食用菌多糖结构与功能研究进展

食用菌具有较高的营养价值和功能价值,多糖作为食用菌最主要的活性成分之一,不仅能够为机体供给能量,而且可以参与生物合成反应及细胞的各项生命活动。大多数食用菌多糖是α-葡聚糖、β-葡聚糖、混合α,β-葡聚糖,以及由果糖、半乳糖、甘露糖等多种单糖组成的杂多糖,其中,β-葡聚糖是食用菌中最具生物活性的多糖。食用菌多糖具有多种生物活性。为了为食用菌多糖在功能性食品中的应用提供理论基础,综述了食用菌多糖的结构及其抗氧化、抗衰老、调节免疫、抗炎、抗肿瘤、降血糖、降血脂、抗病毒、抗辐射、抗突变、抑菌、抗疲劳、抗凝血等方面的功能及机理,并对其进行了展望。

甘露醇对草菇继代菌株生产性状和ROS清除能力的影响

【目的】研究甘露醇对草菇继代菌株的生产性状和活性氧(ROS)清除能力的影响,探索一种简便、有效的草菇退化菌种复壮方法。【方法】以笔者课题组前期获得的组织分离继代菌株T6、T12、T19为试验菌株,T6为连续继代6次,T12为连续继代12次,T19为连续继代19次;草菇原种V844(T0)为商业栽培种。将传统马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)中的葡萄糖替换为等质量的甘露醇,进行菌丝生理性状测定;在栽培基质中添加甘露醇,测定子实体农艺学性状;以硝基四氮唑蓝(NBT)染色、超氧阴离子(O_(2))、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量反映活性氧(ROS)积累;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定抗氧化酶基因表达量;利用试剂盒测定抗氧化酶活力;通过菌丝染色法测定细胞核数量和线粒体膜电位;利用高效液相色谱仪(HPLC)测定菌丝能量指标。【结果】甘露醇处理对未退化菌株T0、T6的影响不显著,但能有效恢复草菇退化菌株T12、T19的生产性状和ROS清除能力。甘露醇使T12、T19的菌丝生长速度分别提高31.46%、20.99%,菌丝生物量分别提高97.33%、76.36%;使T12的生产周期缩短12.24%,生物学效率提高17.97%,恢复至T0水平;并使退化严重、失去出菇能力的T19重新长出子实体。同时,甘露醇使T12、T19的Cu/Zn超氧化物歧化酶基因(Cu/Zn-sod)相对表达量分别上调24.64%和61.54%,Mn-sod2相对表达量分别上调19.76%和267.09%,谷胱甘肽过氧化物酶基因(gpx)相对表达量分别上调25.67%和55.82%,并使SOD活力分别提高10.79%和72.32%,GPX活力分别提高16.98%和103.85%;使T12、T19中的ROS积累量显著降低,T12、T19中的O_(2)含量分别下降35.96%和41.62%,H_(2)O_(2)含量分别下降14.44%和18.26%;并使T12、T19的细胞核数目和线粒体膜电位显著增加;使T12、T19中的ATP含量分别提高17.08%和14.55%,EC值分别提高4.52%和0.92%。【结论】甘露醇能显著提高草菇退化菌株T12、T19的抗氧化能力和线粒体功能,并有效恢复其生产性状。

浅析羊肚菌稳产高产相关的科学技术问题

六妹羊肚菌(Morchella sextelata)、梯棱羊肚菌(M.importuna)和七妹羊肚菌(M.eximia)在我国已经实现商业化栽培,但依然无法稳产高产。笔者明确指出羊肚菌栽培面临的风险,剖析羊肚菌在遗传多样性、性亲和模式与生活史、菌核及菌霜生物学功能、营养吸收与转运机制、环境作用机制等方面需要研究的基本科学问题,明确羊肚菌在菌种质量管理、栽培场地适宜性评价、生长环境调控、田间精细管理等方面亟待突破的技术难题,阐述羊肚菌稳产高产栽培理论及关键技术的研究方向和目标。

林下大球盖菇高效栽培技术

栽培大球盖菇能够高效利用稻草、稻壳、麦草、玉米秸秆、阔叶树木屑等农林废弃物,栽培技术相对简单,且产量高、效益好,很多地方将大球盖菇作为特色经济作物。林下种植大球盖菇,不仅可以利用树冠遮阴,减少设施成本,而且能够以林养菌、以菌促林,栽培后的菌渣可直接返田,提高土壤肥力,减少化肥使用,实现生态循环农业,是未来发展新模式之一。本文从生产季节、林下栽培模式、栽培技术等方面阐述林下大球盖菇高效栽培技术,以期为种植户提供参考。

