薇甘菊及其栽培的巨大口蘑營(yíng)養(yǎng)成分研究

吳 英,高億波,馬紫英,謝偉忠,葉烘華,劉春燕,邱仕奇,黃茂俊,喻曉明,許少嫦,莫美華,*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州 510642; 2.廣東省林業(yè)有害生物防治檢疫管理辦公室,廣東廣州 510173; 3.中國(guó)科學(xué)院微生物研究所,北京 100101)

巨大口蘑(Tricholomagigantean),隸屬于白蘑科(Tricholomataceae)口蘑屬(Tricholoma)的一種珍稀食用菌[1]。其子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)豐富,且有抗腫瘤、抗氧化、降血壓、抑制細(xì)菌、真菌、病毒等功能[2-4]。近年來(lái),許多學(xué)者研究了其高產(chǎn)栽培技術(shù),并探索了新材料如麥秸、玉米芯、羽葉決明、豆秸、金針菇廢料、木薯稈及木薯酒精渣、椰子殼等在其栽培中的應(yīng)用[5-7]。丁智權(quán)、李碧瓊等研究了金福菇的高產(chǎn)栽培技術(shù),生物轉(zhuǎn)化率為80%～100%[8-9]。Prakasam等用稻草栽培巨大口蘑,生物學(xué)效率達(dá)164%～174%[10]。王元忠等用菜籽皮栽培口蘑,其鮮菇產(chǎn)量、粗蛋白含量均有提高[11]。毛小偉等研究了金針菇菌糠栽培金福菇,生物轉(zhuǎn)化率為65%～95%[12]。這說(shuō)明巨大口蘑基質(zhì)廣泛、生物轉(zhuǎn)化率高,是解決生物廢棄物污染的好幫手。

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)為菊科假澤蘭屬植物,原產(chǎn)中、南美洲,現(xiàn)已廣泛侵入西非、東南亞、太平洋島嶼、澳洲等地。薇甘菊可攀緣纏繞其它喬灌木,重壓冠頂,阻礙光合作用,抑制生長(zhǎng),導(dǎo)致死亡,因此,被認(rèn)為是世界最具危害性十大惡性入侵雜草之一[13-14]。目前其主要防治方法有人工清除、化學(xué)防治、種群競(jìng)爭(zhēng)和生物防治[15-16]。人工清除費(fèi)時(shí)費(fèi)工,且容易復(fù)發(fā)[17]?；瘜W(xué)防治會(huì)帶來(lái)環(huán)境污染[18-19]。種群競(jìng)爭(zhēng)要選好物種和掌握時(shí)機(jī)[15]。生物防治最安全有效,但需選好天敵,且天敵要能定殖[20-21]。因此尋找新防治方法顯得尤為迫切。

為了防止人工或機(jī)械采集的薇甘菊復(fù)發(fā)或杜絕其燃燒帶來(lái)的大氣污染,本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了薇甘菊營(yíng)養(yǎng)成分,據(jù)此設(shè)計(jì)了不同培養(yǎng)基配方進(jìn)行巨大口蘑栽培,并對(duì)栽培的蘑菇營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了測(cè)定,以探索利用薇甘菊栽培巨大口蘑的可行性,為薇甘菊進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù),也為其綜合防治提供新方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.) 由廣東省林業(yè)有害生物防治檢疫管理辦公室提供。用于栽培巨大口蘑的薇甘菊切成2～3 cm小段,自然曬干,貯藏備用;巨大口蘑 為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院應(yīng)用真菌實(shí)驗(yàn)室分離、鑒定、保藏菌種,菌株號(hào)為SCAU1,商品名為金鞭口蘑。由莫美華教授等分離鑒定,其ITS序列提交至GenBank序列號(hào)為JX041888。該菇營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美、產(chǎn)量高、耐貯藏,畝產(chǎn)3000～5000公斤,生物轉(zhuǎn)化率100%～120%,12 ℃,90%～95% RH貯藏30 d不變色,不變味;磷酸二氫鉀(KH2PO4)、無(wú)水碳酸鈉、輕質(zhì)碳酸鈣(CaCO3)、苯酚、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸鉀、硼酸等試劑 廣州化學(xué)試劑廠,均為分析純;濃鹽酸、硝酸、高氯酸 廣州東紅化工廠,均為分析純;甲基紅 購(gòu)于公私合營(yíng)新中化學(xué)廠,均為分析純;溴甲酚綠 購(gòu)于天津天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn),均為分析純;硫酸鎂(MgSO4) 購(gòu)于天津福晨試劑廠,均為化學(xué)純;酵母粉 安琪酵母有限公司產(chǎn)品,食品級(jí);葡萄糖 廣州偉伯化工有限公司產(chǎn)品,為分析純;無(wú)水硫酸銅 天津中信凱泰化工有限公司產(chǎn)品,為分析純;鄰苯二甲酸氫鉀、乙醇、乙醚 天津市瑞金特化學(xué)有限公司產(chǎn)品,均為分析純。

