本發明涉及應用生物技術原理人工培育真菌的技術領域,具體涉及蛹蟲草的培育,更具體地涉及一種蛹蟲草氣生菌絲的掃菌方法。
背景技術:
蛹蟲草又名北冬蟲夏草、北蟲草、蛹草、東北蟲草,寄生在鱗翅目、鞘翅目、雙翅目等昆蟲蛹體上,菌性屬中溫性,主要分布在東北、華北、西北等省區。蟲生菌統稱為蟲草屬,屬子囊菌綱肉座菌目麥角菌科。蛹蟲草作為蟲草屬,更為國內外學者普遍接受。蛹蟲草入藥歷史并不悠久,但蛹蟲草與冬蟲夏草在生物學上同屬一個屬,有十分相同或相似的化學成分,而且蛹蟲草的蟲草素、k、ca、se、維生素等對人體有益的成分含量高于野生冬蟲夏草。大量的藥理藥化實驗及臨床實踐證明,蛹蟲草與野冬蟲夏草一樣對人體有相同或相似的功能。但是,蛹蟲草的價格卻遠遠低于名貴的冬蟲夏草,這就給蛹蟲草帶來很大的市場商機。人工培育具有自然形態的蛹蟲草子實體,在有效成分上與傳統的冬蟲夏草相接近,含有蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖、sod等特殊營養成分,而且還含有人體所必需的蛋白質、氨基酸、維生素和多種微量元素。并且,蛹蟲草已獲國家中藥一類藥材審批生產。隨著人們對蛹蟲草的認可,在老百姓的餐桌上逐漸出現蛹蟲草的身影,這促使蛹蟲草的市場需求量不斷擴大。
蛹蟲草的培育方法對于獲得均一、良好質量和產量的產品至關重要。在培育過程中,對于選擇最佳的掃菌時機和適宜的掃菌操作也是如此。
蛹蟲草在暗培室發菌期間長出培養基表面與空氣接觸而長出的為氣生菌絲,向下長出的為蛹蟲草菌絲。氣生菌絲如果不借助外力去除,會在吸收蛹蟲草培養基營養的同時還影響蛹蟲草原基的形成及化分,從而延長蛹蟲草成熟的時間并且容易長成畸形草。因此,需要通過掃菌除去氣生菌絲。
原有的蛹蟲草菌絲的掃菌方式是:1)使用片狀金屬(例如尺寸為長10cm*寬1cm*厚2mm+15cm手柄)或竹片(例如尺寸為長10cm*寬1cm*厚2mm+15cm手柄)等掃菌;2)采用金屬制小撓掃菌,其撓本體上設有一字排開且互相平行的多根金屬絲,各金屬絲的末端朝同一方向彎曲形成耙鉤,且耙鉤所在的平面與金屬絲所在的平面垂直,如圖1所示(例如金屬絲直徑僅為0.8-1.2毫米,金屬絲長度為5cm,耙鉤長度為0.9cm,撓柄長度為15cm)。金屬制小撓是為了發現染菌的培養基準備的。
金屬片或竹片以及金屬小撓能夠將氣生菌絲掃除或撓開,但是經過反復生產嘗試,發現金屬片或竹片刮開氣生菌絲的部位為直線形狀,一旦培養基料面不平或有個別培養基顆粒突起,就會被刮下,或者掃不到有些角落或部位。另外,現有的金屬撓鉤體部位與支撐部位垂直且間隙大,因此在撓菌絲過程中總有些部位撓不到,這嚴重影響了批量生產最終的產量。
技術實現要素:
本發明提供一種蛹蟲草氣生菌絲的掃菌方法,其特征在于,于蛹蟲草菌種在培養基中培養至產生氣生菌絲并轉色為黃色但還沒有產生子實體原基的生長階段進行掃菌。
本發明提供的蛹蟲草的掃菌方法能夠縮短蛹蟲草子實體原基形成的時間,并使蛹蟲草原基分化整齊一致,從而縮短蛹蟲草的培養周期,出芽整齊、品相好,提高了蛹蟲草的質量和產量。
進一步,所述掃菌通過掃菌器械沾上無菌水將氣生菌絲單向掃開,并使培養基表面上的氣生菌絲倒伏于培養基的表面。
進一步,所述掃菌器械包括毛刷和/或金屬撓。
進一步,所述毛刷為木制植毛刷,所述木制植毛刷包括刷柄、刷頭和固定在刷頭上的刷毛(如圖2所示)。
