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淺談食用菌液體(tǐ)培養技術的發展和應用
發布:sungodbio   瀏覽:5659次(cì)

     食用菌液體培養又稱深層發酵或液(yè)體發酵。主要原理是在發酵罐或三(sān)角(jiǎo)瓶中加入液體培養基(jī),通入無(wú)菌空氣以(yǐ)增加培(péi)養基中溶氧含量,提供食用菌菌絲體呼吸代謝所 需要的氧氣,同時加以攪拌或振(zhèn)蕩,並控製適宜的外界(jiè)條件等,使(shǐ)菌體在液體深處(chù)繁殖發育,獲得大量的菌絲體或代謝產物。目前,國外的食用菌深層發酵研究(jiū)主要 是獲取風味(wèi)物質(食品)和特殊(shū)代謝產物(醫藥、飼料),國內(nèi)研究則集中在(zài)液體菌種的生產及提取(qǔ)代謝產物(wù)等(děng)[1,2]。本(běn)文對食用菌液體培養技術(shù)的發展、液 體培養技術生產食用菌菌種的優勢及其在食品(pǐn)、生物醫藥等行業(yè)中的應用和發展前景等(děng)加以介紹(shào)。
   1食用菌液體培養(yǎng)技術發展狀(zhuàng)況
   1.1食用菌(jun1)液體培養法的起源與(yǔ)發展
   食用菌的液體發酵是在抗生素發酵技術的基(jī)礎上發展起來的,1947年美國的漢姆非特(Humfeld H)首先提出了液體培養(yǎng)法生(shēng)產蘑菇(gū)菌絲體。1948~1954年他們選(xuǎn)出了適合(hé)液體培(péi)養的蘑菇菌株。1953年美國人布(bù)洛克博士(S.S.Block)用 廢柑(gān)汁深層培養出了野生蘑菇。1958年沙克斯(Szuecs J)第1個在發酵(jiào)罐內培養出羊肚菌菌絲(sī)球。日本的杉森恒武等於1977年用1%的有機酸和0.5%的酵母膏組成液(yè)體培養基,取得大量香菇菌絲體。從此,食 用菌的培植開始(shǐ)從農(nóng)業生產跨入了工業生產的領域。
   1.2我國食用菌液體培養技術的發(fā)展
   我國是在1958年開始研究蘑菇、側耳深層發酵。到1963年,已(yǐ)經能進行羊肚菌的工業化商品生產。從此,食用菌產(chǎn)品的獲得開始由簡(jiǎn)單的(de)農業種(zhǒng)植而轉入工 業發酵(jiào)生產。20世紀60年代末(mò)期,我(wǒ)國已能大規模采用深層(céng)發酵法生產食用菌,主要研究單位有四川抗生素研究所、三明真菌(jun1)研究所、中國醫藥科學院(yuàn)藥(yào)物研究 所、上(shàng)海新(xīn)型發酵廠等。研究主要集中(zhōng)在藥用菌的生產,如靈芝、蜜環菌、銀耳(ěr)芽孢等菌類。20世紀70年(nián)代開始研究香菇、冬蟲夏草、猴(hóu)頭(tóu)、黑木(mù)耳等食(shí)用(yòng)菌的 液體發酵。20世紀(jì)90年代,由於發現食用(yòng)菌多糖有抗癌活性,使得一些具有生理活(huó)性物質的菌類(如雲芝、灰樹花等)引起了更多的關注,針對這些菌類的深層 發酵(jiào)培養技術的研究也得到長足(zú)發展。
