中华寺灵芝引种驯化栽培及主要营养成分评价
作者:李鑫龙,赵 鑫,吴 杰,李艳辉,宁 伟
作者单位:(沈阳农业大学园艺学院辽宁省重点实验室,辽宁 沈阳 110161)
《时珍国医国药》 2009年 第9期
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【摘要】
用田间试验与实验室分析结合方法,对中华寺灵芝人工驯化栽培进行研究,确定了较好的栽培环境条件;并在相同条件下将几个主要生态指标与南韩赤芝做比较,发现中华寺灵芝的平均产量比南韩赤芝高25%、菌柄长高出72.9%、单株产粉量高出43.68%,确定了中华寺灵芝的品质优势和驯化栽培的意义。同时将中华寺灵芝中多糖、氨基酸等营养成分与南韩品种进行成分分析比较,结果发现中华寺灵芝中多糖含量比南韩赤芝高15.4%、氨基酸含量高44%,确定了其营养价值。
【关键词】 灵芝; 引种驯化; 生长发育; 营养成分
灵芝是担子菌纲多孔菌科(Polyproraceae)灵芝属(Ganoderma)真菌赤芝Ganoderma lucidum(Leyss.exFr.)Karst.和紫芝Ganoderma aponicum(Fr.)Lloyd.的总称,具有扶正固本、健脾和胃、补益精气的功能。灵芝及其孢子的主要生物活性物质为灵芝多糖、硒、氨基酸、蛋白质、脂肪和多种矿质元素等,是灵芝发挥功效的主要物质成分基础,其含量的高低,直接决定了灵芝及灵芝孢子的药效,因此合理的驯化与种植本地区野生灵芝,确定最佳栽培条件及灵芝的主要成分评价成为了本试验的主要目标。同时将本实验中人工引种驯化的中华寺灵芝与栽培品种南韩赤芝在生长发育和营养成分两方面进行比较,以确定中华寺灵芝的品种优势及药用价值。
1 材料
试材ZHZ01选于辽宁省沈阳市东陵区王滨乡中华寺村的野生灵芝生态型。该灵芝是经过近七年时间人工驯化栽培,由野生灵芝经过比较、筛选及引种栽培最后选出的产量高,产粉量大的灵芝生态型;对照CK品种为南韩赤芝108。
2 方法
2.1 中华寺灵芝人工驯化栽培基本方法经过近七年人工驯化栽培试验,得出了一套适合中华寺灵芝生长的栽培方法,步骤如下。每年四月中旬将灵芝菌种接种到以木段为菌棒的培养基上,接种后用塑料袋密封好,置于温度在28℃左右的无菌储藏室内,20 d 后白色菌丝会布满整个菌棒,为菌棒培育的成品;“五一”前后,在冷棚中将培育好的菌棒埋入地下,用薄土覆盖,控制好棚中的温、光、水、气等环境条件。冷棚占地面积为0.087公顷,主要使用钢骨架,棚膜为PVC膜,透光性和保温性较好;在整个生长过程中,棚内温度应在28℃左右,可用加温设备或草帘等保温材料控制,设定不同温度梯度,并记录生长中的温度变化及生长情况,确定最适宜温度;灵芝生长层面的光照密度应为自然光照的50%左右,可用遮阳网调节光照密度;氧气含量对灵芝生长有很大的影响,可经常通风换气调节氧气含量,并通过生长情况确定需氧量;棚内空气相对湿度(RH)应在93%左右,可通过浇水量来控制。
2.2 中华寺灵芝主要营养成分分析方法 多糖含量测定采用苯酚-硫酸法[1](紫外分光光度计);蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝法[2];矿质元素含量测定采用原子吸收分光光度仪测定法[2];氨基酸含量测采用氨基酸自动分析仪测定法[3];粗脂肪含量测定采用改良索氏法[4]。
3 结果
3.1 生长发育环境及生理生态指标
3.1.1 适宜生长发育温度条件的确定经过七年的人工驯化栽培及试验,在灵芝生长发育较好的情况下,将冷棚中春天到秋天的温度每天进行记录,通过七年来每个发育阶段的温度记录并分析比较,确定该发育阶段的最适宜温度。灵芝生长一般分为3个阶段,现蕾期(20~45 d)、开散期(45~80 d)、孢子弹射期(80~100 d),经过对每个阶段的温度记录,现蕾期的适宜生长温度为(24±1)℃,开散期的生长适宜温度为(27±1)℃,温度过高会阻碍菌盖的开散,孢子粉弹射期的生长温度为(29±1)℃。相同温度条件下,南韩赤芝的生长情况也比较好,说明以上3个阶段的温度适合灵芝生长。
