蘑菇菇腳的活性成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及應(yīng)用研究進(jìn)展

林金楠 韓盼盼 范亞玲 曾禹善 朱華玲 班立桐

摘 ? ?要：蘑菇菇腳是蘑菇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的以蘑菇根部以及少量菌糠為主、數(shù)量龐大的廢棄物，目前主要通過焚燒或填埋處理，偶有直接用做田間肥料或經(jīng)過加工后用于肥料生產(chǎn)，但總體利用程度不高。本文對(duì)已有關(guān)于蘑菇菇腳的活性成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及循環(huán)再利用等方面的研究進(jìn)行了歸納總結(jié)，蘑菇菇腳含有多糖、粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、小肽、黃酮、皂苷以及維生素等活性成分，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能，其應(yīng)用主要包括制作堆肥和營(yíng)養(yǎng)液、作為飼料或飼料添加成分、進(jìn)行蘑菇栽培再利用、用于食品開發(fā)、厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣等5個(gè)方面，但這些研究成果多數(shù)處于實(shí)驗(yàn)室或小試階段，應(yīng)用轉(zhuǎn)化不多。本文根據(jù)蘑菇菇腳的前期研究形成綜述，旨在為蘑菇菇腳的進(jìn)一步循環(huán)再利用提供參考。

關(guān)鍵詞：蘑菇菇腳;活性成分;營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：S646.1+2 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.06.007

Abstract： Mushroom feet are a large amount of waste produced in the mushroom production process， which mainly consist of mushroom root and a small amount of fungus chaff. At present， mushroom feet were mainly treated by incineration or landfill， and also used as fertilizer occasionally， but the overall utilization level was not high. In this paper， the active ingredients， nutritional value and recycling reuse of mushroom feet were summarized. Mushroom feet contained polysaccharides， crude protein， crude fat， amino acids， small peptides， flavonoids， saponins and vitamins， which had high nutritional value and health functions. The applications of mushroom feet included composting and being nutrient solution， being feed or feed additives， reusing as mushroom cultivation， development as new food and anaerobic fermentation for biogas production. However， most of the applications were stayed at laboratory or test stage， few of them were transformed and utilization in the actual production process. The preliminary research of mushroom feet was summarized in this review in order to provide a reference for the further recycling and reuse of mushroom feet.

Key words： mushroom feet; active ingredients; nutritional value; applied research

食用菌是指子實(shí)體碩大、可供食用的蕈菌（大型真菌），通稱為蘑菇，其B族維生素含量高于肉類，蛋白質(zhì)和氨基酸含量是一般水果蔬菜的幾倍到幾十倍，脂肪含量較低，且其中74%～83%是對(duì)人體健康有益的不飽和脂肪酸，故食用菌是集營(yíng)養(yǎng)、保健于一體的綠色健康食品，具有較高的食用和藥用價(jià)值[1]。聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國是世界食用菌產(chǎn)量增長(zhǎng)最快的國家，由1978年的5.8萬t增長(zhǎng)至2016年的3 596.7萬t，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)18.4%，遠(yuǎn)高于世界平均水平。自2005年總產(chǎn)量突破1 200萬t以來，中國成為世界食用菌產(chǎn)量最大的國家，占比持續(xù)提升，目前已占全球總產(chǎn)量的75%左右。

蘑菇菇腳是指蘑菇菌柄基部1～3 cm的部分，是蘑菇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的以蘑菇根部以及少量菌糠為主的廢棄物[2]。由于蘑菇菇腳同子實(shí)體一樣含有多種活性成分，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和使用價(jià)值，且隨著我國食用菌產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，蘑菇菇腳的產(chǎn)量也迅速增加，數(shù)量龐大。目前蘑菇菇腳往往被當(dāng)做普通垃圾直接處理，或焚燒或填埋，偶爾直接用做田間肥料或經(jīng)過加工后用于肥料生產(chǎn)，但總體利用程度不高[3]。為充分認(rèn)識(shí)和合理利用蘑菇菇腳，筆者對(duì)近年來有關(guān)蘑菇菇腳的活性成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及應(yīng)用等方面的研究進(jìn)行了歸納總結(jié)，旨在為節(jié)約資源、美化環(huán)境的蘑菇菇腳的循環(huán)再利用提供參考。