進一步,所述木制植毛刷的整體長度為15-30cm,寬度為15-20cm,厚度為1-2cm;所述刷毛的長度為3-8cm,植毛寬度為15-20cm,植毛厚度為1-2cm(此厚度是指累積植毛層的厚度)。
進一步,所述金屬撓為金屬制不銹鋼絲撓,所述金屬制不銹鋼絲撓包括撓柄、撓本體和設于撓本體上的一字排開且互相平行的多根鋼絲,各鋼絲的末端朝同一方向彎曲形成撓鉤,且撓鉤所在的平面與鋼絲所在的平面為同一平面(如圖3所示)。
進一步,所述金屬制不銹鋼絲撓的整體長度為15-25cm,寬度為20-25cm;所述鋼絲之間的間距為0.8-1.2cm,鋼絲的直徑為0.8-1.2mm,鋼絲的長度為5-10cm,撓鉤的長度為0.7-1cm。
進一步,當蛹蟲草培養基表面發現雜菌霉點時,在霉點處注上生石灰,并用金屬撓撓開沒有染雜菌的氣生菌絲,使氣生菌絲倒伏在蛹蟲草培養基表面上。
進一步,注生石灰的面積為雜菌霉點的4-6倍。
附圖說明
圖1為現有的金屬小撓的結構示意圖。
圖2為本發明中使用的木制植毛刷的結構示意圖。
圖3為本發明中使用的金屬制不銹鋼絲撓的結構示意圖。
具體實施方式
蛹蟲草在生長過程中僅靠溫度、光照等來刺激蛹蟲草原基的生成,會大大延長蛹蟲草出原基的時間,從而影響蛹蟲草子實體成熟時間。本發明人經過反復嘗試總結經驗發現,對蛹蟲草的轉色之后的氣生菌絲進行掃菌,能非常明顯的刺激蛹蟲草菌絲的生成,一般在2天左右即可看見蛹蟲草原基長出,50-55天即可成熟采收,縮短了生長周期,節約了栽培成本,并且豐富了上市時間,滿足了市場需求。
本發明通過使用掃菌刷和掃菌撓將蛹蟲草培養基表層氣生菌絲在轉色完成的情況下掃開,可以刺激蛹蟲草菌絲的生長,進而刺激蛹蟲草原基的生長,大大縮短蛹蟲草長原基的時間,從而縮短蛹蟲草子實體成熟的時間。
本發明使用的木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓,前者木制植毛刷植毛柔軟,在掃除氣生菌絲上可以360度無死角,并且可根據培養基的尺寸設置植毛刷的尺寸,單向操作兩次即可完成;后者金屬制不銹鋼絲撓的寬度也可與培養基的寬度相匹配的進行設置,鋼絲撓前端鋼絲與延伸的鋼絲形成的撓鉤處于同一平面上,且優選鋼絲的末端彎曲90°形成撓鉤,即各撓鉤成一條線(如圖3所示)。在撓開氣生菌絲時,撓鉤體與支撐其的鋼絲之間的間隙小,可更充分地撓到更多的部位。并且,由于鋼絲長度偏長而有韌性和彈性,在遇到料面不平或是培養基顆粒突起時可以很靈活的上下微動。它們在柔軟度和覆蓋度上是金屬或竹片不能比擬的。掃過之后的培養基上的氣生菌絲能夠完全的倒伏在培養基表面,培養基顆粒完好,不會脫離培養基。木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓在后期使用時,可通過勾兌二氯異氰尿酸鈉潔霉精消毒滅菌,以防止雜菌污染,大幅度降低染菌率。該掃菌方法操作簡便,可節省人力資源,減少不必要的經濟損失。
金屬片或竹片、傳統的金屬撓掃除氣生菌絲不徹底,致使后期蛹蟲草成熟期不一致,蛹蟲草畸形率在5%左右,而使用本發明掃菌方法培育的蛹蟲草的畸形率僅為0.02%左右,蛹蟲草單盒凈重提高了2g左右。