食用菌栽培发展历程

回顾食用菌从野生、人工干预到人工栽培的发展历程,介绍食用菌栽培方式和栽培模式,总结中国为世界食用菌产业发展作出的贡献,展望食用菌栽培发展的方向。

杏鲍菇菌渣代料栽培对姬松茸不同潮次产量及品质的影响

为探究杏鲍菇代料栽培姬松茸的适宜比例,通过床栽试验研究了杏鲍菇替代不同比例稻草对姬松茸J2和J37菌株不同潮次子实体产量、营养品质的影响。结果表明:随着替代比例的增加,姬松茸J2和J37子实体产量呈现先升后降的变化趋势,替代比例为30%时产量最高,姬松茸J2产量可达2.038 kg·m^(-2),姬松茸J37产量可达2.267 kg·m^(-2)。两种姬松茸子实体产量主要集中于第一潮和第二潮,且杏鲍菇菌渣替代栽培处理前两潮产量占比均高于传统栽培配方。随着潮次增加,姬松茸J2和J37子实体中多糖、粗蛋白和氨基酸的质量分数总体呈降低的趋势,但杏鲍菇菌渣替代处理多糖、粗蛋白和氨基酸质量分数随潮次增加降低的幅度小于传统栽培配方。杏鲍菇菌渣替代处理姬松茸子实体中粗蛋白、氨基酸和多糖的质量分数分别比传统栽培配方提高2.42%~10.44%、4.09%~12.00%和11.07%~23.70%,其中替代比例为30%时营养品质最优。从生产成本分析,杏鲍菇菌渣替代可降低姬松茸栽培原料成本35.08%~54.00%。研究表明,适宜比例的杏鲍菇菌渣和养殖场垫料组合代料栽培姬松茸的产量和品质优且不同潮次间相对稳定,而且该方式可以有效降低栽培材料的投入成本,综合效益比较高。

香菇菌糠中木质纤维素的挤压降解及结构表征

为开发香菇(Lentinus edodes)菌糠的新型加工处理方式,促进其高效转化利用,以香菇菌糠为研究对象,采用范式抽提法、傅里叶变换红外光谱法、X-射线衍射法和光学显微成像对经挤压处理香菇菌糠的木质纤维素含量、木质纤维素官能团、纤维素相对结晶度和纤维形态变化进行分析。结果表明,香菇菌糠经过挤压处理后木质纤维素各组分均有不同程度减少,40%水分挤压和50%水分挤压后木质纤维素含量分别降低了13.863%、11.264%,纤维素含量分别降低了19.003%、16.630%,综纤维素含量分别降低了17.357%、11.343%,木质素含量分别降低了6.574%、11.099%,纤维素相比半纤维素、木质素呈现出更快的降解速度;与50%水分挤压相比,40%水分挤压对半纤维素、综纤维素的降解作用更显著,降解率分别提高了12.131%、6.783%。傅里叶变换红外光谱显示,木质纤维素的红外光谱特征官能团主要吸收峰的位置未发生改变,但吸收峰特征及强度发生变化,表明挤压处理对香菇菌糠中木质纤维素各组分有降解作用,其中半纤维素在低水分条件下更易发生降解,与木质纤维素各组分的挤压降解规律一致。挤压前后的香菇菌糠均具有典型的纤维素X射线衍射特征,挤压后纤维素结晶区被破坏,40%水分挤压和50%水分挤压后纤维素相对结晶度分别降低了21.10%、18.00%。纤维长度、宽度及长宽比呈现出降低趋势,经显微镜观察,挤压后香菇菌糠纤维壁及内腔进一步遭到破坏,膨松状态片状结构明显增多增大。因此,挤压处理可有效降解香菇菌糠木质纤维素,破坏其生物质结构,使得红外光谱吸收峰、纤维素结晶度及纤维形态发生改变,其中,40%水分挤压的降解作用更佳。

