营养液p H值对香菇菌丝生物量的影响*

董浩然 周 峰 李 玉 李正鹏 姜 宁

（上海市农业科学院食用菌研究所，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，国家食用菌工程技术研究中心，上海市农业遗传育种重点开放实验室，上海 奉贤201403）

香菇（Lentinula edodes）是我国食用菌类大宗栽培种属，因其风味独特且具有药用价值广受消费者喜爱[1]。近年来，随着食用菌工厂化栽培技术的发展，香菇的生产规模及产量逐年增加。2019年我国香菇全年总产量1 151.9万t，占食用菌总产量的29.28%。目前，香菇的生产模式主要是代料栽培，因而菌棒质量直接影响到香菇菌丝的萌发、生长及后期的出菇质量。衡量菌棒质量的主要指标包括养分含量、水分含量、pH值等。pH值是反应菌棒质量及培养条件的重要指标之一[2]，不同种类的食用菌其菌丝生长要求的pH值不同[3]。一般香菇、平菇（Pleurotusostreatus）、金针菇（Flammulina velutipes）等木腐菌适宜在偏酸的环境中生长，而草菇（Volvariellavolvacea）、大球盖菇（Stropharia rugosoannulata）等草腐菌的生长环境要求偏碱性。适宜的pH值能促进菌丝快速生长，提高菌丝生物量，反之则会影响菌丝的萌发、生长。另外，基质的pH值随着食用菌的生长不断下降，最终维持在4.0左右。有学者认为，基质的pH值达到4.0可作为香菇菌棒生理成熟的指标之一[4]。

香菇工厂化生产中，通常在培养料中添加一定量的碳酸钙、石灰等，以维持培养料适宜的pH值。但学者们对于香菇菌丝生长的最适pH值有争议。为此我们于2018年对适宜香菇菌丝生长的pH值范围开展了研究，以期为工厂化菌棒生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试香菇菌种为沪香F2，由上海市农业科学院食用菌研究所提供。

1.2 试验方法

试验设在上海市农业科学院食用菌研究所实验室。用直径5 mm打孔器在活化且已长满沪香F2菌丝的培养皿边缘均匀打孔，取12块菌种接入含250 mL营养液的500 mL三角瓶中，用磁力搅拌器搅拌1 h，将菌块打碎混匀后置于160 rpm/min、25℃环境中培养12 d，获得沪香F2种子液。将种子液按5%的接种量接入含125 mL营养液的250 mL三角瓶中，营养液的pH值分别用草酸、酒石酸、柠檬酸、磷酸调节，每种酸的营养液pH值设置4个梯度，即ck（5.9）、A（5.6）、B（5.3）、C（5.0），共计16个处理，每个处理接种3瓶。接种完成后，将三角瓶置于160 rpm/min、25℃环境中培养12 d收获菌丝，测量菌丝干重。用pH计分别测定灭菌前营养液、灭菌后营养液及培养结束后的营养液pH值，每个处理3次重复，取平均值。营养液配方为红糖20 g、酵母粉2 g、豆粉6 g、KH2PO41 g，MgSO41 g，溶于1 L蒸馏水。采用Excel 2019软件进行数据处理，利用SPSS统计分析软件对数据进行分析处理，利用origin 2018进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 高温灭菌对营养液p H值的影响

高温灭菌对营养液pH值的影响见图1、图2。

图1 灭菌前及灭菌后营养液的p H值

由图1可知，高温灭菌显著影响营养液的pH值，各调节酸处理灭菌后营养液的pH值变化略有差异。添加草酸、酒石酸处理，灭菌后营养液的pH值降低；添加柠檬酸、磷酸处理，灭菌后营养液pH值升高。不考虑酸的种类，将ck、A、B、C处理灭菌前后的营养液pH值做变异系数分析（见图2）可知，对照处理（ck）灭菌前后营养液的pH值变异系数较大，A、B、C处理的pH值变异系数相对较小，说明酸不仅可调节营养液pH值，还对pH值的变化起到一定的缓冲作用。