在一個具體的實施方案中,所述木制植毛刷的具體尺寸為:整體長度為25cm,寬度為16.5cm,厚度為1.5cm;植毛刷刷毛部位毛長為5cm,植毛寬度為16.5cm,植毛厚度為1.5cm(此厚度是指累積植毛層的厚度)。刷毛優選采用黏度好的黏合劑進行黏合,且具有耐溶性、不松動、不脫絲、浮刷墜落沒有斷絲和脫絲。在用植毛刷進行蛹蟲草掃菌工序時應避免使用脫絲毛刷,以免后期造成雜菌感染。
在一個具體的實施方案中,金屬制不銹鋼絲撓具體尺寸為:整體長度為21cm,寬度為22cm,鋼絲的直徑為1mm,鋼絲的長度為7cm,鋼絲之間的間距為1cm,鋼絲末端彎曲形成的撓鉤的長度為0.7cm。本發明使用的木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓的尺寸可以根據培養基尺寸設定更改,其他適應尺寸范圍均在本發明工具使用的范圍內,在此不在另行說明。
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明,應當理解的是,此處所描述的實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
本發明中,如本領域所共知的,為了避免雜菌污染,所進行的各種操作均優選在基本無菌的條件下進行,所用的木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓均先用二氯異氰尿酸鈉消毒粉(有效成分含量為2.5%±0.25%)1:10(即1公斤水:10g消毒粉)的比例進行殺菌消毒4小時,取出工具和材料置于無菌間晾干,在臭氧濃度為p=2.144g/l的消毒間進行消毒處理,使用木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓之前再次用二氯異氰尿酸鈉潔霉精(有效成分含量:40%)按照1:3(即1公斤水:3g潔霉精)浸泡消毒4小時。
其中,所述蛹蟲草菌種可以為市售的各種蛹蟲草菌種,本發明的發明的方法對蛹蟲草菌種的選擇沒有特別要求。
其中,所述蛹蟲草菌種可以在接種于培養基之前,按照本領域的常規方法,預先培養為固體菌種或液體菌種的形式,優選為液體菌種的形式。其中,所述蛹蟲草菌種可以按照常規的方法接種于培養基,本發明沒有特別的要求。
培養基在接完菌種之后需放到遮光的環境培養10-12天,溫度在17-19℃,濕度保持在60%即可,當蛹蟲草培養基料面長滿雪白的魚鱗狀氣生菌絲,且料面底部蛹蟲草菌絲已經扎根完成,就可以將蛹蟲草培養基轉入到裝有白熾燈的培養房進行見光轉色處理。
蛹蟲草向下扎根延伸的就是蛹蟲草菌絲,而長出培養基的就是氣生菌絲,當看見料盒長滿雪白色均勻的魚鱗狀氣生菌絲以及翻轉料盒發現料盒底部成規則的網狀時,即發菌完成。
培養基中的菌絲和氣生菌絲同時繼續生長,直至達到蛹蟲草的菌絲扎根的狀態,優選進行暗培養階段的培養。此時暗培養為避光環境。所述暗培養階段的培養可以從常規人工培養蛹蟲草的方法中選擇,只要在無光條件下進行即可。暗培養階段需滿足以下條件:溫度為15-20℃,優選為17-19℃;相對濕度為50%-70%,優選為60%。常規的暗培養培養階段為10-12天。
根據本發明的生產方法,在氣生菌絲轉變為黃色的情況下才能進行人工的掃菌刺激。為了縮短氣生菌絲轉色為黃色的時間,可以進行如下步驟:進行光照刺激,將培養房白熾燈打開,每天的光照時間為16-19小時,光照強度為100-150勒克司,光照期間的溫度為18-25℃,以20℃為最佳;無光照期間的溫度為18-25℃,以22℃為最佳,相對空氣濕度為50-70%,最佳濕度為60%。常規的光照刺激時間為36-48小時。36小時之后可見蛹蟲草培養基氣生菌絲逐漸轉變為黃色。
