食用菌栽培副產(chǎn)物在豬飼料中應(yīng)用研究進(jìn)展

劉栩州 鞠 瑩 羅陽蘭 黃麗玲 閻 勇 李 玉

食用菌栽培副產(chǎn)物在豬飼料中應(yīng)用研究進(jìn)展

劉栩州1鞠 瑩2羅陽蘭1黃麗玲1閻 勇1李 玉3*

（1. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院 微生物研究所，南寧 530007；2. 廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西作物遺傳改良生物技術(shù)重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，南寧 530007；3. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 食藥用菌教育部工程研究中心，長春 130118）

概述食用菌栽培副產(chǎn)物作為非糧飼料資源進(jìn)行開發(fā)，除能減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)外，對(duì)于降低養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益也具有重要意義。闡述菌糠、菇腳等的營養(yǎng)價(jià)值以及對(duì)豬的飼用價(jià)值，指出副產(chǎn)物利用存在的問題和可行的解決方案，進(jìn)而展望其在豬飼料中的應(yīng)用研究前景。

食用菌副產(chǎn)物；菌糠；菇腳；豬飼料；可行性

我國是世界食用菌生產(chǎn)第一大國，每年產(chǎn)生大量的食用菌栽培副產(chǎn)物，如菌糠、菇腳等，這些副產(chǎn)物含有大量營養(yǎng)物質(zhì)，將其作為非糧飼料資源進(jìn)行開發(fā)，除能減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)外，對(duì)于降低養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益也具有重要意義。

1 我國食用菌栽培的副產(chǎn)物及其開發(fā)

1.1 食用菌栽培副產(chǎn)物

隨著食用菌行業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國面臨著食用菌栽培副產(chǎn)物的處理問題。目前在食用菌生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生量比較大的固體廢棄物主要有菌糠和菇腳。菌糠是食用菌栽培中收獲子實(shí)體后剩余的栽培基質(zhì)，研究表明，菌糠中含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸和糖類，以及有機(jī)酸、微量元素等生物活性物質(zhì)[1]。我國每年約產(chǎn)生1億噸菌糠[2]。菇腳是指食用菌菌柄根部1～3 cm的部分，通常帶有少量培養(yǎng)基料[3]，出廠前往往被切除丟棄或焚燒，少量用于制成肥料，總體上利用率不高[4]。菇腳產(chǎn)量尚缺少統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以金針菇為例，菇腳占商品菇重的比例約為20%[5]。2019年，金針菇年產(chǎn)量為258.96萬噸[6]，推算菇腳產(chǎn)量約為52萬噸。菇腳和菌糠一樣，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，但沒有得到合理利用。

其他類型的食用菌副產(chǎn)物包括：子實(shí)體經(jīng)過生產(chǎn)加工后的殘?jiān)?，如香菇、猴頭菇、杏鮑菇、靈芝、蟲草等提取三萜、多糖后的菌渣等[7]。這些菌渣同樣含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，有待于深入研究與開發(fā)利用。

1.2 食用菌副產(chǎn)物的開發(fā)利用

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，食用菌產(chǎn)業(yè)已經(jīng)是我國農(nóng)業(yè)種植業(yè)中繼糧食、蔬菜、果樹和油料后的第五大產(chǎn)業(yè)。2019年，我國食用菌產(chǎn)量為3 933.87萬噸，總產(chǎn)值為3 126.27億元[6]。隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，菌糠、菇腳等副產(chǎn)物產(chǎn)量也十分巨大，處理不當(dāng)，不僅造成資源浪費(fèi)，還會(huì)造成極大的環(huán)境污染。

我國目前約有一半的糧食用作飼料，導(dǎo)致畜牧業(yè)發(fā)展和糧食安全之間的矛盾日益突出。開發(fā)食用菌副產(chǎn)物這一非常規(guī)飼料資源，是解決這一矛盾，實(shí)現(xiàn)“藏糧于技”戰(zhàn)略的一條新途徑，是現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的必然趨勢[8]。開發(fā)菌物飼料，不僅能夠滿足飼料工業(yè)發(fā)展的需求，也打通了“食用菌副產(chǎn)物—?jiǎng)游锷a(chǎn)”物能循環(huán)這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有利于減量化、再利用和再循環(huán)的3R（Reduce、Reues和Recycle）循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)，能夠在很大程度上促進(jìn)食用菌副產(chǎn)物的開發(fā)利用和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)[9-11]。

