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羊肚菌的研究进展

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安徽农业科学,Journal of 1ui A .Sci.2008,36(10):4054—4057 责任编辑刘月娟责任校对马君叶 羊肚菌的研究进展 朱林,程显好,田吉腾(鲁东大学生命科学学院.山东烟台264o25) 摘要综述了羊肚菌种类、分布、生态环境、形态特征、人工栽培技术、液体培养、营养成分、食用药用价值以及开发利用等方面的研究 进展。 关键词羊肚茵;生态环境;人工栽培;液体培养;营养成分 中图分类号¥646 文献标识码A 文章编号0517—6611(2008)10一O4054—04 II_eseareh Progress 011 Morchella ZHU Lin et al(College of Life Science,Ludong University,Yantai,Shandong 264O25) Abstract Research progress on Morchella about the species,distribution,ecotope,morphological characteristics,artificial cultivation,liquid culture, the nutrient coml ̄sitions,the edible and medicinal value and development and utilization ere.were summarized. Key words Morchella;Ecotope;Artiifcial cultivation;Liuqid culture;Nutirtional ingredient 羊肚菌(Morchella esculenta L.)又名美味羊肚菌,俗称羊 沙壤土、黄壤土等 。羊肚菌也常发生在火烧地上。火烧林 雀菌、包谷菌等,按Ainsworth分类系统隶属于子囊菌亚门 中,在被火烧过的杨、桦、松等树桩旁均曾发现过羊肚菌,而 (Ascomycotilm)、盘菌纲(Discomycetes)、盘菌目(Pezizales)、羊肚 且火烧次年是羊肚菌发生的旺期,第3年则明显减少l ’ 。 菌科(Morchellaceae)、羊肚菌属(Morchella)。羊肚菌具有极高 这表明羊肚菌能够在短时间内耐受高温。羊肚菌在火烧次 的营养价值和药用价值,是一类大型的食用兼药用真菌。由 年的大量萌发和烧后第3年的锐减则表明火烧可能为其提 于近年来国内外对羊肚菌的需求量和供应量不平衡,价格连 供特殊的营养源。羊肚菌生长要求的适宜pH值为6.3~ 年攀升。为此,笔者对近年羊肚菌的研究进展进行了综述。 7.5。有研究表明,羊肚菌对营养基质酸性的要求随培养基 1种类与分布 深度的增加而增大 。 据调查,全球羊肚菌属共有30多个种,分布于亚洲、欧 2.2气候 羊肚菌子实体的生长季节在每年的3~5月和8 洲、北美洲及大洋洲的一些地区,所以羊肚菌的分布是世界 ~9月,当时气温达10~2o℃,地表温度达12~24℃,月降水 性的。羊肚菌多分布在河边、山坡、峡谷、火烧林、公路边、树 量一般35~60 n硼_2I3 。所以,羊肚菌是在低温、高湿条件下 林中等生态位置。目前我国报道的羊肚菌种类有15种之 萌发子实体的。有研究表明,羊肚菌的野外发生条件主要取 多,分布于我国的西北、西南、华中、华北、华东、华南等 决于上年度11月的降雨量,而当年羊肚菌发生的迟早取决 地l卜 。表1列出了我国羊肚菌属的种类与分布地区一-3j。 于当年春季5 cm表层土壤温度是否稳定通过11.5℃_6 J。 