杏鮑菇菌糠循環(huán)利用安全性研究

陳芙蓉,韓宇,尹嬌,王小艷,王小蓉,鄧毅書

1(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境學(xué)院,云南 昆明,650201)2(陸良爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司,云南 陸良,655601)3(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 建筑工程學(xué)院,云南 昆明,650201)

食用菌菌糠(spent mushroom substrates, SMS)又叫廢菌料、菌渣[1],是食用菌子實(shí)體采收后的栽培廢料。我國是食用菌栽培大國,2020年我國食用菌總產(chǎn)量達(dá)4 133.96萬t(鮮重),總產(chǎn)值3 475.63億元[2],占世界食用菌總產(chǎn)量的70%以上[3],在種植業(yè)中僅次于糧食、蔬菜、果品、油料。每年產(chǎn)生的菌糠總量就達(dá)1億t以上[4],隨之而來的是對(duì)培養(yǎng)原材料需求的急劇增長,同時(shí),隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的不斷壯大,菌糠數(shù)量越來越多,菌糠成為了一種可再利用的資源,因此菌糠能否安全循環(huán)利用于食用菌栽培,對(duì)此開展深入研究就顯得十分必要。杏鮑菇菌糠是栽培杏鮑菇之后的培養(yǎng)料,隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,杏鮑菇工廠化生產(chǎn)普及,杏鮑菇2020年產(chǎn)量排在全國第5位,年產(chǎn)213.47萬t[5],目前生產(chǎn)中的主要栽培原料是棉籽殼、木屑和甘蔗渣等,棉籽殼成本偏高,甘蔗渣易受地域限制,這些對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)帶來不小的困擾。目前工廠化杏鮑菇栽培中大多只收獲一潮菇,杏鮑菇菌糠中的豐富的蛋白質(zhì)及其他營養(yǎng)成分未得到充分利用。據(jù)研究杏鮑菇菌糠中粗蛋白、粗纖維、木質(zhì)素、氨基酸、鈣及磷等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富[6],汞、鎘和鉛等重金屬含量較低[7],具有重新作為栽培基質(zhì)[8]、菌糠飼料或有機(jī)肥的潛力[6,9]。目前,杏鮑菇菌糠作為食用菌栽培基質(zhì)已有一定的研究報(bào)道[10-11]。菌糠中含有重金屬,而重金屬的超標(biāo)可能造成二次利用栽培作物、或施用土地的污染,食用菌具有富集重金屬的能力[9],其可以降解含有重金屬的有機(jī)物,并將它們作為養(yǎng)分吸收。富集的重金屬能通過污染的食用菌子實(shí)體進(jìn)入人體,對(duì)人類健康構(gòu)成巨大威脅因此對(duì)食用菌中重金屬進(jìn)行檢測(cè)和質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有一定的社會(huì)意義和商業(yè)價(jià)值[12]。有研究表明,杏鮑菇菌糠雖然營養(yǎng)物質(zhì)豐富,但并不是對(duì)所有的食用菌菌絲的生長均有利,如杏鮑菇菌糠水提取液對(duì)白靈菇、杏鮑菇的菌絲生長沒有影響[13],但對(duì)靈芝、真姬菇、秀珍菇和平菇菌絲生長具有不同程度的抑制作用[14]。這可能是由于杏鮑菇菌糠中存在一些次生代謝物質(zhì),對(duì)食用菌的生長存在化感作用。因此,杏鮑菇菌糠若作為栽培基質(zhì)循環(huán)利用需要進(jìn)行較系統(tǒng)的研究,才能將龐大的菌糠安全合理地作為栽培基質(zhì)循環(huán)利用于食用菌生產(chǎn),成為一種有效資源,緩解食用菌產(chǎn)生的原材料困境及降低生產(chǎn)成本[9]。而且在實(shí)現(xiàn)資源充分利用的同時(shí)也滿足農(nóng)業(yè)生態(tài)的良性循環(huán)。因此本研究開展了菌糠中的重金屬含量的檢測(cè)與分析,分別用杏鮑菇菌糠的水提液和醇提液對(duì)杏鮑菇(Pleurotuseryngii)、平菇(Pleurotusostreatus)、金針菇(Flammulinavelutiper)3種食用菌菌絲體生長的化感作用開展試驗(yàn),評(píng)價(jià)杏鮑菇菌糠作為培養(yǎng)基質(zhì)循環(huán)利用時(shí)的安全性,為杏鮑菇菌糠循環(huán)再利用栽培食用菌提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試菌株

