食用菌菌糠利用的最新研究進(jìn)展*

李亞嬌，孫國琴**，郭九峰，王海燕，龐 杰，解亞杰

(1．內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2．食用菌內(nèi)蒙古自治區(qū)工程研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；3．內(nèi)蒙古大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021）

〈綜述〉

食用菌菌糠利用的最新研究進(jìn)展*

李亞嬌1，2，孫國琴1，2**，郭九峰3，王海燕1，2，龐 杰1，2，解亞杰1，2

(1．內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2．食用菌內(nèi)蒙古自治區(qū)工程研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；3．內(nèi)蒙古大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010021）

近幾年我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已成為食用菌生產(chǎn)大國，而采收后剩下大量菌糠，如不合理利用不但會造成資源浪費更會造成環(huán)境污染。如何高效利用菌糠已成為社會廣泛關(guān)注的問題，對食用菌菌糠營養(yǎng)價值及利用進(jìn)行綜述，并對發(fā)展前景進(jìn)行展望，意在保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高資源利用效率。

食用菌菌糠；營養(yǎng)價值；再利用

食用菌不僅味道鮮美而且營養(yǎng)成份豐富，同時具有很高的藥用價值，近年來越來越受到人們的青睞。目前我國已成為食用菌生產(chǎn)大國，栽培食用菌的同時，也產(chǎn)生大量的培養(yǎng)基廢料即菌糠。據(jù)統(tǒng)計每生產(chǎn)1 kg的食用菌產(chǎn)生菌糠約3．25 kg[1]。大量菌糠如不及時有效地進(jìn)行處理及利用，將會造成環(huán)境污染，破壞生態(tài)環(huán)境，同時也是一種資源浪費。菌糠中含有豐富的菌體蛋白、微量元素等[2-4]，因此菌糠已經(jīng)廣泛應(yīng)用于動物飼料[5-7]、食用菌的二次栽培[8-10]、改良土壤[11-13]、能源材料[14-15]等各方面，合理開發(fā)食用菌菌糠，使其高效利用變廢為寶，不僅可以減少廢棄物的不合理堆放，而且還能降低成本，產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。本文僅就菌糠的營養(yǎng)價值、利用過程及存在的問題進(jìn)行綜述并展望利用前景，以期為合理利用菌糠提供參考。

1 食用菌菌糠營養(yǎng)價值

菌糠是由食用菌菌絲殘體和經(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[16]，因此含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。充分利用菌糠中的營養(yǎng)成分，有利于產(chǎn)業(yè)循環(huán)，提高經(jīng)濟(jì)效益，還可以消耗大量菌糠，減少污染。

1.1 菌糠蛋白

食用菌采收后，大量菌絲體和有益菌留存在菌棒中，其通過酶解可產(chǎn)生大量營養(yǎng)物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)。張純等[17]對不同收菇次數(shù)的平菇菌糠進(jìn)行了營養(yǎng)成分的分析測定，在第4次和第5次采收后，平菇菌糠中粗蛋白含量分別為7．4%和8．1%。孫召偉等[18]采用凱氏定氮法測定末茬黑木耳菌糠的粗蛋白含量達(dá)10．24%。張麗影等[19]對平菇和杏鮑菇出菇后菌糠的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析測定，結(jié)果表明，以棉籽殼和木屑為主要基質(zhì)栽培平菇和杏鮑菇，采收后平菇菌糠和杏鮑菇菌糠粗蛋白含量分別為9．07%和7．41%，為動植物補充蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)資源。

1.2 微量元素

大量研究表明，菌糠中微量元素含量豐富。賈金川等[20]對4種食用菌菌糠的磷、鉀含量進(jìn)行研究，其中金針菇菌糠中磷、鉀含量為0．062 g·kg-1、0．112 g·kg-1，杏鮑菇菌糠中磷、鉀含量為0．045 g·kg-1、0．034 g·kg-1，海鮮菇菌糠中磷、鉀含量為0．053 g·kg-1、0．072 g·kg-1，秀珍菇菌糠中磷、鉀含量為0．041 g·kg-1、0．141 g·kg-1。王艷榮等[21]對不同收菇次數(shù)平菇菌糠的鈣、磷含量進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)第3茬和第4茬鈣磷含量分別為2．01%、0．07%和2．16%、0．07%。張麗影[19]通過實驗驗證平菇和杏鮑菇出菇后菌糠磷含量分別為0．71%和0．98%。此外，2種菌糠均含有少量的Mg、Fe、Mn和Zn等礦質(zhì)元素。張光祥等[22]測定了平菇菌糠腐熟后的氮、磷、鉀含量，結(jié)果表明平菇腐熟菌糠含全氮0．21%、全磷0．95%（以P2O5計）、全鉀0．62%（以K2O計）。