5810R型高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf;PB-10型pH計(jì) 德國(guó)賽多利斯;Kjeltec2200型凱氏定氮儀 瑞典FOSS;101-3型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海錦屏儀器儀表有限公司;SW-CJ-ID型超凈工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司;LRH-150型生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;UV-1100型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海美普達(dá)儀器有限公司;DSX-280A/LDZX-40型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;YDH-806EB型超聲波加濕器 廣州市東奧電氣有限公司;SX-2.5-10型箱式電阻爐 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;UV-754型分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;YB-500A型中藥粉碎機(jī) 上海利箭機(jī)械有限公司;SXZ-4-10型消化爐(馬弗爐) 上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 薇甘菊栽培巨大蘑實(shí)驗(yàn)流程 薇甘菊采集→干燥→營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定→設(shè)計(jì)配方→菌種活化→原種制備→菌棒制備→出菇→采收→干燥→營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定。

1.2.2 菌種活化及原種制備 在超凈工作臺(tái)內(nèi),將接種鉤用酒精燈火焰滅菌,冷卻后,從保種的母種試管中挑取一小塊菌絲塊接于PDA平板培養(yǎng)基中間,用保鮮膜密封,倒置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10～14 d,以便活化菌種。選擇未發(fā)芽、無(wú)霉變、無(wú)蟲(chóng)蛀、顆粒飽滿(mǎn)、大小均勻的麥粒作培養(yǎng)料，用水洗去麥粒表面污物、雜質(zhì)后,浸泡24 h,每隔6～8 h換一次清水,直至麥粒充分吸水膨脹后,在鍋內(nèi)煮,保持水微沸,待麥粒全部變色,顆粒中間無(wú)白心(但不要煮爛)時(shí)撈出,晾干水分至沒(méi)有水滴出。在麥粒中加入0.5%酵母粉、0.3%蛋白胨、0.1% KH2PO4、0.1% MgSO4、1%石灰(上述百分比均為總質(zhì)量的百分比),混合均勻,分裝于三角瓶中,121 ℃滅菌2 h[21]。待麥粒冷卻后,接入活化的菌種。

1.2.3 栽培種及菌棒制備 菌棒制備方法參考李志生等[22]。制備菌棒的培養(yǎng)基配方是在原來(lái)優(yōu)化的蔗渣培養(yǎng)基基礎(chǔ)上,根據(jù)巨大口蘑對(duì)培養(yǎng)料碳氮比需求和薇甘菊營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果,用薇甘菊替換蔗渣,設(shè)計(jì)三個(gè)不同的替換比例,并以蔗渣配方為對(duì)照,進(jìn)行巨大口蘑的初步栽培實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)的配方成分含量如下:

配方1:薇甘菊 20%,蔗渣 40%,棉籽殼30%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方2:薇甘菊40%,蔗渣 20%,棉籽殼30%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方3:薇甘菊60%,棉籽殼30%,酵母粉0.5%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方4:蔗渣 60%,棉籽殼 30%,麩皮 8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,石灰 1.5%。

