油菜秸稈基料對銀耳產(chǎn)量和活性成分的影響

劉延嶺，鄧林，陶瑞霄，王常，趙志峰

（1.四川工商職業(yè)技術(shù)學院，四川都江堰611830；2.四川大學 輕工科學與工程學院，四川成都610065）

油菜是我國主要的油料作物之一，種植面積十分廣泛，但其秸稈系數(shù)高達2.87，僅次于我國規(guī)?；耘嘧魑镏械拿藁╗1]。長期以來，油菜采收后的大面積秸稈副產(chǎn)物直接在田間焚燒，造成了極大的資源浪費和空氣環(huán)境污染[2]。Khalid Mehmood 等調(diào)查顯示，秸稈焚燒產(chǎn)生的PM2.5 顆粒量從2002 年34.2 Gg 增至2016 年109.8 Gg[3]?；诖?，秸稈資源利用技術(shù)成為了近年來的研究熱點，包括能源利用、土肥利用[4]、飼料利用和食用菌栽培利用等[5]，其中食用菌栽培利用可以直接獲得較高的經(jīng)濟效益。盡管如此，關(guān)于油菜秸稈用于栽培食用菌基料的報道很少。

油菜秸稈的化學成分主要為纖維素、木質(zhì)素、半纖維素和粗蛋白，占比總重81.37%[6]，具有栽培木腐類和草腐類食用菌的潛質(zhì)。銀耳（Tremella fuciformis）是我國常見的木腐類經(jīng)濟食用菌，其主要活性成分銀耳多糖，約占銀耳干重60%～70%[7]，具有抗腫瘤、清除自由基、抗氧化[8]和免疫調(diào)節(jié)[9]等多種保健功效，常被食品商制成滋補營養(yǎng)品，可以產(chǎn)生較高經(jīng)濟價值。對此，本研究通過以油菜秸稈為基料栽培銀耳，綜合分析油菜秸稈基料對銀耳鮮重及生產(chǎn)期，銀耳多糖含量及其葡萄糖醛酸含量等的影響，獲得油菜秸稈在栽培基料中的適宜添加量，期望為油菜秸稈栽培木腐類食用菌提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

油菜秸稈、玉米芯：當?shù)厥斋@后經(jīng)曬干、粉碎所得；棉籽殼、木屑、麩皮、石膏：市售；98%濃硫酸、無水乙醇、氫氧化鈉、苯酚、3，5-二硝基水楊酸、間羥基聯(lián)苯（國產(chǎn)分析純）：成都市科隆化學品有限公司；葡萄糖標準品（分子量1 800 U～2 000 000 U）、葡萄糖醛酸標準品（色譜純）：美國Sigma 公司；銀耳母種：四川省農(nóng)業(yè)科學院土壤與肥料研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

SYQ-DSX-2080B 型手提式蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；SPX-250B-Z 型生化培養(yǎng)箱：上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；LG10-2.4A 臺式高速離心機：北京時代北利離心機有限公司；V-1100 可見分光光度計：上海美譜達儀器有限公司；Waters Breeze GPC凝膠滲透色譜儀：美國沃斯特有限公司。

1.3 方法

1.3.1 銀耳栽培及產(chǎn)量計算

銀耳栽培基料的組成成分見表1，銀耳油菜秸稈栽培基料的組成成分見表2。

考察油菜秸稈對銀耳產(chǎn)量影響時，銀耳的栽培基料按表1 進行配置；考察油菜秸稈含量對銀耳產(chǎn)量影響時，銀耳的栽培基料按表2 進行配置。基料配置完成后，混勻，按基料與水1 ∶1.2（質(zhì)量比）比例向基料中加入水，攪勻，袋裝，121 ℃滅菌15 min。將培養(yǎng)袋置于無菌室中晾涼至常溫后，接種銀耳母種。根據(jù)牛長滿[10]的方法在22 ℃～24 ℃條件下進行恒溫發(fā)菌、培養(yǎng)，當銀耳子實體達生理成熟（耳片直徑11 cm～12 cm）時采收，每組配方設(shè)置11 組平行樣。稱量采收的單袋銀耳重量，記為銀耳鮮重（g）；計算從接種到銀耳子實體生理成熟采收所需的時間，記為生長期（d）。