1.3 多糖

多糖（polysaccharide） 是由多個單糖分子縮合、失水而成，是一類分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的糖類物質(zhì)。在自然界分布極廣，有的是動植物細(xì)胞壁的組成成分，如肽聚糖和纖維素；有的是作為動植物儲藏的養(yǎng)分，如糖原和淀粉；有的具有特殊的生物活性，對生物生長非常有利。菌糠中含有大量的菌多糖，利用菌糠提取多糖，既可以延伸產(chǎn)業(yè)鏈，還能消耗大量的菌糠，減少污染，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益的雙贏。賈睿琳等[23]對茶樹菇菌糠（出菇）、茶樹菇菌糠（未出菇）、雞腿菇菌糠（出菇）和雞腿菇菌糠（未出菇）4種酒糟菌糠進(jìn)行粗多糖的提取，提取時間4 h時，測得上述4種酒糟菌糠中多糖含量分別為0．39%、0．70%、0．74%、0．99%。姜慧燕等[24]以香菇栽培菌糠為材料，研究微波輔助提取菌糠多糖的提取率，當(dāng)提取溫度100℃，料液比1∶20（g∶mL），提取時間60 min，微波功率700 W時，香菇菌糠多糖的提取率為5．92%。趙春艷等[25]應(yīng)用響應(yīng)面法優(yōu)化香菇菌糠多糖提取工藝，提取溫度為84℃，提取時間為6 h，水料比為55∶1時，多糖最大提取率為5．61%。

2 目前食用菌菌糠利用的主要途徑

2.1 動物飼料

菌糠作為一種反芻動物飼料資源，不僅可以降低養(yǎng)殖的飼料成本，提高養(yǎng)殖效益，而且可有效地進(jìn)行食用菌栽培廢料的循環(huán)利用，減少對環(huán)境的污染。潘軍等[26]研究白靈菇菌糠對肉牛適口性、生長性能、經(jīng)濟(jì)效益的影響，分別用白靈菇菌糠代替日糧中0、20%、40%、60%的麥秸，進(jìn)行70 d育肥試驗，發(fā)現(xiàn)試驗組肉牛的日增重分別比對照組提高了1．59%、10．32%和2．38%，每千克增重的成本比對照組節(jié)約了2．33%、10．77%和4．61%。張慶橋[27]用棉籽殼平菇菌糠代替苜蓿干草對杜寒雜交肉羊進(jìn)行育肥實驗，發(fā)現(xiàn)實驗組與對照組在增重方面并無差異，但實驗組每只羊的收益率比對照組提高了20．71%。曹啟民等[28]探究靈芝菌糠發(fā)酵飼料對育肥豬生產(chǎn)性能的影響，在基礎(chǔ)飼料中添加20%的自制靈芝菌糠發(fā)酵飼料，進(jìn)行70 d育肥實驗，發(fā)現(xiàn)其對豬的生長性能未產(chǎn)生顯著影響，但飼料成本價低了約5．19%。劉志芳等[29]研究杏鮑菇菌糠對奶牛、肉牛、肉羊飼喂效果，發(fā)現(xiàn)杏鮑菇菌糠無毒且有營養(yǎng)，可以分別取代育肥牛精飼料中10%～20%的玉米，肉羊飼喂料中30%～50%的小麥秸稈，奶牛日糧中11%～22%的精飼料，對拓寬飼料來源，降低飼料成本，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有實際意義。