1.2.4 出菇及采收 栽培出菇參考丁智權(quán)[8]、李碧瓊等[9]和韋仕巖[23]的方法。待子實(shí)體達(dá)到商業(yè)成熟(即菌蓋開(kāi)傘但邊緣還沒(méi)有上卷)時(shí)采收。

1.2.5 樣品制備 薇甘菊和巨大口蘑子實(shí)體采摘后,去除泥沙稱(chēng)重,清洗干凈,晾干表面水分,切碎,50 ℃鼓風(fēng)干燥6 h以上,待樣品干燥至恒重后,在干燥器內(nèi)冷卻,粉碎,過(guò)60目篩,儲(chǔ)存在干燥器內(nèi)備用。

1.2.6 主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 參考劉鳳枝[24]和楊月欣等[24]的方法[24-25]。新鮮薇甘菊水分含量測(cè)定采用重量法，將新鮮薇甘菊在50 ℃烘箱烘干至恒重測(cè)定其水分含量，其余營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定采用50 ℃烘干至恒重的干品?；曳趾繙y(cè)定采用重量法；粗脂肪采用索氏提取法；總糖含量采用苯酚-硫酸法；粗纖維含量采用重量法；粗蛋白含量采用凱氏定氮法。

1.2.7 礦質(zhì)元素的測(cè)定 采用原子吸收分光光度法(日本島津AA-6800型原子吸收分光光度計(jì)),參考劉鳳枝[24]的方法。

1.2.7.1 全磷的測(cè)定 采用硫酸-雙氧水消煮-釩鉬黃比色法,參考劉鳳枝的方法[24]。

1.2.7.2 全鉀的測(cè)定 采用硫酸-雙氧水消煮-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝的方法[24]。

1.2.7.3 全鈣、全鎂、全銅、全鋅、全鈉、全鐵、全錳的測(cè)定 采用干灰化-稀鹽酸溶解-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝[24]的方法。

1.2.7.4 全鎘、全鉛的測(cè)定 采用硝酸-高氯酸消煮-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝[24]方法。

1.2.7.5 全汞的測(cè)定 冷原子吸收光譜法,根據(jù)《GB/T 5009.17-2003食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》[26]。

1.2.7.6 全砷的測(cè)定 銀鹽法,根據(jù)《GB/T5009.11-2003食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》[27]。

1.2.8 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析 所有實(shí)驗(yàn)均設(shè)3個(gè)重復(fù),數(shù)據(jù)采用軟件DPS v9.5進(jìn)行分析,以Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表述為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,p≤0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 薇甘菊營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果

薇甘菊主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果如表1。新鮮薇甘菊的水分含量為68.34%。每100 g薇甘菊干品中的總糖、粗纖維、粗脂肪、粗蛋白、灰分含量分別為0.13、18.94、0.09、1.40、15.71 g。除了張敏研究了薇甘菊的黃酮含量,發(fā)現(xiàn)葉中黃酮含量(10.62%)約為莖中含量(6.20%)的2倍[28],未見(jiàn)其它有關(guān)薇甘菊營(yíng)養(yǎng)成分的研究報(bào)道。

表1 薇甘菊的主要營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 Main nutrition components of Mikania micrantha