表1 銀耳栽培基料的組成成分Table 1 Medium ingredients for Tremella fuciformis cultivation

表2 銀耳油菜秸稈栽培基料的組成成分Table 2 Medium ingredients of oilseed rape straw for Tremella fuciformis cultivation

1.3.2 銀耳粗多糖提取及得率計算

采收的鮮銀耳自然晾干后，于70 ℃烘干至恒重，再粉碎過60 目篩制成銀耳粉。取一定質(zhì)量銀耳粉（M0），加入80 倍質(zhì)量的去離子水，攪勻后于95 ℃下提取4.5 h，過濾后于8 000 r/min 離心15 min，取上清液于60 ℃下真空濃縮至原體積的1/3，加入濃縮液質(zhì)量4 倍體積的無水乙醇，攪拌至沉淀完全析出，于4 ℃條件下靜置24 h 后，抽濾，用適量無水乙醇洗滌沉淀物（3 次～4 次）后于 60 ℃下真空干燥 6 h，得到銀耳粗多糖，稱量重量記為M1，按照以下公式計算粗多糖得率。

1.3.3 銀耳粗多糖化學組成測定

1.3.3.1 多糖含量

參照何照范[11]所述的苯酚-硫酸比色法，測定粗多糖樣品中的多糖含量，樣品平行測定3 次。其中，以葡萄糖為標準品繪制葡萄糖標準曲線，通過線性回歸得到方程y=0.009 2x+0.001 0（x 表示葡萄糖濃度，μg/mL；y 表示吸光值），方程的相關(guān)系數(shù)為0.999 5，葡萄糖濃度的線性檢測范圍為0～160.0 μg/mL。

1.3.3.2 葡萄糖醛酸含量

參照姜瑞芝等[12]所述的間羥基聯(lián)苯法，測定粗多糖樣品中的葡萄糖醛酸含量，樣品平行測定3 次。其中，以葡萄糖醛酸為標準品繪制葡萄糖醛酸標準曲線，通過線性回歸得到方程y=0.007 3x+0.001 5（x 表示葡萄糖醛酸濃度，μg/mL；y 表示吸光值），方程的相關(guān)系數(shù)為0.999 0，葡萄糖醛酸濃度的線性檢測范圍為0～60 μg/mL。

1.3.3.3 分子量

參照耿安靜等[13]所述的凝膠滲透色譜法，測定粗多糖樣品的分子量，樣品平行測定3 次。GPC 色譜條件：色譜柱 Ultrahyrogel linear（7.8 mm×300 mm），流動相 0.02 mol/L NaNO3溶液，pH 6.0，流速 0.6 mL/min，柱溫 40 ℃。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 和SPSS 25.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析，測定結(jié)果以平均值±標準差表示。試驗數(shù)據(jù)采用ANOVA 進行LSD 方差分析，以P＜0.05 為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜秸稈對銀耳產(chǎn)量的影響

為考察油菜秸稈基料栽培銀耳的可行性，單獨以油菜秸稈為基料栽培銀耳，并與常規(guī)的銀耳栽培基料棉籽殼、木屑、玉米芯進行對比分析，測定其銀耳采收時的鮮重和生長期，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 銀耳的鮮重和生長期Fig.1 Weight and growth time of Tremella fuciformis

由圖1 可以看出，分別以棉籽殼、木屑、玉米芯或油菜秸稈為單一基料，銀耳均可正常生長。但相對于棉籽殼和木屑，油菜秸稈栽培的銀耳，其鮮重分別降低了11.17%和6.46%，生長期也分別延長了19.66%和7.25%。由此表明，以油菜秸稈為單一基料可用于銀耳栽培，但銀耳的產(chǎn)量低于棉籽殼或木屑，這可能與栽培基料的碳氮比（C/N 比）相關(guān)。