新疆野生巴尔喀什蘑菇子实体多糖的提取与脱色工艺

【目的】研究新疆野生巴尔喀什蘑菇子实体粗多糖提取及多糖脱色工艺,为新疆野生巴尔喀什蘑菇多糖的纯化及深度开发提供理论依据和技术支持。【方法】采用热水提醇沉法提取巴尔喀什蘑菇子实体粗多糖,研究提取温度、时间、次数对巴尔喀什蘑菇多糖得率的影响;选择脱色时间、脱色温度、活性炭和H_(2)O_(2)含量为影响因子,以多糖脱色率为研究指标,采用正交试验优化巴尔喀什蘑菇多糖脱色工艺,确定最佳脱色工艺条件。【结果】热水提醇沉法提取巴尔喀什菇子实体粗多糖的最佳工艺条件:提取时间6 h、提取温度60℃、提取次数2次,在此条件下巴尔喀什菇子实体粗多糖得率为15.6%。活性炭最佳脱色工艺为活性炭用量25%、脱色温度60℃、脱色时间45 min、pH值3,在此条件下脱色率为80.4%;双氧水最佳脱色工艺为H_(2)O_(2)含量10%、脱色温度60℃、脱色时间3 h、pH值9,在此条件下脱色率为86.23%。【结论】利用热水提醇沉法提取巴尔喀什蘑菇粗多糖工艺具有实际应用价值。H_(2)O_(2)脱色法和活性炭脱色法对巴尔喀什蘑菇多糖的脱色效果受不同工艺条件的影响差异较大,H_(2)O_(2)脱色率比活性炭脱色率高,是巴尔喀什蘑菇多糖脱色的可行方法。

双孢蘑菇As2796菌株气生与贴生菌丝遗传差异的转录组分析

【目的】挖掘双孢蘑菌落形态变化可能涉及的重要基因,为双孢蘑菇种质资源评价、新品种选育提供科学依据。【方法】以双孢蘑菇主栽品种As2796为试验菌株,收集同一平板上生长的贴生与气生菌丝,提取样品的RNA进行转录组测序分析。【结果】通过转录组分析,A601(As2796气生组)与A602(As2796贴生组)共鉴定出965个差异表达基因(DEGs)。GO富集分析结果表明,在真菌细胞壁组成方面有疏水蛋白相关的DEGs富集,其中AGABI2DRAFT_13655、AGABI2DRAFT_136569、AGABI2DRAFT_193057属于ABH3蛋白基因家族,在气生菌丝的表达水平显著高于贴生菌丝,可能与气生菌丝的产生有关。研究还发现了疏水表面结合蛋白A(HsbA)相关基因AGABI2DRAFT_194662在气生菌丝中FPKM表达水平为0,在贴生菌丝中为10.24。通过对DEGs进一步分析,富集到8个可能与脂酶同工酶相关的DEGs,气生菌丝中这些基因的表达水平显著高于贴生菌丝。SNP/InDel分析结果表明,As2796气生组SNP数为110601,贴生组SNP数为111188,单核苷酸变异中,C:G>T:A的变异次数较多,共筛选出2374个共同InDel。【结论】成功获得双孢蘑菇不同形态菌丝的转录组数据,并从中挖掘出潜在的相关基因和SNP位点,为双孢蘑菇相关分子标记开发及辅助育种提供参考。

贵州红托竹荪和冬荪的品质评价

为分析贵州红托竹荪和冬荪的品质差异,本研究采用营养成分精准定量方法分析了红托竹荪和冬荪的34种营养成分,并基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱的非靶向代谢组学技术比较了红托竹荪和冬荪的差异代谢物。结果表明,红托竹荪中L-麦角硫因、麦角甾醇、总膳食纤维、铁含量较高,其蛋白中必需氨基酸含量(342.2 mg/g)更接近联合国粮食及农业组织/世界卫生组织模式值;冬荪中可溶性糖、钙、蛋白质含量较高,其中检出的海藻糖、甘露醇、甘露糖、葡萄糖的总含量(450.8 mg/g)远高于红托竹荪(114.7 mg/g)。利用多元统计分析,从红托竹荪和冬荪代谢物中筛选出388个差异代谢物,主要包括脂质类化合物145个、氨基酸类化合物38个、糖类化合物17个。与红托竹荪相比,冬荪中有126个代谢物下调,262个代谢物上调,主要的差异代谢物是风味前体物质或风味物质,与红托竹荪和冬荪的风味密切相关。本研究较为系统地评价了红托竹荪和冬荪中营养成分和代谢物差异,可为红托竹荪和冬荪的品质分析及功能成分挖掘提供数据基础。