供試食用菌品種為平菇(Pleurotusostreatus)、杏鮑菇(Pleurotuseryngii)、金針菇(Flammulinavelutiper),云南省陸良縣爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司。

1.1.2 杏鮑菇菌糠

杏鮑菇菌糠為一潮菇后樣品,云南省陸良縣爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司。杏鮑菇培養(yǎng)基料為玉米芯40%、桑枝木屑13%、甘蔗渣12%、麥麩17%、豆粕7%、玉米粉7%、石灰2%、輕質(zhì)CaCO32%,以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.1.3 栽培原料

供試原料:玉米芯、桑枝木屑、甘蔗渣、麥麩、豆粕、玉米粉、棉籽殼、石灰、輕質(zhì)CaCO3;杏鮑菇菌糠原培養(yǎng)基料為玉米芯40%、桑枝木屑13%、甘蔗渣12%、麥麩17%、豆粕7%、玉米粉7%、石灰2%、輕質(zhì)CaCO32%,以上均為質(zhì)量分?jǐn)?shù),云南省陸良縣爨鄉(xiāng)綠圓菇業(yè)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 化感效應(yīng)試驗(yàn)

試驗(yàn)按體積分?jǐn)?shù)0%、30%、40%、50%、60%、70%的比例分別加入杏鮑菇菌糠水提液、醇提液制作培養(yǎng)基,共設(shè)計(jì)6個(gè)處理(CK、30、40、50、60、70),每個(gè)處理3次重復(fù),分別對(duì)杏鮑菇、平菇、金針菇菌株進(jìn)行培養(yǎng)。

1.2.2 不同杏鮑菇菌糠替代量栽培平菇試驗(yàn)

試驗(yàn)所有處理設(shè)置碳氮比均為20∶1,按不同菌糠替代量(0%、30%、40%、50%、60%、70%)共設(shè)計(jì)6個(gè)處理(CK、E1、E2、E3、E4、E5),每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)樣本5袋,進(jìn)行栽培試驗(yàn)。具體配方設(shè)計(jì)見表1。

表1 不同杏鮑菇菌糠替代量栽培平菇試驗(yàn)設(shè)計(jì) 單位:%

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 杏鮑菇菌糠營養(yǎng)成分測(cè)定

菌糠中酸不溶木質(zhì)素、酸溶木質(zhì)素、纖維素、半纖維素檢測(cè)參照NY/T 3494—2019《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)原料 纖維素、半纖維素、木質(zhì)素測(cè)定》;粗蛋白的檢測(cè)方法參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》;脂肪的檢測(cè)方式參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》;淀粉的檢測(cè)方式參照GB 5009.9—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中淀粉的測(cè)定》;菌糠中總糖的檢測(cè)方式參照GB 15672—2009《食用菌中總糖含量的測(cè)定》。

1.3.2 杏鮑菇菌糠水提取液的制備

水提液的制備參照趙玉卉等[15]的方法,選取干燥、無霉變的杏鮑菇菌糠粉碎至40目過篩,采用四分法將樣品縮減至200 g,加水1 000 mL,煮沸20 min,用6層紗布過濾,補(bǔ)水至1 000 mL。

1.3.3 杏鮑菇菌糠醇提液的制備

按李挺等[16]的方法選取干燥、無霉變的杏鮑菇菌糠試樣,粉碎至40目,用四分法將試樣縮減至200 g,加無水乙醇1 000 mL,浸泡過夜,將上清液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),回收乙醇再浸泡菌糠過夜,重復(fù)2次,得到杏鮑菇菌糠醇提膏狀物,加水1 000 mL,制成渾濁液。

