菌糠飼用價值評估及潛在霉菌毒素污染防控措施

王吉峰，董穎超，谷旭，李軍國，李俊

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京海淀100081）

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資源開發(fā)利用

菌糠飼用價值評估及潛在霉菌毒素污染防控措施

王吉峰，董穎超，谷旭，李軍國，李俊*

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京海淀100081）

我國食用菌產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的同時，菌糠作為農(nóng)業(yè)生物資源進行有效循環(huán)利用的途徑引起關(guān)注。菌糠作為反芻動物粗飼料來源之一具有很好的飼用價值，但在儲存和利用過程中存在被霉菌毒素污染的潛在風(fēng)險，本文探析菌糠的營養(yǎng)價值并針對防控潛在霉菌毒素污染提出相應(yīng)措施。

菌糠；營養(yǎng)價值；污染；霉菌毒素

近年來，隨著人們對食用菌營養(yǎng)和保健功效認知程度的不斷提高，食用菌的需求量不斷增長。目前我國食用菌產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，總產(chǎn)量由2000年的664萬噸增長至2014年的3532萬噸，總產(chǎn)值由2000年的227億元增長至2014年的2356億元，預(yù)計到2020年，我國食用菌產(chǎn)量和產(chǎn)值將分別達到5089.81萬噸和3240.31億元（中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)，2015）。食用菌菌棒（粉碎后制成菌糠）的有效循環(huán)利用，如二次利用栽培蘑菇、作有機肥、發(fā)酵產(chǎn)沼氣、作為飼料等均可緩減資源浪費，降低對環(huán)境污染的風(fēng)險，具有較好的經(jīng)濟價值、社會價值和生態(tài)價值。因此合理利用菌棒，是實現(xiàn)菇農(nóng)增收及食用菌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

1　菌糠組成成分

菌糠一般由食用菌菌棒粉碎后制成，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、造紙廠廢液等）為主要原料栽培食用菌后留下的廢棄培養(yǎng)基料（王永軍等，2001）。

2　菌糠營養(yǎng)成分分析與飼用價值

2.1常規(guī)營養(yǎng)成分通過食用菌菌體的生物固氮作用、酶解作用等生物轉(zhuǎn)化過程，菌棒的營養(yǎng)價值比原料有所提高。如食用菌菌棒上菌絲生長較好，培養(yǎng)料未被雜菌污染，風(fēng)干粉碎后可制成菌糠，按比例加入到飼料中。不同地區(qū)生產(chǎn)食用菌所利用的當(dāng)?shù)刭Y源和生產(chǎn)利用的過程不同，因此不同地區(qū)菌糠的營養(yǎng)成分存在明顯差異。研究杏鮑菇、香菇、金針菇、蛹蟲草、滑菇、平菇菌糠營養(yǎng)成分發(fā)現(xiàn)，6種菌糠粗蛋白質(zhì)含量均在4%左右，其中平菇和滑菇菌糠粗蛋白質(zhì)含量顯著高于其他菌糠；蛹蟲草、香菇、滑菇及金針菇菌糠粗脂肪含量顯著高于平菇和杏鮑菇菌糠（范文麗等，2013）。宮福臣等（2012）對平菇不同生長階段培養(yǎng)基的基質(zhì)組分進行了檢測，發(fā)現(xiàn)第4潮菌糠粗蛋白質(zhì)含量為10.1%（其余時期粗蛋白質(zhì)含量僅為5%～6.72%），用作飼料營養(yǎng)價值較高且生產(chǎn)成本較低。孫召偉等（2014）測定吉林省平菇、金針菇、黑木耳、香菇和元蘑的營養(yǎng)成分，結(jié)果表明各種食用菌菌糠營養(yǎng)成分因品種、培養(yǎng)基質(zhì)、生長環(huán)境等不同而不同，各種菌糠的粗纖維含量均在20%以上，粗蛋白質(zhì)含量為5.85%～10.24%，粗脂肪含量為0.86%～2.05%，無氮浸出物含量為31.53%～53.95%，磷、鈣含量分別為0.28%～0.48%和2.21%～2.59%。張紅娟等（2014）分析測定香菇菌糠、金針菇菌糠和杏鮑菇菌糠粗蛋白質(zhì)含量達7.53%～11.92%。相關(guān)研究在各種動物飼養(yǎng)試驗中采用的末茬平菇（何英俊等，2015）、金針菇（郭萬正等，2015）、杏鮑菇（陶忠連等，2010）的粗蛋白質(zhì)含量為7.10%～8.97%，粗纖維含量為9.32%～36.10%，磷、鈣含量分別為0.87%～1.26%和0.15～2.05%。