2 食用菌副產(chǎn)物的營養(yǎng)價(jià)值

2.1 菌糠的營養(yǎng)價(jià)值

菌糠一般由玉米芯、干草、秸稈、木屑等纖維原料和麥麩、米糠、尿素等營養(yǎng)性原料，以及石膏粉、石灰粉等pH調(diào)節(jié)性材料構(gòu)成[12]。食用菌在生長過程中會(huì)分泌纖維素酶、木聚糖酶、木質(zhì)素降解酶等各種酶，把培養(yǎng)基中的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等分解成易于動(dòng)植物吸收的糖、醛、酸、醌類等小分子物質(zhì)。劉瑩瑩等[13]證實(shí)金針菇菌糠、香菇菌糠都具有良好的纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶活性。張國慶等[14]報(bào)道幾種常見的食用菌菌糠都具有β-葡聚糖酶和木聚糖酶活性，而平菇菌糠、木耳菌糠和杏鮑菇菌糠還有一定的植酸酶活性。食用菌還可以通過生物固氮作用形成菌體蛋白，豐富菌糠中的氨基酸種類，并使之比例合理[15-16]。所有這些都有益于菌糠作為飼料而被動(dòng)物吸收和利用。

周水岳等[17]認(rèn)為菌糠粗蛋白含量約10%，纖維約25%，應(yīng)歸為粗飼料。劉學(xué)劍等[18]認(rèn)為菌糠的營養(yǎng)價(jià)值接近于糠麩類飼料。王艷榮等[19]發(fā)現(xiàn)，第三潮采收后的平菇，其菌糠的粗蛋白為6.87%，粗纖維20.44%，粗脂肪3.18%。張純等[20]研究發(fā)現(xiàn)，平菇菌糠在采收第四潮和第五潮菇后，粗蛋白含量分別為7.40%和8.10%，粗纖維含量分別為20.80%和21.20%，黃曲霉毒素B1含量極低。鄭國華等[21]測定了木屑菌糠、稻草菌糠和棉籽殼菌糠的總能。幾種常見菌糠營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 幾種常見菌糠營養(yǎng)成分含量

礦物質(zhì)含量方面，賈金川等[26]測定不同菇種菌糠中的磷、鉀含量，秀珍菇菌糠分別是0.041和0.141 g/kg，海鮮菇菌糠分別是0.053和0.072 g/kg，杏鮑菇菌糠分別是0.045和0.034 g/kg，金針菇菌糠分別是0.062和0.112 g/kg。張光祥等[27]測得平菇腐熟菌糠的全氮含量是0.21%。段世雄等[28]研究發(fā)現(xiàn)，已出菇茶樹菇菌糠的鋅、鐵和銅含量分別為47.20、1251.62和5.56 μg/g，高于未出菇的菌糠；而錳和鉻的含量則低于未出菇菌糠，分別為66.75和17.54 μg/g。

菌糠中的活性物質(zhì)還包括多糖和三萜等。賈睿琳等[29]測得茶樹菇菌糠和雞腿菇菌糠中水溶性多糖含量分別是0.39%和0.47%。王松等[30]測得未出菇的雞腿菇菌糠和茶樹菇菌糠中三萜類含量分別是0.13%和0.21%。張穎等[31]測定得知，香菇菌糠、白玉菇菌糠、平菇菌糠和茶樹菇菌糠的氧化自由基吸收能力值（Oxygen radical absorbance capacity，ORAC）分別為256、290、307和1 215 μmol TE/g，與一般蔬菜、水果相似。

2.2 菇腳的營養(yǎng)價(jià)值

理論上，菇腳的營養(yǎng)價(jià)值應(yīng)該高于菌糠，因?yàn)楣侥_主要由子實(shí)體構(gòu)成，只含有少量菌糠。而目前關(guān)于菇腳營養(yǎng)成分的測定報(bào)道較少。Liu X Z等[32]報(bào)道金針菇菇腳營養(yǎng)成分含量，粗蛋白為13.69%，粗脂肪為1.60%，粗纖維15.30%，粗灰分8.60%。雙孢蘑菇和真姬菇的菇腳粗蛋白含量分別為38.50%[33]和25.60[34]。

3 食用菌副產(chǎn)物在豬飼料中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 菌糠添加

由于菌糠中的纖維素、半纖維素等含量高，而仔豬由于還沒有像成年豬那樣發(fā)育良好的胃腸消化道和強(qiáng)的纖維消耗能力[35-36]，所以在一定程度上，菌糠不適合直接在仔豬階段應(yīng)用，已有的文獻(xiàn)多數(shù)也是應(yīng)用在生長育肥階段的豬上。

