食用菌菌糠飼料化及其他資源利用化研究進(jìn)展

◎ 孫曉晴，解永進(jìn)，李浩清

（廊坊師范學(xué)院，河北 廊坊 065000）

食用菌產(chǎn)業(yè)是我國(guó)僅次于糧食、油料、水果和蔬菜的第五大種植產(chǎn)業(yè)，我國(guó)是食用菌生產(chǎn)第一大國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 年全國(guó)食用菌總產(chǎn)量4 061.43 萬(wàn)t，比2019 年增長(zhǎng)3.2%。食用菌菌糠是指采收食用菌子實(shí)體后，剩余菌絲體和培養(yǎng)基殘余物的復(fù)合體，是已經(jīng)被食用菌酶解的粗纖維等成分和菌絲殘?bào)w的復(fù)合物。國(guó)內(nèi)外研究表明，食用菌菌糠含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、礦物質(zhì)元素、維生素和纖維素以及有機(jī)酸、微量元素等生物活性物質(zhì)，如不及時(shí)處理，將造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染。廢棄的食用菌菌糠可以作為非常規(guī)飼料資源，菌糠飼料化既解決了菌糠的浪費(fèi)及環(huán)境污染問(wèn)題，又改善了我國(guó)飼料資源匱乏的現(xiàn)狀，同時(shí)降低了飼料原料的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。目前食用菌菌糠除了廣泛應(yīng)用于飼料化，還用于食用菌的二次栽培及作為有機(jī)肥料、生物質(zhì)能源材料、土壤改良劑和修復(fù)劑使用。本文深入探討菌糠作為二次資源的綜合利用現(xiàn)狀，為有效利用菌糠資源提供參考依據(jù)。

1 食用菌菌糠的飼料化利用現(xiàn)狀

1.1 食用菌菌糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

菌糠是由木屑、秸稈、干草、玉米芯等有機(jī)纖維原材料，石灰粉等pH 調(diào)控性材料，尿素、麥麩、米糠等營(yíng)養(yǎng)性原料組成的。在食物菌生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，經(jīng)過(guò)新陳代謝，菌糠原料中的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素被轉(zhuǎn)變?yōu)榫w蛋白、真菌多糖化學(xué)物質(zhì)和有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)性產(chǎn)物，使得菌糠中具有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸，還有Fe、Ca、Zn、Mn 等各種微量元素。含有菌體蛋白的飼料的氨基酸組成比一般植物性飼料更加完整，配比更加均勻，更易被動(dòng)物機(jī)體吸收和利用，從而提高了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。此外，真菌多糖、有機(jī)酸、多酚、三萜皂素和黃酮類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不僅能夠使菌糠具有較好的口感和芬芳的香味，而且還能夠促使動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育，增加它們的免疫力和抵抗力，從而提高對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)力。

1.2 菌糠在反芻動(dòng)物飼料中的應(yīng)用

研究表明，新鮮菌糠粗蛋白含量低、含水量較高，粗脂肪和粗纖維含量?jī)?yōu)于稻草、青貯、黃貯等，能夠作為反芻哺乳動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)飼料資源。單華佳等[1]提出，將杏鮑菇菌糠替換干草飼喂生長(zhǎng)期荷斯坦母牛，可以降低單位增重飼料成本6.79 元/kg。楊中民[2]通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)食用菌糠飼料的綿羊比食用玉米秸稈的綿羊采食量高，菌糠顆粒飼料對(duì)骨肉比、凈肉率、綿羊胴體重、屠宰率、產(chǎn)肉率、眼肌面積無(wú)顯著影響（P＞0.05）。王宇等[3]研究發(fā)現(xiàn)，將金針菇菌糠添加到西門塔爾雜交金牛的粗飼料中，能夠極顯著提高肉牛日增重，極顯著降低料重比。張耀等[4]采用單因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)日糧中發(fā)酵海鮮菇菌糠添加水平為20%時(shí)，在提高山羊內(nèi)臟器官發(fā)育以及改善肉品質(zhì)方面具有較好的效果。菌糠中含有大量?jī)?yōu)質(zhì)纖維，這些纖維經(jīng)過(guò)纖維素酶的酶解，更容易參與瘤胃微生物降解。此外，鐘港等[5]研究在生產(chǎn)中使用發(fā)酵菌糠來(lái)代替50%的白酒糟飼喂肥牛，可以減少對(duì)瘤胃微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響，飼喂效果更好。