通過人工掃菌能夠刺激蛹蟲草菌絲的生長,刺激蛹蟲草原基的形成,并縮短蛹蟲草長原基的時間,但是人工掃菌刺激不是在任何時候都能進行的。首先,在人工掃菌的的時候必須確保蛹蟲草培養基上的氣生菌絲已經成功轉色成黃色,一旦此步驟沒有完成將不能進行掃菌。另外,蛹蟲草氣生菌絲在培養間還會繼續成長,在轉色期間發現蛹蟲草氣生菌絲高出培養基表面0.02mm左右,且拱出的單個魚鱗狀面積為0.6-0.9平方毫米時,此時光照轉色階段結束,可以進入到人工掃菌刺激蛹蟲草菌絲生長的階段。
本發明方法中所使用的掃菌工具:木制植毛刷(長25cm*寬18cm*厚1cm)和金屬制不銹鋼絲撓在經過徹底消毒的步驟后,單向的進行掃菌操作,在該過程中不能反復來回掃刷或撓,應盡量使蛹蟲草的氣生菌絲倒伏方向一致,掃菌深度為2.2-2.6mm,根據發菌的薄厚,不可太用力,以防止將培養基刮下來。
根據本發明的方法,其中,將所述氣生菌絲的表面掃開的工具可以為木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓中的至少一種。根據培養基感染雜菌的情況,對于料面完好的可用木制植毛刷沾上無菌水掃開蛹蟲草表面的氣生菌絲,發現培養基料面有雜菌則將霉點注上生石灰(生石灰用冷水和均勻,注生石灰面積需是雜均霉點的5倍,確保雜菌霉點被完全覆蓋,防止后期傳播感染),然后用不銹鋼絲撓撓開氣生菌絲,使氣生菌絲倒伏在蛹蟲草培養基的表面上。
以下將通過實施對本發明進行事例性的詳細描述。
實施例
將小麥350g、水560ml混合后得到培養基,將培養基放進121℃和0.14mpa下蒸汽滅菌90min后冷卻至室溫,得到培養基備用。
在超凈化工作臺流水線上完成培養基接種的工序,然后進行暗培養階段的培養。暗培養階段需滿足以下條件:溫度為18℃;相對濕度為60%。蛹蟲草培養基料面長滿雪白的魚鱗狀氣生菌絲,且料面底部蛹蟲草菌絲已經扎根完成,就將蛹蟲草培養基轉入到裝有白熾燈的培養房進行見光轉色處理。暗培養培養階段在10-12天內完成。
接下來在培養房進行光照轉色培養,為了更快的使氣生菌絲轉色為黃色,需要進行燈光照射培養:每天的光照時間為17小時,光照強度為100勒克司,光照期間的溫度為20℃;無光照期間的溫度為20℃,相對空氣濕度為60%。在轉色期間發現蛹蟲草氣生菌絲高出培養基表面0.02mm左右,且拱出的魚鱗狀面積為0.6-0.9平方毫米時,此時光照轉色階段結束,可以進入到人工掃菌刺激蛹蟲草菌絲生長階段。
本發明方法中所使用的掃菌工具:木制植毛刷(長25cm*寬18cm*厚1cm)和金屬制不銹鋼絲撓在經過徹底消毒的步驟后進行掃菌。掃菌的過程為單向操作,不能反復來回掃刷或撓,使蛹蟲草的氣生菌絲倒伏方向一致,掃菌深度為2.4mm。不可太用力,以防止將培養基刮下來。
蛹蟲草在生長過程中極易受雜菌感染,所用的木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓均先用二氯異氰尿酸鈉消毒粉(有效成分含量為2.5%±0.25%)1:10(即1公斤水:10g消毒粉)的比例進行殺菌消毒4小時,取出工具和材料置于無菌間晾干,在臭氧濃度為p=2.144g/l的消毒間進行消毒處理,使用木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓前再次用二氯異氰尿酸鈉潔霉精(有效成分含量:40%)按照1:3(即1公斤水:3g潔霉精)浸泡消毒4小時。
