基于非靶向代谢组学的平菇子实体发育过程中菌丝体差异代谢物分析

为了解平菇生长发育过程中子实体形成的代谢物基础,采用超高效液相色谱-电喷雾串联四级杆质谱(UPLC-ESI-MS/MS)技术结合多变量统计分析方法对发菌完成期(MM)、原基期(MP)及子实体分化期(MF)的平菇菌丝体进行代谢组学分析。结果表明,主成分(PCA)模型分析结果显示3个时期平菇菌丝体中的代谢产物具有明显差异。通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS‐DA),以VIP(varible importance in the projection)>1和差异倍数值(fold change)≥2或≤0.5为条件对MM vs MP、MM vs MF和MP vs MF中的差异代谢物进行比较分析,分别获得139个、147个和67个差异代谢物,变化倍数最大的物质包括氨基酸及其衍生物、脂质、生物碱、有机酸等,说明这些差异代谢物对平菇子实体发育具有重要影响。KEGG分析表明,苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢、嘌呤代谢等20条代谢通路表现活跃。在子实体发育过程中,脂质、有机酸、核苷酸及其衍生物、氨基酸及其衍生物之间明显相关。以上研究结果为平菇子实体发育机制和标准化栽培提供了理论依据。

菌丝体-杨木颗粒多孔复合材料的制备及保温阻燃性能研究

石油基高分子多孔材料的大量使用导致了严重的塑料污染(“白色污染”)。在这项工作中,采用了一种绿色可持续的合成策略,通过在杨木颗粒上接种培养真菌菌丝体,使其生长贯穿整个颗粒,最终制备出了一种菌丝体-杨木颗粒多孔复合材料。结果表明,多孔复合材料具有较低的密度(0.165 g·cm^(-3))、较高的孔隙率(82.7%)和疏水性(接触角:131.8°),并展示出优异的力学性能(压缩强度2.39 MPa;杨氏模量9.79 MPa)。另外,多孔复合材料还具有较低的导热系数(0.066 W/mK)和优异的阻燃性能(氧指数为28.4%)。这项研究工作展示了一种简捷和清洁环保的菌丝体-杨木颗粒多孔复合材料制备方法,对农林生物质高值化利用具有重要的参考价值。

葡萄枝屑对大球盖菇菌丝生长的影响研究

为了探索葡萄枝屑等农业废弃物在食用菌栽培中的利用新途径,本试验将葡萄枝屑按不同比例(0%、10%、20%、30%)添加到大球盖菇栽培传统培养料内,研究葡萄枝屑对大球盖菇菌丝体生长势的影响。结果表明,添加适当比例葡萄枝屑栽培大球盖菇,菌丝体生长旺盛,菌丝白、厚、密集,生长速率快,其中以添加10%葡萄枝屑的大球盖菇菌丝生长速度最快,为4.40 mm/d,且颜色洁白,浓密度最佳。这为后期的葡萄枝屑的资源化利用提供了新方向,也为农业循环发展提供了新思路。

基于VGG-UNet的食用菌菌丝体表型参数自动测量方法

食用菌菌丝体表型特征是食用菌种质资源评价和科学育种的重要依据。针对传统阈值分割方法提取菌丝体区域易受到光照不均、菌丝体不规则生长和培养皿内产生代谢物等因素干扰的问题,制作食用菌菌丝体图像数据集,并提出一种基于深度学习的食用菌菌丝体表型参数自动测量方法。将U-Net网络编码器部分替换为VGG16的前13个卷积层,引入预训练权重,构建适用于菌丝体分割的VGG-UNet模型。测试集上对比实验表明,该模型的平均交并比达到98.18%,比原始U-Net模型高0.93个百分点。经该模型获取菌丝体分割图像后,利用OpenCV相关函数计算菌丝体的半径、周长、面积、覆盖度、圆整度这5个表型参数。将人工测量方法与本文方法进行线性回归分析,得出菌丝体半径、周长、面积和覆盖度的决定系数分别为0.979 5、0.991 5、0.975 0和0.975 0,均方根误差分别为2.20 mm、4.73 mm、176.74 mm^(2)和3.16%。经测试,本文方法能准确地完成食用菌菌丝体表型参数自动测量任务,为食用菌表型分析研究提供理论基础。