1.3.4 平板培養(yǎng)基的制備

按李挺等[16]的方法取馬鈴薯200 g洗凈去皮,切成小塊,分別按體積分?jǐn)?shù)0(對(duì)照)、30%、40%、50%、60%、70%加入杏鮑菇菌糠水提液、醇提液,煮沸30 min,用紗布過濾,濾液加入瓊脂20 g,煮沸溶解后加葡萄糖20 g,或用水補(bǔ)至1 000 mL,得到10種不同的平板培養(yǎng)基,以PDA培養(yǎng)基為對(duì)照處理,分裝于500 mL三角瓶里,115 ℃滅菌20 min,冷卻至常溫備用,每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.3.5 培養(yǎng)

按李挺等[16]的方法在超凈工作臺(tái)上將滅菌后的培養(yǎng)基倒入口徑為9.0 cm的無菌培養(yǎng)皿中,每皿約10 mL,搖勻并冷卻制成平板。取在PDA試管培養(yǎng)基上培養(yǎng)好的3種食用菌菌絲體,分別轉(zhuǎn)接到平板培養(yǎng)基上,倒置于培養(yǎng)箱中,25 ℃暗照培養(yǎng),記錄菌絲萌發(fā)時(shí)間,待菌絲萌發(fā)后,每隔24 h觀測(cè)菌絲生長狀態(tài),并用十字交叉法測(cè)定菌落直徑,取平均值。

1.3.6 杏鮑菇菌糠及平菇子實(shí)體重金屬含量測(cè)定

杏鮑菇菌糠中的重金屬均參照HJ 766—2015《固體廢物 金屬元素的測(cè)定 電感耦合等離子體質(zhì)譜法》中電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定,平菇子實(shí)體中的重金屬檢測(cè)參照GB 5009.12—2023《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》、GB 5009.17—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總汞和有機(jī)汞的測(cè)定》和GB 5009.11—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷和無機(jī)砷的測(cè)定》、GB 5009.15—2023《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鎘的測(cè)定》中電感耦合等離子體質(zhì)譜法(儀器型號(hào)為ICP-MS:Aglient 7800)測(cè)定。

1.3.7 栽培方法

1.3.7.1 菌袋的制備及接種

按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)表1分別稱取試驗(yàn)材料,將栽培基質(zhì)拌勻后,調(diào)節(jié)含水量為65%～68%,用聚丙烯塑料袋(25 cm×13 cm)人工裝袋制作菌包,每袋菌包濕重為1.5 kg,平菇菌袋用報(bào)紙、橡膠圈封袋(從拌料到裝袋的整個(gè)過程應(yīng)當(dāng)在6 h之內(nèi)完成),于121 ℃,0.1 MPa高壓蒸汽鍋中滅菌8 h,待自然冷卻至室溫后,無菌轉(zhuǎn)移至超凈工作臺(tái),用75%(體積分?jǐn)?shù))酒精表面消毒后移入超凈工作臺(tái)中,用消毒后的鑷子分別將菌種接種到菌包中央預(yù)留孔穴中后封袋,每接種5袋對(duì)工具進(jìn)行消毒。

1.3.7.2 發(fā)菌

接種后的菌包,控制溫度為25 ℃,空氣濕度為60%～70%,通風(fēng)、避光條件下置于培養(yǎng)房中培養(yǎng)發(fā)菌。

1.3.7.3 出菇管理

平菇待菌絲長滿菌袋,發(fā)菌結(jié)束后,挑選長勢(shì)一致的菌袋運(yùn)至出菇棚內(nèi)。棚內(nèi)地面墊編織袋,將菌袋擺于其上,提高空氣濕度,現(xiàn)蕾后去除封口報(bào)紙,每天用噴霧壺噴灑2～3次、保持通風(fēng)。待平菇子實(shí)體菌蓋邊緣內(nèi)卷,菌柄中實(shí),手感密實(shí),顏色由深逐漸變淺,未彈射孢子前及時(shí)采收。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 化感效應(yīng)指數(shù)計(jì)算

觀察、記錄菌絲萌發(fā)時(shí)間,菌絲萌發(fā)后每隔24 h觀測(cè)菌絲生長狀態(tài),并用十字交叉法測(cè)定菌落直徑,取平均值,同時(shí)記錄菌絲長勢(shì)及菌絲顏色。化感效應(yīng)指數(shù)(response index, RI)按照BRUCE WILLIAMSON等[17]提出的方法計(jì)算,其計(jì)算如公式(1)所示:

(1)

式中:C,對(duì)照值(CK),T,處理值。RI>0表示促進(jìn)作用,RI<0表示抑制作用,RI絕對(duì)值大小反應(yīng)化感作用的強(qiáng)度?！?++”表示菌絲生長濃密健壯,“++”表示菌絲生長較濃密,“+”表示菌絲生長[15]。

1.4.2 平菇產(chǎn)量的測(cè)定

將采摘的平菇用電子天平稱量鮮重,記錄數(shù)據(jù),計(jì)算每個(gè)處理的產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)及處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,各組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,顯著性水平為0.05,作圖采用Origin 2021軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 杏鮑菇菌糠中的營養(yǎng)成分

杏鮑菇菌糠中的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素、粗蛋白、脂肪、淀粉、總糖含量如表2所示。由表2可知,采收一潮菇后的杏鮑菇菌糠中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素分解不完全,其中酸不溶木質(zhì)素平均含量22.01%、酸溶木質(zhì)素平均含量22.66%、纖維素平均含量25.13%、半纖維素平均含量36.39%。并且菌糠中的營養(yǎng)成分未得到充分利用,其中,粗蛋白13.24%,淀粉10.78%,總糖含量2.55%。由此可見,杏鮑菇菌糠具備作為食用菌栽培基質(zhì)循環(huán)利用的營養(yǎng)條件。

表2 杏鮑菇菌糠中養(yǎng)分含量 單位:%

2.2 杏鮑菇菌糠提取液對(duì)菌絲萌發(fā)及生長的影響

2.2.1 杏鮑菇菌糠水提液對(duì)菌絲萌發(fā)及生長的影響

杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇菌絲萌發(fā)及生長的影響如表3、圖1所示,由表3、圖1可知,不同濃度的杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇、杏鮑菇和金針菇的菌絲萌發(fā)與對(duì)照相比無顯著差異,均在2～3 d內(nèi)萌發(fā),不同濃度的水提液對(duì)同一種菌的菌絲萌發(fā)無影響,萌發(fā)時(shí)間相同,平菇和杏鮑菇均為2 d,金針菇為3 d;與CK相比,不同濃度的水提液對(duì)杏鮑菇和金針菇的菌絲生長速度影響無明顯差異,30%～70%體積分?jǐn)?shù)杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇和杏鮑菇菌絲生長無明顯抑制作用,70%時(shí)生長最快,平菇菌絲生長速度為11.01 mm/d,化感效應(yīng)指數(shù)達(dá)到最高為9.55%,杏鮑菇菌絲生長速度為10.12 mm/d,化感效應(yīng)指數(shù)達(dá)到最高為59.62%,杏鮑菇菌糠水提液體積分?jǐn)?shù)30%～40%時(shí)對(duì)金針菇菌絲生長具有一定抑制作用,體積分?jǐn)?shù)在60%抑制作用最強(qiáng),化感效應(yīng)指數(shù)為-21.08%;不同濃度杏鮑菇水提液對(duì)3種菌的菌絲長勢(shì)與CK相比無明顯差異,杏鮑菇菌糠水提液在體積分?jǐn)?shù)30%～70%時(shí),平菇、杏鮑菇菌絲長勢(shì)好,菌絲濃密、粗壯,添加體積分?jǐn)?shù)為70%時(shí)長勢(shì)最好。

圖1 杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇、杏鮑菇、金針菇菌絲生長的影響Fig.1 Effect of water extract of spent P. eryngii substrates on mycelial growth of P. ostreatus, P. eryngii and F. velutipes

表3 杏鮑菇菌糠水提液對(duì)菌絲生長的影響Table 3 Effect of water extract of spent P. eryngii substrates on mycelial growth

由此可知,杏鮑菇水提液對(duì)平菇和杏鮑菇的菌絲萌發(fā)和生長速度及長勢(shì)無抑制作用,在提取液濃度為70%對(duì)菌絲和生長速度及長勢(shì)促進(jìn)作用明顯;水提液對(duì)金針菇的菌絲萌發(fā)無影響,低濃度時(shí)對(duì)菌絲生長速度和長勢(shì)影響不明顯,但濃度達(dá)到50%時(shí)即產(chǎn)生抑制作用,且抑制作用隨著濃度的增加而增強(qiáng)。