表1中国羊肚菌属的种类及分布 3形态特征 "Fable 1 The sped and d ̄tifbutlon of Morchella in China 羊肚菌的菌丝体呈白色,有分隔,分隔处有缢缩,隔膜 上有孑L洞,多核,无锁状联合,异宗接合,常产生菌核(一种坚 硬的、无性细胞团,是羊肚菌的营养贮藏器官,在休眠阶段可 使其渡过不良的气候条件),尚未发现有分生孢子或其他无 性孢子出现。菌丝有短茸毛和颗粒状2种类型。颗粒状菌 丝可能是营养衰竭或不良外界条件的应变形态。 羊肚菌子实体的菌盖近球形或圆锥形,边缘全部与柄相 连,表面起伏成蜂窝状网棱纹,因其形状像羊肚而被称为羊 肚菌。菌柄内部空心,外面平整或有凹槽,颜色从灰白到深 褐色,子实体沿菌盖下陷部分生长。子囊呈圆柱形,每个子 囊含8个子囊孢子,单行排列,子囊之间有长的侧丝,子囊孢 子呈卯圆形l , 。 4人工栽培 4.1纯种的分离和培养 4.1.1用于羊肚菌母种的分离和移接的培养基。培养基 1_l :马铃薯200 L(煮汁),蔗糖20 L,琼脂2o L'蛋白胨 2生态环境 ’ 0.5 g/L,牛肉膏0.5 L'按常规制成斜面,接种后置于18~ 2.1土壤及植被 羊肚菌多生长在阔叶林或针阔混交林的 22℃培养,7 d左右菌丝可以长满斜面。 腐殖质层上。发生的土壤类型有黑壤土、山地灰褐森林土、 培养基2_l2_:黄豆芽300 g/L(煮汁),羊肚菌基脚土100 g/L(悬液),玉米粉100 g/L,麸皮40 L,蔗糖2o L,苹果50 作者简介朱林(1982一),男,山东龙口人,硕士研究生,研究方向:茵 物生态 g/L,磷酸二氢钾1 g/L,硫酸镁1 g/L,琼脂20 L。 收稿日期2008.O1.11 培养基3_l ·:小麦50 g/L、苹果渣50 L(煮汁),磷酸二 维普资讯 http://www.cqvip.com

36卷l0期 朱林等羊肚茵的研究进展 4055 氢铵2 L,氯化钾0.5 L,葡萄糖20 g/L,钾0.1 L,硫 酸亚铁0.01 g/L,琼脂20 g/L,硫酸镁0.05 L,pH值7.0~ 7.5。 菌的某些产物及羊肚菌的根际其他产物可抑制多种微生物 的生长,有利于羊肚菌形成菌核和子实体。在人工栽培中覆 盖一层林下腐殖质土或肥土有利于子实体的形成。此外,人 工栽培羊肚菌还应注意栽培季节和气候条件,最好采用浅层 4.1.2用于羊肚菌原种、栽培种的培养基。培养基AL ]:杂 木屑75%,黄豆粉5%,麸皮10%,玉米粉5%,石膏1%,糖 1%,林下腐殖质土2%,过磷酸钙1%,pH值自然。培养基 Bu J:棉籽壳70%,玉米芯20%,麸皮5%,羊肚菌渣2%,葡萄 糖1%,过磷酸钙1%,石灰1%,维生素B1 10 nw'kg。培养基 c_l3j:杂木屑65%,麸皮20%,松针粉10%,腐殖质土2%,葡 播撒的方式,覆土后最好覆盖一层塑料薄膜用以保温、保湿。 5羊肚茵茵丝体的液体培养 羊肚菌的人工栽培既要保证菌丝体充分的营养生长。形 成原基产生的营养生理条件,又要采取有效的诱导措施,诱 导有性生殖过程(子实体发生)。而目前对子实体的发生机 制还缺乏深入研究。所以,目前羊肚菌子实体的人工栽培尚 不能实现商业化大规模生产。羊肚菌子实体的获得受多种 萄糖1%,石膏1%,过磷酸钙1%,磷酸二氢钾0.1%,pH值 6.5~7.0。 4.2影响羊肚茵菌核形成的因素 许多研究者认为,羊肚 菌的生活史中有一个菌核阶段。它是形成子实体的必经阶 段。但并不是羊肚菌属中所有种都有菌核这一阶段I9J。赵 永昌等曾以羊肚菌、尖顶羊肚菌等5个菌种10个菌株为材 料,在l1种培养基中培养,观察其菌核的形成,结果表明不 同种菌核形成能力之间差异较大,其中以羊肚菌在l1种培 养基中长势较好,菌核形成能力也较强_J15_5。从人工栽培的 实际应用来看,目前分布最广、数量最多、应用最多的就是羊 肚菌。既然菌核是形成子实体的必经阶段,在人工栽培中促 进菌核的形成就显得非常重要。 4.2.1促进菌核形成的物质。氮源中磷酸氢二铵、酒石酸 铵(浓度均为0.2%),碳源中葡萄糖、甘露糖、甘露醇(浓度均 为5%),羊肚菌产地的土壤浸出液加木薯粉(浓度为5%),都 有利于菌核的形成 。陈慧群等报道,采用香樟油的樟渣 块也能促进羊肚菌菌丝生长和菌核形成 。 