1 蘑菇菇腳的活性成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

蘑菇菇腳是子實(shí)體的一部分，含有豐富的活性成分，具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。目前對(duì)蘑菇菇腳活性成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究主要集中在工廠化栽培的幾種常見蘑菇中，如金針菇、真姬菇、杏鮑菇、雙孢蘑菇、平菇以及白靈菇等，其中關(guān)于金針菇菇腳的研究較多。蘑菇菇腳的活性成分主要有多糖、纖維素、蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、黃酮、皂苷、總酚等，其中對(duì)多糖、纖維素和蛋白質(zhì)的研究比較集中。

1.1 多糖

菇腳多糖是蘑菇菇腳的重要活性成分，具有抗氧化、抗病毒等能力，目前菇腳多糖的提取方法主要采用熱水浸提、酶法、閃式提取以及超聲與微波輔助提取法等[4-8]。不同的蘑菇菇腳，其多糖的含量和種類也不盡相同，有的含量高于子實(shí)體，也有的含量低于子實(shí)體。于洪超等[9]研究發(fā)現(xiàn)真姬菇菇腳的多糖含量高于子實(shí)體，是子實(shí)體含量的1.42倍。盛清等[10]研究發(fā)現(xiàn)香菇菇腳的多糖含量雖沒有子實(shí)體高，但原料價(jià)格低，提取多糖可行。吳勝男等[11]對(duì)金針菇菇腳的多糖進(jìn)行分離純化，得到兩個(gè)酸性多糖組分FVP1和FVP2，相對(duì)分子質(zhì)量分別為1.9×106 Da和9.8×103 Da。通過紅外光譜鑒定表明FVP1和FVP2分別為β-吡喃型半乳聚糖和α-吡喃型葡聚糖。TLC法鑒定表明FVP1的單糖組成為半乳糖和葡萄糖，F(xiàn)VP2的單糖組成為葡萄糖。張娥珍等[7]從桑枝秀珍菇菇腳中提取得到的秀珍菇多糖，可作為人類的保健食品，實(shí)現(xiàn)了秀珍菇菇腳資源的綜合利用，增值增效。黃民鳳等[12]報(bào)道金針菇菇腳多糖具有一定防治作物病毒病的能力。胡國元等[6，13]以金針菇菇腳廢棄物為原材料，采用水提法從金針菇菇腳中提取得到的菇腳多糖，可用做藥品和功能保健品。

1.2 蛋白質(zhì)、多肽及氨基酸

蘑菇菇腳中含有與子實(shí)體一樣的蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸等組分，雖然菇腳蛋白質(zhì)含量比子實(shí)體低[14-15]，但仍具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。林忠寧等[16-17]研究發(fā)現(xiàn)雙孢蘑菇和金針菇菇腳蛋白質(zhì)中總氨基酸含量分別為73.16%和59.81%，氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量分別占氨基酸總含量的42.71%和40.27%，相對(duì)于雞蛋蛋白的貼近度分別為0.874 1和0.825 7，第一限制性氨基酸分別為蛋氨酸+胱氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸，氨基酸比值系數(shù)分別為83.74和63.54。也有學(xué)者對(duì)菇腳蛋白的提取工藝開展了研究。朱麗萍等[2]和鄭淑彥[18]等對(duì)金針菇菇腳蛋白的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化，確定了料液比，提取溫度和提取時(shí)間等影響提取效果的主要因素。明建等[19]利用酶法對(duì)金針菇菇腳進(jìn)行水解可以生產(chǎn)蛋白小肽，得到的蛋白小肽粉末富含VB1、VB2、Vc等多種維生素和鈣、磷、鐵等多種礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)豐富，易被人體吸收，具有優(yōu)異的抗氧化性，可用于制備功能性食品，其生產(chǎn)步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，蛋白提取率高，得到的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

1.3 纖維素

蘑菇菇腳的纖維素含量一般高于子實(shí)體，導(dǎo)致其口感較硬，適口性較差，這也是蘑菇菇腳常常被當(dāng)作廢棄物直接扔掉的主要原因。但換個(gè)視角，纖維素可有效促進(jìn)腸的蠕動(dòng)，故蘑菇菇腳是不錯(cuò)的膳食纖維，目前的研究主要集中在不同部位纖維素含量比較，菇腳纖維素的提取和合理開發(fā)利用等方面。于洪超等[9]研究發(fā)現(xiàn)真姬菇菇腳中粗纖維的含量高于子實(shí)體，為子實(shí)體的1.69倍。盛清等[10]研究發(fā)現(xiàn)香菇菇腳的膳食纖維含量比香菇蓋高得多，可以利用香菇菇腳開發(fā)高纖維食品。李淑榮等[15]研究發(fā)現(xiàn)海鮮菇的菇根粗纖維含量顯著高于菇蓋和菇柄。高翠芳[14]研究發(fā)現(xiàn)真姬菇菇腳粗纖維含量較低。胡國元等[20]、吳素蕊等[21]、李明華等[22]從金針菇菇腳中提取得到的可溶性膳食纖維可用于食品和功能保健品等方面。

