光是生物生长的重要环境因子之一。与自然光源不同，LED光源以其高光效、低能耗、冷光源、光质可调等特征，作为现代农业技术中重要的生物光源技术，正被快速接纳，并已成熟应用^[1-5]。近年,LED生物光源技术已广泛应用于食用菌工厂化栽培。已有的研究表明，利用平皿培养研究LED光源不同光质对灵芝、黑木耳、绣球菌和平菇菌丝生长的影响，其中蓝光有利于灵芝、黑木耳菌丝体生长^[6-9]，对灵芝的菌丝体生长内源IAA代谢调控和三萜酸量均有显著影响^[7-8]； 红光有利于绣球菌和平菇菌丝体生长^[10-11]； 黄光对绣球菌原基形成有较强的诱导作用,且出菇同步性好^[10]。李巧珍等^[12]研究LED光照是否对刺芹侧耳(杏鲍菇)子实体形态和产量产生影响,蓝光照射会使单菇菇盖变大、变厚、颜色变深，对提高刺芹侧耳(杏鲍菇)产品质量起着非常关键的作用；孙雅洁等^[13]研究不同光质对杏鲍菇原基形成和子实体形态生长发育的影响，证明红光为杏鲍菇子实体原基形成和发育阶段最适宜光质。LED光源对食用菌子实体的品质起到了调控作用，同时具备节能、易于调控等技术优势，但LED光源对于食用菌菌丝的营养生长与转化代谢方面的促进作用，还有待更多试验论证。

机体中硒的生物功能显示其具有较强的抗氧化作用，种植农产品、养殖动物、利用有益微生物的营养转化，是代谢转化与富集自然界可利用无机硒营养源的主要生物途径。目前对食用菌营养转化、富硒技术的报道，仅多见食用菌富硒栽培^[14-15]、食用菌富硒液体培养的硒营养代谢转化富集技术^[16]等方面的研究,而利用LED促进食用菌菌丝的富硒营养代谢转化方面的研究还未见报道。本研究基于已有的“富硒秀珍菇菌粉的制备方法”和“一种固体培养制备富硒麦麸食用菌营养粉的方法”等专利技术^[17-18]，以食用菌自然生长环境所形成的散射光源特征与营养代谢生理为模式，利用LED特定波长单光源的可选性技术优势和可调控技术特点^[19-20],采用改造的LED单质光可控培养箱，进一步了解食用菌菌丝生长对LED光源的代谢反应效果，并着重探讨LED光照在促进秀珍菇菌丝生长及其对硒强化麦麸降解代谢与硒营养转化中的作用，为利用LED促进食用菌菌丝的营养生长与转化代谢方面的研究提供了理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

供试富硒秀珍菇菌株XJ由福建省农业科学院农产品加工中心筛选保存；麦麸购于福州粮油市场。

1.2 主要仪器与设备

LED单质光照培养箱[上海精宏实验设备有限公司，由GZP-350光照培养箱改装成，把白炽灯管分别更换为ND-BL-BT09LB(451 nm)、-LG(460 nm)、-LO(606 nm)、-LR₁(630 nm)、-LR₂(660 nm)灯管]、HZP-150型全温振荡培养箱 (上海精宏实验设备有限公司)、756P型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)、瑞丽AF-610B原子荧光光谱仪(北京北分瑞丽分析仪器有限责任公司)、LC600A高效液相色谱仪(南京科捷分析仪器有限公司)、L-2000高效液相色谱仪(日本Hitachi公司)等。

1.3 试验方法 1.3.1 富硒秀珍菇菌种与培养基

采用平皿、一级液体母种和二级液体母种逐级优化培养的方式获得富硒秀珍菇液体菌种；平皿培养基采用PDA配方，液体培养基配方参照文献^[21]。平皿、一级液体母种和二级液体母种的培养时间分别为7、4、3 d；液体菌种的接种量为10 %，二级液体菌种接入硒强化麦麸基质固体培养的接种量为30 %。平皿菌种和液体菌种的培养温度均为25℃遮光培养，液体摇瓶振荡培养的转速设定为150 r·min^-1。