树灵芝(Ganoderma sessile,SCAU-My1)菌丝体液态发酵条件优化以及菌丝体复合材料制备

该研究以树灵芝(Ganoderma sessile,SCAU-My1)为发酵菌株,采用菌丝体液态发酵制备种子,参考食用菌栽培技术进行菌丝体复合材料(mycelium-base composites,MBCs)制备。分别以麻秆和玉米秸秆为主要原料,接种上述菌丝体液态种后,固态发酵培养5 d,从而制备可生物降解的MBCs。首先,对树灵芝的菌丝体液态发酵种子培养基及培养条件进行了优化,研究碳源、氮源、发酵温度等因素对菌丝体生物量的影响。结果表明,最佳制种培养基配方为:玉米淀粉25 g/L、黄豆粉14 g/L、KH_(2)PO_(4)3 g/L、7H_(2)0·MgSO_(4)3 g/L;最佳培养条件为:发酵温度28℃,初始pH 5.5,接种量5%,装瓶量150 mL/500 mL,转速为180 r/min。在此条件下,种子液菌丝体生物量达18.73 g/L,较优化前的13.90 g/L,提高了34.7%。制备的MBCs在形变发生50%时,玉米秸秆-菌丝体复合材料(C-MBCs)压缩应力为聚乙烯(expanded polystyrene,EPS)材料的5.4倍,为麻秆-菌丝体复合材料(H-MBCs)的0.6倍;在热重分析中,经过600℃热处理C-MBCs质量剩余约39%,H-MBCs质量剩余约33%,而EPS材料质量仅剩1.08%,说明玉米秸秆或麻秆制成的MBCs承重能力、热稳定性均优于EPS材料。此结果可为菌丝体复合材料替代发泡塑料作为缓冲包装材料提供有意义的参考。

大型真菌及菌丝体复合材料的应用研究进展

为深入探究新型真菌材料在可降解性、生物相容性、耐用性、隔音性等方面的应用研究,促进真菌复合材料的发展,对目前国内外大型真菌及菌丝体复合材料的研究现状进行了综述。首先,从材料角度出发,对平菇、金针菇、灵芝等大型真菌的主要结构、组成成分、活性物质和应用价值等内容进行了分类介绍,对比分析了固态发酵和液态发酵方式对真菌材料及其加工性能的影响。其次,综合分析了国内外有关纯菌丝体材料和菌丝体复合材料的研究进展,详细介绍了菌丝体复合材料在隔音材料、建筑板材、包装材料、纺织皮革以及医用敷料等方面的研究成果。最后,对真菌材料存在的生产污染、致病性、使用寿命等问题以及未来发展方向进行了分析与展望,希望为真菌复合材料的快速发展提供有益借鉴。

植物生长剂对高温胁迫后黑木耳菌丝生长的影响

以黑木耳品种‘89-1’为试材,在40℃高温胁条件下,测定添加FA、NAA、6-BA、GA和IAA植物生长剂不同培养基的黑木耳菌丝长势和生长速度,研究了5种植物生长剂对高温胁迫后黑木耳菌丝生长及显微结构的影响,以期为黑木耳品种选育和生产实践提供参考依据。结果表明:不同植物生长剂对黑木耳菌丝长势和生长速度均有一定的影响,其中添加了GA的培养基,在25℃和40℃高温培养环境下,对黑木耳菌丝生长均有促进作用,当浓度配比为15×10^(-7)mg·mL^(-1)时,对高温胁迫后的黑木耳菌丝修复效果最佳。

无机盐、维生素及生长调节剂对卵孢长根菇菌丝的影响

以卵孢长根菇菌株“Chang-202001”为供试菌株,采用平板培养法,在培养基中加入不同种类和质量浓度的无机盐、维生素和生长调节剂,研究了不同无机盐、维生素和生长调节剂对卵孢长根菇菌丝生长的影响,以期为高质量卵孢长根菇菌种的生产提供参考依据。结果表明:供试无机盐中,适量浓度的磷酸二氢钾、硫酸镁对卵孢长根菇菌丝生长有促进作用,而氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜抑制卵孢长根菇菌丝的生长。当磷酸二氢钾质量浓度为2.0 g·L^(-1)时,卵孢长根菇菌丝生长速率最大,为5.06 mm·d^(-1)。供试维生素(维生素B1、维生素B_(2)、维生素B6、维生素C、叶酸和烟酸)在一定范围内均促进卵孢长根菇菌丝的生长,其中当烟酸质量浓度为4 mg·L^(-1)时,卵孢长根菇菌丝生长速率最大,为6.97 mm·d^(-1)。供试生长调节剂中,6-BA、2,4-D、GA_(3)抑制卵孢长根菇菌丝的生长,适量浓度的NAA促进卵孢长根菇菌丝的生长,当NAA浓度为1.0 mg·L^(-1)时,卵孢长根菇菌丝生长速率最大,为5.41 mm·d^(-1)。

