食用與藥用真菌栽培方式簡介:
1.子實體栽培
菇類主要由菌絲體和子實體所組成,菌絲成團即為菌絲體,菌絲體會攝取基質的養分,在適當的環境下生長出子實體。傳統上,菇類子實體的來源除了野生採集之外,有不少菇類已經可以在配合菌種的篩選及改良技術與菇場栽培管理的技術,成功地以段木或含木屑與商業化基質之太空包進行人工大量栽培而達商業化規模,但同時仍需消耗大量的人力、栽培空間及設備,以及由接種到達子實體收成需時長達數個月的時間,且會受到氣候的變化而影響產量。
2.菌絲體栽培
過去有許多研究指出,有些菇類的菌絲體有較高的生理活性,或是具有與子實體相同的功效,而菌絲體的培育時間較短,不須等候子實體發育成熟即可收成,而且能夠以不同方式栽培,獲得最佳菌絲體產值,對於科技藥廠及生技產業而言,具有較高的經濟效應。目前菌絲體的栽培方式有:固體培養以太空包栽培為最主或菌種瓶培養為主;固體培養與液體培養,液體培養(深層培養) 則以搖瓶或發酵槽培養為主。
A.菌絲體固態栽培
固體栽培主要利用木屑、稻殼、土壤做為基質,在低水含量下培育菌種,而近來逐漸開始發展出以穀物做為基質。固態栽培之優點在於基質來源容易取得,且基質因含水量低,比較不容易被其他菌種所污染,此外固體培養方式比較接近菇類自然生長方式,但是以此方式進行栽培,具有培養條件控制困難、菌體生長與其他控制條件不易偵測、無法自動化生產等,為待克服之缺點。
B.菌絲體液態培養(深層培養)
所謂液態培養,一般是指使用固定組成的液態培養基,在控制適當的pH 值、溫度以及通氣和攪拌(或振盪)的條件下,進行微生物的醱酵培養,以製造生質(biomass),或其它代謝物(metabolite)。液態培養一般適用於難以人工栽培取得子實體之真菌類,如:冬蟲夏草、樟芝等藥用價值極高的菇類,只能藉由建立最佳液體培養條件量產菌絲體。而液態培養主要優點為週期短、效益高及易於放大規模。故在以食、藥用真菌為材料,進行機能性動物飼料、健康食品與新藥成分之開發時,有助於藥理成份(如:菇類多醣、特殊代謝物)的大量生產,實為一極具潛力的發展方向(王,2002)。而液態培養在大量培養時也可能存在一些缺點,包括:發酵過程中被其它微生物汙染的風險、外生多醣體增加所造成的養液黏稠度增高以及細胞型態、生長速度緩慢及環境因子敏感度等影響(Tang and Zhong, 2000)、廢棄溶液處理困難、通氣設備機械所需消耗較多的電力能源等,故此方式必須相對付出較多的成本。而如何篩選高產菌株,利用低廉的原料,設計適當的培養條件,以及建立醱酵製程上的合理監測體系,以降低生產成本,以獲得良好的產率,仍有待更多相關研究來建立成熟的技術 (王等,1998)。
固態培養與液態培養優缺點整理表:
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固態培養 |
液態培養 |
優點 |
1.可使用廉價穀類作為基質,如:小麥、大麥、玉米、大豆或農業廢棄物。 2.可減少培養過程中所需能源與成本。 3.基質因含水量低,比較不容易被其他菌種所污染。 4.培養技術較為簡單。 5.產物下游分離成本較低。 |
1.能在短時間內獲得大量的菌絲體。 2.製程可完全自動化、標準化。 |
缺點 |
1.培養條件控制困難。 2.菌體生長與其他控制條件不易偵測。 3.無法自動化生產。 |
1.設備投資成本較高。 2.需要較大空間。 3.下游階段固液分離、廢液處理耗費成本較高。 4.產物濃縮與乾燥的能源成本較高。 |
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