為進一步提高以油菜秸稈為基料栽培銀耳的產(chǎn)量，以油菜秸稈復合棉籽殼為基料進行銀耳栽培，考察不同油菜秸稈和棉籽殼的比例條件下，其銀耳的鮮重和生長期，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 油菜秸稈栽培銀耳的鮮重和生長期Fig.2 Weight and growth time of Tremella fuciformis cultivated with oilseed rape straw

由圖2 可以看出，隨著油菜秸稈在基料中的比例提高，其產(chǎn)出銀耳的鮮重呈現(xiàn)先提高后降低的趨勢，當油菜秸稈和棉籽殼在基料中的比例為4 ∶6 時，其產(chǎn)出的銀耳鮮重最高，達 430.16 g，顯著性（P＜0.05）高于傳統(tǒng)棉籽殼組。值得注意的是，當油菜秸稈和棉籽殼在基料中的比例為4 ∶6 時，銀耳達到成熟期時所需的時間亦為最短，為31.18 d，與棉籽殼組無顯著性差異。前期研究表明，基料中的C/N 比是影響食用菌生長的重要因子[14]。牛文娟[6]分析發(fā)現(xiàn)油菜秸稈C 元素組成的占比為42.89%，N 元素組成的占比為0.77%，C/N 比為55.70。魏啟舜等[15]分析市售棉籽殼的C/N 比為79.8。結(jié)果說明，油菜秸稈-40 組的C/N 比約為70.16，在設(shè)定的栽培條件下，銀耳具有更高的產(chǎn)量。

2.2 油菜秸稈對銀耳粗多糖得率的影響

銀耳多糖是銀耳的主要活性物質(zhì)[7]，為進一步考察油菜秸稈栽培對銀耳活性成分的影響，分析油菜秸稈復合棉籽殼為基料栽培銀耳時，銀耳粗多糖的得率變化，結(jié)果如圖3 所示。

由圖3 可以看出，基料中油菜秸稈的比例對銀耳粗多糖含量的影響相對較小，隨著油菜秸稈在基料中的比例提高，銀耳的粗多糖得率呈現(xiàn)先提高后降低的變化，當油菜秸稈和棉籽殼在基料中的比例為4 ∶6 時，其銀耳的粗多糖得率高于其他樣品，達34.76%。前期研究發(fā)現(xiàn)，以菌草、椴木和棉籽殼等為多種基料進行銀耳栽培，其銀耳的粗多糖得率在30.33%～34.44%，普遍不存在顯著性差異[16]，與本研究結(jié)果相近。由此說明，基料中油菜秸稈和棉籽殼的比例對銀耳中活性成分多糖得率影響較小，盡管如此，當基料中油菜秸稈和棉籽殼的比例為4 ∶6 時，銀耳的多糖得率最高，顯著性（P＜0.05）高于傳統(tǒng)棉籽殼組。

圖3 銀耳的粗多糖得率Fig.3 Yield of crude polysaccharide for Tremella fuciformis cultivated

2.3 油菜秸稈對銀耳粗多糖構(gòu)成的影響

2.3.1 多糖含量

通過對銀耳粗多糖樣品中的多糖含量的分析，進一步考察油菜秸稈對銀耳活性成分的影響，結(jié)果如圖4 所示。

圖4 銀耳粗多糖樣品的多糖含量Fig.4 Polysaccharide content of the crude extract from Tremella fuciformis

由圖4 結(jié)果顯示，當栽培基料中油菜秸稈和棉籽殼的質(zhì)量比在 1 ∶0、8 ∶2、4 ∶6、2 ∶8 和 0 ∶1 之間變動時，其從不同產(chǎn)出銀耳中提取的粗多糖樣品，具有較小數(shù)量差異的多糖含量，數(shù)值變化范圍為44.85%～46.56%。據(jù)此表明，栽培基料中油菜秸稈和棉籽殼的比例，未對其產(chǎn)出銀耳中提取的粗多糖樣品的多糖含量產(chǎn)生影響。