菌糠在豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究已有數(shù)十年的歷史。1990年，鄭國華等[21]即把棉籽殼、稻草和木屑3種基質(zhì)的菌糠（三潮菇采收后）直接添加到斷奶仔豬飼料中，前期添加量為12%，后期為18%，一直飼喂養(yǎng)到體重90 kg出欄，結(jié)果為，添加菌糠喂養(yǎng)對(duì)豬的生產(chǎn)性能幾乎沒有影響，對(duì)豬肉品質(zhì)無影響，對(duì)豬進(jìn)行病理學(xué)檢查未見異常。呂亞軍等[37]使用平菇、鳳尾菇和香菇3種菌糠進(jìn)行生長育肥豬試驗(yàn)，添加量前期分別為3%、5%和7%，后期為7%、11%和15%。結(jié)果表明，菌糠能在一定程度上改善豬的生產(chǎn)性能和提高飼料報(bào)酬。葉紅英等[38]把菌糠應(yīng)用到可樂育肥豬試驗(yàn)中，添加量分別為30%和40%，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與呂亞軍等[37]的一致。高士友等[39]采用10%金針菇菌糠飼喂生長豬，結(jié)果添加菌糠的試驗(yàn)組平均日增重顯著提高。王建廠等[40]在生長育肥豬試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，使用油菜秸稈基質(zhì)菌糠替代20%日糧，平均日增重和飼料利用率分別提高6.24%和3.86%，而屠宰率、眼肌面積等屠宰指標(biāo)組間差異不顯著。曹啟民等[41]以20%靈芝菌糠飼喂育肥豬，結(jié)果菌糠能顯著提高瘦肉率。蔣明琴等[42]使用平菇菌糠替代育肥豬日糧中的麩皮，結(jié)果菌糠替代量為5%和8%時(shí)，飼料轉(zhuǎn)化率有所上升，其余各項(xiàng)指標(biāo)差異都不顯著，說明以一定比例菌糠替代麩皮完全可行。另有將菌糠經(jīng)過發(fā)酵處理后再進(jìn)行飼喂的試驗(yàn)，李斌等[43]使用發(fā)酵過的菌糠進(jìn)行育肥豬生長實(shí)驗(yàn)，添加量為14%、16%和18%，結(jié)果顯示，發(fā)酵菌糠對(duì)生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)沒有影響，都能在一定程度上降低飼料成本。

除上述飼喂生長育肥豬試驗(yàn)外，還有研究者把菌糠應(yīng)用在母豬飼料中。如李浩波等[44]在母豬日糧中添加20%、25%及30%的平菇菌糠，結(jié)果提高了其泌乳力、返情率、產(chǎn)活仔數(shù)、平均初生重及仔豬成活率，并降低仔豬腹瀉率等。說明也有良好的效果。

綜上可見，在豬的日糧中添加菌糠是完全可行的，但要控制添加量，因?yàn)樨i作為單胃動(dòng)物，其體內(nèi)缺少降解纖維的相關(guān)酶類，菌糠添加過量，難以在豬體內(nèi)消化、吸收和利用[45]。

3.2 菇腳添加

菇腳產(chǎn)量少于菌糠，相關(guān)研究資料也較少。Liu等[32]把金針菇菇腳經(jīng)過干燥粉碎后應(yīng)用在斷奶仔豬階段，添加量為1.5%～10%不等，結(jié)果顯示，菇腳在仔豬階段的最適宜添加量為3%，此添加量對(duì)仔豬生產(chǎn)性能沒有影響，但可提高仔豬血清中抗氧化能力和白細(xì)胞介素-2含量，降低有害的低密度脂蛋白水平，增加糞便中短鏈脂肪酸含量。Chu等[46]考察發(fā)酵金針菇菇腳對(duì)生長育肥豬生產(chǎn)性能和胴體性狀的效應(yīng)，結(jié)果發(fā)酵產(chǎn)物會(huì)在一定程度上降低生產(chǎn)性能，但卻可以顯著提高胴體性狀。Song等[47]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，日糧中添加經(jīng)發(fā)酵的平菇菇腳會(huì)影響生長豬的平均日增重。Liu等[48]把金針菇菇腳應(yīng)用在生長育肥豬階段，結(jié)果顯示，添加適量的菇腳不會(huì)影響其生產(chǎn)性能，還能夠在一定程度上改善豬的健康狀況，包括提高豬糞便中短鏈脂肪酸含量，血清中的抗氧化水平，結(jié)腸和盲腸的微生物多樣性水平，以及空腸黏膜緊密連接蛋白表達(dá)水平。添加適量菇腳還能通過增加豬肌肉中的n-3多不飽和脂肪酸含量、優(yōu)化肌肉中脂肪酸組成及降低背膘厚等方式，改善豬肉的品質(zhì)和營養(yǎng)成分。

