不同栽培基料對(duì)竹蓀農(nóng)藝性狀和主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響

童 龍，李紅艷，劉小明，李 彬，陳麗潔，陳桂蘭，曾小英，耿養(yǎng)會(huì)

(重慶市林業(yè)科學(xué)研究院，重慶 400036)

我國(guó)竹林經(jīng)營(yíng)中的過(guò)度集約經(jīng)營(yíng)措施(頻繁林地墾復(fù)、大量施用農(nóng)藥和化肥等)，已經(jīng)導(dǎo)致竹林生態(tài)系統(tǒng)脆弱、土壤退化、竹林產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量下降，以及竹林可持續(xù)經(jīng)營(yíng)能力嚴(yán)重下降。而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，勞動(dòng)力成本與生產(chǎn)材料價(jià)格不斷上漲，傳統(tǒng)集約經(jīng)營(yíng)方式已不再適合新形勢(shì)下的竹林經(jīng)營(yíng)。竹林經(jīng)營(yíng)目標(biāo)正從單一追求竹材、竹筍等竹林產(chǎn)品逐步轉(zhuǎn)向多元化竹林產(chǎn)品的產(chǎn)出[1]。竹蓀(DictyophoraindusiataFisch)又名竹笙、竹參和面紗菌等，是一種較為名貴的鬼筆科竹蓀屬大型食用菌[2]。竹蓀的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，除富含蛋白質(zhì)、多種氨基酸、維生素和微量元素等，還含有豐富的多糖和多酚類(lèi)生物活性物質(zhì)，且有較強(qiáng)抗癌保健功能，使其具有很好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景[3-4]。竹蓀的生產(chǎn)途徑有野生資源的利用和人工栽培兩種，常用人工栽培模式主要有箱式栽培、坑式栽培、床式栽培、畦式栽培、袋式栽培以及竹林下栽培等[5-7]。竹林下套種竹蓀可以充分利用竹林郁閉條件，在促進(jìn)生產(chǎn)的同時(shí)又增加竹林經(jīng)營(yíng)效益，改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤酶活性，改變土壤微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)，促進(jìn)竹林生長(zhǎng)[8]。

竹蓀栽培的常用原料大多為竹屑和木屑，竹屑含有豐富的木聚糖、木質(zhì)素和纖維素等，木屑中也含有豐富的礦質(zhì)成分[9]。桑枝是蠶桑生產(chǎn)中數(shù)量最大的副產(chǎn)品，桑枝中富含食用菌生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)成分，含粗蛋白5.44%，纖維素51.88%，木質(zhì)素18.18%，半纖維素23.02%，灰分1.57%，其中的纖維素及半纖維素含量占75%左右，因此用桑枝作為基料栽培的食用菌口感好、質(zhì)量上乘、出菇快且產(chǎn)量高[10]。菌糟是栽培食藥菌后剩余的下腳料，含有較多的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，還含有豐富的菌絲殘?bào)w蛋白、氨基酸、礦物質(zhì)以及菌絲體的次生代謝產(chǎn)物等，具有再利用的潛力[11]。合理地開(kāi)發(fā)利用食用菌菌糟不僅可以變廢為寶，緩解食用菌生產(chǎn)與林木資源的矛盾，實(shí)現(xiàn)菌糟再利用，還可以減少環(huán)境污染，具有良好的生態(tài)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益[12]。因此，以不同配比竹屑、桑枝屑和菌糟等為栽培基料，從農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、氨基酸含量等方面分析對(duì)比不同栽培基料下竹蓀的品質(zhì)，旨在為竹蓀栽培的推廣利用及高品質(zhì)竹蓀的生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣地概況及供試材料

試驗(yàn)基地為重慶市榮昌區(qū)嵐峰林場(chǎng)(105°33.312′E， 29°17.031′N(xiāo))，海拔480 m，土壤為山地黃壤，年均降水1 099 mm，年均氣溫17.8 ℃，年總積溫6 482 ℃，無(wú)霜期327 d以上，月極端最高氣溫39.9 ℃(1972年)，月極溫最低氣溫-3.4 ℃(1975年)，年均日照1 282 h，年降雨量1 111.8 mm。該試驗(yàn)地土壤基本理化性質(zhì)為：pH 5.8，有機(jī)質(zhì)38.63 g/kg，有機(jī)碳23.23 g/kg，全氮1.897 g/kg，全磷0.378 g/kg，全鉀13.73 g/kg，堿解氮182.0 mg/kg，有效磷3.917 mg/kg，速效鉀106.5 mg/kg。栽培模式為1、2、3、4年生竹林之比為3∶3∶3∶1，竹林平均胸徑7.9 cm，平均立竹密度3 780株/hm2。

