【文章內(nèi)容簡介】 ............................... 96 ............................................... 98 ............................................. 99 ................................................ 100 食用菌多糖的提取方法 ................................................... 104 ........................................ 104 子實(shí)體多糖的浸提 .................................................. 105 食用菌液體發(fā)酵物中多糖的提取 ...................................... 108 ................................. 112 7 第一章 食用菌學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 食用菌的形態(tài)結(jié)構(gòu) 食用菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)包括菌絲體和子實(shí)體兩部分。食用菌的子實(shí)體一般都比較大，直徑和高度可達(dá) 2～ 40cm，所以食用菌又稱為可食用的大型真菌。 菌絲體是營養(yǎng)體，多生長在基質(zhì)中，呈網(wǎng)狀分布，主要功能是分解基質(zhì)，吸收、輸送及貯藏養(yǎng)分；子實(shí)體由菌絲體集結(jié)而成，肉質(zhì)或膠質(zhì)，是供食用的主要部分。子實(shí)體是產(chǎn)生有性孢子的地方，因此又是食用菌的主 要繁殖器官。 菌絲體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 孢子是食用菌的有性繁殖單元，其吸水膨大，長出芽管并不斷分枝延伸形成管狀的細(xì)胞——菌絲。菌絲頂端細(xì)胞不斷地生長，分枝并交織形成菌絲群，通常稱為菌絲體，如圖 11。 圖 11 食用菌菌絲的形態(tài)和構(gòu)造 1孢子； 2孢子膨脹； 3孢子萌發(fā)； 4菌絲分支； 5菌絲體； 6單根菌絲的放大； a細(xì)胞壁； b細(xì)胞核； c細(xì)胞質(zhì)； d細(xì)胞隔膜 食用菌的菌絲多數(shù)有橫隔膜，將菌絲隔成單核、雙 核或多核的多細(xì)胞結(jié)構(gòu)。其細(xì)胞有細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)膜、細(xì)胞核、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡及貯存營養(yǎng)物等。細(xì)胞內(nèi)沒有葉綠體，不能進(jìn)行光合作用，屬異養(yǎng)型微生物。 食用菌多數(shù)腐生，菌絲體能分解木質(zhì)、草質(zhì)、糞肥等有機(jī)物，吸取其營養(yǎng)以供生長。蜜環(huán)菌等少數(shù)食用菌兼性腐生或兼性寄生；松口蘑及美味牛肝菌等菌根菌則常與一定樹種形成共生關(guān)系；而雞土從菌與白蟻，金耳與粗毛硬革菌，銀耳與香灰菌等為共生或伴生關(guān)系。多數(shù)共生菌目前人工栽培問題尚未解決。 8 菌絲體發(fā)育成熟后會(huì)扭結(jié)形成子實(shí)體，在子實(shí)體中有生殖菌絲、聯(lián)絡(luò)菌絲及骨架菌絲三種類型的菌 絲體。 子實(shí)體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 子實(shí)體是由生理成熟的菌絲體分化而形成，能產(chǎn)生有性孢子，是食用菌的繁殖器官，也是可食用的部分。擔(dān)子菌的子實(shí)體稱為擔(dān)子果，產(chǎn)生擔(dān)孢子；子囊菌的子實(shí)體稱為子囊果，產(chǎn)生子囊孢子。 1．子實(shí)體的宏觀形態(tài) 子實(shí)體的形狀多種多樣。以傘狀的即傘菌為最多，一般傘菌子實(shí)體的基本結(jié)構(gòu)包括菌柄和菌蓋兩個(gè)部分。有些還有菌環(huán)、菌托、鱗片及菌索等結(jié)構(gòu) (圖 12)。 