2.2氨基酸范文麗等（2013）測定的6種菌糠中，蛹蟲草、香菇、杏鮑菇和金針菇菌糠總氨基酸含量較高，分別達到5947、3101、2887、2583 mg/kg，其中蛹蟲草菌糠中氨基酸總量高于滑菇3.65倍，且賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸含量均最高，分別為178、293、269、112 mg/kg，香菇菌糠蘇氨酸含量最高，為339 mg/kg，杏鮑菇半胱氨酸含量僅次于滑菇，分別為676 mg/kg和464 mg/kg。各種菌糠中甲硫氨酸與苯丙氨酸含量相當(dāng)。蛹蟲草和平菇菌糠含有7種必需氨基酸，滑菇菌糠僅含5種必需氨基酸。因此在飼料配制過程中，需要按照飼料原料及各種菌糠氨基酸含量進行適當(dāng)添加。

2.3其他營養(yǎng)成分大部分食用菌菌糠粗纖維和抗營養(yǎng)因子含量相對較高；部分類型的菌棒含有大量的菌絲體，含有豐富的蛋白質(zhì)、多種氨基酸、微量元素、多糖、維生素和多種生物活性物質(zhì)。食用菌實體采收后，菌棒上會殘留一定的菌絲體，而菌絲體含有菌體蛋白、菌體、多糖、幾丁質(zhì)、核酸及維生素等。菌棒含有銅、鐵、錳、鋅等多種礦物質(zhì)元素，并與菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖等結(jié)合為有機微量元素，具有較高的利用率和生物學(xué)活性。另外還含有大量生物活性的代謝產(chǎn)物，如多糖、三萜皂苷、麥角甾醇、植酸酶等（張雅雪等，2013）。

2.4飼用價值菌棒未經(jīng)發(fā)酵或經(jīng)過發(fā)酵后經(jīng)曬干粉碎后變?yōu)榫?，均可直接飼喂反芻動物（王晶等，2009）。反芻動物瘤胃微生物對纖維素、半纖維素等結(jié)構(gòu)性碳水化合物具有較強的消化能力。杏鮑菇菌糠按15%～30%的添加量加入奶牛、肉牛、肉羊日糧中均得到良好的效果（劉志芳等，2013）。30%杏鮑菇替代麩皮飼喂肉牛，平均體增重提高0.5 kg（陶忠連等，2010）。棉籽菌糠殼代替棉籽殼喂肉羊能夠降低飼料成本（董志國，2002）。平菇菌糠與玉米秸稈飼喂羊相比，可以顯著提高經(jīng)濟效益。用平菇菌糠代替部分精料飼喂肉牛顯著提高日增重并降低料肉比。另外發(fā)酵金針菇菌糠對波爾山羊具有一定調(diào)控脂肪代謝的作用（郭萬正等，2015）。李志濤和林冬梅（2015）研究報道，菌糠發(fā)酵飼料加工、儲存、發(fā)酵條件不同，應(yīng)用效果存在差異。

以生長豬為試驗動物，在飼料中添加5%～25%平菇菌糠、含草粉菌糠、木屑菌糠、靈芝菌糠，對日增重影響不顯著，但可以降低飼料成本，從而提高經(jīng)濟效益（啟民等，2013）。以雞為試驗動物，日糧中添加稻草菌糠、棉籽殼源低聚木糖菌糠、北蟲草菌糠可以提高日增重和采食量，提高T3、T4、胰島素水平，改善激素代謝，降低腹瀉率、提高日增重、改善產(chǎn)蛋率和蛋重比（呂文亭等，2010）。以家兔為試驗動物，發(fā)酵后的菌糠飼料有改善家兔日增重的趨勢，發(fā)酵后的菌糠可降低家兔的腹瀉率和病死率，能降低飼養(yǎng)成本（鄒知明等，2013）。

3　菌糠霉菌毒素潛在污染因子分析

3.1菌糠霉菌主要來源食用菌與霉菌親緣關(guān)系較近，如果培養(yǎng)條件不適合，霉菌就會大量產(chǎn)生。食用菌生長過程中易受其他生物的侵染，尤其在栽培結(jié)束時，菌體的抗性下降，一些有害生物種群在基質(zhì)中生長并迅速繁殖，如不將生產(chǎn)后的廢菌棒及時妥善處理，將會為以后的再生產(chǎn)帶來極大的隱患，例如被隨意丟棄的菌棒受到雨淋等因素影響而有發(fā)霉現(xiàn)象，霉菌繁殖快、數(shù)量大，容易導(dǎo)致霉菌蔓延，造成水源及環(huán)境污染。

常見污染霉菌有木霉（Trichoderma）、青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergillus）、根霉（Rhizopus）、綠霉（Trichodermavirid）、鏈孢霉（Neurosporaspp.）、毛霉（Mucor）等，這些霉菌在高溫、高濕、通風(fēng)不好的情況下迅速繁殖蔓延，后期再培養(yǎng)料表面形成綠色、青綠色、桔紅色、黃色、黑色霉狀物，其中木霉菌危害最嚴重。表1為食用菌菌棒常見霉菌污染種類及其表觀特征。