供試菌種為興農(nóng)D89長(zhǎng)裙竹蓀，由福建省永安市西南真菌研究所提供。栽培竹蓀基料中的竹屑購(gòu)于重慶理文造紙有限公司；桑枝屑是利用三峽庫(kù)區(qū)桑園廢棄桑枝粉碎后過(guò)50 mm篩所得，菌糟是重慶弘凡生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司種植黑木耳后所留下的菌包，菌包配方(原料及配比)為：桑枝屑85%、麩皮10%、蠶糞3%、石膏粉或碳酸鈣1%、糖1%。菌包使用前進(jìn)行漚堆、發(fā)酵、消毒殺菌等處理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)3種配方栽培基料，分別為：100%竹屑(CK)、70%竹屑+30%桑枝屑(T1)、70%竹屑+30%菌糟(T2)。栽培基料處理、竹蓀種植與管理參照文獻(xiàn)[13]方法進(jìn)行。在竹林內(nèi)設(shè)置面積為20 m×20 m的樣方，3組不同配方栽培基料分別用于不同樣方種植竹蓀，栽培基料鋪放前要加充足水(加水量以手抓緊略有水滲出為準(zhǔn),含水率60%～70%)，分層鋪放：先在洼床上堆放一層18 cm厚的栽培基料；然后以梅花型間隔6～7 cm塊狀點(diǎn)播一層竹蓀菌種，撒少量玉米粉；再放一層12 cm厚的栽培基料，略壓實(shí)，覆土堆成龜背狀，鋪放栽培基料(干質(zhì)量)15 kg/m2，菌種0.5 kg/m2。每組處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定方法

竹蓀粗蛋白測(cè)定參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，粗纖維測(cè)定參照GB/T 5009.10—1985《食品中粗纖維的測(cè)定》，粗脂肪測(cè)定參照GB 5009.6—2016《食品中粗脂肪的測(cè)定方法》，灰分測(cè)定參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測(cè)定》，總糖測(cè)定參照GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》，粗多糖測(cè)定參照NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的測(cè)定》，多酚測(cè)定參照T/AHFIA 005—2018《植物提取物及其制品中總多酚含量的測(cè)定》，礦質(zhì)元素測(cè)定參照GB 5009.268—2016《食品中多元素的測(cè)定》，氨基酸含量測(cè)定參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測(cè)定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)在 Excel 2003 統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行整理和做表，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和新復(fù)極差法(Duncan)多重比較，比較不同栽培基料下竹蓀各項(xiàng)指標(biāo)的差異。試驗(yàn)中所有數(shù)據(jù)均采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示。生物學(xué)效率指食用菌鮮質(zhì)量與所用的培養(yǎng)料干質(zhì)量之比，常用百分?jǐn)?shù)表示。生物學(xué)效率=食用菌鮮質(zhì)量(g)/培養(yǎng)料干質(zhì)量(g)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培基料對(duì)竹蓀產(chǎn)量與栽培性狀的影響

不同栽培基料對(duì)竹蓀產(chǎn)量與栽培性狀的影響見(jiàn)表1。由表1可知，與CK相比，T1與T2處理的竹蓀在長(zhǎng)度、菌柄質(zhì)量、菌蓋質(zhì)量、總質(zhì)量和干質(zhì)量指標(biāo)方面均顯著增加，且T2處理的竹蓀在長(zhǎng)度、菌柄質(zhì)量、菌蓋質(zhì)量、總質(zhì)量、干質(zhì)量指標(biāo)方面比T1均有小幅提高，其中在長(zhǎng)度、菌柄質(zhì)量、干質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到顯著水平(P<0.05)。T2處理的竹蓀長(zhǎng)度、菌柄質(zhì)量和總質(zhì)量較CK分別增加了21.16%、19.89%和17.32%，且均達(dá)到顯著差異水平，較T1處理也有所增加但差異不顯著。3個(gè)處理的竹蓀含水量之間無(wú)顯著差異，但竹蓀產(chǎn)量與生物學(xué)效率均達(dá)到顯著水平(P<0.05)，以CK的竹蓀產(chǎn)量和生物學(xué)效率最低，T2的竹蓀產(chǎn)量和生物學(xué)效率最高，達(dá)到89.59 g/m2和24.74%，其生物學(xué)效率較CK和T1處理的竹蓀分別增加了62.66%和11.39%。由此可知，在竹蓀栽培基料中添加桑枝屑或菌糟以后，能夠有效改善竹蓀的農(nóng)藝性狀，同時(shí)竹蓀的產(chǎn)量與生物學(xué)效率都有顯著增加。