3.1.2 适宜光照条件的确定在实验过程中,将灵芝生长层面的光照密度分为4个梯度段,分别为25%,50%,75%,100%,主要利用遮阳网来控制。经过实际观察发现,在50%光照段内出现灵芝生长最适宜光照密度,最后利用光合仪对灵芝生长层光照测定后,确定47%光照强度最适合中华寺灵芝生长。同期测定南韩品种得其最适光照为51%,基本上两者一致。
3.1.3 适宜水分条件的确定在冷棚中的水分主要指空气中的相对湿度,主要通过地面浇水来控制。适宜的湿度对灵芝的子实体的形成及后期孢子粉的质量都有很大的影响。利用湿度计测定,并记录测定结果后,发现在空气湿度为93%的条件下中华寺灵芝的生长较好。因此确定中华寺灵芝生长的最适空气相对湿度为93%。
3.1.4 适宜气体条件的确定冷棚中的气体主要指氧气,基本作用与光照类似,若气体环境中氧气含量低就会促进菌柄生长,而阻碍菌柄的开散,从而减小了产粉面积,并且会影响中华寺灵芝的营养物质积累。经过实际分析,冷棚内的氧气含量应与室外环境中的含量接近。
综上所述,在灵芝栽培过程中,以上4种环境是相关联的,控制光照即可以控制温度,还可以通过通风来控制空气湿度、温度和氧气含量,因此,应合理调节冷棚内的环境条件,提高中华寺灵芝的产量和质量。
3.1.5 不同发育阶段的生态指标一般灵芝的生长发育分为3个阶段:现蕾期出现白色菌柄,逐渐伸长至深红色;开散期在菌柄顶端逐渐开散形成菌盖,在开散过程中菌盖边缘为淡黄色;孢子弹射期灵芝子实体发育成熟,菌盖完全变成深红色,在菌盖上开始弹射出孢子,其含有子实体中所有营养物质,且含量约为子实体中的75倍。在生长过程中各个生态指标都有不同的变化,且同时与南韩品种进行显著性差异比较(α=0.05),结果各生态指标均高于南韩赤芝,确定了中华寺灵芝的品质优势。比较结果见表1。 表1 中华寺灵芝与南韩赤芝各生长阶段生态指标比较分析
通过表1可以看出在中华寺灵芝生长发育的不同时期,各个生态指标均与南韩品种存在显著差异。例如,中华寺平均单株干重在不同发育阶段分别高出南韩赤芝55.79%,29.98%,45.45%,说明中华寺灵芝的干物质积累要大大高于南韩赤芝。两者每平方米产量在发育的前两个阶段差异不明显,但孢子粉弹射期,中华寺灵芝产量高出南韩赤芝25%,说明了高产性。灵芝孢子粉的平均单株产量高出南韩赤芝43.68%,主要原因在于孢子粉弹射期中华寺灵芝的菌柄比南韩赤芝长72.9%,可使孢子粉充分散射到空气中,容易采集,说明了孢子粉的高产性。因此确定了中华寺灵芝大规模栽培的价值和必要性。
3.2 营养成分分析营养成分的测定主要以发育成熟后的灵芝子实体及孢子粉为主,分别测定多糖、蛋白质、粗脂肪、矿质元素、氨基酸等营养成分的含量。并利用显著性差异比较的方法,将中华寺灵芝与南韩赤芝做对比分析。
3.2.1 多糖等几种成分含量分析结果测定结果见表 2。
由表 2 可以看出中华寺灵芝子实体中多糖含量与南韩赤芝基本相同,孢子粉中多糖含量高出15.4%[5];蛋白质含量依次高出19.5%和13%;粗脂肪含量高出17.9%和15%。由于灵芝中多糖成分具有免疫调节、抗肿瘤、抗衰老、促进血液循环等作用;蛋白质是有机体生长发育和组成的基本营养成分;脂肪具有供给能量和构成细胞膜的作用[6]。因此可以说明中华寺灵芝对人体的保健和组织构成具有一定的作用。表2 中华寺灵芝与南韩赤芝中几种主要成分含量比较
3.2.2 矿质元素含量分析结果测定结果见表3。
