暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生食用菌研究*

楊天偉，許欣景，何明霞，高 鋒，劉 靜，王文兵，方藝偉，王 云，張春霞

（云南省熱帶作物科學(xué)研究所，云南 景洪 666100）

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌（Phlebopus portentosus）俗稱“黑牛肝菌”，是目前唯一能夠進(jìn)行工廠化栽培的可食用牛肝菌，已在經(jīng)濟(jì)果林環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了仿生栽培[1-4]。在自然界中，暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲通常與植物根系、根粉蚧形成特殊的“菌腔蟲癭”結(jié)構(gòu)[5-8]。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌人工栽培的成功[9-11]，從根本上改變了人們對食用牛肝菌的認(rèn)識，并引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，有望成為其他野生牛肝菌人工馴化栽培的模式物種和研究切入點(diǎn)[6]。

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌味道鮮美，營養(yǎng)豐富，是珍稀美味的食用菌之一，受到了廣大消費(fèi)者的青睞[12-14]。隨著市場需求加大，暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培規(guī)模不斷擴(kuò)大，而其副產(chǎn)物廢菌包也不斷增加。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌對栽培基質(zhì)的養(yǎng)分需求較高，但其生物轉(zhuǎn)化率較低，只有15%～30%，因此暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留了大量的營養(yǎng)物質(zhì)。

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)中木屑、鋸末是主料，約占栽培基質(zhì)的60%，其次是谷粒，約占栽培基質(zhì)的30%[15]。然而，生物學(xué)特性、酶學(xué)特性及基因組學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌不是典型的腐生菌，其基因組中存在大量降解淀粉和蛋白的相關(guān)基因，缺少或只有極少量降解木質(zhì)素和纖維素的調(diào)控基因[15-16]。栽培過程中暗褐網(wǎng)柄牛肝菌主要利用富含淀粉和蛋白質(zhì)的米粒，而不能利用木質(zhì)素、纖維素等營養(yǎng)成分。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌采收后，廢菌包中的米粒被完全消耗，而谷殼、木屑、鋸末等始終未被利用，出菇前后木屑重量及堅(jiān)硬度無明顯差異[15]。由此可知，暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中還含有大量木屑、谷殼、鋸末等富含纖維素和木質(zhì)素的營養(yǎng)物質(zhì)未被利用，同時暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲體在生長過程中積累的營養(yǎng)物質(zhì)和多種代謝產(chǎn)物也殘留在廢菌包中。因此，如何有效地利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包值得深入研究。

目前，數(shù)量龐大的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包除了少數(shù)被用于仿生栽培外，多數(shù)被直接丟棄，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染。因此，科學(xué)有效地利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用，既能節(jié)約生物資源，減少環(huán)境污染，又可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

以暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包為研究對象，在明確暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)出菇前后營養(yǎng)成分變化情況的基礎(chǔ)上，研究利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包在不脫袋、不粉碎、不發(fā)酵的條件下，僅通過補(bǔ)充適量水分并經(jīng)高溫高壓滅菌后栽培平菇（Pleurotus ostreatus）、榆黃蘑 （Pleurotus citrinipileatus）和茶樹菇（Agrocybe aegerita）3種腐生食用菌的方法。為節(jié)約資源，充分利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包營養(yǎng)成分，提高暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化效率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試菌株：廣溫平菇（pg-2001）、榆黃蘑（yhm-2002）及茶樹菇（csg-2001）菌種，由云南省熱帶作物科學(xué)研究所食用菌課題組篩選并保藏。

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包：菌袋無破損、無裂痕的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌收菇后菌包。

1.2 試驗(yàn)儀器

YJ-840無菌操作臺，蘇州蘇信環(huán)境科技有限公司；BSD-400培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；YZM-60B高溫高壓滅菌鍋，廣州市豪爾生醫(yī)療設(shè)備有限公司。

1.3 栽培基質(zhì)出菇前后營養(yǎng)成分分析

1．3．1 樣品制備

按參考文獻(xiàn)[11]配制栽培基質(zhì)，將配制好的栽培基質(zhì)（原材料）烘干、粉碎、保存?zhèn)溆?；分別取暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲滿袋及牛肝菌采收后的菌包，烘干、粉碎，作為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培出菇前及出菇后的基質(zhì)樣品，備用。