表1 竹蓀的農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量

2.2 不同栽培基料對(duì)竹蓀營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

竹蓀的次生代謝產(chǎn)物中，生物活性物質(zhì)多酚、多糖是重要的組分，具有調(diào)節(jié)免疫力、抗腫瘤等多種作用[14-15]。本研究中竹蓀的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與活性物質(zhì)含量見(jiàn)表2。

表2 竹蓀的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與活性物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

從表2可知，T1和T2處理的竹蓀粗蛋白、灰分、粗多糖和多酚含量均顯著高于CK，T1處理較CK分別增加了36.32%、38.16%、109.80%和31.19%，且均達(dá)到顯著差異水平(P<0.05)，T2處理較CK分別增加了29.46%、33.53%、111.80%和25.36%，也均達(dá)到顯著差異水平(P<0.05)，但T1和T2兩個(gè)處理之間無(wú)顯著差異。竹蓀粗纖維含量T2處理較CK和T1分別減少了34.48%和18.40%，差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。3種基料栽培的竹蓀總糖含量之間均無(wú)顯著差異?？梢?jiàn)，在竹蓀栽培基料中添加桑枝屑或菌糟，有利于竹蓀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中粗多糖和多酚活性物質(zhì)的積累。

2.3 不同栽培基料對(duì)竹蓀主要礦質(zhì)元素和重金屬含量的影響

食用菌含有人體必需的常量元素K、Ca、Mg等和微量元素Fe、Cu、Mn、Zn等，均對(duì)人體有著重要的生理作用，但食用菌中也含有一定量對(duì)人體有害的微量元素，如Hg和As等[16]?？傮w來(lái)看，竹蓀主要礦質(zhì)元素中K含量最高(表3)，F(xiàn)e、Cu、Zn和Se含量之間因栽培基料不同出現(xiàn)顯著差異(P<0.05)。T1處理的竹蓀中Ca和Fe含量均達(dá)到最高，T2的竹蓀中Cu、Zn和Se含量均達(dá)到最高，CK的竹蓀中Fe、Cu和Zn含量均表現(xiàn)為最低。CK和T1處理的竹蓀中K和Mn含量之間無(wú)顯著差異，但均顯著高于T2，竹蓀中Mg含量在3個(gè)處理之間也無(wú)顯著差異。說(shuō)明竹蓀栽培基料中添加桑枝屑能促進(jìn)竹蓀Ca和Fe的積累，竹蓀栽培基料中添加菌糟栽培能促進(jìn)竹蓀Cu、Zn和Se的積累。由此可知，竹蓀是很好的礦物質(zhì)和微量元素來(lái)源。根據(jù)GB 7096—2003食用菌衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，干食用菌中的As、Pb和Hg含量上限分別為1.0、2.0和0.2 mg/kg，不同基料栽培的竹蓀其Pb和Hg含量之間均無(wú)顯著差異，且均低于國(guó)家規(guī)定上限，T1和T2處理的竹蓀As含量均低于CK，且達(dá)到顯著水平(P<0.05)，但3個(gè)處理均低于國(guó)家規(guī)定上限。根據(jù)NY/T 749—2012《綠色食品：食用菌》標(biāo)準(zhǔn)，干食用菌中Cd的含量上限為1.0 mg/kg，3個(gè)處理的竹蓀Cd含量無(wú)顯著差異，但均高于國(guó)家規(guī)定上限，說(shuō)明樣地竹蓀存在Cd含量超標(biāo)的問(wèn)題。