卵孢长根菇液体发酵培养基配方优化

以卵孢长根菇菌株H1为试材,以菌丝生物量为主要评价指标,在碳氮源单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计对影响卵孢长根菇液体发酵培养生物量的主效因素进行筛选,通过最陡爬坡试验及Box-Benhnken响应面法对卵孢长根菇液体发酵培养基成分进行优化,以期获取优良液体菌种,为工厂化大规模生产卵孢长根菇提供保障。结果表明,适合卵孢长根菇的最适碳源为玉米粉,最适氮源为豆粕粉。当摇床转速150 r/min、培养温度为25℃时,优化后卵孢长根菇液体发酵培养基成分为葡萄糖25.8 g/L、玉米粉26.0 g/L、KH_(2)PO_(4)1.0 g/L、豆粕粉1.5 g/L、酵母粉1.0 g/L、MgSO_(4)0.4 g/L、维生素B1(VB1)0.01 mg/L,其卵孢长根菇菌丝生物量可达23.2 g/L。与常规培养基对比,培养周期缩短3 d,菌丝活力更高。

暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶最适温度及最适初始pH研究

以20113和21014暗褐脉柄牛肝菌菌株为试材,采用刚果红、卢戈氏碘液变色圈法,研究了温度、pH对暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶能力的影响,以期为研发暗褐脉柄牛肝菌淀粉高效利用方案提供参考依据。结果表明:刚果红变色圈试验中,随着温度升高,菌丝生长速率、淀粉水解酶指数逐渐升高,并在28℃达到最大值,随后逐渐下降;卢戈氏碘液变色圈试验中,随着温度升高,菌丝生长速率、淀粉水解酶指数逐渐升高,并分别在30℃和28℃达到最大值,随后逐渐降低;随着初始pH逐渐升高,淀粉水解酶指数逐渐升高并在pH 6.5时达到最大值,pH 7.0~8.0变化不显著;随着pH升高,21014菌株生长速率逐渐降低,20113菌株生长速率无显著变化。综上,暗褐脉柄牛肝菌产淀粉水解酶最适宜温度为30℃,最适初始pH为6.5。

异宗配合食用真菌双核体和单核体相关概念辨析

回顾双核体和单核体在食用真菌中的研究历程,明晰其应用范围,详解有性单核体和无性单核体的形成方式,阐明双核体特有的离配和再配生物学现象;运用核相交替和核相互换两个基本概念,描述双核体和单核体之间通过有基因重组和无基因重组发生转换的两种路径;阐述交配过程中双核体和单核体承担的雄性角色和雌性角色等性角色,以及可能存在的雄性竞争和雌性挑选等性选择。厘清双核体和单核体相关概念,激励相关研究者能够围绕双核体生物学蕴藏的科学问题展开独立的思考和积极的探索,以促进我国食用真菌学科的建设。

一株黄色大球盖菌株的选育及菌丝生长特性

以在辽宁省锦州市义县大球盖菇种植基地发现红褐色大球盖菇的黄色变异子实体为试材,采用组织分离获得纯菌丝体后,进行初筛、复筛、中间试验和示范栽培的选育方法,以期获得新的大球盖菇种质资源,为大球盖菇的开发利用提供参考依据。结果表明:该试验选育出1株性状优良的黄色大球盖菇菌株“辽金球盖菇1号”,拮抗试验和ISSR分子标记验证表明“辽金球盖菇1号”与出发菌株具有明显的遗传差异,是区别于出发菌株的新菌株。该菌株菌盖金黄色,子实体单菇质量25~90 g;菌丝生长最适温度为25℃,最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为大豆蛋白胨,最佳无机盐为磷酸二氢钾。

食用菌遗传连锁图谱研究现状

综述食用菌遗传连锁图谱构建方法,总结香菇(Lentinula edodes)、双孢蘑菇(Agaricus bisporus)、金针菇(Flammulina filiformis)、侧耳属(Pleurotus)等食用菌遗传连锁图谱构建情况,梳理食用菌遗传连锁图谱的应用,分析存在问题,并进行前景展望,以期为食用菌遗传育种研究提供参考。