圖 12 傘菌子實(shí)體的形態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖 (1)菌蓋 菌蓋由表皮、菌肉、菌褶或菌管組成。 菌蓋的形狀和大小各不相 同，有圓形、半圓形、圓錐形、卵圓形、鐘形、半球形、斗笠形、匙形、扇形、漏斗形、圓筒形、馬鞍形等。菌蓋的直徑小到幾 mm，大到幾十 cm。 菌蓋的質(zhì)地有肉質(zhì)、膜質(zhì)、膠質(zhì)、蠟質(zhì)、革質(zhì)等。有的種菌蓋表面還有鱗片。鱗片的有無及形狀，菌蓋中部及邊緣的形狀、有無條紋、是否上翹、反卷及菌褶與菌柄著生情況等都是食用菌分類的依據(jù)。 (2)菌柄 菌柄生長在菌蓋的下方，是菌蓋的支撐物。菌柄與菌蓋的著生關(guān)系有三種： 中生 ——菌柄著生于菌蓋的中央，如雙孢蘑菇、口蘑、草菇、金針菇等； 偏生 ——菌柄著生于菌蓋的偏心處，如香菇 等； 側(cè)生 ——菌柄著生于菌蓋的一側(cè)，如側(cè)耳等。但側(cè)耳或其它一些菌柄側(cè)生的食用菌從樹干側(cè)面長出時(shí)，往往沒有菌柄或菌柄不明顯 (圖 13)。 9 圖 13 菌柄的特征 1中生； 2偏生； 3側(cè)生； 4無菌柄； 5圓柱形； 6棒狀； 7紡錘形； 8粗壯； 9分枝； 10基部聯(lián)合； 11基部膨大呈球形； 12基部膨大呈臼形； 13菌柄扭轉(zhuǎn)； 14基部膨大呈假根狀 除膠質(zhì)菌和馬勃等少數(shù)種類外，多數(shù)食用菌都具有菌柄，其形狀、長短、質(zhì)地因種類而異。 (3)菌褶、菌管和菌刺 菌蓋下呈輻射狀排列的葉形薄片 叫菌褶。菌褶寬形、窄形、披針形或三角形等。菌褶長短一致、長短相間或分叉，具橫脈或交織成網(wǎng)，菌褶邊緣全緣、波狀或鋸齒狀等。牛肝菌、多孔菌等相當(dāng)于菌褶的部分變成菌管，而大多數(shù)刺菌科食用菌則變?yōu)榫獭＞薜膬蓚?cè)，菌管的內(nèi)周壁或菌刺的周圍是著生子實(shí)層和孢子的地方。 菌褶的顏色多種，除多汁乳菇等少數(shù)種外，一般都是由孢子的顏色造成的。菌褶與菌柄的著生關(guān)系是分類的依據(jù)之一，一般可分為以下四種類型。 直生 又名貼生，菌褶內(nèi)端呈直角狀著生在菌柄上，如鱗傘屬等。 彎生 又叫凹生，菌褶內(nèi)側(cè)與菌柄著生處呈一彎曲，如 口蘑、香菇等。 離生 又叫游生，菌褶內(nèi)端不與菌柄接觸而形成一個(gè)游離于菌柄的環(huán)，如蘑菇屬、草菇屬等。 延生 菌褶內(nèi)端沿菌柄下延，如側(cè)耳屬等。 (4)菌環(huán)、菌托 雙孢蘑菇、口蘑、大肥菇等食用菌，其幼小子實(shí)體被菌幕包被，在菌蓋展開后，菌幕便部分地殘留在菌柄上。將內(nèi)菌幕殘留在菌柄上的環(huán)狀物叫菌環(huán)，外菌幕遺留在菌柄基部的袋狀或環(huán)狀物叫菌托。菌環(huán)的大小、厚薄、質(zhì)地及單層或雙層均是分類依據(jù)。菌托的形狀也有苞葉狀、鞘狀、鱗莖狀、杯狀及顆粒狀之區(qū)別。 食用菌的生長發(fā)育 食用菌在適宜的環(huán)境下， 不斷地 吸收營養(yǎng)物質(zhì)， 進(jìn)行新陳代謝，如果同化作用大于 10 異化作用，細(xì)胞原生質(zhì)的量不斷增加，體積不斷增大，這一生物學(xué)過程稱為生長 (growth)。當(dāng)細(xì)胞生長到一定階段，母細(xì)胞開始分裂，產(chǎn)生子細(xì)胞，個(gè)體數(shù)量增加，這就是繁殖(reproduction)。 在食用菌中，菌絲細(xì)胞不斷延長或分裂產(chǎn)生同類細(xì)胞，其細(xì)胞數(shù)目增加，但不伴隨個(gè)體數(shù)目增加，只屬于生長；只有形成孢子引起個(gè)體數(shù)目增加的過程才叫繁殖。生長與繁殖是交替進(jìn)行的，從生長到繁殖是量變到質(zhì)變的過程，這個(gè)過程稱為發(fā)育。食用菌從孢于萌發(fā)至子實(shí)體成熟釋放孢于的整個(gè)過程中，劃分為營養(yǎng) 生長階段 (vegetative growth pHase)和生殖生長階段 (reproductive growth pHase)，即菌絲體生長和子實(shí)體發(fā)育兩個(gè)階段。 菌絲體生長階段 孢子在適宜條件下吸水膨大，萌發(fā)出芽管，繼續(xù)生長形成菌絲，菌絲交錯(cuò)生長形成菌絲體。