2.2.2 杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)菌絲萌發(fā)及生長的影響

不同濃度杏鮑菇菌糠水提液和醇提液對(duì)平菇菌絲生長的影響如表4、圖2所示,與CK相比,杏鮑菇醇提液對(duì)平菇和杏鮑菇的菌絲萌發(fā)有明顯的抑制作用,均慢于CK,所有處理平菇均比CK晚2 d,杏鮑菇比CK晚1 d,對(duì)金針菇的菌絲萌發(fā)無影響;醇提液對(duì)3種菌的菌絲的生長速度和長勢(shì)與CK相比抑制作用明顯,差異顯著,且濃度越高抑制作用越明顯,隨著濃度的升高,平菇和杏鮑菇菌絲的生長速度急劇下降,濃度為70%時(shí),平菇菌絲生長速度降為1.59 mm/d,化感效應(yīng)指數(shù)達(dá)到-79.87%,杏鮑菇菌絲生長速度降為2.55 mm/d,化感效應(yīng)指數(shù)達(dá)-74.63%,菌絲稀疏;添加杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)金針菇菌絲的生長也表現(xiàn)為抑制作用,但抑制強(qiáng)度弱于平菇和杏鮑菇,濃度為40%時(shí)抑制作用最強(qiáng),化感效應(yīng)指數(shù)為-16.93%,菌絲稀疏。

圖2 杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)平菇、杏鮑菇、金針菇菌絲生長的影響Fig.2 Effect of alcohol extract of spent P. eryngii substrates on mycelial growth of P. ostreatus, P. eryngii and F. velutipes

表4 杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)菌絲生長的影響Table 4 Effect of alcohol extract from spent P. eryngii substrates on mycelial growth

由此可見,杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)平菇、杏鮑菇的菌絲萌發(fā)有明顯的抑制作用;對(duì)平菇、杏鮑菇和金針菇的菌絲生長速度和長勢(shì)有明顯的抑制作用,且隨著醇提液濃度的增加抑制作用增強(qiáng),對(duì)金針菇的抑制作用弱于平菇和杏鮑菇。

2.3 杏鮑菇菌糠中重金屬安全性分析

為研究濃縮效應(yīng)是否會(huì)導(dǎo)致杏鮑菇菌糠中重金屬含量增加,以及是否會(huì)影響其作為食用菌栽培基質(zhì)循環(huán)利用的安全性,通過對(duì)杏鮑菇菌糠進(jìn)行重金屬檢測(cè)及對(duì)其他菌糠研究數(shù)據(jù)的整理分析,菌糠重金屬含量見表5。對(duì)平菇子實(shí)體中重金屬含量進(jìn)行檢測(cè)及對(duì)其他利用菌糠栽培的杏鮑菇、金針菇、香菇、黑木耳中重金屬含量的研究數(shù)據(jù)整理分析結(jié)果如表5所示。

表5 廢棄菌糠重金屬含量 單位:mg/kg

由表5可知,平菇、香菇、金針菇、黑木耳、秀珍菇、茶樹菇菌糠的As、Hg、Pb、Cd、Cr 5項(xiàng)指標(biāo)均顯著低于NY/T 525—2021《有機(jī)肥料》規(guī)定的安全限值,表明杏鮑菇菌糠中的重金屬含量均能符合要求,在重金屬含量方面是安全的,可作為栽培基質(zhì)二次利用,不會(huì)對(duì)食品、環(huán)境造成風(fēng)險(xiǎn)。

由表6可知,雖然不同食用菌對(duì)同種重金屬的累積能力存在較大差異,但平菇、杏鮑菇、金針菇、香菇、黑木耳中Hg、Cd、As、Pb含量均遠(yuǎn)低于GB 2762—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn),不存在食品安全風(fēng)險(xiǎn)。

表6 食用菌中常見重金屬含量 單位:mg/kg

由以上對(duì)菌糠中和食用菌子實(shí)體中重金屬含量的檢測(cè)與分析可以看出,無論是子實(shí)體還是菌糠中的重金屬含量均低于國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),因此,菌糠作為食用菌栽培基質(zhì)循環(huán)利用在重金屬方面是安全的。