1.3 菌糠在豬飼料中的應(yīng)用

多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明，菌糠可以用于生豬養(yǎng)殖，尤其是應(yīng)用于育肥豬、母豬和斷奶仔豬的飼料中。與成年豬相比，仔豬的胃腸消化道和纖維消化能力較弱，不能消化大量的纖維，因此含有大量纖維素的菌糠更適合應(yīng)用于生長(zhǎng)育肥階段的豬。1990 年，鄭國(guó)華等[6]最早研究報(bào)道，育肥豬日糧中部分糠麩可用菌糠替代，且?guī)缀醪粫?huì)影響豬的生產(chǎn)性能，豬肉品質(zhì)也沒(méi)有受到影響。陳炳鈿等[7]研究發(fā)現(xiàn)，將發(fā)酵金針菇菌糠加入育肥羊的日糧中，可以顯著提高育肥羊?qū)τ陲暳系睦寐屎臀章剩咝У叵晌镔|(zhì)、粗蛋白和粗纖維這些營(yíng)養(yǎng)成分，還能夠減少腹瀉的概率。

1.4 菌糠在家禽飼料中的應(yīng)用

研究表明，菌糠中含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠提升家禽的生長(zhǎng)和生產(chǎn)能力。在家禽日糧中加入一定比例的經(jīng)過(guò)處理后的菌糠，不僅能夠改善禽肉產(chǎn)品特性，還能夠降低飼養(yǎng)成本。金針菇菌糠可以有效地替代小麥和豆粕作為飼喂黃羽肉雞的日糧，這種替換方法能夠極顯著提升雞肉中各類氨基酸的含量水平，如風(fēng)味氨基酸和必需氨基酸，從而改善雞肉的品質(zhì)[8]。此外，杏鮑菇菌糠也能夠有效替代小麥日糧，它對(duì)肉雞的平均日采食量和血清生化指標(biāo)均無(wú)顯著影響，不會(huì)對(duì)肉雞的造血器官和功能產(chǎn)生顯著影響，能夠顯著提升飼養(yǎng)全階段肉雞的平均日增重，肉料比顯著降低。黃璇等[9]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明將靈芝菌糠加入臨武鴨的日糧中，臨武鴨的蛋白質(zhì)含量、生長(zhǎng)生產(chǎn)情況以及各種生化指標(biāo)并未產(chǎn)生顯著變化。杜學(xué)振等[10]在飼喂烏鬃鵝的日糧中使用杏鮑菇菌糠代替基礎(chǔ)日糧，研究表明添加一定比例的杏鮑菇菌糠可促進(jìn)其腸道發(fā)育，喂養(yǎng)效果更好。

2 食用菌菌糠的其他資源化利用現(xiàn)狀

2.1 用作栽培基質(zhì)再次栽培食用菌

食用菌菌糠中含有大量的有機(jī)物和生物活性物質(zhì)，如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和菌絲體等。它能為某些食物菌供給足夠的碳源等，因此利用菌糠再次栽培食用菌能夠節(jié)省原料消耗，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)量。郭玲玲[11]在溫室的層架上以杏鮑菇菌糠和牛糞為原料栽培褐蘑菇，不僅能為農(nóng)民增加收入，還能夠減少杏鮑菇菌糠對(duì)環(huán)境的污染?？聜ピ降萚12]將不同比例的廢棄菌糠分別放進(jìn)秀珍菇栽培基質(zhì)中代替一部分雜木屑，研究最適添加比例，結(jié)果表明廢菌糠添加比例為20%的配方平均產(chǎn)量最高，能夠給廢菌糠栽培秀珍菇的二次利用提供參考。

