常見菌糠營養(yǎng)特性及棉酚含量分析

■許錦聰 何祥波 苗 景 李 穎 潘雙子 甘乾福 梁學(xué)武

(福建農(nóng)林大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，福建福州350002)

我國是食用菌生產(chǎn)大國，食用菌是農(nóng)業(yè)的重要組成部分，對我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整起到非常重要作用[1]。福建省是一個食用菌生產(chǎn)大省，產(chǎn)量居全國第四，且食用菌生產(chǎn)是福建省農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)之一[2]。食用菌富含蛋白質(zhì)、維生素、糖和多種礦物元素，是人體所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，對人體具有提高免疫力、防癌、防輻射等功能[3-4]。食用菌栽培主要以棉籽殼、木屑、菌草、玉米芯、甘蔗渣等農(nóng)副產(chǎn)品為原料，生產(chǎn)完食用菌后會產(chǎn)生大量的菌糠廢棄物[5]。隨著食用菌消費市場的壯大，生產(chǎn)規(guī)模的工業(yè)化，目前我國每年菌糠的生產(chǎn)量已達(dá)1 000萬噸以上[6]，菌糠作為廢棄物，直接丟棄和焚燒是主要的處理方式，隨著菌糠的產(chǎn)量的增加，環(huán)保意識的增強，菌糠資源的循環(huán)利用問題已引進(jìn)大家的極大關(guān)注。近年來開展了很多關(guān)于菌糠的再利用研究，主要包括制作有機肥、作為植物栽培基質(zhì)、二次栽培食用菌及開發(fā)作為菌糠飼料等[7-12]。菌糠富含菌絲體、微生物降解的纖維素、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分和活性成分，其中氨基酸總量達(dá)2.25 g/100 g[13]，可作為非常規(guī)飼料代替常規(guī)粗飼料，以降低畜禽養(yǎng)殖的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

目前飼料評價體系主要有三種，分別為Van Soest、Weende和CNCPS[14-16]。Weende體系和Van Soest體系，由于這兩種體系的指標(biāo)都為表觀性的靜態(tài)指標(biāo)，沒有考慮動物本身的差異，存在一定的局限性[17]?？的螤杻籼妓衔铩鞍踪|(zhì)體系(Cornell net carbohy drate and protein system，CNCPS)是一個基于瘤胃降解特征的飼料評價體系。CNCPS通過準(zhǔn)確的化學(xué)分析方法對飼料組分含量做出分析[18]，并將飼料成分與反芻動物消化特點相結(jié)合，預(yù)測得到飼料組分的瘤胃降解量、過瘤胃量、瘤胃微生物產(chǎn)量和小腸可利用量等。

本試驗對福建省11種常見食用菌菌糠進(jìn)行常規(guī)營養(yǎng)成分、相對飼喂價值和游離棉酚含量分析，并采用CNCPS分析其碳水合化物和蛋白質(zhì)組分營養(yǎng)特性，旨在為菌糠資源的飼料化開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

菌糠樣品的取樣地點及時間詳見表1，食用菌培養(yǎng)基配方見表2。

表1 菌糠樣品采樣記錄

表2 菌糠的配方

1.2 營養(yǎng)成分分析

將菌糠樣品經(jīng)65℃烘干48 h至恒重后取出放在室溫下回潮24 h，用植物纖維粉碎機粉碎，過40目篩子后，裝于試劑瓶內(nèi)保存用于成分分析。按照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》方法[19]測定干物質(zhì)(DM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗灰分(Ash)、Ca和P；按照Van Soest法[20]測定中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸洗洗滌木質(zhì)素(ADL)、酸性洗滌不溶氮(ADFIP)和中性洗滌不溶氮(NDFIP)；按照AACC法[21]測定非蛋白氮(NPN)和淀粉(Starch)。按照Krishnamoorthy等[22]的方法測定可溶性蛋白(SP)。

1.3 游離棉酚測定

根據(jù)GB 13086—1991的方法[23]測定游離棉酚含量。

1.4 相對飼喂價值（RFV）計算[24]

式中：DMI(%BW，干物質(zhì)采食量)=120/NDF(%DM)；

DDM(%DM，可消化干物質(zhì)含量)=88.9-0.779×ADF(%DM)。

1.5 CNCPS成分分析

CNCPS將碳水化合物(CHO)組分分為可溶性糖(CA)、淀粉(CB1)、可降解細(xì)胞壁(CB2)和不可降解細(xì)胞壁(CC)；蛋白質(zhì)組分分為非蛋白氮(PA)、真蛋白(PB)和不可利用蛋白(PC)，其中真蛋白根據(jù)降解速率又被分為可降解蛋白(PB1)、中速降解蛋白(PB2)和慢速降解蛋白(PB3)。根據(jù)Fox等[25]方法計算。

1.6 統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行整理，采用SPSS17.0進(jìn)行單因素方差分析，Duncan's法進(jìn)行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌糠常規(guī)營養(yǎng)成分及相對飼喂價值分析(見表3)