2.3.2 葡萄糖醛酸含量

多糖的各種生理活性往往與其成分構(gòu)成密切相關(guān)[17]，據(jù)報道，糖醛酸含量與其抗氧化活性呈正相關(guān)，并且抗氧化活性通常是其他生理活動的基礎(chǔ)，例如抗炎和抗菌活性等[18]?；诖?，通過考察基料中油菜秸稈的比例對銀耳中葡萄糖醛酸含量的影響，進一步分析油菜秸稈用于銀耳栽培的可行性，結(jié)果如圖5 所示。

圖5 銀耳粗多糖樣品的葡萄糖醛酸含量Fig.5 Glucuronic acid content of the crude extract from Tremella fuciformis

由圖5 結(jié)果顯示，栽培基料中油菜秸稈和棉籽殼的質(zhì)量比 1 ∶0、8 ∶2、4 ∶6、2 ∶8 和 0 ∶1 之間變動時，其銀耳粗多糖樣品中的葡萄糖醛酸含量差異較小。項麗娟[16]分析論證，以椴木、棉籽殼、類蘆等不同基料栽培銀耳，其銀耳多糖中的葡萄糖醛酸含量差異較小，與本文研究結(jié)果相近。由此說明，栽培基料中的油菜秸稈和棉籽殼的比例對銀耳葡萄糖醛酸含量影響較小，盡管如此，油菜秸稈-40 組中銀耳粗多糖的葡萄糖醛酸含量相對較高（8.46%）。

2.3.3 銀耳粗多糖分子量

通過進一步考察油菜秸稈和棉籽殼的質(zhì)量比為4 ∶6 時，即含油菜秸稈基料栽培的銀耳在產(chǎn)量、多糖得率、葡萄糖醛酸含量上具有優(yōu)勢的試驗組，銀耳多糖的分子量分布，并與傳統(tǒng)棉籽殼基料栽培的銀耳進行對比，分析油菜秸稈栽培銀耳的可行性，結(jié)果見表3。

表3 銀耳粗多糖分子量Table 3 Molecular weight of the crude extract from Tremella fuciformis

銀耳多糖的分子具有不均一性的特點，不同基料栽培的銀耳，其多糖分子量分布不盡相同，盡管如此，棉籽殼組和油菜秸稈-40 組栽培的銀耳，其重均分子量和數(shù)均分子量無明顯差異，其中油菜秸稈-40 組粗多糖的多分散性系數(shù)是棉籽殼的1.23 倍，由此推斷，油菜秸稈-40 組的銀耳粗多糖樣品，分子量較大的分子所占比例稍高于棉籽殼組[19]，進一步推斷油菜秸稈-40 組的銀耳粗多糖比棉籽殼組具有強的抗氧化活性[20]。

3 結(jié)論

本文以我國油料作物采收后的副產(chǎn)物油菜秸稈為研究對象，通過考察油菜秸稈栽培銀耳時對銀耳產(chǎn)量和活性成分多糖的影響，分析油菜秸稈栽培銀耳的可行性。相對于常規(guī)的棉籽殼基料，單獨油菜秸稈基料栽培的銀耳具有相對較低的產(chǎn)量。但以油菜秸稈和棉籽殼制成復配基料時，特別是當栽培基料中油菜秸稈和棉籽殼的質(zhì)量比為4 ∶6 時，其銀耳的鮮重為430.16 g、達到子實體成熟的時間為31.18 d，其產(chǎn)量高于常規(guī)棉籽殼基料栽培銀耳。在該栽培條件下，相對于棉籽殼基料栽培，銀耳粗多糖的得率提高至34.76%，同時粗多糖樣品中的多糖含量、葡萄糖醛酸含量和分子量分布未有明顯影響。本文研究論證了油菜秸稈栽培銀耳具有可行性，是一種處理油菜秸稈的有效途徑，但尚需深入研究對銀耳其他活性成分的影響和栽培其他食用菌的可行性。