野生紫芝组培、驯化及其菌丝体富硒液体发酵工艺研究

从野生紫芝子实体5个不同部位分离纯培养获得其菌丝体,测试6种培养基的菌丝体培养效果,通过单因素试验和正交试验对紫芝菌丝体液体发酵工艺条件进行优化,测试菌丝体在系列化添加H_(2)SeO_(3)的培养基中1~6 d的硒含量以考察其富硒动力学。结果表明:紫芝菌盖边缘部位的离体组织无性生殖能力最强;初筛试验显示由1.5%玉米浸提液和2%的蔗糖组合而成的玉米蔗糖培养基最佳;正交试验所得最佳发酵工艺条件为发酵温度为25℃、振荡速度为140 r/min、培养基装液量为80 mL;复筛试验所得最佳营养素搭配为:玉米蔗糖培养基、0.025%MgSO_(4)、0.15%KH_(2)PO_(4)、0.3%蛋白胨,优化后紫芝菌丝体增产48.96%;菌丝体硒含量随培养基中硒浓度的升高而提高,其富硒动力学过程符合指数增长模型,菌丝体的硒含量≥0.24μg/g。此研究开发了东北寒地黑土区特有的真菌资源和玉米资源,为借助真菌菌丝体生产富硒食品原料提供了一条新途径。

富硒海鲜菇菌丝体固体发酵的工艺优化

为提高海鲜菇菌粉中多糖及其中硒的含量,对海鲜菇菌丝体富硒固体发酵进行了研究和工艺条件的优化。在确定海鲜菇菌丝体耐受亚硒酸钠浓度范围的基础上,以多糖得率、多糖硒含量和长势评分为指标,考察了亚硒酸钠浓度、富硒菌液添加量和接种量对海鲜菇菌丝体富硒固体发酵的影响,最后采用响应面法优化得到固体发酵的条件。结果表明,海鲜菇菌丝体在0~100 mg·L^(-1)亚硒酸钠浓度范围内可正常生长;最佳发酵条件为亚硒酸钠浓度29 mg·L^(-1)、富硒菌液添加量45%、接种量15%,在此发酵条件下,菌丝体中多糖得率和多糖硒含量分别为(22.90±1.62)%和(316.37±1.85) mg·kg^(-1)。该发酵方法切实可行,富硒效果显著,可为菌丝体富硒发酵提供一定的参考价值。

不同竹笋加工废弃物配方对大球盖菇菌丝生长及产量的影响

【目的】分析不同竹笋加工废弃物栽培配方对大球盖菇菌丝生长及产量的影响,为竹笋加工废弃物栽培大球盖菇提供参考依据。【方法】以全木屑配方为对照配制培养基,设置竹笋加工废弃物不同添加比率15%(T1)、30%(T2)、45%(T3)、60%(T4)、75%(T5)共5个配方处理,测定大球盖菇菌丝生长速率、采收时间和产量。【结果】大球盖菇菌丝在不同培养基上均能生长,T1、T2处理菌丝生长速率均快于对照,T2处理的菌丝生长速率最快,达到2.36 mm/d,显著快于对照,随着竹笋加工废弃物添加比率的提高,菌丝生长速率逐渐减慢。在不同培养基上均能出菇,T1、T2的采收时间比对照短,竹笋加工废弃物添加比率大于45%时,采收时间变长,产量降低。各处理之间的产量差异均显著,T1、T2产量显著高于对照,T2产量最高为6.47 kg/m^(2),比对照提高10.79%,竹笋加工废弃物添加到45%以上时,产量逐渐降低。【结论】竹笋加工废弃物添加比率30%(T2)的培养基大球盖菇产量最高,采收时间短,适合大球盖菇栽培与推广。