表3 竹蓀中主要礦質(zhì)元素和重金屬含量

2.4 不同栽培基料對(duì)竹蓀氨基酸組分含量的影響

不同栽培基料對(duì)竹蓀氨基酸組分含量的影響見(jiàn)表4。從表4可以看出，3個(gè)處理的竹蓀均富含天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸和亮氨酸等。3個(gè)處理的竹蓀氨基酸組成基本一致，但各成分含量之間有一定差異。食用菌營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣主要取決于所含必需氨基酸的種類(lèi)、數(shù)量和比例，T1和T2處理的竹蓀氨基酸總量和必需氨基酸含量較CK均有所增加(T2處理氨基酸總量和必需氨基酸量比CK分別提高58.82%和64.97%，比T1處理則分別提高33.07%和38.20%)，且T2處理要優(yōu)于T1處理。必需氨基酸占比與WTO/FAO提出的蛋白質(zhì)參考模式E/T(約40%)相接近，E/N值與WTO/FAO提出的蛋白質(zhì)參考模式E/T(約60%)相接近[17]。天冬氨酸和谷氨酸是食用菌的呈味氨基酸，也是食物重要的鮮味物質(zhì)，T1處理和T2處理的竹蓀鮮味氨基酸含量均有所增加，其中T1處理較CK增加了19.07%，T2處理較CK增加了54.78%，且T2處理較T1處理也增加了29.99%，3個(gè)處理的鮮味氨基酸占比均高于20%，說(shuō)明竹蓀的口感較為鮮美。

表4 竹蓀的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.5 不同栽培基料對(duì)竹蓀氨基酸種類(lèi)占比的影響

將氨基酸按其呈味特性進(jìn)行分類(lèi)[18-19]可知：甜味氨基酸包括Ser、Ala、Thr、Gly和Phe，苦味氨基酸包括Ile、Leu、Tyr、Phe和Lys，鮮味氨基酸包括Asp和Glu，芳香氨基酸包括Tyr和Phe，嬰兒氨基酸包括Ser、Gly、Ala、His、Arg和Pro。呈甜、鮮味的氨基酸同其他呈味物質(zhì)共同構(gòu)成復(fù)雜的味感，呈味氨基酸在食用菌中含量相對(duì)較高，這是食用菌味道鮮美的主要原因[20]。從3種處理下竹蓀氨基酸種類(lèi)占比(圖1)可以看出，3種基料栽培的竹蓀鮮味和嬰兒氨基酸占比之間均無(wú)顯著差異。CK和T2的竹蓀甜味氨基酸占比之間無(wú)顯著差異，但均顯著高于T1，分別提高了4.70%和8.42%，且均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。CK和T2的竹蓀苦味和芳香氨基酸占比之間無(wú)顯著差異，但均低于T1，其苦味氨基酸占比分別降低了7.09%和12.29%，芳香氨基酸占比分別降低了21.63%和28.13%，均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

圖1 竹蓀的氨基酸種類(lèi)占比Fig.1 Proportion of amino acids of D. indusiata

3 討 論

優(yōu)質(zhì)的栽培基料能保持栽培環(huán)境穩(wěn)定的濕度和充足的水分，還給菌絲體提供充分的營(yíng)養(yǎng)，保證菌絲正常生長(zhǎng)以及子實(shí)體的健壯發(fā)育[21]。相關(guān)研究表明，桑枝與菌糟均是優(yōu)良的食用菌栽培基料[10-11,22]。在本研究栽培基料中添加菌糟或桑枝屑后，竹蓀的長(zhǎng)度、菌柄質(zhì)量、菌蓋質(zhì)量、總質(zhì)量、干質(zhì)量、生物學(xué)效率和單位面積產(chǎn)量均顯著優(yōu)于對(duì)照，表明合理的添加菌糟或桑枝屑?jí)蛴行岣咧裆p的外觀形態(tài)和產(chǎn)量。出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能是因?yàn)樘砑由Ｖπ蓟蚓憧梢允乖耘嗷显诮Y(jié)構(gòu)上疏松多孔，在營(yíng)養(yǎng)組成及成分上豐富多樣[23]。T1和T2處理的產(chǎn)量均顯著高于CK，分別提高了26.46%和41.11%，生物學(xué)效率分別提高了46.02%和62.66%，這可能是因?yàn)樯Ｖπ驾^竹屑有較高的保濕性及物理性質(zhì)的特點(diǎn)，有利于菌絲穿透及其快速生長(zhǎng)[24]。本試驗(yàn)中，T1和T2處理的竹蓀菌蓋質(zhì)量、總質(zhì)量、產(chǎn)量和生物學(xué)效率之間無(wú)顯著差異，但T2處理的竹蓀菌蓋質(zhì)量、總質(zhì)量、產(chǎn)量和生物學(xué)效率均高于T1，這可能是由于試驗(yàn)所使用的菌糟為黑木耳以桑枝屑栽培基料的菌包，其生物學(xué)效率不高，菌糟中還是有未分解的桑枝，同時(shí)又含有生產(chǎn)黑木耳過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這與王培丹[25]對(duì)竹蓀的研究相似，即添加20%的真姬菇菌糟栽培竹蓀可以提高竹蓀的商品形狀，獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。此外，有研究發(fā)現(xiàn)在人工栽培食用菌過(guò)程中，栽培基料中的C/N也直接影響著食用菌菌絲的生長(zhǎng)及產(chǎn)量[26]，本研究中添加菌糟和桑枝屑有可能一定程度上提高了栽培基料的C/N，從而促進(jìn)了菌絲生長(zhǎng)，提高了產(chǎn)量和生物學(xué)轉(zhuǎn)化效率。說(shuō)明添加一定比例的菌糟或者桑枝屑可以代替部分栽培基料，達(dá)到節(jié)約成本、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用的目的。