1.4 其他活性成分

除了菇腳多糖、蛋白質(zhì)及纖維素以外，蘑菇菇腳中還含有豐富的礦物質(zhì)、微量元素、維生素、黃酮和皂苷等活性成分，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗氧化和保健作用也引起了人們的廣泛關(guān)注。不同的蘑菇，其活性成分和含量亦不同。于洪超等[9]發(fā)現(xiàn)真姬菇菇腳中灰分、黃酮、皂苷、總酚、VB2、VE、煙酸等的含量均高于子實(shí)體，分別為子實(shí)體的1.15倍、1.21倍、1.55倍、1.02倍、1.48倍、1.31倍、1.08倍;而水分、粗脂肪、粗蛋白、膽堿、VA、VB1、VB6、Vc和葉酸等的含量與子實(shí)體相差不大，所以真姬菇菇腳的營(yíng)養(yǎng)成分和活性組分含量都較高，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。高翠芳[14]研究發(fā)現(xiàn)真姬菇菇腳中Fe、Cu、Ni、Mn等微量元素含量豐富且不低于子實(shí)體，維生素A、B1、 B2、 B6、C、E的含量處于中等水平，黃酮含量遠(yuǎn)高于金針菇和杏鮑菇，葉酸、總酚、皂苷以及膽堿的含量也比較豐富。李淑榮等[15]研究發(fā)現(xiàn)海鮮菇菇腳的粗脂肪、總酚和總黃酮含量略低于菇蓋。林群英等[8，23]對(duì)海鮮菇、金針菇和杏鮑菇的菇腳下腳料進(jìn)行酶解提取條件優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)酶解產(chǎn)物具有良好的抗氧化活性。

2 蘑菇菇腳的循環(huán)再利用

蘑菇菇腳的活性成分齊全，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，是不可多得天然資源。為合理利用蘑菇菇腳，變廢為寶，學(xué)者們展開了一系列的研究，主要集中在以下幾個(gè)方面：用于堆肥和營(yíng)養(yǎng)液;直接作為飼料或飼料添加成分;進(jìn)行蘑菇栽培再利用;直接用于食品的開發(fā);厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣等。

2.1 用于堆肥和營(yíng)養(yǎng)液

蘑菇菇腳含有豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，可用于堆肥或制成營(yíng)養(yǎng)液加以利用，對(duì)作物的生長(zhǎng)起到積極的助長(zhǎng)和增產(chǎn)作用。李兆東等[24]利用香菇腳和煙稈生產(chǎn)的生物有機(jī)肥，能促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物的果實(shí)品質(zhì)，也可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量。薛勇[25]將蘑菇菇腳和碎菇等洗凈，切片，每1 kg料加水1～1.5 kg，煮沸15 min，取過濾汁液加水稀釋到10～15 kg，噴蘑菇菌床30～40 m2，在出菇高峰時(shí)使用，可使子實(shí)體肥厚并延長(zhǎng)出菇高峰期。目前，蘑菇菇腳在堆肥和營(yíng)養(yǎng)液方面的總體利用程度并不高，再利用技術(shù)不成熟，基本處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