红托竹荪菌丝体多糖饮料的制备及其对小鼠运动耐力的影响

为研制红托竹荪菌丝体多糖饮料,采用单因素和正交试验优化饮料组分的最佳配比,并考察其对小鼠运动耐力的影响。结果表明,红托竹荪菌丝体多糖饮料的最佳配方为:红托竹荪菌丝体多糖添加量10%,蔗糖添加量3%,柠檬酸添加量0.06%,羧甲基纤维素钠添加量0.8%,采用该配方制得的饮料感官评分为(86.2±1.7)分。运动耐力实验结果表明,与空白对照组相比较,红托竹荪菌丝体多糖饮料(中、高剂量)能够明显延长小鼠的爬杆时间与游泳力竭时间,并显著降低运动后血清中乳酸与尿素氮的含量,表明该饮料有助于提高机体的运动耐力,从而可为相关运动食品的开发提供参考。

外源硒对平菇菌丝生长及子实体富硒量的影响

以平菇508为供试菌株,探讨外源硒不同添加量对平菇菌丝生长、生物学效率以及富硒能力的影响。结果表明:平板富硒筛选试验,外源硒最佳添加量为10 mg/L,菌丝生长速度最快,且菌丝长势较好;栽培试验表明:外源硒添加量为80 mg/kg,平菇生物学效率最高,为119%;平菇富硒能力随外源硒添加量的增加总体呈先上升后下降趋势,外源硒添加量为140 mg/kg,平菇子实体总硒质量分数最高,为153 mg/kg。

不同温度和光照培养条件下3种食用菌菌丝的菌落及菌丝形态的研究

食用菌菌丝在不同条件下培养,生长状态不同,其菌丝生长速度、长势、色泽等菌落形态特征存在一定差别,同时菌丝显微结构也会发生一些细微变化。通过对凤尾菇、姬菇和灵芝3个菌株在不同温度和不同光照条件下培养,观察菌丝的菌落形态特征及菌丝显微结构形态的特征并分析其变化差异。结果表明:当外界条件适宜菌丝生长时,菌丝表现为生长速度快、长势好,其显微形态结构表现为菌丝间横隔长,锁状联合有但不密集,且液泡和细胞核不易明显观察到。当外界条件不适宜菌丝生长时,菌丝表现为生长速度慢、长势差,其显微形态结构表现为菌丝间横隔短,锁状联合多且密集,且液泡和细胞核容易明显观察到。

交配型对香菇单、双核菌丝体菌丝生长速度的影响

以野生香菇菌株HW21的120个单孢子分离物与4个遗传背景不同的其他香菇单核体杂交所得的480个双核体后代为材料,探讨了不同交配型对香菇单核体、双核体菌丝生长速度的影响。结果表明:不同交配型孢子单核体菌丝生长速度的变异系数为AxBx〈AxBy〈AyBx〈AyBy,菌丝生长速度为AxBx〉AxBy〉AyBx〉AyBy,其中AxBx和AyBy的菌丝生长速度差异极显著。含Ax因子的单核体菌丝速度大于含Ay因子的单核体,差异极显著;而含Bx、By因子的单核体菌丝速度差异不显著。来自HW21的两个原生质体分离物菌丝生长速度为AxBx〉AyBy,差异极显著,推测交配型因子与控制单核体菌丝生长速度的基因位点之间有着某种连锁。PDA及木屑培养基中的单核体菌丝生长速度之间呈极显著遗传正相关,CYM及木屑培养基中双核体菌丝生长速度之间也呈极显著遗传正相关,但单核体与其杂交后代双核体菌丝生长速度之间无明显相关性。

不同光质LED光照对草菇菌丝生长速度、菌丝分支与生物量的影响

通过探索LED光源在草菇栽培上的精准化应用,为工厂化草菇栽培提供理论依据。以草菇V23为材料,设置LED光质6个处理:对照白光(CK)、红/蓝=1∶1、红/蓝=1∶2、红/蓝=2∶1、单红光、单蓝光,研究不同光质对草菇菌丝生长的影响。结果发现,红光与蓝光的比为1∶1菌丝长势表现为较强,对其他指标影响不明显。不同LED光源的光质对菌丝生长速度影响很大,从结果可以看出,红蓝光比例为1∶2对菌丝的生长有显著(P<0.05)的作用,并且持续保持领先有促进作用,其次是红蓝光比例为1∶1,并且LED光源的光质对菌丝的影响主要集中在前期,到菌丝后期作用不大。对草菇菌丝生物量的影响最大的是红/蓝光的比例分别为1∶2和1∶1,其分别比CK提高了28.29%和19.97%,呈极显著(P<0.01)差异;同时菌丝分支距离相对较小,分别比CK的菌丝分支距离减少了16.03%和15.13%,整体表现菌丝浓密,且长势相对较强。

