張麗影 邢承華 潘 婷 汪寒寒 蔡妙珍
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食用菌菌糠開發(fā)與利用的研究進(jìn)展(綜述)
張麗影1邢承華2*潘 婷3汪寒寒3蔡妙珍3
(1. 浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,浙江金華 321004;2. 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院,浙江金華 321007;3. 浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,浙江金華 321004)
菌糠;食用菌;營養(yǎng)成分;綜合開發(fā);應(yīng)用前景
菌糠又叫菌渣,是指以棉籽殼、鋸木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多種農(nóng)作物秸稈、工業(yè)廢料(如酒糟、醋糟、造紙廠廢液及制藥廠黃漿廢液等)為主要原料栽培食用菌后的廢棄培養(yǎng)基[1]。近年來,隨著我國食用菌生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,菌糠的利用也越來越受到重視。據(jù)報道,我國食用菌生產(chǎn)量位居世界前列,年產(chǎn)量在400萬噸以上,年產(chǎn)菌糠量不少于300萬噸[2]。菌糠含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),丟棄或燃燒,不僅不利于資源的循環(huán)利用,而且會造成環(huán)境污染。因此,大力推廣食用菌菌糠的綜合開發(fā)利用,產(chǎn)生較好的社會經(jīng)濟效益是目前需要重視解決的問題。
菌糠是由食用菌菌絲殘體及經(jīng)食用菌酶解、結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變的粗纖維等成分構(gòu)成的復(fù)合物。據(jù)統(tǒng)計,菌糠中粗蛋白、粗纖維和的粗脂肪含量分別為6%~13%、10%~30%和1%~5%[3]。此外菌糠中還含有豐富的氨基酸、多糖及Ca、Zn、Mg等礦質(zhì)元素[4]。食用菌栽培基質(zhì)會影響菌糠的成分[5],如以麥秸等為原料栽培蘑菇,其菌糠含粗蛋白10.2%,粗纖維9.32%,粗脂肪0.12%,無機氮浸出物48%,鈣3.2%,磷2.1%[6];而木屑菌糠含粗蛋白6.73%,粗纖維19.80%,粗脂肪0.20%,無機氮浸出物13.81%,鈣1.81%,磷0.34%。足見其營養(yǎng)豐富,值得利用。
2.1 作為其他食用菌的二次栽培基質(zhì)
菌糠常作為食用菌二次栽培基質(zhì)。在實際生產(chǎn)中,有利用平菇、金針菇、猴頭菇的菌糠,二次栽培草菇[7]、秀珍菇等[8]。菌糠代替糞草料栽培雙孢蘑菇,既可以簡化生產(chǎn)工藝,減少病蟲危害,又可提高雙孢蘑菇的產(chǎn)量[9]。平菇菌糠與橄欖油場廢料以一定比例混合再次栽培平菇,不僅可以提高平菇產(chǎn)量,而且平菇分泌的酚類物質(zhì)降解酶可以降低橄欖油廢料中的毒性,實現(xiàn)互利雙贏[10]。要注意的是,在用作二次栽培食用菌基質(zhì)時,必須經(jīng)過滅菌;還需注意菌糠中存在的食用菌代謝物,可能會對同種或其他食用菌的生長產(chǎn)生抑制作用。
2.2 用作肥料
菌糠質(zhì)地疏松,含有多種有機物和礦質(zhì)元素,可以保存土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)[11,12],能夠有效改善土壤的缺素,增加土壤肥力[13]。菌糠中的菌絲體在生長過程中會分泌出激動素物質(zhì)和特殊的酶,可以將有機物分解成易被植物吸收的營養(yǎng)物質(zhì)[14],常用作改良土壤的功能性優(yōu)質(zhì)肥料和基質(zhì)[15]。例如,菌糠用于栽培小麥、玉米、大豆[16]等農(nóng)作物,小白菜等果蔬[17]以及花卉等[18,19],試驗表明,它不僅可以促進(jìn)植物的生長,增加作物產(chǎn)量,也能改善土壤團粒結(jié)構(gòu),提高土壤有機質(zhì)含量,提高土壤肥力水平。用菌糠與微生物共同栽培辣椒,可以促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化,提高辣椒產(chǎn)量[20]。利用菌糠與珍珠巖、蛭石、泥炭等物質(zhì)以一定比例混合而成的基質(zhì)栽培果蔬[21]及園藝植物[22~24]的研究表明,菌糠作為基質(zhì)栽培植物能夠促進(jìn)植物生長,增加植物產(chǎn)量。經(jīng)過稀釋纖維素與木質(zhì)素含量的菌糠可以用作培養(yǎng)乳酸乳球菌的基質(zhì)[25]。菌糠作為肥料使用時,應(yīng)注意控制其施用量、配比及選擇適宜的施用對象,以免造成負(fù)效應(yīng)。今后應(yīng)注重研究施加菌糠肥料后其對植物產(chǎn)量及土壤修復(fù)的長期影響。