2.2 直接作為飼料或飼料添加成分

將蘑菇菇腳用作飼料或飼料添加成分，是蘑菇菇腳再利用的主要形式之一，相關(guān)研究主要集中在蘑菇菇腳作為雞飼料添加成分的方面。研究表明，將金針菇菇腳作為雞飼料的添加成分，可以通過降低肉雞體內(nèi)膽固醇合成代謝關(guān)鍵酶的活力，降低膽固醇沉積，提高膽汁酸排泄，調(diào)整肉雞體內(nèi)的脂類代謝，提高肉雞生產(chǎn)性能。能顯著提高肉雞盲腸菌群多樣性，顯著提高短鏈脂肪酸的量，改善腸道菌的繁殖環(huán)境，改善動(dòng)物腸道微生物菌群的結(jié)構(gòu)，能極顯著提高肉雞日增重，降低肉雞料肉比，提高肉雞生長(zhǎng)后期的胸腺指數(shù)，促進(jìn)肉雞外周血淋巴細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)肉雞的T、B淋巴細(xì)胞免疫功能，促進(jìn)肉雞健康生長(zhǎng)，同時(shí)起到一定的降血脂和減少機(jī)體脂肪沉積的作用，提高肉雞經(jīng)濟(jì)效益[26-39]。除此之外，凌素英等[40]將香菇腳作為飼料添加成分添加到雞日糧中，發(fā)現(xiàn)雞的日增重、成活率、抗病能力提高，料肉比下降，宰殺后煮熟的雞肉具有肉嫩、清香、湯甜的特點(diǎn)。Fard等[41]把平菇廢棄物應(yīng)用于肉雞飼養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)1%的蘑菇廢棄物能改善肉雞生產(chǎn)性能和免疫力，但過多可能會(huì)有害。黃靜等[42]將菇腳發(fā)酵菌種、菇腳發(fā)酵無機(jī)鹽、菇腳發(fā)酵碳源、氮源等混合均勻后加至金針菇菇腳中，再混合均勻后進(jìn)行堆積發(fā)酵，所得發(fā)酵物可作為一種雞飼料使用，能提升養(yǎng)殖雞肉質(zhì)、口感和風(fēng)味，促進(jìn)雞的生長(zhǎng)速度，提升雞的活力和健康水平，提高養(yǎng)殖效益。

蘑菇菇腳也可作為豬飼料和肉兔飼料的添加成分。曾憲錄等[43]在肉兔飼料中添加杏鮑菇菇腳，投喂柚子皮，結(jié)果表明添加5%杏鮑菇菇腳及投喂柚子皮均能顯著降低兔糞TBARS水平，改善腸道抗氧化狀況;飼喂菇腳對(duì)肉兔增重和兔肉品質(zhì)沒有影響，兔肉中無棉酚殘留;柚子皮對(duì)增重?zé)o顯著影響，但能顯著降低兔肉膽固醇含量。王偉[44]將發(fā)酵金針菇菇腳添加到豬飼料中制得的復(fù)合豬飼料，可滿足肥豬每日所需的營(yíng)養(yǎng)，提高豬的身體素質(zhì)，具有較好的推廣前景。林德源等[45-47]將菇腳添加到豬飼料中，可用于妊娠、育肥和哺乳母豬的飼料，能夠顯著提高豬的采食量，促進(jìn)消化和吸收，改善豬的肌體健康，可以增強(qiáng)豬的抗菌防病能力，提高其生長(zhǎng)速度及豬肉品質(zhì)。趙祥杰等[48]向凹土中依次加入桑椹渣粉和雙孢菇菇腳發(fā)酵物，并混合均勻，再加入多維素粉末，通過充分混合攪拌，至混合物各組分混合均勻，得到斷奶仔豬飼料添加劑。該添加劑可以有效解決斷奶仔豬在早期斷奶后發(fā)生攝食下降、腹瀉、生長(zhǎng)緩慢、皮膚光澤較差、毛發(fā)雜亂等問題，降低斷奶仔豬的養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 進(jìn)行蘑菇栽培再利用

利用蘑菇菇腳營(yíng)養(yǎng)元素較全的特點(diǎn)，有人嘗試將它用于蘑菇栽培，實(shí)現(xiàn)其循環(huán)再利用，并取得了一定成效。周琪[49]在蟹味菇工廠化栽培的栽培種培養(yǎng)基配方中添加了蘑菇（蟹味菇、真姬菇）菇腳柄活性提取物粉，拌料時(shí)用真姬菇腳柄活性提取物粉的水溶液，搔菌時(shí)補(bǔ)水15～20 mL，也為真姬菇腳柄活性提取物粉的水溶液，增加了蘑菇菇腳柄資源的利用率和附加值，提高了蟹味菇工廠化栽培的質(zhì)量和產(chǎn)量。張東雷等[50]將金針菇菇腳添加到培養(yǎng)基中進(jìn)行平菇栽培，結(jié)果表明適量添加金針菇菇腳的培養(yǎng)基，其平均生物學(xué)效率以及菌絲的生長(zhǎng)速度均高于對(duì)照組。何燕萍等[51]將金針菇和杏鮑菇菇腳用于草菇的培育，結(jié)果表明，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的菌渣栽培草菇，與傳統(tǒng)的稻草栽培配方相比，產(chǎn)量高、成本低，其中金針菇和杏鮑菇菌渣栽培草菇的生物轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到22.9%和22.0%，比傳統(tǒng)稻草栽培料高。黃忠英[52]報(bào)道了以金針菇廢菌料栽培真姬菇的試驗(yàn)，結(jié)果表明真姬菇菌絲在添加了金針菇廢菌料的培養(yǎng)基上長(zhǎng)得快。苗玉志等[53]在普通培養(yǎng)基中添加真姬菇菇腳，發(fā)現(xiàn)能促進(jìn)紫紅曲霉菌絲體的生長(zhǎng)，并提高色素產(chǎn)量。黃麟[54]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過處理后的平菇菇腳能再次出菇。

