羊肚菌研究進展
陳向東朱戎蘭進。(中國醫學科學院中國協和醫科大學藥用植物研究所,北京,100094)
摘要:
本文綜述了近些年來羊肚菌成分、培養技術、細胞水平及生化與分子生物學等方麵的研究進展。關鍵詞:
羊肚菌;成分;培養技術;細胞;生化與分子生物學羊肚菌隸屬於子囊菌亞門、盤菌綱,盤菌目、羊肚菌科。羊肚菌以其菌蓋表麵生有許多小凹坑,外觀極似羊肚而得名。它是一種野生名貴食藥用菌,最早收載於李時珍《本草綱目》。中醫以羊肚菌子實體入藥。其性平、味甘寒,無毒,具有益腸胃、消化助食、化痰理氣、補腎、壯陽、補腦、提神之功能。研究發現羊肚菌有降血脂、調節免疫、抗疲勞、抗放射、抗腫瘤作用,並能減輕癌症患者放化療引起的毒副作用。羊肚菌在國際市場上供不應求,且價格居高不下。因此人工栽培羊肚菌一直是食用菌界最感興趣的課題之一。雖然人們已對羊肚菌的分類、分布、生態和栽培做了大量的研究,但羊肚菌子實體至今仍不能進行大規模的商品化生產。為了加快這一名貴食藥用菌的開發,筆者就近年來國內外羊肚菌若幹研究現狀做一綜述,以供廣大研究者參考。
1.羊肚菌的成分
粗柄羊肚菌子實體的營養成分分析測定結果為:粗脂肪的含量3.82%,由4種脂肪酸組成,其中亞油酸占56.0%,油酸28.41%,硬脂酸2.02%,軟脂酸13.54%。不飽和脂肪酸含量占優勢,是羊肚菌具有藥用價值的重要原因之一。蛋白質含量22.06%,含19種氨基酸,其中含有8種人體必需氨基酸,並且含量豐富,占氨基酸總量的47.47%,高於一般食用菌25%~40%的水平。此外,羊肚菌中還含有幾種稀有氨基酸,如C—3—氨基—L—脯氨酸、α—氨基異丁酸、2,4—二氨基異丁酸,這是羊肚菌風味獨特奇鮮的主要原因。對粗柄羊肚菌的菌蓋、菌柄及液體培養菌絲中的可溶性蛋白質組分及氨基酸含量進行了測定和分析後發現菌絲的可溶性蛋白含量最高,菌蓋次之,菌柄居第三位,而蛋白質種類則正好相反;菌絲中必需氨基酸含量最高,鮮味氨基酸以菌蓋中最高,尤其是穀氨酸含量明顯高出菌柄和菌絲,而甜味氨基酸則三者相差不大。
羊肚菌除含有豐富的多糖、蛋白質和脂肪酸外,還含有鈣鋅等多種礦物質和微量元素以及VitB1、VitB2等多種維生素。Bouillant從羊肚菌中分離到幾種抗菌、抗病毒的活性成分,Tomita從子實體裏提純分離到血小板集落抑製因子(其效價比阿斯匹林高2~3倍)。魏芸等從羊肚菌發酵液中分離到羊肚菌多糖MEP—SP1、MEP—SP2、MEP—SP3。MEP—SP1的分子量約為11500,是一種由木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖殘基為重複單位組成的雜多糖,其主鏈包括β—吡喃糖苷鍵;MEP—SP2的分子量為23000,由甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖殘基為重複單位組成,其主鏈包括α—吡喃糖苷鍵;MEP—SP3的分子量為44000,由木糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖和半乳糖殘基為重複單位組成。王小雄從尖頂羊肚菌菌絲體中分離出一種新化合物,命名為羊肚菌三醇,此化合物存在一個異戊烯基側鏈,與C4相連且為β構型。
2.培養技術的研究
子實體的獲得受多種條件的限製,液體發酵可以進行工業化連續生產,具有規模大,產量高,發酵周期短,生產效益高的優點。1958年J.Sguecs首次在發酵罐內培養出羊肚菌菌絲球,導致了美、法等國的大規模羊肚菌菌絲工業化生產。多年來科研工作者致力於摸索有利於建立菌絲體生物量及最佳發酵工藝條件,不斷改進風味、營養成分和有效成分,已取得了豐碩的成果。張鬆以200rpm、25~27℃為培養條件,發現羊肚菌在麥麩酵母膏液體培養基(麥麩5%,酵母膏0.2%,蛋白腖0.1%,葡萄糖2%,MgSO40.1%,KH2PO40.1%),尖頂羊肚菌在麥麩黃豆粉液體培養基(麥麩4%,黃豆粉1%,葡萄糖2%,MgSO40.1%,KH2PO40.1%),高羊肚菌在黃豆芽玉米粉液體培養基(黃豆芽2%,玉米粉1%,黃豆粉1%,葡萄糖2%,MgSO40.1%,KH2PO40.1%)上培養,可獲得菌絲球多,大小較均勻,質量較高的液體菌種,並可縮短製種周期。若要提取羊肚菌菌絲中糖分,則應將高羊肚菌培養在麥麩蛋白腖液體培養基(麥麩5%,蛋白腖0.2%,葡萄糖2%,MgSO40.1%,KH2PO40.1%)上。
劉士旺等摸索了羊肚菌液體培養條件以及對培養基進行了篩選,結果表明PYG培養基(含0.1%酵母提取物的PDA)合適的液體培養條件是:25100rpm,裝量100ml/500ml三角瓶,加10粒玻璃珠,pH7.5。正交實驗篩選的搖瓶培養基組成為麥芽汁50%,玉米粉1.5%,酵母提取物0.5%,蔗糖1.5%。以此培養基為基礎,篩選出4種生物量較高的液體培養基。趙良啟等則研究了圓錐羊肚菌液體發酵的條件。對於固體發酵,韓建榮報道:羊肚菌、尖頂羊肚菌、黑麥羊肚菌和皺柄羊肚菌在玉米粉培養基或馬鈴薯粉培養基上進行固體發酵時,菌絲生物量之間無顯著差異。4種羊肚菌中,尖頂羊肚菌的降解澱粉能力最強。在培養基中添加鈣離子和氮源以及將發酵時間從15天延長到25天均能顯著提高羊肚菌的菌絲生物量、α—澱粉酶活力和澱粉降解率。在添加10%黃豆粉、0.1%氯化鈣,25℃發酵25天的玉米粉和馬鈴薯粉的發酵產物中,尖頂羊肚菌對玉米粉的降解率達到74.2%,對馬鈴薯澱粉的降解率達到79.8%。