不同菇類在PDA培養基添加萃取物之菌絲生長速率及生長倍率。
由表一及表二可以看出，在菌絲生長最適萃取物初步篩選試驗中，對香菇菌絲生長速率具有最佳效果的培養基為PDA+P-P1(4.3±0.1mm/day)，為控制組的1.15倍，其次分別為PDA+P-P2(4.2±0.0mm/day)、PDA+WEPE-SSW(3.9±0.0mm/day)及PDA+F-P1(3.8±0.1mm/day)。在木耳和杏鮑菇的組別中，各試驗組別中的菌絲生長速率均高於控制組，而最具效果的分別為PDA+F-P1(5.2±0.2mm/day)、PDA+P-P2(4.8±0.3mm/day)和PDA+WEFV-SSW(4.6±0.1mm/day)之組別。
基於初步篩選試驗結果，選擇分別對香菇和木耳具有最顯著促進效果之萃取物P-P1和F-P1延續篩選試驗。而在促進杏鮑菇菌絲生長試驗結果中，WEFV-SSW對於菌絲生長比其他試驗組別，更具有顯著效果。因此，選定WEFV-SSW做為杏鮑菇後續液態菌絲培養試驗中的添加物。
請參照表三，為香菇於PDA添加再萃取物之菌絲生長速率及生長倍率。
再將WEPE-SSW分別以濃度為10、20、30體積百分比之乙醇分層萃取後，延續篩選試驗。由表三可以看出，各個組別對於促進香菇的菌絲生長速率均高於控制組，而其中最具顯著生長促進效果的為PDA+P-P1(4.2±0.1mm/day)。因此後續液態菌絲培養試驗，則選擇再萃取物P-P1做為添加物。
請參照表四，為木耳於PDA添加再萃取物之菌絲生長速率及生長倍率。
再將WEFV-SSW分別以濃度為10、20、30體積百分比之乙醇分層萃取後，延續篩選試驗。由表四可以看出，各個組別對於促進木耳的菌絲生長速率，均高於控制組，而其中最具有顯著生長促進效果的為PDA+AP-P1(5.1±0.1mm/day)和PDA+F-P1(5.0±0.1mm/day)。而AP-P1與F-P1所使用乙醇的濃度分別為10體積百分比和30體積百分
比，針對萃取能力來看，10體積百分比之乙醇萃取即可與30體積百分比之乙醇萃取具有相同的效果，因此選擇以10體積百分比之乙醇萃取的AP-P1做為後續液態菌絲培養試驗的添加物。
請參照表五，為香菇於液態培養基之菌絲乾重與生長倍率。
在香菇液態菌絲培養試驗中，以PDB+P-P1(90.4±9.3mm/day)具有最高的菌絲乾重，為控制組的2.14倍。而只添加P-P1組別中，菌絲乾重經統計分析後，與控制組並無顯著性差異。由表五可以看出，P-P1具有促進香菇液態菌絲生長的能力，且在添加至PDB後，具有更顯著的效果。
請參照表六，為木耳於液態培養基之菌絲乾重與生長倍率。
在木耳液態菌絲培養試驗中，以PDB+AP-P1(245.2±105.3mg dry wt./100mL)具有最高的菌絲乾重，為控制組的2.92倍。而只添加AP-P1組別中，其菌絲乾重經統計分析後，雖然與控制組之菌絲乾重無顯著性差異，但實際生長狀況卻以控制組較好。由表六可以看出，使用AP-P1添加至PDB，具有明顯促進木耳液態菌絲生長的效果。
請參照表七，為杏鮑菇於液態培養基之菌絲乾重與生長倍率。
在杏鮑菇液態菌絲培養試驗中，以PDB+WEFV-SSW(234.9±14.1mg dry wt./100mL)具有最高的菌絲乾重，為控制組的1.61倍。由表七可以看出，使用WEFV-SSW添加至PDB，可有明顯促進杏鮑菇液態菌絲生長的效果。
根據上述實施例，金針菇與杏鮑菇廢棄木屑的粗萃取物及其再萃取物，對於香菇、木耳和杏鮑菇在平板與液態培養基中，具有促進菌絲生長的效果，其中又以P-P1、AP-P1和WEFV-SSW分別對於香菇、木耳和杏鮑菇具有最佳的促進效果。因此可依實際需求，利用本發明實施例之
菇類生長促進物，一方面可配合調整添加至平板培養基或液態培養基中，以促進香菇、木耳和杏鮑菇的菌絲生長，進一步增加香菇、木耳和杏鮑菇的出菇產量，以降低栽種成本。另一方面為廢棄物尋得再利用之出口並減輕廢棄物處理之負擔。
然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
110‧‧‧步驟
120‧‧‧步驟
130‧‧‧步驟
Claims (6)
- 一種菇類生長促進物之製備方法，包含：提供一廢棄木屑，其中該廢棄木屑的碳氮比為20至30；將該廢棄木屑與水以重量比1：10之比例混合成一第一混合物；對該第一混合物進行一粗萃取步驟，將該第一混合物沸騰至少15分鐘，去除該第一混合物之第一固體成份，以獲得一第一上清液，並乾燥該第一上清液，以獲得一粗萃取物；對該粗萃取物進行一再萃取步驟，將該粗萃取物加入濃度為10至30體積百分比之乙醇形成一第二混合物，其中該粗萃取物於該乙醇之濃度為1.0重量百分比，於0℃至10℃攪拌該第二混合物達12小時至20小時；分離該第二混合物之一第二固體成分和一第二上清液；以及乾燥該第二固體成分和該第二上清液，以獲得一再萃取物，其中該再萃取物包含該菇類生長促進物。
- 如請求項1所述之菇類生長促進物之製備方法，其中該廢棄木屑係取自於栽培金針菇(Flammulina velutipes )後之一木屑。
- 如請求項1所述之菇類生長促進物之製備方法，其 中該廢棄木屑係取自於栽培杏鮑菇(Pleurotus eryngii )後之一木屑。
- 如請求項1所述之菇類生長促進物之製備方法，其中該菇類生長促進物具有促進香菇(Lentinula edodes F )生長之活性。
- 如請求項1所述之菇類生長促進物之製備方法，其中該菇類生長促進物具有促進木耳(Auricularia polytricha )生長之活性。
- 如請求項1所述之菇類生長促進物之製備方法，其中該菇類生長促進物具有促進杏鮑菇(Pleurotus eryngiiq )生長之活性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW103121531A TWI509068B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW103121531A TWI509068B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWI509068B true TWI509068B (zh) | 2015-11-21 |
| TW201600603A TW201600603A (zh) | 2016-01-01 |
Family
ID=55220137
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW103121531A TWI509068B (zh) | 2014-06-23 | 2014-06-23 | 菇類生長促進物、其製備方法及應用其之菇類液態培養基 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI509068B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI567193B (zh) * | 2015-12-09 | 2017-01-21 | 大葉大學 | 用於木耳培養之栽培介質 |
-
2014
- 2014-06-23 TW TW103121531A patent/TWI509068B/zh not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陳美杏等, "杏鮑菇廢棄基質在菇類栽培之應用",台灣農業研究 第62卷第2期 第126-136頁, 2013/06 羅偉庭等, "以金針菇廢木屑熱水萃取液培養菇類菌絲之研究", 2009海峽兩岸第九屆真菌暨第二屆食藥用菌學術研討會, 壁報論文展示P-19, 2009/11/14-15 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI567193B (zh) * | 2015-12-09 | 2017-01-21 | 大葉大學 | 用於木耳培養之栽培介質 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201600603A (zh) | 2016-01-01 |
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