2.4 直接用于食品開發(fā)

蘑菇菇腳營(yíng)養(yǎng)豐富，可作為食品進(jìn)一步開發(fā)，為消費(fèi)者提供新型的保健食品。賈建波等[55]用金針菇菇腳制備菇腳浸膏，加入動(dòng)物雙歧桿菌凍干粉，輔以乳糖、甘露醇等，通過混合、無菌水潤(rùn)濕、干燥、制粒、壓片工序制得金針菇菇腳全營(yíng)養(yǎng)雙歧桿菌含片，該含片營(yíng)養(yǎng)豐富，能改善腸胃環(huán)境，還節(jié)約資源。余章斌[56]、吳祥忠[57]以金針菇菇腳為原料制備的山藥陳皮糕，有理氣健脾、養(yǎng)胃的功效，有效利用金針菇，避免浪費(fèi)和污染。張艷榮等[58]把新鮮杏鮑菇菇腳制成方便即食的爽脆菇，可做零食食用。冀宏等[59]把金針菇菇腳制成了金針菇菇腳醬，其氨基酸及不飽和脂肪酸的含量較高，安全無毒，既滿足了清潔生產(chǎn)的需要，又填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。明建等[60]從金針菇菇腳中提取得到的多肽，在酵母提取物存在條件下加熱，與葡萄糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，得到風(fēng)味獨(dú)特的食品級(jí)鮮味劑。該鮮味劑富含VB1、VB2、Vc等多種維生素和鈣、磷、鐵等多種礦物質(zhì)，營(yíng)養(yǎng)十分豐富，肉香味濃郁并保留菌菇類特有鮮味，可用于各種食材的調(diào)味。艾有偉等[61]、陳振青等[62]、喬宇等[63]、李宗菊等[64]則直接將金針菇、香菇以及白靈菇菇腳等制成菇腳保健飲料或保健茶，具有特殊的口感和保健作用。

2.5 厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣

將蘑菇菇腳用于沼氣生產(chǎn)，也有不錯(cuò)的效果。黎霞等[65]將金針菇菇腳進(jìn)行厭氧發(fā)酵，并向發(fā)酵料中加入活性炭，大幅度提高了金針菇菇腳厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣速率，產(chǎn)氣高峰期與未加入活性炭相比提前了10～13 d，且厭氧發(fā)酵的累積產(chǎn)沼氣量也得到大幅度提高。

3 展 望

蘑菇菇腳含有豐富的多糖、蛋白質(zhì)、小肽、氨基酸、維生素以及黃酮、皂苷等活性成分，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，應(yīng)用范圍廣。但目前人們對(duì)蘑菇菇腳的認(rèn)識(shí)和了解相對(duì)片面和有限，對(duì)蘑菇菇腳本身的價(jià)值發(fā)掘不充分，沒有形成直接的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)已發(fā)現(xiàn)的蘑菇菇腳的活性成分進(jìn)行分析并尋找新的應(yīng)用方向，或者發(fā)現(xiàn)更多活性成分及應(yīng)用方式，或者將已知的循環(huán)再利用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)大與深化，使之服務(wù)社會(huì)，這些都可以作為蘑菇菇腳循環(huán)再利用研究的方向和內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提高，越來越多的蘑菇菇腳的價(jià)值會(huì)被重新發(fā)現(xiàn)和重新利用，成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)中不可或缺的貢獻(xiàn)者之一。

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