1.3.2 麦麸硒强化固体培养基

固体培养的麦麸硒强化预处理与高压灭菌同步进行。麦麸硒强化培养基的最终含水量为90%,以麦麸质量计，亚硒酸钠加入量为6 μg·g^-1。称取培养基所需麦麸，以最终含水量90%的水分溶解应加入的亚硒酸钠，将充分溶解的亚硒酸钠水溶液均匀喷洒于麦麸中，充分搅拌后，按57 g·瓶^-1(即30 g麦麸+27 g亚硒酸钠水溶液)分装到培养瓶中,在麦麸表面插4~5个孔至瓶底，用盖子盖紧，于121℃、0.1 Pa条件下，高压灭菌20 min。未添加亚硒酸钠的秀珍菇麦麸对照培养基制备方式同上。接种时，摇匀三角瓶中的菌种，用量筒量取接种量为麦麸质量30%的液体菌种，均匀倒入事先插好的孔内，塑料盖封口，置于不同处理的培养箱中分别培养。

1.3.3 LED光照处理富硒固体培养

LED光照处理在改装的LED光源培养箱内进行。LED光源选取ND-BL-BT09LR₂波长为660 nm的单色红光和ND-BL-BT09LG波长为460 nm的单色蓝光。当菌丝生长延伸至麦麸基质的50%时，开启LR₂660 nm单色红光，光照度为100 lx；在菌丝继续生长延伸至麦麸基质的70%时，增加开启LG460 nm单色蓝光，光照度为500 lx，同步照射；LR₂660和LG460依次开启后，同步照射延续至培养结束停止。LED的照射方法为间歇式定时阶段照射，即：光源开启频率为1次·h^-1，照射时长为5 min·h^-1；每天连续照射12 h后,闭光12 h，由多时段控制器自动控制光照处理。试验分为4组，分别为：LED光源照射的秀珍菇富硒培养组(Se-L组)，遮光处理的秀珍菇富硒培养组(Se组)，LED光源照射的秀珍菇培养组(CK-L组)，以及遮光处理的秀珍菇培养组(CK组)；每试验组设6个重复。遮光对照组在遮光培养箱内进行培养，2组培养温度均为(27±0.5)℃。

1.4 测定指标及方法 1.4.1 麦角固醇含量的测定

麦角固醇的提取方法参照Shao等^[22]的方法。样品的麦角固醇提取液用氮吹仪浓缩至干，加入甲醇溶解提取物(0.1 g样品:1 mL甲醇)，过0.45 μm的(PTFE聚四氟乙烯)微孔滤膜。麦角固醇含量的测定采用HPLC分析方法：流动相甲醇∶二氯甲烷，75∶25(v/v)；流速1.0 mL·min^-1；进样量20 μL,检测波长282 nm；配制10、20、30、40、80、100 μg·mL^-1麦角固醇标准品溶液，用于检测麦角固醇含量。

1.4.2 总硒含量的测定

总硒含量采用GB/T 5009.93-2010 食品中硒的氢化物原子荧光光谱法测定。硒转化效率计算公式为：T=(P×G)/[(C×V)×0.457×0.89]×100%(其中T是Se转化效率，%；P是Se测定含量，mg·kg^-1；G是生物产量,g；0.457是亚硒酸钠分子中Se的质量分数；0.89是亚硒酸钠试剂含水量11%的质量分数；C是Se添加浓度，μg·mL^-1；V是培养基体积，mL)。

1.4.3 可溶性糖与可溶性蛋白含量的测定

称取0.5 g样品，以1∶20(样品质量∶去离子水体积)比例加入去离子水10 mL，80℃水浴2 h，4 000 r·min^-1离心5min,获得上清液用于可溶性糖和可溶性蛋白的测定。可溶性糖含量采用苯酚-硫酸法测定，可溶性蛋白含量采用牛血清蛋白法测定。

1.4.4 酚类物质的测定

酚类物质的测定采用高效液相色谱法(HPLC)^[23-25]：色谱柱为Merck Li Chrospher_100RP18e(4.6 mm×250 mm，5 μm)；二极管阵列检测器(DAD)；梯度洗脱：流动相A为2%乙酸水溶液；流动相B为乙腈；洗脱程序：0 min→100 min，乙腈16%→70%，2%醋酸水溶液84%→30%；流速0.8 mL·min^-1；柱温30℃；进样量20 μL。