表3 常見菌糠營養(yǎng)成分及相對飼喂價值(DM基礎(chǔ)，%)

由表3分析可知，菌糠CP為9.00%～16.17%，毛木耳菌糠CP顯著高于其他菌糠(P＜0.05)；EE為0.41%～1.82%，真姬菇、靈芝菌糠和銀耳菌糠差異不顯著(P＞0.05)，三種菌糠顯著高于其他菌糠(P＜0.05)；NDF、ADF分別為34.23%～63.85%、23.04%～46.80%，毛木耳菌糠NDF顯著低于除雞腿菇菌糠組以外其他組菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠ADF顯著低于其他菌糠(P＜0.05)；ADL 10.81%～22.42%，其中茶樹菇和銀耳菌糠ADL大于20%，其他菌糠均在20%以下，毛木耳菌糠最低為10.81%；菌糠的相對飼喂價值(RFV)為76.40%～192.81%，除杏鮑菇、真姬菇、茶樹菇菌糠和銀耳菌糠外，其余菌糠的RFV均在100%以上。

2.2 菌糠中SP、NPN、ADFIP、NDFIP、淀粉及游離棉酚含量分析（見表4）

表4 常見菌糠SP、NPN、NDFIP、淀粉及游離棉酚含量（DM基礎(chǔ)）

由表4分析可知，菌糠SP為2.53%～5.22%，毛木耳菌糠的SP含量顯著高于其他組菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠和黃平菇菌糠的SP含量顯著低于其他組(P＜0.05)；NPN為2.26%～4.07%，毛木耳菌糠NPN顯著大于其他菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠的NPN顯著低于除黃平菇菌糠和紫孢平菇菌糠以外的其他菌糠組(P＜0.05)；NDFIP為2.67%～7.63%，茶樹菇菌糠和銀耳菌糠的NDFIP含量顯著高于其他組菌糠(P＜0.05)，香菇、紫孢平菇菌糠和杏鮑菇菌糠的NDFIP含量顯著低于其他組菌糠(P＜0.05)；淀粉為1.72%～5.08%，紅平菇、毛木耳菌糠和紫孢平菇菌糠的淀粉含量顯著高于其他組菌糠(P＜0.05)，銀耳菌糠和雞腿菇菌糠的淀粉含量顯著低于其他組菌糠(P＜0.05)。真姬菇菌糠的游離棉酚為88.96 mg/kg，雞腿菇、茶樹菇菌糠和銀耳菌糠的游離棉酚大于100 mg/kg。

2.3 菌糠中碳水化合物組分分析（見表5）

表5 常見菌糠碳水化合物組分分析(%CHO)

由表5分析可知，在碳水化合物組分中，菌糠的CA為12.32%～45.47%，毛木耳菌糠最高，茶樹菇菌糠最低；CB1為1.71%～5.08%，紅平菇、毛木耳菌糠和紫孢平菇菌糠含量較高，雞腿菇菌糠和銀耳菌糠含量較低；CB2為5.81%～24.13%，各種菌糠含量差異顯著(P＜0.05)。NSC為14.64%～50.55%，茶樹菇菌糠NSC顯著低于其他菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠NSC顯著高于其他菌糠(P＜0.05)；CC為38.22%～73.32%，茶樹菇菌糠CC顯著高于其他菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠和毛木耳菌糠CC顯著低于其他菌糠(P＜0.05)。

2.4 菌糠中蛋白質(zhì)組分分析（見表6）

表6 常見菌糠蛋白質(zhì)組分分析(%CP)

由表6分析可知，在蛋白質(zhì)組分中，菌糠PA為18.42%～38.33%，紅平菇菌糠和杏鮑菇菌糠PA含量顯著高于其他菌糠(P＜0.05)，雞腿菇菌糠PA含量顯著低于其他菌糠(P＜0.05)；PB12.54%～7.71%，黃平菇、紅平菇、香菇、紫孢平菇菌糠和茶樹菇菌糠的PB1差異不顯著(P＞0.05)；PB220.15%～50.48%，香菇菌糠PB2顯著高于其他菌糠(P＜0.05)，銀耳菌糠最低(P＜0.05）；PB31.14%～8.52%，11種菌糠間差異顯著(P＜0.05)；PC 21.16%～48.69%，銀耳菌糠顯著高于其他菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠最低(P＜0.05)。