1．3．2 營養(yǎng)成分測定

根據(jù)NB/T 34057．6-2017木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料化學(xué)成分的測定 第6部分：灰分的測定[17]、NB/T 34057．5-2017木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料化學(xué)成分的測定第5部分：纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素的測定[18]、GB/T 35809-2018林業(yè)生物質(zhì)原料分析方法蛋白質(zhì)含量測定[19]、GB 2906-1982谷類、油料作物種子粗脂肪測定方法[20]等標(biāo)準(zhǔn)，測定暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)原材料、出菇前、出菇后的灰分、纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)成分含量。分別采用凱氏定氮法、硫酸-雙氧水消煮-鉬銻抗比色法和火焰光度法測定栽培基質(zhì)的氮、磷、鉀含量[21]。比較暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌包出菇前后的營養(yǎng)成分變化情況，了解出菇后廢菌包中剩余的營養(yǎng)物質(zhì)。

1.4 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生菌

1．4．1 制備液體菌種

制備平菇、榆黃蘑、茶樹菇3種腐生菌的液體菌種。液體培養(yǎng)基的配方為：馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、酵母粉3 g、磷酸二氫鉀1 g、硫酸鎂1 g，水1 000mL。將配制好的培養(yǎng)液分裝到500mL的三角瓶中，每瓶200 mL。高溫高壓滅菌后分別接入平菇、榆黃蘑、茶樹菇菌種，置于搖床上進(jìn)行培養(yǎng)。設(shè)置轉(zhuǎn)速為140 r·min-1，溫度26℃。

1．4．2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包處理

除去暗褐網(wǎng)柄牛肝菌收菇后廢菌包的覆土層，然后向菌袋內(nèi)補(bǔ)充適量的水分，使廢菌包緩慢吸水。當(dāng)含水量達(dá)到60%～65%，套上菌環(huán)，擰緊蓋子，放入高溫高壓滅菌鍋中滅菌2 h，冷卻備用。

平菇、榆黃蘑、茶樹菇3種腐生菌的對照組栽培基質(zhì)配方為：木屑40%、鋸末30%、麩皮28%、蔗糖1%、碳酸鈣1%，調(diào)節(jié)含水量達(dá)到60%～65%。栽培基質(zhì)裝入菌袋，裝袋量與暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包去除覆土層后的干重相當(dāng)（約460 g），高溫高壓滅菌2 h，冷卻備用。

1．4．3 腐生菌接種及培養(yǎng)

向1．4．2中已滅菌的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包及對照組菌包內(nèi)，接入平菇、榆黃蘑和茶樹菇的液體菌種，每種腐生菌接種100袋，其中廢菌包及對照組各50袋。接種后將菌包移入菌種培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行避光培養(yǎng)，培養(yǎng)室溫度為25℃，空氣濕度為60%。培養(yǎng)室適時通風(fēng)換氣，注意檢查發(fā)菌狀況，及時清理污染的菌袋，并觀察記錄每種腐生菌的菌絲生長情況。

1．4．4 出菇管理

平菇、榆黃蘑和茶樹菇的菌絲長滿袋后再培養(yǎng)5 d～10 d，可將菌包移入出菇場所，并打開菌袋蓋子。控制出菇場所空氣濕度為80%～85%，溫度為23℃～26℃，適當(dāng)通風(fēng)，促進(jìn)原基分化、催生菇蕾。幼菇形成后，用光照強(qiáng)度為600 lx～1 000 lx的散射光照射，同時加強(qiáng)水分管理，調(diào)節(jié)通風(fēng)量，促進(jìn)子實(shí)體生長。待平菇、榆黃蘑生長成熟后及時采收，茶樹菇在菌蓋未開傘、孢子尚未彈射時及時采收。然后測定平菇、榆黃蘑和茶樹菇的產(chǎn)量，計(jì)算生物轉(zhuǎn)化率。生物轉(zhuǎn)化率（BCR，%）計(jì)算公式為：

式中：FW為前三潮鮮菇產(chǎn)量合計(jì)（g）；SDW為栽培基質(zhì)干重（g）。

1.5 綜合評價

根據(jù)平菇、榆黃蘑和茶樹菇3種腐生菌的菌絲形態(tài)、生長速度、污染率、產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)，評價利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培腐生菌的可行性。

2 結(jié)果與分析

2.1 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌包出菇前后營養(yǎng)成分分析

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌出菇前后栽培基質(zhì)的營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表1。

表1 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)出菇前后營養(yǎng)成分變化情況Tab．1 Changes of nutritional components before and after fruiting of Phlebopus portentosus culture substrate

由表1可知，暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)原材料、出菇前和出菇后灰分含量分別為27．83%、36．51%、39．02%，出菇后灰分含量明顯升高；鉀含量呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢；纖維素含量變化范圍在18．18%～18．72%，木質(zhì)素含量變化范圍在 3．45%～3．79%，原材料及出菇前后栽培基質(zhì)的纖維素、木質(zhì)素等營養(yǎng)成分無明顯變化，表明暗褐網(wǎng)柄牛肝菌生長過程中對木屑、鋸末等栽培基質(zhì)利用率低，收菇后的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留了豐富的纖維素、木質(zhì)素等營養(yǎng)物質(zhì)。