2.3 用作飼料
栽培食用菌后的廢棄培養(yǎng)基經(jīng)過物理、化學(xué)和生物處理,破壞其結(jié)構(gòu)性碳水化合物中的纖維素晶體結(jié)構(gòu),弱化或破壞木質(zhì)素與纖維素或半纖維素之間的酯鍵結(jié)合[26],可以制成菌糠飼料[27]。菌糠飼料目前已在我國許多地方推廣使用,雖然飼喂效果有差異,但經(jīng)過適當(dāng)處理、科學(xué)配方,可全部或部分代替統(tǒng)糠、麥鼓或精料,制成配合飼料,用于畜禽和魚類等動物的飼養(yǎng)[28]。
(1)飼喂家畜。用菌糠代替部分日糧飼喂豬,不僅達(dá)到玉米的飼喂效果[29],而且飼料報酬得到相應(yīng)的提高[30]。Adamovin將平菇菌糠以不同比例添加到肉牛日糧中飼喂10周,試驗結(jié)果表明,17%添加組中肉牛日增重量大于對照組[31]。Bae等[32]和Kim等[33]也利用不同的食用菌菌糠代替一部分飼料飼喂反芻動物,研究結(jié)果證實與對照組的飼喂效果無顯著差異,而成本明顯降低。
(2)飼喂禽類。何華奇等[34]用金針菇菌糠替代肉用仔雞基礎(chǔ)日糧中的玉米,替代量從占日糧的10%至100%,飼喂6周后得出菌糠可以完全替代玉米飼喂的結(jié)論。李超等[35]用金針菇菌糠飼喂昌圖鵝仔鵝,結(jié)果試驗組仔鵝的平均日增重比對照組提高了4.48%,毛利潤增加了19.3%。
(3)在其他生產(chǎn)中的應(yīng)用。龐思成[36]用添加30%平菇菌糠的飼料飼喂尼羅非魚,既滿足了魚的生長需要,又使飼料成本下降8.3%。盧國全等[37]用混有10%菌糠的混合料飼喂肉兔,56天后試驗組長勢均好于對照組。草菇菌糠也可有效促進(jìn)蚯蚓的生長和繁殖[38]。
2.4 菌糠在其他方面的應(yīng)用
菌糠是一種很好的燃料,可用于產(chǎn)甲烷與氫氣等燃料[39,40],也可制備活性炭[41]。程輝彩等以平菇菌糠為原料,采用排水集氣法發(fā)酵生產(chǎn)沼氣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用菌糠生產(chǎn)沼氣與利用牛糞生產(chǎn)沼氣的產(chǎn)氣量基本持平,可見菌糠完全可作為沼氣發(fā)酵原料[42]。平菇菌糠也可用作微生物肥料載體[43],還可提取木聚糖酶浸提液[44]、粗纖維素酶浸提液[45]及多糖[46],用于有效降解纖維素、增強人體免疫力和抗癌作用的研究。日本采用食用菌菌糠中菌絲提取液制成植物激素,噴灑于黃瓜、番茄、茄子、扁豆等作物上,能有效促進(jìn)這些植物的生長[47]。
利用菌糠作二次栽培食用菌的基質(zhì)、肥料以及飼料方面已取得了實效,但還存在一些問題。如菌糠中存在大量的雜菌及一些重金屬,限制了其作為資源的再次利用[48];菌糠作為飼料用于飼養(yǎng)動物時,很講究配比,要注意其安全性和副作用。重視解決好這些問題,可使菌糠在作物增產(chǎn)抗病、土壤改良和環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮更大的作用。
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浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計劃項目(2013C32047);金華市科技計劃項目(2011-2-005)
張麗影(1990—),女,碩士,主要從事環(huán)境修復(fù)與逆境植物生理方面的研究。E-mail:1138625296@ qq.com,Tel:18757699750
邢承華(1976—),男,博士,教授,主要從事植物營養(yǎng)、植物生態(tài)方面的研究。E-mail:xingchenghua@ hotmail.com
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2095-0934(2015)02-72-04