图2 灭菌前后营养液p H值的变异系数

2.2 液体菌种培养完成后营养液的p H值

液体菌种培养完成后营养液的pH值见图3。

图3 液体菌种培养完成后营养液的p H值

由图3可知，香菇液体菌种培养结束后，营养液pH值稳定在3.8～4.2之间。添加磷酸的各处理间最终营养液pH值差异显著，且随着初始营养液pH值的降低，最终营养液pH值呈逐渐降低趋势；添加草酸、酒石酸及柠檬酸的各处 理间营养液最终pH值差异不显著。

2.3 营养液p H值对菌丝生物量的影响

营养液pH值对菌丝生物量的影响见图4。

图4 各处理菌丝生物量

由图4可知，营养液初始pH值显著影响菌丝生物量，随着营养液初始pH值的降低，菌丝生物量总体呈现先上升后下降的趋势。除草酸处理外，营养液初始pH值为5.6时，菌丝生物量最大；营养液初始pH值为5.0时，菌丝生物量较低，分别为添加草酸处理的3.90 g/L、添加酒石酸处理的2.73 g/L、添加柠檬酸处理的4.48 g/L、添加磷酸处理的4.46 g/L。同对照（ck）处理比较，添加酒石酸处理的菌丝生物量降幅最大，为39.42%，其余依次为添加草酸处理（24.36%）、添加柠檬酸处理（8.43%）、添加磷酸处理（3.55%）。

2.4 灭菌前后营养液p H值与菌丝生物量的关系

灭菌前后营养液pH值与菌丝生物量的关系见图5。

图5 灭菌前后营养液p H值与菌丝生物量关系

通过拟合得出营养液pH值与最终菌丝生物量之间符合一元二次方程关系。由图5可知，培养液初始pH值在5.5～5.6之间，菌丝生物量较大，为较适宜pH值范围。

3 讨论

高温灭菌不仅能有效杀死培养基质中的杂菌，降低菌种接种后的污染率，而且还能引发基质内部养分含量[5]、pH值[3]等的变化。试验结果表明，灭菌后各处理营养液的pH值均发生变化。由于对照（ck）处理酸性调节物添加较少，其变异系数明显大于其他处理，说明酸在调节营养液pH值的同时还对pH值的变化起到一定的缓冲作用。

不同学者对香菇菌丝培养营养液最适pH值存在不同意见。段应策等[6]认为香菇菌丝生长的最适pH值为4.0，杨顺强等[7]、Aminuddin等[8]认为香菇菌丝生长的最适pH值为6.0，万洪善[9]测定出香菇菌丝生长的最适pH值为5.6。出现以上差异的原因可能来自于菌株之间的差异。本研究结果表明，沪香F2菌丝生长的适宜营养液初始pH值为5.5～5.6，菌丝生长过程中菌丝会通过分泌草酸降低环境的pH值，最终营养液pH值维持在3.8～4.2之间。

酸性物质可影响菌丝生长。研究发现，培养料中添加一定量的柠檬酸能促进双孢蘑菇（Agaricusbisporus）菌丝生长[10]，适宜浓度的草酸、酒石酸可显著提高刺芹侧耳（Pleurotuseryngii）菌丝生物量[11]。本试验结果表明，不同的酸性物质对香菇菌丝生长的影响有一定的差异。草酸调节的营养液pH值在5.3～5.9范围内，菌丝生物量无显著差异，当pH值为5.0时，菌丝生物量显著降低；酒石酸及磷酸调节的营养液pH值在5.6时，菌丝生物量显著高于其他pH值处理，当pH值为5.0时，菌丝生物量最低，其中添加酒石酸处理的菌丝生物量下降最大，较对照（ck）处理减少39.42%。由此可见，在营养充足的条件下，香菇液体菌种最终菌丝生物量与营养液初始pH值及调节pH值所用的酸有关。

4 结论

香菇液体菌丝可在营养液pH值5.0～5.9的范围内生长，最适pH值为5.6；营养液pH值为5.0时，菌丝生物量显著降低。用草酸和柠檬酸调节营养液初始pH值时，香菇菌丝生长的适宜pH值范围较广，为5.6～5.9；用酒石酸及磷酸调节营养液初始pH值时，最适pH值为5.6。