當用木制植毛刷掃到染有雜菌的培養基料面時要及時更換木制植毛刷,并將染菌的木制植毛刷重點進行消毒處理,消毒劑的配制須為平時濃度的2倍。
為了確保不交叉感染以及減少后期染菌率,在使用木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓的過程中,每掃菌刺激50盒,就要更換木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓以及掃菌水。
掃菌刺激階段結束后對用過的木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓進行消毒處理,以便下次使用,消毒程序為:先用二氯異氰尿酸鈉消毒粉(有效成分含量為2.5%±0.25%)1:10(即1公斤水:10g消毒粉)的比例進行殺菌消毒4小時,取出工具和材料置于無菌間晾干,在臭氧濃度為p=2.144g/l的消毒間進行消毒處理。使用木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓之前,再次用二氯異氰尿酸鈉潔霉精(有效成分含量:40%)按照1:3(即1公斤水:3g潔霉精)浸泡消毒4小時。
此時人工掃菌刺激蛹蟲草菌絲生長階段結束,接下來就是進入到了誘導刺激蛹蟲草生長原基階段。
誘導蛹蟲草生長原基階段的條件為:每天光照時間為17小時,光照強度為100勒克司,光照期間溫度為22℃。無光照期間的溫度為18℃,相對空氣濕度為70%。原基誘導階段3-4天,可見氣生菌絲上開始形成子實體原基(米粒狀的突起),此時,結束原基誘導階段的栽培培養,然后進行子實體生長階段的栽培培養。
子實體在生長階段對溫度和濕度的要求要高一些,而此時的溫度和濕度關乎到蛹蟲草后期子實體的長度、重量等,所以此時子實體生長階段的條件包括每天的光照時間為17小時,光照強度為150勒克司,光照期間的溫度為22℃,無光照期間的溫度為20℃,相對空氣濕度為85%。從接種后的第50-55天,子實體頂端孢子粉全部陸續地炸開,像長滿了刺一樣,蛹蟲草成熟,營養價值相對較高,可以結束蛹蟲草子實體階段的培養,進行采收。
本實施例中,從最初的裝料生產至最終的采收,經過50-55天,每個培養基平均收獲35g的干蛹蟲草子實體,單個培養基子實體重量差異在1-2g。
對比例
按照實施例1的步驟和條件進行蛹蟲草的培養,所不同的是光照刺激階段結束后沒有對培養基進行人工的掃菌刺激,沒有將氣生菌絲的表面掃開,而是直接進入培養基原基的培養,每天的光照時間為17小時,光照強度為100勒克司,光照期間溫度為22℃。無光照期間的溫度為18℃,相對空氣濕度為70%。原基培養10-12天,才見氣生菌絲上開始形成子實體原基(米粒狀的突起)。此時,結束原基誘導階段的栽培培養,然后進行子實體生長階段的栽培培養。根據觀察,原基所出的數量少、不均勻。