4 食用菌副產(chǎn)物作為飼料的加工與處理

菌糠或者菇腳盡管富含營養(yǎng)物質(zhì)且產(chǎn)量很大，但往往含有較多的纖維素、木質(zhì)素，影響了適口性和消化率，制約其在動(dòng)物詞喂中的應(yīng)用。很多研究采用物理、化學(xué)及生物等技術(shù)手段對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行適當(dāng)處理，目的是提高其營養(yǎng)價(jià)值，利于飼用。物理處理主要采用機(jī)械加工，化學(xué)處理主要利用酸、堿等降解木質(zhì)素和纖維素。目前常用生物處理，通過微生物發(fā)酵的方式進(jìn)一步降解菌糠中的粗纖維，產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)和有機(jī)酸等營養(yǎng)物質(zhì)，提高菌糠的營養(yǎng)價(jià)值[49]。如史穎[50]對(duì)比了幾種處理方法的效果，結(jié)果：使用氨化法及堿性溶液等多種化學(xué)方法處理菌糠，要么木質(zhì)素降解率較低，要么菌糠中蛋白質(zhì)損失嚴(yán)重；使用機(jī)械處理加生物發(fā)酵方式處理，即先用濕磨粉碎，再使用復(fù)合菌劑發(fā)酵，發(fā)酵2天后粗纖維含量降至27.10%，纖維素降解率達(dá)到30.96%。

發(fā)酵方式比較靈活，發(fā)酵時(shí)間長短便于控制，可以酌情確定是否添加輔料；可加入發(fā)酵菌劑、酶制劑，或采取青貯讓其自然發(fā)酵[51]等。Zhang等[52]利用肋狀擬內(nèi)孢霉發(fā)酵香菇菌糠和平菇菌糠，結(jié)果兩者的粗蛋白含量分別從28.4%和24.1%上升至36.7%和32.3%，顯著提升了菌糠的營養(yǎng)價(jià)值。李志香[53]使用酵母菌、白地霉和綠色木霉分別對(duì)醋糟菌糠進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)菌糠中的粗纖維含量從30.00%下降到5.07%，而粗蛋白含量由9.85%上升為24.94%；又使用不同菌種對(duì)棉籽殼菌糠和醋糟菌糠進(jìn)行固體發(fā)酵，結(jié)果菌糠粗蛋白含量都高于20.00%，達(dá)到蛋白原料標(biāo)準(zhǔn)[54]；后又篩選了適合分解和發(fā)酵菌糠的微生物，并通過優(yōu)化組合，研發(fā)出復(fù)合發(fā)酵菌劑，可以使菌糠粗纖維含量降為8.94%，粗蛋白含量為38.00%，粗脂肪為5.42%[55]。

李振等[56]使用嗜酸乳桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵菌糠的結(jié)果，其適口性和營養(yǎng)價(jià)值均得到改善，粗蛋白含量提高18.24%。鄭有坤等[57]也使用乳酸菌和酵母菌對(duì)香菇菌糠進(jìn)行厭氧發(fā)酵，結(jié)果可溶性糖類、中性洗滌纖維及酸性洗滌纖維含量降低，而粗蛋白含量顯著提高，菌糠飼料的品質(zhì)極大改善。吳萍等[58]以不同真菌混合發(fā)酵菌糠生產(chǎn)蛋白飼料，可以使菌糠纖維素含量降低20.08%，粗蛋白含量提高25.09%。

王云媛[59]篩選了針對(duì)真姬菇菌糠發(fā)酵的真菌，其特點(diǎn)是可以降解菌糠纖維素和轉(zhuǎn)化產(chǎn)生更多蛋白質(zhì)。高旭紅[60]采用生物方法，以復(fù)合菌劑發(fā)酵杏鮑菇菌糠（菌糠中同時(shí)添加麩皮、紅糖和食鹽），結(jié)果顯示，菌糠的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量顯著降低，飼用價(jià)值增大。

食用菌副產(chǎn)物經(jīng)過技術(shù)手段處理后，營養(yǎng)價(jià)值會(huì)得到大幅提升，其氣味和適口性也在一定程度上得以改善。因此，對(duì)菌糠和菇腳進(jìn)行科學(xué)處理后再添加到飼料中，值得重視推廣。