4.2.2有利于菌核形成的生态条件。一般,羊肚菌在10~ 30℃均能产核,但15~20℃是其产核的最适温度范 围【" 引。培养基DH值在5~7时最有利于菌核的形成【J8_。 在培养基中使用碱性的氮源有利于菌核的形成 。光照会 影响菌核的形成,避光培养有利于菌核的形成,因此在人工 栽培中应覆土 引。 4.3羊肚茵子实体的栽培 4.3.1栽培场所。李素玲等分别以苹果园、杨树林地以及 平菇房作为栽培场所进行对比试验,结果表明栽培效果以杨 树林地最好,苹果园次之,平菇房最差 。杨树林地效果最 好可能是因为它最接近羊肚菌的自然生长条件;苹果园也较 为适合,与杨树林地一样都具有半阴半阳的光照条件、较充 足的水源、较好的通气性。平菇房内难以形成半阴半阳的光 照条件且通风不好。因此,选择栽培羊肚菌的栽培场所一定 要考虑光照、水分、通气等条件。 4.3.2栽培原料及配方。李素玲等采用不同栽培料的配方 对羊肚菌 ¨菌株和黑脉羊肚菌 菌株进行对比试验,结 果表明能形成菌核和长出子实体的配方有添加草木灰的配 方、添加北芪渣的配方和添加杨树根土的配方3种_1 。在3 种配方中,以添加北芪渣的配方作为培养料最为理想。 4.3.3覆土栽培措施。覆土栽培有利于羊肚菌菌核和子实 体的形成。张宗周曾对羊肚菌根际土壤和根外土壤进行微 生物区系的分析,结果表明羊肚菌根际土壤的微生物数量明 显低于根外,但放线菌的数量却比根外多 1 。这说明放线 条件的,但是羊肚菌菌丝体的获得相对比较容易。菌丝 体不仅含有子实体的各种营养成分,还具有子实体独特的风 味,而且液体发酵可以进行工业化的连续生产,具有规模大、 菌丝体产量高、发酵周期短、生产效益高等优点【-21 J。 5.1液体培养基的优化 赵桂云等对羊肚菌菌丝体的液体 培养基配方进行了研究 J。研究结果表明,以黄豆芽300 g、 玉米面250 g、维生素B 0.002 0 g、水1 000 ml为配方的培养 基是适合羊肚菌生长的液体培养基配方。张松等发现羊肚 菌在麦麸酵母膏液体培养基中培养,尖顶羊肚菌在麦麸黄豆 粉液体培养基中培养,高羊肚菌在黄豆芽玉米粉液体培养基 中培养,可获得菌丝球多、大小较均匀、质量较高的液体菌 种,并且可缩短制种周期。张松等对尖顶羊肚菌液体培养基 质的研究表明,葡萄糖和蛋白胨最适浓度分别为200和10 L,菌丝在黑暗环境下生长良好。用胡萝卜酵母膏培养基 振荡培养形成的菌丝球多,菌丝生长量大[∞一 。 赵春燕等研究表明,羊肚菌在多种碳源上均能生长,说 明羊肚菌菌丝生长对碳源的要求并不严格,其中以葡萄糖和 玉米粉作为碳源的培养基中生长最好 一引。赵春燕认为, 供试羊肚菌菌丝在5种氮源的培养基中均可生长,其中菌丝 在以铵为氮源的培养基中生长最好,蛋白胨次之。而欧 超等认为,酵母粉和黄豆粉是很好的氮源。 5.2培养条件对茵丝体生长的影响 李洁等研究表明,供 试羊肚菌菌丝在10~30℃温度范围内均可生长 J。其中, 菌丝在低于15℃或高于30℃时生长很慢,在18~27℃时生 长较快,在24~25℃时菌丝生长最快。因此,羊肚菌菌丝生 长的最适温度为24~25℃。 光照强度对菌丝生长影响很大。羊肚菌菌丝适宜在黑 暗中生长。肖峰等认为,羊肚菌液体培养条件最优组合是温 度25℃,pH值6~8,光照65~310 1)【,最佳的碳氮比为 18:1【 。根据不同的研究文献,不同种的羊肚菌菌株所要求 的最适条件是不同的,但大体的适宜范围基本一致。 5.3羊肚茵茵丝体和多糖的深层发酵1958年Zuecs首次 在发酵罐内培养出羊肚菌菌丝体。20世纪60年代以后,美、 法等国开始大规模生产菌丝体l 。近年来,不断有羊肚菌 菌丝体深层发酵工艺条件的研究报道。欧超等研究表明,在 250ml三角瓶中装液量为100ml时,胞外多糖质量浓度最高, 但在装液量为120 ml时菌丝体生物量最高 J。装液量太高 时,虽然胞外多糖质量浓度较高,但单位体积的得率反而减 少。考虑到菌丝体生物量和胞外多糖的质量浓度,故装液量 维普资讯 http://www.cqvip.com