2.2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的菌絲性狀

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑及茶樹菇的菌絲生長情況見表2。

表2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培3種腐生菌的菌絲生長情況Tab．2 Mycelial growth of three saprophytic edible fungi cultivated with the waste edible fungibags of Phlebopus portentosus

由表2可知，平菇、榆黃蘑和茶樹菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中能夠快速生長，菌絲濃密、潔白，長勢良好。其中平菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中的生長速度最快，達(dá)到11．84 mm·d-1，略低于平菇對照組的菌絲生長速度（12．41 mm·d-1），接種后28 d長滿菌袋。茶樹菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中的生長速度為6．25 mm·d-1，低于平菇及榆黃蘑的菌絲生長速度，其菌絲滿袋時間需要45 d。

2.3 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率

計(jì)算暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑及茶樹菇的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率，結(jié)果見表3。

表3 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率Tab．3 Yield and biological efficiency of three saprophytic edible fungi cultivated with the waste edible fungi bags of Phlebopus portentosus

由表3可知，利用滅菌后的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑和茶樹菇3種腐生菌，出菇整齊、長勢良好。平菇第一潮的平均產(chǎn)量達(dá)到149．64 g/袋，前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到380．82 g/袋，生物轉(zhuǎn)化率為82．79%；榆黃蘑和茶樹菇的前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)分別為311．68 g/袋和295．55 g/袋，生物轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到67．76%和64．25%。說明平菇、榆黃蘑和茶樹菇等腐生菌能夠進(jìn)一步利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留的營養(yǎng)物質(zhì)，提高原材料利用率。平菇、榆黃蘑及茶樹菇對照組前三潮產(chǎn)量合計(jì)分別為 414．96 g/袋、350．76 g/袋、323．21 g/袋，生物轉(zhuǎn)化率分別為 90．21%、76．25%、70．26%。與對照組相比，采用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均略低于對照組。

2.4 效益分析

栽培成本按市場價格核算，暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包260元/t，木屑、鋸末800元/t，麩皮2 500元/t，蔗糖1 000元/t，碳酸鈣600元/t。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的經(jīng)濟(jì)效益見表4。

表4 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的經(jīng)濟(jì)效益Tab.4 Economic benefits of three saprophytic edible fungi cultivated with thewaste edible fungus bags of Phlebopus portentosus

由表4可知，采用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌，每袋可以節(jié)省材料費(fèi)0．53元，節(jié)省用工費(fèi)0．15元。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑和茶樹菇3種食用菌的經(jīng)濟(jì)效益為4．15元/袋、3．32 元/袋和 3．13 元/袋，分別高于對照組 0．27 元/袋、0．21 元/袋和 0．35 元/袋。

3 討論與結(jié)論

暗褐網(wǎng)柄牛肝菌出菇后的基質(zhì)中灰分含量高于出菇前，這與香菇 (Lentinus edodes）、黑木耳（Auricularia auricula）、靈芝 （Ganoderma lucidum）3種腐生菌出菇后菌棒灰分含量高于未出菇菌棒的結(jié)論一致[22]。原材料、出菇前和出菇后暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的纖維素、木質(zhì)素含量變化范圍分別在 18．18～18．72%和 3．45～3．79%；纖維素、木質(zhì)素含量無明顯變化，表明暗褐網(wǎng)柄牛肝菌對木屑、鋸末、谷殼等栽培基質(zhì)利用率低，收菇后的菌包中余留了豐富的纖維素、木質(zhì)素等營養(yǎng)物質(zhì)。這與酶學(xué)特性、基因組學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌不是典型的腐生菌，其基因組缺少降解木質(zhì)素和纖維素的調(diào)控基因，無法利用富含木質(zhì)素和纖維素的營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)論相符[15]。

平菇、榆黃蘑和茶樹菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中能夠快速生長，菌絲濃密、潔白，長勢良好；其中平菇的菌絲生長速度最快，產(chǎn)量最高前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到380.82 g/袋，生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到82.79%。這說明平菇、榆黃蘑和茶樹菇3種腐生菌能夠進(jìn)一步利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留的營養(yǎng)物質(zhì)，提高原材料利用率。雖然這3種腐生菌在廢菌包中的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均低于對照組，但在經(jīng)濟(jì)效益、資源高效利用及資源節(jié)約等方面具有明顯優(yōu)勢。

利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生食用菌，能夠充分利用廢菌包中余留的營養(yǎng)成分，整體提高暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化率，實(shí)現(xiàn)了資源高效利用，延伸了食用菌產(chǎn)業(yè)鏈，對食用菌產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。