   目前對(duì)食(shí)用菌液體發酵的報(bào)道很多,而在利用液體菌種直接(jiē)用來生產食用菌子實體方麵,國內隻有少量的報道。如甘肅省科學(xué)院生物(wù)研究所的(de)李玉珍等研究了側(cè)耳液(yè) 體菌種在不同培養料上(shàng)的性狀表現,重(chóng)慶師專(zhuān)的朱健勇(yǒng)等進行了液體發酵菌種生(shēng)產金針菇子實體的試(shì)驗,得到了菌絲生活力強、接種麵大、發菌(jun1)速度快的一些結果。 但是(shì)這些試驗(yàn)一般也都停留在實驗(yàn)室階段,沒能在生產上推廣應用。究(jiū)其主要原因,是因為液體深層發酵(jiào)的設備投入大、風險高,一般個體生產戶不願(yuàn)投入;接種技 術不(bú)過關,在接種過程中往往容易產生汙染;菌種不易保(bǎo)存,發(fā)酵以(yǐ)後必須馬上投入使(shǐ)用等,因而造成了液體菌種生產子實體技術一直(zhí)未能推廣應用。
   2液體培養技術製備食用菌(jun1)菌種(zhǒng)的優勢
   2.1生產周期短
   製備液體菌(jun1)種(zhǒng)一般隻要5~7d,周(zhōu)期短,速度快。而培(péi)養1瓶固體栽培菌種需要30d左右,僅發菌時間就比固體菌種減少了(le)1/2以上。此外,用液體(tǐ)菌種作為 母種或原種來擴大培養原種或栽培種時,也要比采用固體菌種快得(dé)多。一般液體種要比固體種提(tí)前成熟10~20d。因為(wéi)液體菌種有流動性,各個(gè)菌絲球和菌絲片 斷可以流散在不同的部位萌芽,發育點(diǎn)多,內外上下(xià)一起(qǐ)長,6~12h菌絲萌發,15~20d可長滿栽培袋,大多數品種10多天就可出菇。

2.2菌齡(líng)一致
   由於固(gù)體菌種是靠(kào)接種塊上的菌絲體蔓延長(zhǎng)成的,這樣不僅培養菌種(zhǒng)的速度慢,而且處在菌種瓶(袋)上部和下部的菌絲體菌齡差異較大,一(yī)般(bān)要差20~30d, 往往當下部菌絲體剛長到瓶(袋)底(dǐ)時,處在(zài)接種處的上部菌絲(sī)體就(jiù)接近老化。而(ér)液體菌種則生長發(fā)育均勻一致,菌齡整齊,液體發酵5~7d時的菌絲體正值(zhí)旺盛 生長期,接種後萌(méng)發快,菌絲活力強,發育健壯。用其拌料栽培,其菌絲生長(zhǎng)速(sù)度較一致,現(xiàn)蕾及出菇時間(jiān)一致,便於管理、采收與(yǔ)加工。
   2.3接種簡便
   流質狀態的液體菌(jun1)種還便於接種工作的機械化、自動化,有利於工作效率的提高,更適合(hé)食(shí)用菌的工廠化、標準(zhǔn)化生產(chǎn)。並且液體菌種萌發速度超過了(le)雜菌滋長速度,雜菌幾乎沒有滋(zī)生的機會,因此(cǐ)克服了雜菌汙染的技術難題,保證了產品(pǐn)質量。
   2.4降低成本
   采用三角瓶或發酵罐生產液體菌種,產量高,原料便宜,成本(běn)不到固(gù)體菌種的1/3。同時,由於其生產周期短,不使用菌種瓶,可省去裝瓶(píng)、挑棄汙(wū)染瓶、接種、挖瓶等(děng)繁雜工藝,節(jiē)省了勞力、電耗和空(kōng)間。
   2.5效益顯著
   液體菌種的生產廠房麵積小(xiǎo),生產效(xiào)率高,易(yì)進行(háng)自動化控製,產(chǎn)品(pǐn)質量穩定,產(chǎn)品易於(yú)提取和精製(zhì),使得質量與產量明顯(xiǎn)高(gāo)於傳(chuán)統的(de)生(shēng)產方式,經濟效益(yì)顯著。
   2.6液體菌(jun1)種是食(shí)用菌產業化的(de)必由(yóu)之路