4056 安徽农业科学 20O8生 选择100ml。而Xu Hm等的研究表明,在4.71 d,24.82℃和 62.64 ml装瓶量的条件下,发酵羊肚菌的菌丝体胞外多糖产 量最高。李晓明等试验结果表明,随着瓶装量的增加,羊肚 菌的生物量也增加;瓶装量少,生物量也少,但装量过多,生 物量不会成比例增加,反会影响其振荡培养。对于这一问 题,刘士旺也曾报道过l3 。欧超等研究还发现,羊肚菌的 深层发酵在24 ,140 r/min的摇床转速,108 h的发酵时间 下最有利于羊肚菌菌丝量的增加 。李晓明等都认为,培 养基的氧化还原电位及其黏度都会对菌丝体产量产生影 响l ’一 。 6羊肚茵的化学成分 据报道,羊肚菌的营养成分很丰富,含有多糖、酶类、氨基 酸、吡喃酮抗生素、脂肪酸类等 3.10. 。从羊肚菌中分离纯化 出6种多糖,分别是MEP-SP1多糖(分子量为1115万Da,是由 木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖残基为重复单元组成的杂多 糖,主链包括 吡喃糖苷键,三者摩尔比29:24:61:39)、MEP-SP2 多糖(分子量213万Da,由甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖 通过 吡喃糖苷键连接的杂多糖,其摩尔比1 175:4 113:171: 168)、MEP-SP3多糖(分子量为414万Da,由木糖、葡萄糖、甘露 糖、果糖、阿拉伯糖和半乳糖残基构成,其摩尔比3 158:14 190:3 185:1 177:51 130:153)、杂多糖(由葡萄糖、甘露糖和果糖3种单 糖和海藻糖组成)、发酵液糖蛋白、半乳甘露聚糖(分子量为100 万Da,由甘露糖和半乳糖残基构成)。从羊肚菌中还分离出了 .谷氨酰转肽酶、羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、 葡萄糖苷 酶、 1,4_葡聚糖裂解酶、c1纤维素酶、CX纤维素酶、木聚糖酶、 漆酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等多种酶类。羊肚菌除了含有 常见的氨基酸外,还含有顺.3.氨基.L脯氨酸, 氨基.异丁酸、 2,4_二氨基异丁酸等稀有氨基酸,并且发现了一种新的氨基酸 Hl N2o2·HC1,记为MomheHine。羊肚菌脂肪酸类化合物有甘 油酯、亚油酸、油酸脂、棕榈酸、硬脂酸、十七烷酸、麦角甾醇和 5,7.二烯麦角甾醇等。羊肚菌中含有Zn、Na、As、Se、Mn、Ca等一 些微量元素。此外,羊肚菌中还含有色素类、醇和皂苷类等一 些物质。 7羊肚茵产品的开发和利用 7.1食用价值 羊肚菌肉质脆嫩,风味独特,营养丰富,是 一种高营养的美味食用菌。研究发现,羊肚菌的粗蛋白、粗 脂肪和灰分的含量都很高 一 。羊肚菌总氨基酸含量大大 高于一般食用菌,其中人体必需氨基酸含量很高,必需氨基 酸占总氨基酸的49%,且每种必需氨基酸基本接近FAO/ WHO推荐的模式,是优质的蛋白源。羊肚菌的不饱和脂肪 酸含量也较高。此外,羊肚菌中还发现抗氧化剂,能起到一 定的抗氧化作用。羊肚菌的矿物元素含量丰富、种类齐全, 人体必需的钾、磷、钙等常量元素含量很高,人体必需的微量 元素Fe、Mn、Zn等含量也很高。因此,羊肚菌具有较高的营 养价值。 7.2药用价值 中医认为,羊肚菌性平,味甘寒,无毒,具有 益肠胃、消化助食、化痰理气、补 肾、壮阳、补脑、提神之功能, 主要用来治疗脾虚滑泻、气虚多痰、消化不良、体虚等症。现 代医学研究发现,羊肚菌有降血脂、调节免疫、抗疲劳、抗辐 射、抗肿瘤作用,能减轻癌症患者放化疗所引起的毒副作用。 在免疫调节方面,羊肚菌是一种有效的免疫调节剂,能增强 小白鼠体液免疫功能,增强小鼠腹腔巨噬细胞吞噬功 能 I3 羊肚菌具有抗心血管疾病及抗肿瘤药物活性。从 子实体纯化出比阿司匹林高2~3倍的血小板集落抑制因 子,还发现羊肚菌有3种多糖具有比较明显的抗细菌、抗放 线菌活性 ∞ 。