2.2 薇甘菊栽培巨大口蘑初試結(jié)果

配方1、2、3、4 用于栽培巨大口蘑,菌絲生長(zhǎng)率分別為1.6,2.1,3.7,4.0 mm/d,它們?cè)趐=0.05水平上差異顯著。配方1完成菌絲生長(zhǎng)、原基形成和收獲的時(shí)間最長(zhǎng),其次是配方2,配方3和配方4所需時(shí)間較短,且兩者在p=0.05水平上差異不顯著(表 2),但是配方3上生長(zhǎng)的菌絲更白更密,配方3和配方4的菌絲生長(zhǎng)速度與肖興等(3.19～4.09 mm/d)的相當(dāng)[21],比毛小偉的(3.20～3.55 mm/d)、劉月廉等(2.25～2.85 mm/d)、王元忠等(0.80～2.00 mm/d)的快[12,30]。三個(gè)薇甘菊配方的菌絲生長(zhǎng)速度均比沈愛(ài)喜等(4.3～5.4 mm/d)的慢[29]。配方3 與配方4完成原基形成和收獲的時(shí)間(24～26 d)比李學(xué)明(33～38 d)、沈愛(ài)喜等(28～36 d)的快[31],與丁智權(quán)(25～37 d)的相同[8,29]。4個(gè)配方的產(chǎn)量分別為132.11,198.23,396.39,718.39 g/瓶,生物學(xué)效率分別為26.42%,39.65%,79.28%,143.68%,其中蔗渣配方產(chǎn)量最高,且它們之間差異顯著p=0.05(表3)。配方3和配方4的生物學(xué)效率比孟慶國(guó)等(50～60%)、劉克全(50%～70%)、陳成娣(50%)、巫秀珍栽培的(44%～52%)要高[5,32-34],與毛小偉等(65～95%)、王燦琴等(80%)的相當(dāng)[12,35]。這些結(jié)果表明薇甘菊是栽培巨大口蘑的一個(gè)很好的材料。

表2 不同配方對(duì)巨大口蘑各階段生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of different formulations on the growth of Tricholoma giganteum

表3 不同配方的有效菇蕾數(shù)和產(chǎn)量Table 3 Effective amount of mushroom buds and yield in different formulations

2.3 栽培的巨大口蘑營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果

巨大口蘑主要營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果如表4。配方4(蔗渣配方)栽培的巨大口蘑的總糖(15.77%)、粗纖維(21.40%)和灰分(8.20%)含量均高于3個(gè)薇甘菊配方,而粗脂肪(1.90%)和粗蛋白(27.52%)含量則低于3個(gè)薇甘菊配方,且差異顯著(p<0.05),這說(shuō)明薇甘菊栽培的巨大口蘑營(yíng)養(yǎng)更豐富。4個(gè)配方栽培的巨大口蘑的水分含量差異不顯著(p>0.05),介于88.76%～89.52%之間。三個(gè)薇甘菊配方栽培的巨大口蘑粗纖維含量(4.00%～6.90%)和灰分含量(5.88%～6.90%)與莫美華等報(bào)道的(5.52%、6.21%)相近;粗脂肪含量(3.03%～4.65%)和粗蛋白含量(30.08%～31.55%)均比莫美華等報(bào)道高(1.60%,15.55%)[36]。

表4 不同配方栽培的巨大口蘑子實(shí)體主要營(yíng)養(yǎng)成分含量Table 4 Main nutrition components of Tricholoma giganteum cultivated with different formulations

三個(gè)薇甘菊配方栽培的巨大口蘑粗脂肪含量(3.03%～4.65%)高于王元忠報(bào)道的野生(2.26%)和栽培(2.91%)大白口蘑,灰分含量(5.88%～6.90%)與王元忠報(bào)道的野生(6.31%)和栽培(7.97%)大白口蘑接近,粗纖維(4.00%～6.90%)、粗蛋白(30.08%～31.55%)含量則均低于大白口蘑的(36.59%,35.28%)[37]。這說(shuō)明不同材料栽培巨大口蘑和相同材料不同配比栽培的巨大口蘑營(yíng)養(yǎng)成分上都有差異。