食用菌菌渣资源化循环利用的研究进展

综述了近年来菌渣在无土栽培、土壤肥料、环境修复剂、动物饲料、生产新能源、活性物质的提取等方面的利用现状,以及菌渣资源化循环利用途径,并指出了菌渣在循环利用过程中存在的问题,以期为菌渣再循环利用技术的进一步研究提供参考。

15种常见食用菌营养成分分析及评价

为研究不同种类食用菌的营养价值,对15种常见食用菌干品中的蛋白质、多糖、氨基酸以及矿质元素含量进行检测分析。结果表明,15种食用菌蛋白质含量(w,后同)为8.49~32.30 g·100 g^(-1),粗多糖含量为7.76~40.21 g·100 g^(-1),K含量为1.12~3.58 g·100 g^(-1),P含量为0.28~1.44 g·100 g^(-1),Zn含量为0.0018~0.0123 g·100 g^(-1),Ca含量为0.0058~0.6240 g·100 g^(-1)。15种食用菌中总氨基酸含量为5.81~23.76 g·100 g^(-1),其中羊肚菌最高;平菇的氨基酸比值系数评分为77.97,氨基酸组成最均衡;谷氨酸(Glu)和天冬氨酸(Asp)含量比较丰富,蛋氨酸(Met)含量相对不足。除牛肝菌的第一限制氨基酸为亮氨酸(Leu)外,其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met。主成分分析和聚类分析表明,食用菌营养组成和含量与其种类相关。

早熟香菇新品种冀香E36的选育

冀香E36是以早熟硬质香菇0912和早熟肉厚香菇JXB5为亲本,通过单孢杂交选育的广温型早熟香菇新品种。菌丝洁白、细密,分解木质素、纤维素、半纤维素能力强;菌龄80 d(天)左右,昼夜温差6℃以上即可出菇,平均原基数20.3个,出菇温度8~29℃,最适出菇温度12~23℃;子实体散生,菌盖浅褐色,平均直径56.6 mm、厚度29.2 mm,纵切面球形,菌柄较短,菌肉紧实、口感细腻;平均单菇质量19.2 g,生物学效率98%~115%,适宜河北省及相似地区袋料栽培。

利用代谢组学分析红汁乳菇-马尾松菌根苗根系分泌物

为探究红汁乳菇(Lactarius hatsudake)与宿主共生后菌根苗根系分泌物中促进红汁乳菇生长及菌根合成的潜在物质,利用非靶向代谢组(LC-MS/MS)分析红汁乳菇-马尾松菌根苗与马尾松非菌根苗的根系分泌物。结果表明:与马尾松非菌根苗相比,红汁乳菇-马尾松菌根苗根系分泌物在正、负离子模式下的差异代谢物共有352种,其中315种显著上调,37种显著下调;差异代谢物主要分布在代谢途径、抗生素生物合成、赖氨酸降解、次生代谢产物生物合成等28条通路中;差异代谢物2-异丙基苹果酸、磷酸、UDP-N-乙酰葡糖胺、茉莉酸、甲羟戊酸等参与多条代谢通路,可能在红汁乳菇-马尾松菌根形成中起重要作用。选取的9种差异显著代谢物中,1 mg·L^(-1)的D-天冬氨酸、DL-精氨酸、脱硫生物素、脱落酸对红汁乳菇JH5菌丝生长具有促进作用;1 mg·L^(-1)脱硫生物素、烟酸、脱落酸对红汁乳菇-马尾松菌根形成有促进作用。本研究可为红汁乳菇-马尾松菌根苗的高效培育提供参考。

不同氮含量对大球盖菇菌丝生长和碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响

通过研究液体培养时不同氮含量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)对菌丝生长、碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响,筛选大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)菌丝生长最适氮源。结果表明:豆粕粉是大球盖菇菌丝生长最适氮源。氮含量为0.6%时,菌丝生长速度最快。在实验范围内,对照(氮含量为0)的亚硝酸盐还原酶活性较高,1.2%氮含量的天冬酰胺合成酶活性较高,0.6%氮含量的谷氨酸合酶活性最高;0.6%氮含量的内切β-1,4-葡聚糖酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性较高;0.6%氮含量的谷氨酸合酶基因表达量最高,1.2%氮含量的谷氨酸脱氢酶基因表达量较高;对照的β-1,3-葡聚糖酶基因和半纤维素酶基因表达量均最高。研究结果可为大球盖菇液体菌种开发和应用提供参考。