接下來進入子實體培養階段,其中子實體生長階段的條件包括每天的光照時間為17小時,光照強度為150勒克司,光照期間的溫度為22℃,無光照期間的溫度為20℃,相對空氣濕度為85%。子實體生長階段20-30天后,可見蛹蟲草的子實體的大小基本不再長大,但是子實體形狀怪異,生長不均勻,并且頂端出現小刺,結束子實體階段的培養,進行采收。根據觀察,沒有經過掃菌刺激的培養基表面子實體稀少,子實體形態變異,出芽不整齊。
本對比例中,從最初的裝料生產至最終的采收,經過55-60天,每個培養基平均收獲23g的干蛹蟲草子實體,單個培養基子實體重量差異在5-6g。
結論:通過實施例與對比例的比較可知,在同樣的光照、溫度、濕度情況下,通過本發明方法掃除氣生菌絲培育的蛹蟲草在生長周期、子實體出現早晚、子實體生長形態、子實體采收時間、子實體單個重量(干,單盒)和重量差異上均優于未經過掃菌培育的蛹蟲草。具體地:
1)通過人工掃菌,運用木制植毛刷沾上無菌水和金屬制不銹鋼絲撓刺激的培養基3-4天可見形成子實體原基(米粒狀的突起)。而沒有通過人工掃菌刺激的培養基10-12天才見氣生菌絲上開始形成子實體原基(米粒狀的突起)。
2)通過人工刺激的培養基生長子實體時間縮短,長出的子實體形狀均勻整齊,而沒有經過人工掃菌刺激的培養基沒有掃開氣生菌絲,生長的子實體形狀怪異,并且生長周期長。經過人工掃菌刺激的蛹蟲草子實體到第50-55天即可以進行采收,而沒有經過人工掃菌刺激掃開氣生菌絲的蛹蟲草子實體要經過55-60天才能進行采收。
3)實施例中蛹蟲草子實體單盒干品平均為35g/盒,盒與盒之間差異為1-2g,蛹蟲草畸形率僅為0.02%,對比例中蛹蟲草子實體單盒干品平均為23g/盒,盒與盒之間差異為5-6g,蛹蟲草畸形率為19%。
因此,本發明將氣生菌絲掃開的操作,對于提高蛹蟲草子實體產量,縮短蛹蟲草子實體生長周期,促使蛹蟲草子實體形態完美起到了非常關鍵的作用。本發明能夠縮短蛹蟲草原基的劃分時間,使蛹蟲草子實體原基劃分一致,減少盒與盒之間的差異,提高單盒產量。
另外需要說明的是,在進行人工掃菌,掃開蛹蟲草培養基氣生菌絲的過程中,確保所有工具消毒的徹底,例如:所進行的各種操作均優選在基本無菌的條件下進行,所用的各種工具和材料均先用二氯異氰尿酸鈉消毒粉(有效成分含量為2.5%±0.25%)1:10(即1公斤水:10g消毒粉)的比例進行殺菌消毒4小時,取出木制植毛刷和金屬制不銹鋼絲撓置于無菌間晾干,在臭氧濃度為p=2.144g/l的消毒間進行消毒處理,使用工具和材料之前再次用二氯異氰尿酸鈉潔霉精(有效成分含量:40%)按照1:3(即1公斤水:3g潔霉精)浸泡消毒4小時。
操作的人員也要嚴格按照操作流程進行,進出入培養房要及時對手做清潔,并及時更換上消毒完畢的衣服、鞋子、手套、口罩(可提前用紫外線燈或臭氧機進行消毒)。避免交叉感染以及雜菌感染。
在進行人工掃菌掃開蛹蟲草培養基氣生菌絲的過程中,確保所有掃菌工具消毒徹底的同時,所用工具要多備幾套,如發現培養基料面異常,要及時更換掃菌工具,并將已經作用與異常的培養基的掃菌工具單獨進行多次消毒處理,在消毒劑的配比上需是常規配置濃度的2倍,并且消毒完畢的掃菌工具進行雜菌檢測,查看是否消毒殺菌徹底,對于異常嚴重的掃菌工具要及時丟棄,更換新的掃菌工具。
以上詳細描述了本發明在實施方式上的過程以及對比,本發明具體細節不局限于此,操作過程可根據實際情況進行變形,這些簡單的變形都屬于本發明的保護范圍。在不矛盾的情況下可以進行任意組合。
此發明中的概括性數據都是經過反復實驗總結得出,以確保所得數據的準確度以及通用度。