2.4 不同杏鮑菇菌糠替代量栽培平菇經(jīng)濟(jì)效益分析

不同菌糠替代量栽培的平菇產(chǎn)量如表7所示。由表7可知,平菇總產(chǎn)量在菌糠替代量為30%、40%、50%時(shí)無顯著差異,當(dāng)菌糠替代量大于50%時(shí)總產(chǎn)量顯著下降。根據(jù)該總產(chǎn)量計(jì)算栽培1 000袋平菇的經(jīng)濟(jì)效益,栽培原料市場(chǎng)價(jià)格如表8所示,平菇售賣價(jià)格按當(dāng)季市場(chǎng)價(jià)8元/kg計(jì)算,由表9可以看出,隨著菌糠替代量的增加,成本逐漸下降,收入隨菌糠替代量的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)。與對(duì)照組相比,處理E1、E2和E3利潤分別增加13.56%、10.68%和12.47%,處理E4、E5利潤下降4.83%、25.59%。

表7 不同杏鮑菇菌糠替代量栽培平菇產(chǎn)量Table 7 Yield of P. ostreatus cultivated with different amounts of spent P. eryngii substrates substitution

表8 栽培原料市場(chǎng)價(jià)格Table 8 Market prices of cultivated raw materials

結(jié)果表明,當(dāng)菌糠替代量為30%時(shí),利潤較高,栽培平菇經(jīng)濟(jì)效益最高?？紤]到菌糠回收用于二次栽培時(shí),通過新的配方和方法對(duì)材料進(jìn)行整合,具有降低生產(chǎn)成本和減少環(huán)境影響的雙重優(yōu)勢(shì),兼顧降低成本和減少環(huán)境影響,菌糠替代量為50%時(shí),綜合效果最佳。

3 討論

經(jīng)過食用菌分解、產(chǎn)菇、采收后留下來的培養(yǎng)料,其中含有豐富的脂肪、氨基酸、礦物質(zhì)、菌絲殘?bào)w蛋白以及菌絲體的次生代謝產(chǎn)物[20],多糖及鐵、鈣、鋅、鎂等礦物質(zhì)含量也較豐富,還含有較多的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。工廠化的杏鮑菇菌糠由于大多只采收一潮菇,菌糠中還有大量營養(yǎng)物質(zhì)未得到充分利用,本研究中杏鮑菇菌糠的纖維素平均含量25.13%、半纖維素平均含量36.39%,粗蛋白平均含量13.24%,脂肪平均含量0.99%,淀粉平均含量10.78%,總糖平均含量2.55%,其所余營養(yǎng)成分還較多且明顯高于多次采收的平菇及其他菌的菌糠,與周亞紅等[21]的研究結(jié)果一致,因此杏鮑菇菌糠具備作為食用菌栽培基質(zhì)循環(huán)利用的營養(yǎng)條件。

特定的代謝產(chǎn)物會(huì)對(duì)其他生物產(chǎn)生抑制和促進(jìn),具有化感作用的化學(xué)物質(zhì)稱作化感作用化合物,多是次生代謝化合物,其組成成分包括簡(jiǎn)單的氣體、脂族化合物、多環(huán)芳香化合物等[22]。曾榮耀等[23]研究表明食用菌菌糠中除了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)外還含有菇類、類脂等一些次生代謝物質(zhì),而這些次生代謝物質(zhì)可能會(huì)不利于食用菌菌絲的生長。本研究中杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇和杏鮑菇的菌絲萌發(fā)和生長速度及長勢(shì)無抑制作用,對(duì)金針菇的菌絲萌發(fā)無影響,但濃度達(dá)到50%時(shí)對(duì)菌絲生長速度和長勢(shì)產(chǎn)生抑制作用,該結(jié)果與李挺等[16]的研究結(jié)果一致;杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)平菇、杏鮑菇的菌絲萌發(fā)有明顯的抑制作用,隨濃度的增加,抑制作用增強(qiáng)。杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇和杏鮑菇的菌絲萌發(fā)和生長無抑制而醇提液有顯著抑制的的現(xiàn)象可能是菌糠中某些成分與醇類物質(zhì)發(fā)生了發(fā)應(yīng),生成了具有抑制作用的脂溶性化感物質(zhì)。杏鮑菇菌糠水提液對(duì)金針菇的生長有抑制作用,杏鮑菇菌糠醇提液對(duì)金針菇的抑制作用弱于平菇和杏鮑菇,與張國廣等[14]研究一致,原因可能是親緣關(guān)系較近的菌物具有特定元素吸收利用偏好性特征。因此,由于杏鮑菇菌糠作為栽培基質(zhì)循環(huán)利用時(shí)沒有有機(jī)溶劑的加入,用作平菇和杏鮑菇的栽培基質(zhì)是不會(huì)產(chǎn)生抑制作用,是安全的。