3 討論

3.1 菌糠營養(yǎng)價值

11種菌糠的培養(yǎng)基組成、菌種不同、栽培時間不同、栽培溫度等均會影響菌糠營養(yǎng)成分。RFV是粗飼料質(zhì)量評定指數(shù)，RFV越高粗料質(zhì)量越好，RFV＞100說明其營養(yǎng)價值整體良好[26]。本研究表明，11種菌糠RFV范圍76.40～192.81，除杏鮑菇、真姬菇、茶樹菇菌糠和銀耳菌糠的RFV小于100外，其余菌糠均大于100，其RFV由高到低排序為：毛木耳＞雞腿菇＞香菇＞紅平菇＞黃平菇＞靈芝＞紫孢平菇＞真姬菇＞杏鮑菇＞銀耳＞茶樹菇。同時，菌糠含粗蛋白質(zhì)較高，CP含量為9.00%～16.17%，與陸亞珍等（2017）[27]的測定結(jié)果相近，其與中等質(zhì)量粗飼料相當(dāng)。粗纖維是反芻動物重要的能量來源，NDF和ADF被瘤胃微生物發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（VFA）為反芻動物提供70%～80%能量。11種菌糠 NDF、ADF分別為 34.23%～63.85%、23.04%～46.80%，與孫召偉等（2014）[28]測定結(jié)果類似，但是過高的NDF水平會降低反芻動物干物質(zhì)進(jìn)食量，而且導(dǎo)致反芻動物產(chǎn)熱過高，降低飼料轉(zhuǎn)化率，茶樹菇菌糠纖維含量最高達(dá)63.85%，銀耳、靈芝、紫孢平菇、杏鮑菇、真姬菇菌糠NDF大于50%，在飼喂時添加比例不宜過高?？梢姡房砷_發(fā)作為反芻動物粗飼料資源。

3.2 碳水化合特性

采用CNCPS體系來評價飼料，可以準(zhǔn)確地反映出反芻動物對飼料利用情況。本研究表明，菌糠的碳水化合物組分中，可利用碳水化合物(CA+CB1+CB2)含量為26.68%～61.78%，與玉米秸稈相當(dāng)[29]。菌糠間CC差異較大，其范圍38.51%～73.32%。除茶樹菇菌、銀耳、靈芝及真姬菇菌糠CC含量較高外，其余菌糠的CC含量為38.51%～49.27%，說明多數(shù)菌糠的大部分碳水合化物為瘤胃可利用。

3.3 蛋白質(zhì)特性

在菌糠的蛋白質(zhì)組分中，PA為非蛋白氮，對于反芻動物而言PA具有重要的營養(yǎng)價值，PA是反芻動物主要的氮源之一，杏鮑菇(38.33%)菌糠和紅平菇(37.63%)菌糠的PA顯著高于其他菌糠(P＜0.05)。PB為真蛋白(PB1+PB2+PB3)，其含量在29.56%～55.2%之間。PC為不可利用蛋白，即不能被瘤胃微生物利用，也不能被動物消化的蛋白質(zhì)。銀耳菌糠(48.69%)的PC最高，說明其消化、利用較低，品質(zhì)較差；紅平菇、香菇、毛木耳、紫孢平菇、杏鮑菇菌糠和雞腿菇菌糠PC在20%～30%之間，其利用率較高，品質(zhì)較好。

3.4 菌糠中游離棉酚含量

游離棉酚含有醛基和羥基，化學(xué)性質(zhì)活潑能與鐵離子、蛋白質(zhì)和氨基酸等螯合，飼喂含大量游離棉酚的飼料會引起動物的中毒甚至死亡，因此游離棉酚在飼料生產(chǎn)工業(yè)中常作為衛(wèi)生檢測的重要指標(biāo)。游離棉酚在犢牛的飼料中含量不能超過100 mg/kg，在成年牛飼料中不能超過500 mg/kg，否則易引起中毒。在食用菌培養(yǎng)基中，大多添加有棉籽殼，因此其菌糠含有游離棉酚。本試驗表明，菌糠游離棉酚在88.96～151.82 mg/kg，其與宮福臣等(2012)[30]報道平菇菌糠中游離棉酚含量結(jié)果相近。

4 結(jié)論

11種菌糠的CP含量為9.00%～16.17%，RFV范圍76.40～192.81，可利用碳水化合物含量為26.68%～61.78%，真蛋白含量在29.56%～55.2%之間，菌糠游離棉酚在88.96～151.82 mg/kg。因此11種菌糠的營養(yǎng)成分存在較大差異，可替代常規(guī)飼料應(yīng)用于動物生產(chǎn)中，其中毛木耳菌糠作為飼料優(yōu)于其他菌糠。展望菌糠作為飼料不僅降低養(yǎng)殖成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且促進(jìn)資源再利用，減少環(huán)境污染。但其作為家畜飼料時適口性差，且各地區(qū)原料不同導(dǎo)致菌糠營養(yǎng)成分存在較大差異，在利用時應(yīng)對菌糠進(jìn)行營養(yǎng)成分分析和比較研究，才能夠達(dá)到因地制宜，更高效的提高菌糠的利用價值。大多數(shù)食用菌的培養(yǎng)基是由木屑組成，因此粗纖維含量在50%以上，在飼喂經(jīng)濟(jì)動物時要注意添加比例，為了提高菌糠的利用率，可以采用堿化、氨化和添加纖維素酶等方法對菌糠進(jìn)行處理，可以有效的降低纖維素含量。