1.5 数据统计

试验数据用Excel软件进行差异显著性分析,用SPSS19.0软件进行主体间效应检验、交互作用分析等数据的相关分析。

2 结果与分析 2.1 LED光照促进秀珍菇菌丝的生物生长

有别于植物细胞，麦角固醇仅在微生物细胞膜中存在，可作为检测样品中微生物存在与否的指标^[26]，在本试验中用来指示不同处理的秀珍菇固体培养菌丝生长势的差异。以麦麸培养基原料为基础，表 1的分析结果显示的是：由LED光照处理(Se-L组)和遮光处理(Se组)的秀珍菇富硒培养，以及秀珍菇对照培养(CK-L组、CK组)的麦角固醇含量。麦麸原料中含有极少量的麦角固醇，表明自然状况下原料可能受到微生物污染；将液体菌种接入麦麸基质后，通过LED光照间歇照射和遮光两种处理方式的固体培养，处理组的麦角固醇含量均比麦麸原料组显著提高(P＜0.01)，显示了秀珍菇菌丝对麦麸基质的降解代谢与营养生长。相比而言，LED光照间歇照射的秀珍菇富硒培养组(Se-L)和秀珍菇对照培养组(CK-L)，它们的麦角固醇含量分别比其相应遮光处理组(Se、CK)提高14.2%和8.8%；其中，以Se-L组的麦角固醇含量最高，与其他处理组差异显著。与秀珍菇对照培养组相比，秀珍菇富硒培养组经LED光照处理的菌丝麦角固醇含量提高率(27.2%)明显高于遮光培养组(21.2%)。

采用SPSS统计软件的logit对数线性模型进行主体间效应的检验,结果显示LED光照间歇照射处理对麦角固醇含量有显著影响(P=0.024)，其中麦麸硒营养强化处理对麦角固醇含量有极显著的影响(P=0.001)，但是LED光照间歇照射处理和麦麸硒营养强化处理两者之间并没有明显的交互作用(P=0.422)。

2.2 LED光照促进秀珍菇菌丝硒转化代谢

为验证LED光照对秀珍菇菌丝硒营养转化代谢的影响，对秀珍菇富硒培养组之间的总硒和硒转化效率数据进行比较(表 2)。从表 2的分析结果可见：秀珍菇对硒营养强化麦麸的降解转化代谢，显著提高了富硒麦麸秀珍菇菌粉中的总硒含量，LED光照间歇照射的秀珍菇富硒培养组(Se-L)的总硒含量比遮光处理组(Se)提高42.5%，且LED光照间歇照射的秀珍菇富硒培养组(Se-L)的硒转化效率比遮光处理组(Se)提高34.3%，达93.35%。说明LED光照间歇照射对麦麸秀珍菇菌粉的富硒水平有影响，可提高菌粉中的总硒含量。

2.3 LED光照优化秀珍菇麦麸营养粉品质

以常规遮光培养的秀珍菇麦麸降解代谢为对照(CK)，比较经硒营养强化(Se)、LED照射处理(Se-L、CK-L)的秀珍菇降解代谢，分析其秀珍菇麦麸营养粉中的总蛋白、可溶性蛋白和可溶性总糖等含量变化，从而进一步了解LED光照处理对秀珍菇菌丝降解代谢以及产品营养品质的影响。由表 3结果可知，相比麦麸原料的总蛋白质含量14.19%，经秀珍菇菌丝对麦麸营养基质的降解代谢，无论培养过程中是否采用LED光源照射处理，其总蛋白质含量均明显提高近58%以上，可溶性蛋白含量也比麦麸原料显著增加1~2倍之多。其中，以Se-L组的可溶性蛋白含量提高效率最大(P＜0.01)，与相应遮光培养组(Se)相比，LED光照秀珍菇富硒麦麸培养组(Se-L)的麦麸菌粉可溶性蛋白含量提高率达42.6%，差异达到极显著水平。从表中看出，经LED光照间歇照射处理，无论是秀珍菇富硒培养组还是秀珍菇对照培养组的可溶性总糖含量均比遮光培养组有所降低，说明LED光照间歇照射处理会降低培养产物中的可溶性总糖含量。

同样，采用SPSS统计软件的logit对数线性模型进行主体间效应检验，结果显示：LED光照间歇照射处理是影响总蛋白、可溶性蛋白、可溶性糖含量等营养品质指标的主体效应(P值分别为0.001、0.010、0.031)，但麦麸硒营养强化处理对秀珍菇麦麸营养粉的营养品质指标无显著影响，且LED光照间歇照射处理和麦麸硒营养强化处理两者对秀珍菇麦麸营养粉的营养品质指标也无显著的交互效应(P值分别为0.069、0.464、0.090)。