2.2 菌糠肥料化

菌糠富含N、P、K 等微量元素以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其質(zhì)地疏松、持水性較好，可以增強(qiáng)土壤的肥力，改善作物的生長(zhǎng)狀況，因此肥料化處理是菌糠資源化利用的有效途徑。曾泉等[13]以雞糞為主要原料，添加定量濾泥以及按不同比例添加金針菇菌糠堆制生產(chǎn)有機(jī)肥，研究表明添加菌糠能有效縮短雞糞堆肥發(fā)酵腐熟時(shí)間，菌糠與雞糞按科學(xué)配比堆肥是大宗農(nóng)業(yè)廢棄物料無(wú)害化處理和資源化利用的重要途徑。陸歡等[14]通過(guò)添加復(fù)合酶，結(jié)合微波法來(lái)提取腐熟菌糠中的游離氨基酸，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到水溶肥濃縮，制成了一種安全且高效的氨基酸水溶肥。它不僅可以滿足肥料標(biāo)準(zhǔn)，而且還可以提供一種新的大量的氨基酸生產(chǎn)原料，為氨基酸的生產(chǎn)提供了很好的資源。

2.3 用作生物質(zhì)能源材料

菌糠的主要原料是木屑、秸稈、玉米芯、棉籽殼等，它含有豐富的木質(zhì)纖維，可以作為一種有效的燃料。然而，如果將菌糠曬干后直接燃燒，會(huì)生成危害廢氣，嚴(yán)重污染周圍環(huán)境，而菌糠沼氣化和熱解制備生物質(zhì)炭是一種變廢為寶的方法。LUO 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，將杏鮑菇或金針菇菌糠與牛糞混勻發(fā)酵，可比利用牛糞產(chǎn)生更多的沼氣。SEWU 等[16]以約10%的海帶海藻與菌糠共裂解，獲得了具有高灰分含量、豐富官能團(tuán)、粗糙表面形態(tài)和最大朗格繆爾吸附容量等特點(diǎn)的生物質(zhì)炭。

2.4 作為土壤改良劑和修復(fù)劑

菌糠是一種適合多種微生物生存的良好環(huán)境，它可以活化土壤，促進(jìn)土壤動(dòng)物活動(dòng)，維持土地水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不流失，調(diào)節(jié)土地的酸堿度，修復(fù)土壤結(jié)構(gòu)，增加土地肥力，有助于作物根系生長(zhǎng)。菌糠還是重金屬污染土壤的修復(fù)材料，是良好的土壤改良劑和修復(fù)劑。艾國(guó)等[17]利用煤氣化渣和菌糠有利于土壤改良的優(yōu)勢(shì)，將煤氣化渣、平菇菌糠和煤礦區(qū)沙化土壤進(jìn)行科學(xué)配比，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)修復(fù)煤礦區(qū)土壤有一定的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，食用菌產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，如何利用大量食用菌菌糠的問(wèn)題日益凸顯。雖然菌糠已經(jīng)初步被資源化利用研究，但還停留在實(shí)驗(yàn)室階段，很少形成大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化資源利用，導(dǎo)致菌糠實(shí)際利用率仍舊很低。作為食用菌生產(chǎn)大國(guó)，我國(guó)應(yīng)合理利用食用菌菌糠，堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路，必須要加快此項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并提高人們的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)食用菌菌糠與其他行業(yè)的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)建并完善食用菌菌糠再利用體系。資源化利用食用菌菌糠具有廣闊的前景，未來(lái)隨著技術(shù)的推廣，將會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，使農(nóng)業(yè)更加良性地循環(huán)及可持續(xù)發(fā)展，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著重大意義。