由于濃縮效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致重金屬在菌糠中產(chǎn)生富集,且食用菌具有富集重金屬的能力,其可以降解含有重金屬的有機(jī)物,并將它們作為養(yǎng)分吸收。富集的重金屬能通過污染的食用菌子實(shí)體進(jìn)入人體,對(duì)人類健康構(gòu)成巨大威脅,因此對(duì)食用菌中重金屬進(jìn)行檢測(cè)和質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估十分必要[12]。本研究中對(duì)常見食用菌菌糠及子實(shí)體重金屬含量進(jìn)行了檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明無論是子實(shí)體還是菌糠中的重金屬含量均低于國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),與饒書愷等[18]的研究一致,一般來說菌糠作為食用菌栽培基質(zhì)循環(huán)利用在重金屬方面是安全的,大多數(shù)食用菌產(chǎn)品重金屬含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn),安全性較高。但這是基于新鮮原材料的重金屬含量本身就低于國家標(biāo)準(zhǔn),且即使是在發(fā)生濃縮效應(yīng)后含量依然低于國家標(biāo)準(zhǔn),是安全的。

平菇產(chǎn)量在菌糠替代量達(dá)50%之前,產(chǎn)量無顯著差異,但均高于對(duì)照,可能是由于蘑菇的生態(tài)生境和生長營養(yǎng)需求之間的差異,食用蘑菇分為初級(jí)分解者和次級(jí)分解者,杏鮑菇作為初級(jí)分解者,其分解、產(chǎn)菇、采收后留下來的培養(yǎng)料中含有豐富的脂肪、氨基酸、礦物質(zhì)、菌絲殘?bào)w蛋白以及菌絲體的次生代謝產(chǎn)物,還含有較多的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素,而平菇作為次級(jí)分解者,能分解已經(jīng)被一級(jí)分解者部分分解的有機(jī)物;替代量超過50%,產(chǎn)量會(huì)下降,且低于對(duì)照,可能是和碳源供給有關(guān),在所有的營養(yǎng)物質(zhì)中,碳源最為重要,菌體成分中50%～65%為碳素,碳代謝不僅為食用菌碳水化合物和氨基酸的生物合成提供原料,還是維持食用菌生長的主要能量來源,菌糠替代量過多,有可能對(duì)碳代謝造成影響。

4 結(jié)論與展望

杏鮑菇菌糠水提液對(duì)平菇和杏鮑菇的菌絲萌發(fā)和生長沒有抑制作用,杏鮑菇菌糠中的重金屬含量滿足國家的相關(guān)規(guī)定,因此,杏鮑菇菌糠作為平菇和杏鮑菇栽培基質(zhì)循環(huán)利用是安全的,且能充分利用資源并在一定程度緩解食用菌產(chǎn)業(yè)的原材料來源問題和降低生產(chǎn)成本,但不建議用于金針菇的基質(zhì)栽培,無論是水提還是醇提對(duì)金針菇的菌絲生長速度和長勢(shì)都會(huì)產(chǎn)生抑制作用。建議在生產(chǎn)過程中要注重菌糠的存放條件,在堆放時(shí)要注意不要發(fā)霉發(fā)酵,以免產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)。

杏鮑菇菌糠提取液中的具體成分還需要進(jìn)一步檢測(cè)并開展深入研究,分析對(duì)菌絲的萌發(fā)和生長產(chǎn)生促進(jìn)或抑制的具體因素,明確其作用機(jī)理,為菌糠的安全高效廣泛利用提供科學(xué)依據(jù)。