食用菌在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)，菌絲體以頂端為生長點(diǎn)，不斷向四周呈輻射狀伸展生長，形成圓形菌落。菌絲常分為兩種，氣生菌絲和基內(nèi)菌絲。生于基質(zhì)內(nèi)或基質(zhì)表面的菌絲為基內(nèi)菌絲，其功能是從培養(yǎng)基中吸收水分和養(yǎng)分。培養(yǎng)基表面經(jīng)菌絲分 枝而不直接接觸基質(zhì)的為氣生菌絲，它所需要的營養(yǎng)只能通過基內(nèi)菌絲幫助吸收、輸送；在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)時(shí)，菌絲則呈立體生長，形成菌絲球。食用菌的菌絲形狀一般是圓柱形的，距頂端 2～ 10μm的部分為生長點(diǎn)。生長點(diǎn)后面的較老熟的菌絲可產(chǎn)生分枝，每個(gè)新分枝的頂端也都具有生長點(diǎn)。 菌絲體細(xì)胞生長所吸收的物質(zhì)是水溶性的小分子。難溶性大分子物質(zhì)，如纖維素、半纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等，須經(jīng)過菌絲分泌的酶將其分解為可溶性的小分子后，才能被菌絲吸收利用。菌絲對(duì)養(yǎng)分的吸收和運(yùn)輸速度，與菌齡和環(huán)境條件有關(guān)。幼齡菌絲較老齡菌絲吸收和運(yùn)輸 養(yǎng)分的速度快些，中溫型食用菌的菌絲在 20℃ 以上時(shí)輸送養(yǎng)分的速度比在 20℃ 以下時(shí)的速度快。 菌絲生長一般可以分為 3 個(gè)時(shí)期： （ 1）生長遲緩期 這個(gè)時(shí)期是菌種適應(yīng)新環(huán)境的調(diào)整時(shí)期，該階段看不到菌絲有明顯的生長。生長遲緩期的長短與新接菌種的遺傳性、菌齡、所處的環(huán)境、培養(yǎng)基的成分等有關(guān)，菌齡小，則遲緩期短，老化菌種，則遲緩期長；原來所處的環(huán)境與新環(huán)境差別越大，則遲緩期越長，如從冰箱中取出菌種馬上用來接種，則其遲緩期延長。 （ 2）快速生長期 經(jīng)生長遲緩期后，菌絲適應(yīng)了新的生長環(huán)境，開始快速生 長。隨著菌絲的快速生長，養(yǎng)分逐步消耗，基質(zhì)中氧氣逐漸減少，菌體本身有害代謝產(chǎn)物不斷積累，導(dǎo)致菌絲生長速度開始下降?？焖偕L期只能維持相當(dāng)短的時(shí)間，一般只有幾天。 （ 3）生長停止期 在這個(gè)時(shí)期菌絲體干重逐漸減少，菌絲老化，最后停止生長。衰老的菌絲生活力低，出現(xiàn)老化甚至自溶， 菌絲細(xì)胞中的有機(jī)物質(zhì)被分解，釋放出氮和磷。 （ 1）直線生長測定法 分為平板培養(yǎng)測量法和培養(yǎng)管測量法，前者是將待測菌株定量點(diǎn)種于平板培養(yǎng)基的中心，每隔一定時(shí)間測量菌落的半徑或直徑，計(jì)算菌絲生長速度；后者是把待測 菌株接種于一個(gè)裝有培養(yǎng)基的培養(yǎng)管的一端，定時(shí)測定生長距離，并計(jì)算其生長率。 （ 2）菌絲干重法 通過測定單位體積培養(yǎng)液中菌絲體干重的方法，來表示菌體的生長量。其具體操作過程是將培養(yǎng)液中的菌絲用已恒重的濾紙或?yàn)V器過濾、洗凈，如菌絲較粘可采用離心法，獲得菌絲后在 70～ 80℃ 下烘干至恒重，稱重。這種測定方法比較直接可靠， 11 但要求樣品中不含有菌體以外的其它物質(zhì)。 不同種的食用菌菌絲在同一培養(yǎng)過程中，菌絲會(huì)相互限制對(duì)方的生長蔓延，產(chǎn)生拮抗，在交界處常形成拮抗線，這就是拮抗現(xiàn)象。食用菌拮抗試驗(yàn)，可用于分 類研究，并判斷菌株間的親緣關(guān)系，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的菌株會(huì)產(chǎn)生拮抗線；也可用于育種，對(duì)雜種進(jìn)行早期鑒別或鑒定菌株是否產(chǎn)生變異。 子實(shí)體的分化與發(fā)育階段 菌絲體達(dá)到生理成熟后，遇到合適的環(huán)境條件 (養(yǎng)分、溫度、濕度、光照等 )，就能完成菌絲聚集，原基形成、菇體分化、發(fā)育及成熟等幾個(gè)發(fā)育階段。 原基 (primordium)指子實(shí)體的原始體或器官形成的胚胎期，常呈顆粒狀或針頭狀。