吴映明等试验结果表明,羊肚菌提取液既 能加强正常小鼠胃肠蠕动,有类似胃肠促动药的作用,又能 抑制小鼠因新斯的明负荷引起的胃肠功能亢进,有助消化和 止泻的作用 。 7.3羊肚茵产品的开发 屠雅铣等对羊肚菌的食品毒理学 安全性进行了研究,发现羊肚菌作为保健食品的原料或辅料 是安全可行的 J。这为羊肚菌作为原料在保健食品中应用 提供了依据。孙晓明等开发了具有免疫调节和抗疲劳双重 功效的羊肚菌胶囊 J。龙正海报道了以羊肚菌为调味品, 将其菌丝体加工成食品,以及用羊肚菌在麦芽汁、大豆汁中 发酵后制成保健饮料 加 。日本学者发现从羊肚菌中可得到 黑色素形成的抑制剂,据此开发出具美白效果的化妆品。 羊肚菌的色素成分还可以用于医药、化工、纺织等行业 。 8研究展望 由于羊肚菌具有较高的食用药用价值,其子实体栽培技 术尚不成熟,而天然资源有限,导致供需不平衡,市场价格居 高不下。为解决这一问题,除了要合理保护、利用、开发天然 资源,如调查新的羊肚菌资源,对国内羊肚菌进行资源调查、 分类方面的研究,开展羊肚菌的分子分类学研究和分子地理 学的研究等,还需要深入研究羊肚菌的人工栽培技术,实现 其工业化和商业化的生产。另外,对羊肚菌活性成分的研究 还有待深入。羊肚菌化学成分和药理作用的深入研究有助 于提取、开发和利用羊肚菌的有效成分,特别是其中的抗癌、 抗肿瘤物质,开发系列食品、保健食品和药品、化妆品。 参考文献 [1]李树森,陈,又 百万,等,秦巴山区羊肚菌种类和生境调查初报 [J],食用菌学报,20O7,14(1):30—31, [2]任桂梅,张少刚,羊肚菌的研究进展[J].延安大学学报:自然科学版, 1999,l8(1):57—64. [3]谢占玲,谢占青.羊肚菌研究综述[Jj.青海大学学报:自然科学版, 20O7,25(2):36—40, [4]KEIINIER,HARALD,cAJ EN RENKER,d a1.species div ty ̄thin the rc^砒 ̄culenm group(Asc0rHyc0ta:Morehenaeeae)iIl C,enmny and Fran ̄J].Ol ̄anisIrlS v∞ &Ev0l血∞,2O05,5(2):lOl—lo7. [5]PIIZDAVID,NANCY S w,CAROL M c,e【al,P u商曲and div∞ d morel rmshroxr ̄in healey,burned,and inseet-&umged forests d n Ⅱ 一 em [J],FewestEcology andManagement,2OO4,19 ̄(1/3):367—386. [6]i炎峰,胡加如,汪凯华,羊肚菌野生生态条件调查研究[J].食用菌,  ̄999(6):2. [7]邹方伦,潘高潮,周庆珍.羊肚菌种类,生态及成份的初步研究[J].贵 州农业科学, ̄996(1):29—32. [8]董爱荣,吴庆禹,何力,等.羊肚菌的生物学特性[J].东北林业大学学 报,2OO2,3O(4):28—30. [9]金若忠.羊肚菌研究进展综述[J].林业科技通讯, ̄997(4):21—24. [1O]李华,包海鹰,李玉.羊肚菌研究进展[J].菌物研究,2OO4,2(4):53一 印. [11]朱斗锡,何荣华.羊肚菌人工与野生营养成分化验比较[J].中国食用 菌,2OO2,2l(2):33. [12]杨绍彬,牛志涛,吴林风.羊肚菌菌种营养基质的研究Ⅲ.食用菌,  ̄998(1):6—7. [13]李峻志,雷萍,孙悦迎.羊肚菌子囊果栽培工艺研究Ⅲ.食用菌,2001 (4):23—26. [14]李素玲,尚春树,刘虹.羊肚菌子实体培育研究栅匣[J].中国食用菌, 2OOO,l9(1):8一l0. [15]赵永昌,王芳,吴毅歆.羊肚菌菌核的形成研究[J].中国食用菌, 维普资讯 http://www.cqvip.com

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