2.4 LED光照影响秀珍菇麦麸营养粉水溶性酚类物含量

利用高效液相色谱法(HPLC)，采用反相C18柱分析检测麦麸秀珍菇营养粉水提取物中的酚类物质，经测定，秀珍菇麦麸营养粉水提取物中含有没食子酸、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸、柚皮苷、川陈皮素等多种多酚物质(表 4)。从表 4的数据看出：秀珍菇富硒培养组中，经LED光照间歇照射处理(Se-L组)的川陈皮素和柚皮苷含量均比遮光处理(Se组)有所提高；而秀珍菇对照培养组中，经LED光照间歇照射处理(CK-L组)的柚皮苷含量比遮光培养(CK组)增加。此结果说明：LED光照间歇照射处理会使麦麸营养粉中的酚类物质柚皮苷和川皮陈素的含量提高。

2.5 LED光照促进秀珍菇菌丝降解代谢麦麸

在秀珍菇菌丝降解代谢麦麸的过程中，LED光照间歇照射处理和富硒培养处理对秀珍菇固体培养菌丝生长势和营养品质指标的相关性分析结果显示(表 5)：LED光照间歇照射处理和富硒处理有利于提高秀珍菇麦麸营养粉中总硒的含量(R=0.997^{* *})，可促进硒的转化代谢(R=0.990^{* *})。LED光照间歇照射处理有利于促进麦角固醇含量和可溶性蛋白含量的提高,尤其是对可溶性蛋白含量的影响呈显著相关(R=0.600^*)；而富硒培养处理也利于麦角固醇和可溶性蛋白含量的提高，其相关系数分别为0.878^{* *}和0.844^*。

3 讨论与结论

麦麸除含丰富的膳食纤维外,还富含蛋白质、矿物质、维生素等营养成分，利用食用真菌对麦麸膳食纤维的胞外降解，有助于提高对麦麸中营养源的降解与食用真菌的生理代谢转化利用。麦麸是食用菌固料栽培常用的基质原料之一，在试验的液体菌种培养基质中，参照SHEN Heng-sheng等^[27]的研究成果，添加了适量有助于菌丝营养代谢的麦麸膳食纤维微小颗粒，以促进秀珍菇菌丝的富硒营养转化代谢。

近年LED生物光源技术在食用菌栽培上的应用已被确认，但研究多限于对食用菌菌丝、子实体等方面的影响。本试验通过比较LED光照间歇照射、遮光培养对秀珍菇菌丝在麦麸培养基质中的降解代谢作用，挖掘LED光源在食用菌营养转化代谢方面的潜在优势，结果显示：经LED光照间歇照射的麦麸培养基质，其麦角固醇含量分别比相应的遮光处理组的含量提高14.2%和8.8%，主体间效应检验结果说明LED光照间歇照射处理有促进食用菌菌丝生长的效果，这与前人^[6-11]的研究结果一致,证实了不同低热量光质处理对真菌菌丝体生长有不同程度的促进作用^[28]，本研究也同时证明了LED中红、蓝光的间歇照射对秀珍菇菌丝的生长有促进作用。试验对营养粉的总蛋白质、可溶性蛋白和可溶性总糖含量进行分析检测表明：经秀珍菇菌丝对麦麸营养基质的降解代谢，无论培养过程中是否采用LED光照间歇照射处理，其总蛋白质含量均明显提高近58%以上；经LED光照间歇照射处理的可溶性蛋白含量也相应提高，与遮光培养组(Se)相比，Se-L组的可溶性蛋白含量提高效率最大，达42.6%；而LED间歇照射培养则使麦麸菌粉的可溶性总糖含量降低，主体间效应检验结果说明LED光照间歇照射处理是影响秀珍菇麦麸营养粉营养品质的主体效应，这与郭丽丽等^[3]研究的红蓝复合光有利于可溶性蛋白累积,而不利于可溶性糖积累相似，本试验也证实了LED光照中的红蓝光间歇照射会使可溶性蛋白含量提高，但却降低了可溶性总糖的含量。

梅锡玲等^[7-8]研究了不同光质处理对灵芝体内次生代谢产物、以及植物激素含量的影响，而本试验在前人的研究基础上，利用LED光源间歇照射的方法，探讨其在促进秀珍菇菌丝降解代谢麦麸中的作用，为食用菌菌丝的营养生长与转化代谢方面的研究提供了理论依据。

由于LED光照间歇照射处理会促进菌丝生长，使秀珍菇麦麸营养粉的可溶性蛋白等营养成分提高；LED光照间歇照射结合富硒培养处理，在提高菌粉的麦角固醇、可溶性蛋白含量等营养成分的同时，还能促进其硒营养转化代谢，使其小分子酚类物质柚皮苷和川皮陈素的含量提高，因此认为，LED红蓝光的间歇照射处理可促进秀珍菇菌丝对麦麸基质的降解代谢并对产品的营养品质产生影响。