   實踐證(zhèng)明,液體菌種代替固體菌種在生(shēng)產上是可行的,能擴大生產規(guī)模(mó)、提高生產效率、降低生產成本、縮短(duǎn)生(shēng)產周期,為食用菌的工業化、集約化生產奠定(dìng)了(le)基 礎。由於液體菌種(zhǒng)具有不便運輸、保存(cún)等限製因素,可利用液體菌(jun1)種作原種,擴繁成固體栽(zāi)培(péi)種,可明顯縮短製種周期。這樣既克服液體菌種的缺點,又能發揮其優(yōu) 勢,雖然這樣不能充分體現液體菌種的先進性,但(dàn)這一途徑比較適(shì)合我國食用菌生產的國情。現在一些大型的食用(yòng)菌生產加工企業,正(zhèng)成為液體菌種推廣的示範基(jī) 地。例如山(shān)東九發的雙孢蘑菇工業化生產線,北京天吉龍食用菌公(gōng)司的白靈菇生產線(xiàn),上海浦東天廚菇業有(yǒu)限公司的“天廚一號”純白金針菇(gū)生產工(gōng)廠。這些現代化 的食用菌工廠,既是液體(tǐ)菌(jun1)種(zhǒng)的使用者,同時(shí)又起到示範推廣的(de)作(zuò)用,必將會在生產實踐中推動液體菌種生產使用技術的不斷發展。
   3食用菌液體(tǐ)培(péi)養技術的應用與前景(jǐng)
   3.1食品工業上的應用
   液體發酵食用菌菌絲體的營養成分,無(wú)論是(shì)蛋白質、氨基酸,還是維生素的含量(liàng),都類似於子實體。目前食用菌液(yè)態發酵正在大量研(yán)究開發(fā)中(zhōng),由於(yú)用工業化液(yè)體發 酵來生產食用(yòng)菌蛋白(bái)質,要比飼養家禽(qín)或(huò)家畜來獲取蛋白質(zhì)的時間短、效(xiào)率高、成本低。因此,食用菌的深層發(fā)酵在食品工業方麵將有很大的發展前途(tú),將有望成為 21世紀人(rén)類所需的主要蛋(dàn)白質的來(lái)源之一(yī)。
   3.2生物醫藥產業上的應用
   食用(yòng)菌在深層培養過程中會產生(shēng)多糖、生物(wù)堿、萜類化合物、甾醇、酶、核酸、維(wéi)生素、具抗生素(sù)作用的多種化合物以及植(zhí)物激素等多種生理(lǐ)活性物質,這些物質分 別具有對心血管、肝髒、神經係統、腎等人體器官的防病治病作(zuò)用以及抗癌、消炎、抗衰老、抗菌、提(tí)高免疫力等功效[6,7]。目前,許多(duō)液體發酵的(de)食(shí)用菌(jun1)菌 絲體可用於製藥,對於那些在人(rén)工栽培(péi)條件下不易形成(chéng)子實體或者其菌絲體與子(zǐ)實體含相類似有效成分(fèn)的覃菌,可以利用發酵產物代替子實體。現在,我國市場(chǎng)上供(gòng) 應的(de)食(shí)用真菌藥物,如蜜環片、靈芝菌片、寧心寶膠(jiāo)囊等均已采用液體發酵菌絲體製造(zào)。
   3.3其他行業上應用
   液體發酵形成的菌絲(sī)體以及含有多(duō)種代謝產(chǎn)物的發酵液,是上等的(de)飼料,一般作為蛋白質原料加入(rù)到飼(sì)料中,具有易吸收、轉化效率(lǜ)高、經濟效益好等特點,將是動物飼(sì)料中蛋白質的重要來源(yuán)。

4結論
   隨著科學技術(shù)的發展,尤其是微生物學(xué)、蕈菌學、發酵工(gōng)藝學和工程學的相互滲透和(hé)交(jiāo)叉,特別是發酵產物分離技(jì)術的發展(zhǎn),食用菌液體發酵技術在食(shí)品(pǐn)和醫藥等行 業上的應(yīng)用將更廣泛、前景(jǐng)更寬闊。食用菌液體培養技術在製備食用菌菌種上(shàng)的突出優勢使其將成為我國食用(yòng)菌生產工廠化(huà)、規模化的必由之路(lù),並將促使我國的食 用菌發展得到質的飛躍。


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