2.2 食用菌二次栽培

利用不同類型食用菌的營養(yǎng)特點，以菌糠為原料進(jìn)行食用菌栽培，不僅可以提高栽培原料利用率，還能降低生產(chǎn)成本，提高菇農(nóng)收入。陶藝等[30]通過杏鮑菇菌糠生產(chǎn)秀珍菇的實驗，以不同比例的杏鮑菇菌糠加入量代替新鮮培養(yǎng)料，與未加入菌糠的新鮮培養(yǎng)料進(jìn)行發(fā)菌情況和產(chǎn)量比較，當(dāng)杏鮑菇菌糠含量為50%時，秀珍菇菌絲生長速度和出菇產(chǎn)量均達(dá)到最高，與傳統(tǒng)木屑、棉籽殼的袋料培養(yǎng)相比具有明顯的優(yōu)勢。解文強(qiáng)等[31]對白靈菇菌糠夏季栽培平菇配方進(jìn)行試驗，當(dāng)白靈菇菌糠與棉籽殼之比為6:4時，平菇產(chǎn)量與棉籽殼栽培相當(dāng)，降低了生產(chǎn)成本。張娣[32]探究靈芝菌糠二次利用栽培黑木耳試驗，發(fā)現(xiàn)黑木耳培養(yǎng)料中靈芝菌糠體積分?jǐn)?shù)為30%時栽培效果最佳，菌糠二次利用有利于提高資源轉(zhuǎn)化率，降低生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入。彭學(xué)文等[33]利用平菇菌糠和牛糞按不同配比栽培雙孢蘑菇，結(jié)果表明，菌糠與牛糞的質(zhì)量比為6:4時最佳，培養(yǎng)料發(fā)酵溫度上升最快，發(fā)酵速度和菌絲生長速度快，菌絲長勢最好，現(xiàn)蕾密度最大，產(chǎn)量最高，達(dá)11．80 kg·hm-2。

2.3 菌糠肥料

菌糠作為一種新型肥料用于蔬菜栽培，具有提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的作用。劉明廣等[34]研究杏鮑菇菌糠對油麥菜生長的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)比例的杏鮑菇菌糠能促進(jìn)油麥菜生長，促進(jìn)葉綠素合成，提高油麥菜產(chǎn)量。沈力等[35]對雙孢蘑菇菌糠配制辣椒育苗基質(zhì)進(jìn)行研究，當(dāng)雙孢蘑菇菌糠40%、紅土30%、干豬糞20%、珍珠巖20%時，辣椒幼苗成苗率、株高、地上部分和地下部分鮮種均最佳。律鳳霞等探究榆黃蘑菌糠在番茄無土栽培中的應(yīng)用，研究了榆黃蘑菌糠消毒后濾出的浸提液在番茄無土栽培中的營養(yǎng)價值，發(fā)現(xiàn)與清水比較，榆黃蘑菌糠浸提液中的營養(yǎng)物質(zhì)對番茄生長過程中的株高、莖粗、冠幅和終產(chǎn)量等都有明顯的促進(jìn)作用[36]。

2.4 改良土壤

目前土壤退化問題極為嚴(yán)重，向土壤中添加有機(jī)物料，能夠改善土壤微生態(tài)環(huán)境，提高土壤肥力，而菌糠能夠活化土壤，為多種微生物提供適宜的生存場所，是良好的土壤改良劑。張華微等[37]對菌糠改良土壤孔隙度的效果進(jìn)行研究，以香菇菌糠為底肥，種植玉米的土壤為研究對象，觀察菌糠的施用量分別為0、2 500 kg·hm-2、5 000 kg·hm-2、7 500 kg·hm-2、10 000 kg·hm-2時，對土壤孔隙度的改良效果，發(fā)現(xiàn)隨著菌糠施用量由 0增加到10 000 kg·hm-2時，土壤孔隙度由40%增加到54．8%，并且玉米產(chǎn)量和品質(zhì)均有所提高。王騰等[38]研究不同菌糠肥料對污灌區(qū)玉米生長、土壤Cu形態(tài)的影響，與未配施菌糠處理相比，施用不同配方菌糠肥料后玉米株高和干物質(zhì)量都有所增加，土壤中全Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低了7．35%～11．56%，土壤中可交換態(tài)Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均增長25．41%，碳結(jié)合態(tài)Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均升高了8．03%，有機(jī)結(jié)合態(tài)Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所升高，殘渣態(tài)Cu質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所降低。王栩[39]對菌糠改良保護(hù)地土壤容重退化效果進(jìn)行研究，以平菇菌糠為底肥，用環(huán)刀法測定種植西紅柿的保護(hù)地土壤容重，隨著施用菌糠量的增加，土壤容重由1．38 g·cm-3減小到1．14 g·cm-3,菌糠改良保護(hù)地土壤容重的效果良好，并且西紅柿的產(chǎn)量和品質(zhì)都得到明顯提高。