竹蓀細(xì)胞的成分中除含有大量水分，還含有少量的干物質(zhì)，這些干物質(zhì)包括多種礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、多糖以及多酚等成分[13, 27]。灰分含量反映食用菌中礦質(zhì)元素含量的高低，而礦質(zhì)元素是很多酶的輔助因子，還具有構(gòu)成骨骼、血紅蛋白、細(xì)胞色素、維持體內(nèi)滲透壓和酸堿平衡的作用[28]。本試驗(yàn)中，添加桑枝屑和菌糟栽培均能顯著提高竹蓀的灰分含量，且其Fe、Cu和Zn含量也均顯著高于CK。蛋白質(zhì)和脂肪也是構(gòu)成食物營(yíng)養(yǎng)成分中重要的部分，添加菌糟和桑枝屑均能顯著提高竹蓀的粗蛋白含量，說(shuō)明菌糟里菌絲殘?bào)w蛋白、礦物質(zhì)和菌絲體的次生代謝產(chǎn)物以及桑枝屑富含的礦物質(zhì)等得到了再利用，但T1處理的竹蓀粗脂肪含量顯著高于T2處理和CK，這可能是因?yàn)樾迈r桑枝屑里營(yíng)養(yǎng)充足[23]。粗纖維是膳食纖維的一種重要形式，多攝入富含粗纖維的食用菌，有利于改變膳食結(jié)構(gòu)，但粗纖維含量較多會(huì)產(chǎn)生粗糙的口感[29]。T1和T2處理的竹蓀纖維含量較CK減少了34.48%和19.70%，說(shuō)明適當(dāng)添加菌糟和桑枝屑栽培能改善竹蓀的適口性。食用菌中多糖具有抗癌作用，T1和T2處理的竹蓀粗多糖含量均顯著高于CK。這與王培丹[25]在竹蓀中的研究結(jié)果相似。也有研究發(fā)現(xiàn)海鮮菇菌糟作為主要栽培料用來(lái)栽培榆黃蘑，并不會(huì)顯著改變榆黃蘑所含的營(yíng)養(yǎng)成分[30]，這可能是因?yàn)椴煌w菌糟作用的方式和效果有一定差異。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，食用菌菌糟中富含多種蛋白質(zhì)以及豐富的氨基酸[31-32]。在本試驗(yàn)中，CK、T1和T2處理的竹蓀均含有17種氨基酸，竹蓀中氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為9.577%、11.43%和15.21%。T2處理的竹蓀氨基酸總量較CK和T1處理分別增加了58.82%和33.07%，這與前人對(duì)金針菇的研究結(jié)果一致[33]。T1和T2處理的竹蓀中必需氨基酸含量較CK均有所增加，且T2處理要優(yōu)于T1，產(chǎn)生差異的原因可能是因?yàn)椴煌耘嗷蠈?duì)竹蓀的栽培效果不同：一方面可能是不同基料含有不同的營(yíng)養(yǎng)成分，供竹蓀菌絲吸收的營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型和數(shù)量也有所不同；另一方面可能是本試驗(yàn)所用竹蓀對(duì)不同基料的分解轉(zhuǎn)化能力不同[34-35]。就氨基酸占比來(lái)看，3種基料栽培的竹蓀中鮮味和嬰兒氨基酸占比之間均無(wú)顯著差異，但T2的竹蓀甜味氨基酸占比顯著高于T1培，苦味氨基酸占比顯著低于T1。這說(shuō)明基料中添加菌糟能有效提高竹蓀的鮮味，降低其苦味，改善其風(fēng)味。

綜上所述，基料中添加菌糟和桑枝屑栽培均能有效提高竹蓀的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和活性物質(zhì)含量，但添加菌糟的效果更佳，且能使竹蓀的甜味增加，苦味和粗糙度降低，能有效改善竹蓀的品質(zhì)，有利于降低竹蓀種植成本，提高竹蓀的生物學(xué)效率，達(dá)到單位面積竹蓀產(chǎn)量增產(chǎn)的效果。