可以看出中华寺灵芝破壁孢子粉至少含有人体必不可缺的钾、钙、钠、镁、铁、锰、锌、铜等8种矿物质元素,它们对造血、细胞生长、酶活性的激发、蛋白质的合成、抑制神经兴奋和机体的正常生长发育等起着重要作用[7],是灵芝的基础营养成分。除锰元素外,其他元素含量依次高于南韩品种7.89%,7.08%,11.92%,12.95%,8.02%,52.70%,21.77%。数据说明了中华寺灵芝中矿质元素含量明显高于南韩灵芝。 表3 中华寺灵芝与南韩赤芝孢子粉中矿质元素含量比较
3.3 氨基酸含量分析结果测定结果见表 4。表4 中华寺灵芝与南韩赤芝孢子粉中氨基酸含量比较
由表 4 可以看出,中华寺灵芝破壁孢子粉中共检测到17种氨基酸,氨基酸总含量为8.902% ,高出南韩赤芝氨基酸总量的44%。其中含有人体必需的7种氨基酸(色氨酸因样品处理采用酸水解未检出),7种必需氨基酸含量占氨基酸总量的55.1%。
4 讨论
由于中华寺灵芝在不同的野生生态型间筛选过程中,经过对抗癌和抗肿瘤有重要作用的硒成分进行测定,发现其硒含量高于其它生态型,且高于南韩赤芝35%,因此才对中华寺灵芝的生长环境条件和其它主要营养成分进行研究和测定。确定最佳生长环境条件,使产量和成分含量达最佳状态,来证明其栽培和营养价值。
4.1 生长环境条件经过田间试验,确定了中华寺灵芝生长过程中不同阶段所需的适宜生长条件。现蕾期的适宜温度为(24±1)℃,开散期的适宜温度为(27±10)℃,孢子弹射期的温度为(29±1)℃;适宜的光照密度为47%;适宜的空气相对湿度为93%;氧气密度应与大气中氧气密度接近。若温度过高会阻碍菌盖开散,促进菌柄的生长。若温度过低,整个灵芝都会生长缓慢。若水分不足会降低灵芝内的物质积累,单株重减小。若光照不足或缺氧时也会使菌柄快速生长而菌盖生长缓慢,减小了孢子粉的生产面积。由上述条件可知,4个环境条件之间是相关联的,对灵芝生长的影响基本一致,都是影响菌盖的形成,大大降低了孢子粉和子实体的产量。但4个条件在调节方面是不一致的,例如,如果为增加氧气含量而常通风就会降低环境中的空气相对湿度等。因此,应合理调节环境条件,达到增加产量的目的,为中华寺灵芝的高产栽培奠定了基础。
在生长过程中,相同条件下,中华寺灵芝的菌盖与南韩赤芝经过显著性差异比较结果基本一致,但产粉量却是前者较高,原因在于中华寺灵芝的平均菌柄长度为7 cm,而南韩赤芝仅为3.5cm,中华寺灵芝产出的孢子粉可以充分散到空气中,方便采集。且由于南韩赤芝菌柄较短,在浇水时容易溅到菌盖下面,引起霉变,导致在成熟期不能散粉,大大降低了孢子粉的产量。基于以上原因中华寺灵芝的鲜重、干重及单位产量也都比南韩赤芝高,综上所述证明了对中华寺灵芝进行驯化和种植的意义,为今后大面积种植开发提供了理论依据。
4.2 营养成分经过对比发现,中华寺灵芝中的多糖、蛋白质、粗脂肪、矿质元素及氨基酸含量都比南韩赤芝高,均存在显著性差异。其中氨基酸总量为8.902%,根据FAO/WHO(世界粮农组织与卫生组织)提出的参考蛋白模式,必需氨基酸总量应达40%左右的标准,说明中华寺灵芝破壁孢子粉必需氨基酸结构比较合理,且与南韩赤芝相比,总氨基酸含量高出44%,但各个氨基酸之间含量高低各不相同。17种氨基酸中异亮氨酸含量最高,其次为亮氨酸,依次高于南韩赤芝359%,139%,同时7种主要氨基酸总量高出南韩品种86.8%,说明了中华寺灵芝比南韩赤芝含有更多的营养物质。另外,在17种氨基酸中支链氨基酸比芳香族氨基酸含量多,这种氨基酸模式对于慢性肝炎或肝硬化患者较为理想;矿质元素含量也较高,对细胞生长和人体发育起着重要作用;多糖可以提高人体的免疫力和抗氧化性;粗脂肪可为人体供给能量和构成细胞膜。由于上述营养成分经过实验证明了含量都比南韩赤芝高,更进一步说明了中华寺灵芝的驯化、种植和开发价值。
【参考文献】
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