2.5 能源材料

以菌糠為原材料生產(chǎn)沼氣，不僅使廢物資源得到深度開發(fā)和循環(huán)利用，而且能夠緩解能源危機(jī)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境[40]。程輝彩等[40]以平菇菌糠為原料，通過排水集氣法研究其產(chǎn)沼氣能力，發(fā)現(xiàn)調(diào)整菌糠有機(jī)負(fù)荷為 6%～8%，C/N為 （24～26）/1，初始pH7．0～7．5，以沼氣池污泥為接種物，其產(chǎn)氣總量、產(chǎn)氣率和有機(jī)質(zhì)利用率均比優(yōu)化前顯著提高，與以牛糞為原料的沼氣產(chǎn)氣量相當(dāng)，完全可以作為沼氣發(fā)酵原料。李亞冰等[41]利用菌糠厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，以食用菌菌糠為原料，在28℃恒溫條件下，采用批量發(fā)酵工藝，進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)沼氣試驗，發(fā)現(xiàn)菌糠可以作為沼氣發(fā)酵原料，添加尿素可以顯著提高沼氣產(chǎn)氣量。路子佳[42]利用菌糠作為原料進(jìn)行沼氣發(fā)酵，在53℃恒溫條件下，菌糠發(fā)酵產(chǎn)沼氣的最適發(fā)酵料液TS濃度為10%，其產(chǎn)氣潛力為367．5 mL·g-1TS。發(fā)酵過程中，添加尿素可明顯提高產(chǎn)氣高峰期的日產(chǎn)氣量及甲烷含量。

3 存在的問題和展望

3.1 存在的問題

廢棄菌糠中存在大量的雜菌和病毒，利用前必須徹底滅菌；一些菌糠中含有重金屬，其作為動物飼料和改良土壤等有一定的風(fēng)險；一般菌糠中都加入了一定量的石灰，在作為動物飼料時無需再加，但一定要注意磷的含量，即鈣磷的比例；菌糠的營養(yǎng)價值與栽培料的種類和食用菌的栽培種類有關(guān)，使用時要進(jìn)行深層次研究和因地制宜；廢棄菌糠的再利用缺乏行業(yè)間的銜接，未形成固定的行業(yè)模式。

3.2 建議與前景展望

作為食用菌生產(chǎn)大國，合理開發(fā)利用食用菌菌糠使其變廢為寶，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)食用菌產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展具有積極的意義。合理利用菌糠，可減少廢棄菌糠隨意堆放造成的環(huán)境問題；作為動物飼料，用于食用菌的二次栽培等，充分利用菌糠中殘留的營養(yǎng)物質(zhì)，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；作為能源材料發(fā)酵沼氣，緩解能源危機(jī)；加強(qiáng)行業(yè)間的銜接，形成固定行業(yè)模式，促進(jìn)資源的多層次利用。

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Latest Research Progress and Utilization on Spent Mushroom Substrate

LI Ya-jiao1,2,SUN Guo-qin1,2,GUO Jiu-feng3,WANG Hai-yan1,2,PANG Jie1,2,XIE Ya-jie1,2
(1．Vegetable Research Institute Inner Mongolia Academy of Agriculture&Animal Husbandry Sciences,Hohhot 010031,China; 2．Inner Mongolia Engineering Research Center of Edible Fung,Hohhot 010031,China;3．Physical Science and Technology College of Inner Mongolia University,Hohhot 010021,China)

In recent years,edible mushroom industry of China develops rapidly and China has become a major producer of edible mushroom．After picking mushroom,there are a lot of mushroom substrates．Unreasonably use of it not only causes resource waste but also causes environmental pollution．How to make good use of it has become a widespread concern of the society．The nutrition value of mushroom substrates and how to make use of it were summarized,and the development was prospected,intented to preserve the ecological environment and improve resource utilization efficiency．

spent mushroom substrate;nutrition value;reuse

S646.9

A

1003-8310（2017）04-0001-04

10．13629/j．cnki．53-1054．2017．04．001

內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科技創(chuàng)新基金項目（2016CXJJN10）。

李亞嬌（1990-），女，碩士，助理研究員，主要從事內(nèi)蒙古食用菌種質(zhì)資源收集與創(chuàng)新研究。E-mail:726450605＠qq．com

**通信作者：孫國琴（1964-），女，碩士，研究員，主要從事食用菌種質(zhì)資源創(chuàng)新研究。E-mail:sgq9648＠126．com

2017-05-15