朱红栓菌发酵工艺优化研究

摘要：本文通过朱红栓菌不同碳源、氮源的培养基，及其不同浓度比的碳氮源培养基，以及在不同培养条件下的干重菌丝量研究最适碳源、氮源、碳氮源浓度和最佳发酵条件，从而为大规模生产提供技术依据。

关键词：朱红栓菌；液体发酵；适宜培养基

基金项目：吉林农业科技学院大学生科技创新科研项目（2017005）

中图分类号： O657 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.12.018

朱红栓菌（Trametes cinnabarina （Jacg） Franeh），别名红栓菌、朱血菌。属于多孔菌科栓菌属。朱红栓菌子实体一般小。扁半球形、扁平、无柄、新鲜时肉质松软，干后变为木栓质。菌盖直径2～11厘米，厚0.5～1厘米，表面橙色至红色，后期稍褪色，变暗，无环纹，有细绒毛或无毛，稍有皱纹。菌肉橙色，有明显的环纹，遇氢氧化钾变黑色，管孔面红色，每毫米2～4个。此菌的主要特征是子实体从外到内都是鲜艳的橙色至红色。朱红栓菌危害多种阔叶树木等，引起木材腐朽。被侵害处开始呈橙色，后期为白色腐朽。在香菇、木耳栽培的段木上，常出现此菌，属食菌段木上常见的“杂菌”。本文为朱红栓菌液体深层发酵工艺进行初步研究，旨在为朱红栓菌进一步开发提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1供试菌种 朱红栓菌由吉林农业科技学院食药用菌实验室保存。

1.1.2试剂 碳源：甘油、葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、可溶性淀粉、微晶纤维素。

氮源：酵母浸膏、蛋白胨、氯化铵、硝酸钾。

其他试剂：硫酸镁、磷酸二氢钾。

1.2实验方法

1.2.1培养基组分单因素试验

1.2.1.1碳源及其浓度对朱红栓菌液体发酵的影响 以大豆蛋白胨为固定氮源，即1升含有10克大豆蛋白胨，向摇瓶发酵培养基中，分别单独加入浓度为4.0%的不同碳源，通过液体摇瓶培养，比较其生成菌丝的干重来确定最佳碳源。确定最佳碳源后，根据改变不同浓度进行液体发酵培养，通过菌丝干重来确定最佳碳源浓度。

1.2.1.2氮源及其浓度对朱红栓菌液体发酵的影响 以葡萄糖为固定碳源，即1升含有30克葡萄糖，向摇瓶发酵培养基中，分别单独加入浓度为0.4%的不同氮源，通过液体摇瓶培养，比较其生成菌丝的干重来确定最佳氮源。确定最佳氮源后，根据改变不同浓度进行液体发酵培养，通过菌丝干重来确定最佳氮源浓度。

1.2.2培养条件优化的单因素试验

1.2.2.1摇瓶装量对朱红栓菌液体发酵的影响 向250毫升三角瓶分别装入70毫升、80毫升、90毫升、100毫升、110毫升、120毫升、130毫升的液体发酵培养基置于26℃下进行药瓶振荡培养。

1.2.2.2发酵温度对朱红栓菌液体发酵的影响 向250毫升三角瓶装入100毫升液体摇瓶发酵培养基，分别控制不同的培养温度，进行摇瓶振荡培养

1.2.2.3发酵时间对朱红栓菌液体发酵的影响 向250毫升三角瓶装入100毫升液体摇瓶发酵培养基，分别控制培养时间，进行摇瓶振荡培养。

1.2.2.4培养基初始pH值对朱红栓菌液体发酵的影响 向250毫升三角瓶装入100毫升液体摇瓶发酵培养基、培养温度为26℃，将其分别置于不同pH值条件下进行摇瓶振荡培养。

1.2.2.5摇瓶转速对朱红栓菌液体发酵的影响 向250毫升三角瓶装入100毫升液体摇瓶发酵培养基、培养温度为26℃，将其分别置于不同转速条件下进行摇瓶振荡培养。

2结果与分析

2.1培养基组分优化的单因素试验

由表1得出，确定碳源浓度为4.0%时，菌丝体在蔗糖上生长最差，葡萄糖上生长最佳。通过对比选取葡萄糖为最佳碳源。

由表2得出，菌丝体重量在葡萄糖浓度为2.0%时，菌丝体产量最高，因此确定朱红栓菌最佳葡萄糖浓度2.0%。

氮源及其浓度对朱红栓菌液体发酵的影响由表3可得出，大豆蛋白胨菌丝体的生长最佳氮源，无机氮则稍差，混合氮源则稍差。发酵培养则以大豆蛋白胨为最佳。因此，选用大豆蛋白胨为最佳氮源。

表4得出结论，氮源浓度对菌丝生长具有明显的影响，浓度为0.1%的菌丝体重量最低，浓度为0.1%～0.4%之间的菌丝体的重量逐渐增加；而浓度从0.4%～0.8%，菌丝体重量逐步降低。因此，选择氮源浓度为0.4%为最佳氮源浓度。

2.2培养条件优化的单因素试验

2.2.1摇瓶装量对朱红栓菌液体发酵的影响

由表5可知，70～100毫升的液体装量的菌丝干重逐步增加，110毫升开始逐步下降。当液体装量为100毫升时，菌丝体产量最高，因此当液体装量为100毫升时最适摇瓶装量。

2.2.2发酵温度对朱红栓菌液体发酵的影响

表6培养基温度对朱红栓菌液体发酵的影响

由表6可得，当培养基温度为20℃～26℃时菌丝干重量逐步增加，当培养基温度为26℃～32℃时菌丝干重量逐步下降，当培养基温度为26℃时菌丝干重量最高。所以，当培养基温度为26℃时为朱红栓菌液体发酵的最佳培养温度。

2.2.3发酵时间对朱红栓菌液体发酵的影响

由表7得知，当培养时间为8～10天时菌丝干重量逐步增加，当培养天数为10～14天时菌丝干重量逐步下降，当培养时间为10天时菌丝干重量最高，所以当培养时间为10天时为其最适培养时间，产量达到13.87g/L。

2.2.4培养基初始pH值对朱红栓菌液体发酵的影响

表8培养基初始pH值對朱红栓菌液体发酵的影响

由表8得出，当pH值为6.2～6.5时菌丝干重量逐步增加，当pH值为6.5～7.6时菌丝干重量逐步下降，当pH值为6.5时菌丝干重量最高，所以当pH值6.5为其最适培养基初始pH值。

2.2.5摇瓶转速对朱红栓菌液体发酵的影响

表9摇瓶转速对朱红栓菌液体发酵的影响

由表9得出，转速60～140r/min时菌丝干重量逐渐增高。转速140～180r/min时菌丝干重量逐步下降。当转速为140r/min时菌丝干重量量最高，所以当转速为140r/min时为最适摇瓶转速。

3结论与分析

通过朱红栓菌液体发酵实验，确定了最适液体摇瓶发酵培养基方案为：蛋白胨，浓度为0.4%葡萄糖，浓度2%硫酸镁，浓度为0.15%磷酸二氢钾，浓度为0.2%。培养条件是液体发酵产量的重要因素之一，经过实验探究最终确定最适培养条件为：培养基初始pH值6.5，摇瓶装量100毫升液体（250毫升三角瓶），转速140转/分，摇瓶培养温度为26℃，药瓶培养时间为10天。

作者简介：田淼峰，在读本科生，研究方向：药用菌发酵。

通讯作者：宫敬利，高级实验师，研究方向：食药用菌栽培与产品开发。