2.4 配方3與配方4礦質(zhì)元素含量測(cè)定結(jié)果

由于是初步栽培實(shí)驗(yàn)結(jié)果,蘑菇量較少,無(wú)法全部完成所有配方的礦質(zhì)元素的測(cè)定,因此,只對(duì)配方3和配方4栽培的巨大口蘑的礦質(zhì)元素含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果如表5。配方4(蔗渣配方)的鉀(37447.5 mg/kg)、鈉(575.83 mg/kg)、鎂(1536.94 mg/kg)、鋅(83.38 mg/kg)含量顯著高于配方3(35513.77、406.92、882.49、69.26 mg/kg)(p<0.05),而配方3的鈣(497.07 mg/kg)、鐵(45.45 mg/kg)含量比配方4(97.12、39.43 mg/kg)高(p<0.05),結(jié)果表明薇甘菊栽培的巨大口蘑更有利于補(bǔ)鈣和補(bǔ)鐵。配方3測(cè)定的8種礦質(zhì)元素中鈣含量(497.07 mg/kg)、鉀含量(35513.77、37447.5 mg/kg)比王元忠報(bào)道的大白口蘑鈣(178.00 mg/kg)、鉀(17654.40、204260.00 mg/kg)含量高,其他六種元素含量均低于王元忠報(bào)道的結(jié)果[37]。

表5 配方3與配方4礦質(zhì)元素含量測(cè)定結(jié)果Table 5 Mineral elements contents in Tricholoma giganteum Fruit bodies cultivated with formula 3 and formula 4

2.5 配方3與配方4有害重金屬含量測(cè)定結(jié)果

由于產(chǎn)品量較少,因此,只對(duì)配方3和配方4栽培的巨大口蘑的有害重金屬含量進(jìn)行了測(cè)定。配方4和配方3的有害重金屬含量沒(méi)有顯著差異(p>0.05)。除了有害重金屬汞微量超標(biāo)以外,鉛、鎘、砷的含量均在限量標(biāo)準(zhǔn)以下(表6)[38-39]。汞超標(biāo)的可能原因是原材料如蔗渣、薇甘菊、棉籽殼、麩皮中汞含量超標(biāo),也有可能是水或覆土材料中汞含量超標(biāo),具體原因需要進(jìn)一步驗(yàn)證。配方3和配方4砷含量(0.700、0.667 mg/kg)高于王元忠等檢測(cè)的巨大口蘑結(jié)果(0.087 mg/kg)和謝寶貴報(bào)道的金福菇(0.04 mg/kg)[40-41]。鉛含量(0.012、0.015 mg/kg)低于李濤等測(cè)定的巨大口蘑(4.30～13.2 mg/kg)[42]和謝寶貴報(bào)道的金福菇(0.19 mg/kg)。鎘含量(0.233、0.229 mg/kg)比謝寶貴報(bào)道的金福菇(0.29 mg/kg)低,而汞(0.225、0.210 mg/kg)則比謝寶貴報(bào)道的金福菇高(0.06 mg/kg)[41]。

表6 配方3與配方4栽培的巨大口蘑子實(shí)體有害金屬含量Table 6 Harmful metal content in fruiting body of Tricholoma giganteum cultured with formula 3 and formula 4

3 結(jié)論

本文首次測(cè)定了薇甘菊的營(yíng)養(yǎng)成分,并根據(jù)其營(yíng)養(yǎng)成分和巨大口蘑在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求,設(shè)計(jì)了不同配方用于栽培巨大口蘑,獲得了菌絲生長(zhǎng)速度與蔗渣配方相當(dāng),且栽培的巨大口蘑子實(shí)體中粗蛋白、鈣、鐵含量高于蔗渣配方的培養(yǎng)基,這表明薇甘菊是栽培巨大口蘑的一個(gè)很好材料,也是薇甘菊首次被用于巨大口蘑的栽培中,這為薇甘菊的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用提供了理論依據(jù),也為薇甘菊的綜合防治提供了新方法。利用薇甘菊栽培巨大口蘑有三大益處:一、能生產(chǎn)出營(yíng)養(yǎng)豐富的蘑菇,提高附加值,獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益;二、可以有效控制薇甘菊的危害;三、可進(jìn)一步處理人工或機(jī)械清除后的薇甘菊,避免薇甘菊燃燒引起的環(huán)境污染。

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