常見的霉菌毒素分別為黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素。宮福臣等（2012）檢測到平菇菌糠中含霉菌總數(shù)為2.30×104個/g，符合國家飼料衛(wèi)生標準，未檢測到霉菌毒素。郭正萬等（2015）檢測到未發(fā)酵和已發(fā)酵的金針菇菌糠中黃曲霉毒素B1（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和嘔吐毒素（DON）含量分別為0.97 μg/kg和1.07 μg/kg、1149.8 μg/kg和1187.8 μg/kg、904.6 μg/kg和671.5 μg/kg，均低于飼料衛(wèi)生標準中的限量標準。

表1　食用菌常見霉菌污染及表觀特征

3.2霉菌毒素的危害飼料霉菌毒素污染問題已引起廣泛關(guān)注，其中黃曲霉毒素、青霉酸、赭曲霉毒素、單端孢霉素、伏馬毒素等在畜牧生產(chǎn)中的毒副作用不可忽視。臨床上，霉菌毒素可以攻擊畜禽的所有器官，包括肝、腎、口腔、胃腸道、脾臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，使畜禽機體產(chǎn)生免疫功能受抑制、繁殖性降低等慢性癥狀。含有霉菌毒素的飼料飼喂動物，可因采食量下降、脫肛、生長停滯及抵抗力下降而誘發(fā)其他疾病。母畜不發(fā)情、假發(fā)情、流死胎，嘔吐、拉稀、食欲減退、生長慢，公畜繁殖能力低。嚴重的會導(dǎo)致中毒和致死（周雙德等，2005）。誤食霉菌毒素侵入的菌棒會導(dǎo)致動物機體實質(zhì)器官病變，各種臨床癥狀和病變與動物品種、年齡、激素狀態(tài)、營養(yǎng)水平以及霉菌毒素食入劑量、持續(xù)時間等因素密切相關(guān)（Bryden等，2012）。

4　食用菌菌糠霉菌毒素污染防控措施

4.1合理設(shè)計儲存空間菌棒霉菌毒素污染可因物理因素（本身基質(zhì)的水分、貯藏空間的相對濕度、溫度和機械損傷）、化學(xué)因素（二氧化碳、氧氣、殺菌劑等）和生物因素（植物種類繁多、壓力、昆蟲、孢子負載）導(dǎo)致。采取“預(yù)防為先，綜合防控”的原則，積極防控霉菌毒素的污染。對儲存空間進行合理設(shè)計，空間通風(fēng)、溫度濕度進行全面控制，可使菌棒在貯存過程中不被霉菌污染。

4.2機械加工對生產(chǎn)后的菌棒，選取菌絲潔白、料塊結(jié)實、無霉變、品質(zhì)較好的菌糠及時進行曬干或烘干，進行機械加工，粉碎成粒狀或粉末狀后包裝備用，切斷霉菌污染源。適當(dāng)?shù)臋C械加工處理可以保留菌糠原有的營養(yǎng)成分。

4.3高效生物發(fā)酵處理生物發(fā)酵技術(shù)是在食用菌菌棒粉碎制成的菌糠中加入適宜有益菌生長利用的營養(yǎng)物質(zhì)，將預(yù)先選育好的飼料酵母等無害微生物接入菌糠進行固態(tài)發(fā)酵，然后進行風(fēng)干處理，即制成菌糠發(fā)酵飼料。生物處理利用微生物發(fā)酵作用提高菌糠的營養(yǎng)價值，混貯配方中可含有豆腐渣、棉籽殼、玉米粉、小麥麩、磷酸氫鈣、石粉、食鹽、尿素及復(fù)合多菌種發(fā)酵劑等，混貯平菇飼喂動物試驗表明可以提高經(jīng)濟效益。

5　小結(jié)

菌糠是具有較大開發(fā)潛力的飼料資源之一，合理使用菌糠，科學(xué)貯存加工，避免霉菌毒素的侵害，加強霉菌毒素潛在污染因素的監(jiān)管力度，將菌糠變廢為寶，可以拓寬飼料來源，降低飼料成本，有利于減少環(huán)境污染，提高飼養(yǎng)經(jīng)濟效益，對發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，促進食用菌產(chǎn)業(yè)、飼料產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的健康可持續(xù)發(fā)展均具有積極意義。

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With rapid development of edible mushroom industry in our country，the spent mushroom substrate should be used effectively as agricultural biological resources.Spent mushroom substrate could be utilized by ruminants.Nutrition value for forage is recognized.There are mycotoxin contamination risks with storing and using.The article reviewed nutritional value of the edible spent mushroom substrate and proposaled some measures for prevention and control of the risks.

spent mushroom substrate；nutrition value；pollution；mycotoxins

S816

A

1004-3314（2016）07-0024-03

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160706