培养料容重对黑木耳菌丝特性及出耳的影响

采用机械压料装置,通过湿热塑形制备0.72、0.80(对照)、0.88、0.96、1.04 g·cm^(-3)黑木耳(Auricularia heimuer)菌包,比较蒙古栎(Quercus mongolica)屑为主料的不同培养料容重对菌丝生长速度、CO_(2)释放和水分挥发强度、干物质分解利用、pH、电导率、胞外酶活性、木质纤维素含量和第一潮产量和性状的影响。结果表明:在实验范围内,与对照相比,容重最小(0.72 g·cm^(-3))时,侧面和垂直菌丝生长速度较快,干物质分解利用较多,体积消耗较少,pH较高,电导率较高,木质素、纤维素含量较高,出耳时间(8.00±1.00) d较短、耳片较长(8.93±1.29) cm、耳片较厚(0.39±0.09) mm、硬度(1.62±0.08) N和泡发率7.31±0.59较低;研究结果可为黑木耳培养料容重的选择提供参考。

不同搅拌速度对松口蘑菌丝体发酵的影响

在摇瓶发酵条件优化的基础上,研究了松口蘑在25L搅拌式发酵罐上的分批放大实验,探讨了不同搅拌转速对菌丝生物量、生产强度、pH、溶氧及对菌丝形态的影响,在发酵温度25℃,通风量0.8vvm,罐压0.5kg/cm2的条件下,最佳搅拌转速为100r/min。发酵培养8d后,发酵液由浑浊变为澄清,上清液亮黄色,菌丝形态呈均匀颗粒状,菌丝生物量增加趋于平缓,最高可达11.5g/L。

高产多糖大球盖菇的ARTP诱变筛选及其菌丝培养条件优化

为获得优良的大球盖菇菌株,采用ARTP诱变处理大球盖菇孢子,通过检测诱变后的菌株菌丝生长势、拮抗作用及多糖含量,筛选菌丝生长快、多糖含量高的突变菌株;并对突变菌株菌丝多糖结构特征、红外光谱及菌丝液体培养条件进行分析。结果表明,在42株诱变菌株中,筛选得到5株生长势较好、遗传稳定,且与出发菌株有拮抗作用的突变菌株,其中菌株D1和D4的菌丝具有较高的生物量和多糖含量。D1菌株菌丝中的多糖颗粒均一、规则,粒径约为0.05μm,具有一般多糖的红外光谱特征;该菌株适宜的液体培养条件为孢子接种量8%、转速115 r·min-1、温度24℃、培养时间4 d,在此条件下菌丝生物量为56.82 mg。

不同灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2肝细胞损伤的保护作用

为了探讨不同灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2肝细胞损伤的保护作用,本文分析了7种不同灵芝菌株发酵菌丝体水提物对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护作用。利用乙醇诱导LO2细胞建立体外肝损伤模型,并以细胞存活率、谷丙转氨酶(Alanine Aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate Aminotransferase,AST)、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和丙二醛(Malondiadehyde,MDA)水平为指标考察灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护效果。结果表明,7种灵芝菌株的菌丝体水提物均具有不同程度的保护作用。综合比较,G0119与G0154菌丝体的水提物作用效果较优,相较模型组,LO2细胞存活率显著提高(P<0.05),细胞培养液中的ALT、AST活力显著降低(P<0.05),细胞内ROS水平显著降低(P<0.05),SOD活力、GSH含量显著升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05)。经相关性分析,发现水提物中多糖组分2的分子量大小与其保肝活性呈正相关,即分子量越大,活性越强。综上,灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导的体外肝损伤起到保护作用,并且G0119与G0154菌株的作用效果较优,其保肝作用与提取物中多糖组分的分子量大小相关。