5 食用菌副產(chǎn)物用作飼料的安全性問題

食用菌副產(chǎn)品開發(fā)成飼料，首先需要關(guān)注其安全性，在使用前要進(jìn)行較詳細(xì)的安全性評(píng)估。要注意菌糠是否有霉菌、細(xì)菌侵染等，更要監(jiān)測黃曲霉毒素、霉菌毒素以及重金屬含量等，如培養(yǎng)料中含有棉籽殼，還要注意游離棉酚是否超標(biāo)。據(jù)蔡澤川等[61]報(bào)道，北京某藏香豬養(yǎng)殖園曾發(fā)生一起因飼喂金針菇菇腳引起中毒的事件，經(jīng)分析，是由于該廠對(duì)玉米芯處理不當(dāng)，使得霉菌滋生，菇腳受霉菌感染而引發(fā)霉菌毒素超標(biāo)所致。豬對(duì)于霉菌毒素極為敏感，很少量就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生疾病。因此我們?cè)谑褂酶碑a(chǎn)物時(shí)，應(yīng)建立健全監(jiān)測手段，完善并嚴(yán)格執(zhí)行存儲(chǔ)制度，嚴(yán)進(jìn)嚴(yán)出，避免此類中毒事件的再次發(fā)生。

關(guān)于菌糠飼料的安全性，已有不少研究報(bào)道。陳曉斌等[62]使用杏鮑菇菌糠進(jìn)行小鼠急性毒性試驗(yàn)，結(jié)果表明，該菌糠屬于無毒級(jí)。劉建昌等[63]檢測香菇菌糠中的霉菌毒素含量，其數(shù)值＜5 μg/kg，完全符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。宮福臣等[64]測定平菇菌糠的游離棉酚和重金屬含量，結(jié)果兩者都小于國家規(guī)定值。一般來說，來自正規(guī)渠道的副產(chǎn)物資源是安全的，但仍不能掉以輕心，要把食用菌副產(chǎn)物飼料同其他飼料原料一樣開展嚴(yán)格檢驗(yàn)，必要時(shí)可加大抽檢和監(jiān)測力度，以確保品質(zhì)和衛(wèi)生安全性。

6 展 望

目前，對(duì)于食用菌副產(chǎn)物的飼料化應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，因食用菌副產(chǎn)物營養(yǎng)價(jià)值受多種因素影響而不穩(wěn)定，還處于小規(guī)模試用階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有發(fā)揮其最大化的資源價(jià)值。菌物副產(chǎn)物飼料化應(yīng)用，需考慮和解決以下問題：（1）纖維素和木質(zhì)素含量往往較高，應(yīng)考慮其對(duì)適口性和消化率的影響；（2）可能含有抗?fàn)I養(yǎng)因子，有時(shí)還可能被真菌、細(xì)菌污染，須逐一鑒定和排除；（3）不同品種、培養(yǎng)基質(zhì)及批次的食用菌副產(chǎn)物，其質(zhì)量和營養(yǎng)成分可能不同，要根據(jù)不同材料特點(diǎn)確定適當(dāng)?shù)奶砑颖壤褪褂梅椒?。在食用菌副產(chǎn)物的營養(yǎng)價(jià)值和可消化利用性方面，多積累數(shù)據(jù)，然后確定禽畜不同生長階段最適宜的添加比例，以滿足不同階段的生長需要。

應(yīng)挖掘并完善食用菌副產(chǎn)物的發(fā)酵、青貯、氨化堿化等多種處理加工方式，采用合理的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行營養(yǎng)化處理，提升飼用品質(zhì)，以尋求最有效的利用途徑和方法。相信隨著研發(fā)投入的不斷增加，食用菌副產(chǎn)物飼料化應(yīng)用會(huì)有廣闊的空間，能為非糧飼料的發(fā)展提供更多更可靠的科學(xué)依據(jù)。

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Research progress on application of by-products of mushroom in pig feed

Liu Xuzhou1Ju Ying2Luo Yanglan1Huang Liling1Yan Yong1Li Yu3*

(1. Institute of Microbiology, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China; 2. Guangxi Crop Genetic Improvement and Biotechnology Laboratory, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007, China ; 3. Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi, Jilin Agricultural University, Changchun, Jilin 130118, China)

This review describes the nutrients of mushroom by-product and its feeding value for pig feed. It discusses the problems and feasible solutions in the utilization of mushroom by-products. This review also suggests the development trend of the research and application of mushroom by-products in pig feed. It looks forward to providing recommendations for the effective utilization of by-products.

mushroom by-products; spent mushroom substrates; mushroom stem waste; pig feed; feasibility

S646

B

2095-0934（2021）04-295-07

廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士后基金項(xiàng)目（桂農(nóng)科博2020038）

劉栩州，男，博士，研究方向?yàn)榫镔Y源加工利用。E-mail：15204400015@139.com。

，E-mail：infungi@126.com。