子實(shí)體原基形成十分關(guān)鍵，因?yàn)檫@是子實(shí)體發(fā)育的起始階段，只有菌絲同時(shí)具備兩個(gè)條件，其原基才能開始形成。一方面是內(nèi)在條件，菌絲體 在生理上要成熟，達(dá)到一定生理水平，體內(nèi)合成并積累了大量物質(zhì)，這是原基形成的物質(zhì)基礎(chǔ)；另一方面還需要一定的外界條件，即促使或滿足菌絲體內(nèi)進(jìn)行生理質(zhì)變形成原基的必要環(huán)境，如養(yǎng)分、溫度、濕度、光照等。 原基形成期的養(yǎng)分主要是由菌絲體供應(yīng)的。一般在原基形成時(shí)，菌絲可以從培養(yǎng)料中吸收碳素營養(yǎng)，而氮素營養(yǎng)則需由營養(yǎng)豐富的菌絲體來供給，因此，只有當(dāng)其菌絲生長旺盛、能積累豐富的營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，才可能形成原基。在培養(yǎng)料中，碳 /氮比值也影響原基形成。 原基形成的環(huán)境條件主要有： ① 溫度條件，一般食用菌原基形成要求的溫度比菌絲生長要求 的溫度低，大部分食用菌生長溫度必須明顯降低才能形成原基，有些食用菌還需要有變溫條件來誘發(fā)原基形成； ② 光照條件，有的食用菌原基形成需要一定的散射光，在黑暗中不能形成原基； ③ 機(jī)械刺激，有的食用菌原基形成需要機(jī)械刺激，如平菇、金針菇，當(dāng)菌絲聚集后還遲遲不出菇，需將菌絲體表面濃厚的菌絲膜劃破才易形成原基，俗稱 “搔菌 ”。 食用菌子實(shí)體原基形成后，逐漸分化為菌柄和菌蓋。菌蓋分化時(shí)，所需碳氮養(yǎng)分只能從菌絲體的細(xì)胞貯存物質(zhì)中獲得。菌蓋伸展時(shí)，不僅從菌絲體中吸收養(yǎng)分，還從附近發(fā)育不良的子實(shí)體中吸收 養(yǎng)分。許多食用菌的子實(shí)體，其菌蓋分化需要一定的氧氣，若 C02超過 1％，會(huì)抑制菌蓋的進(jìn)一步分化和發(fā)育，因此子實(shí)體分化期需要通風(fēng)。弱光可促進(jìn)菌柄加長，如以菌柄為主要食用部分的金針菇，常在出菇后用紙袋套上，使菌柄加長生長。 食用菌子實(shí)體進(jìn)一步發(fā)育，菌柄加粗，菌蓋伸展長大，并迅速從菌絲體中吸收養(yǎng)分，使子實(shí)體干重增加，而菌絲體干重逐漸減少。子實(shí)體成熟過程中，在適溫范圍內(nèi)溫度越高，則子實(shí)體成熟越快。子實(shí)體成熟時(shí)，菌蓋展平，菌褶顏色加深，大量釋放孢子。子實(shí)體老熟，菌蓋向外反卷，最后萎縮死亡。 影響食用菌生長發(fā)育的環(huán)境條件 影響食用菌生長、子實(shí)體形成的因素很多，除了遺傳特性、菌體本身的生理狀況以外，還有外界的環(huán)境條件。食用菌的生長發(fā)育受生態(tài)環(huán)境主要包括物理、化學(xué)和生物環(huán)境因素的影響，適宜的理化環(huán)境是食用菌旺盛生長形成子實(shí)體的保證。不同種類的食用菌對(duì)理化環(huán)境 12 的要求不同，如金針菇要在寒冷的冬季生長，草菇則在炎熱的夏季生長。同一種食用菌在不同發(fā)育階段對(duì)理化環(huán)境的要求也不同，如一般食用菌子實(shí)體生長發(fā)育的最適宜溫度比菌絲體生長階段的最適宜溫度低，而又比子實(shí)體分化的最適宜溫度高。 溫度 溫度是影響食用 菌生長發(fā)育的重要因素，與食用菌的生命活動(dòng)密切相關(guān)，任何一種食用菌都只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長發(fā)育 (表 11)。一般情況下，食用菌在生長發(fā)育的適宜溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，食用菌的代謝活動(dòng)和生長繁殖隨著溫度的上升而加快。各種食用菌生長所需的溫度范圍不同，每一種食用菌只能在一定的溫度范圍內(nèi)生長。各種食用菌按其生長速度可分為三個(gè)溫度界限，即最低生長溫度、最適生長溫度和最高生長溫度。幾乎所有的食用菌子實(shí)體分化和發(fā)育的最適溫度都比菌絲體生長要求的最適溫度低。當(dāng)溫度超出適溫范圍，不論是低溫還是高溫，生長速度都會(huì)受到 抑制而降低或停止生長，當(dāng)溫度升高越過極限后會(huì)引起