兩種食用菌固體發酵菜籽餅粕脫毒的比較

吳文錦，汪蘭，熊光權，杜欣，喬宇，廖李，程薇

（湖北省農業科學院農產品加工與核農技術研究所，湖北省農業科技創新中心農產品加工分中心，國家食用菌加工技術研發分中心，湖北武漢 430064）

菜籽粕中粗蛋白的含量一般在35%～45%，是一種重要的蛋白質飼料資源，且蛋氨酸、精氨酸含量豐富，組成合理，僅賴氨酸含量略低于大豆蛋白，其品質可以與豆粕媲美，是一種物美價廉的蛋白質飼料。此外，與大豆餅粕相比，菜籽餅粕還含有較高的膽堿、生物素、煙酸、VB1、VB2和豐富的微量元素如鈣、磷、硒等，特別是其無機磷含量較高，便于吸收利用[1－2]。但由于菜籽粕中含有硫甙、植酸等抗營養因子，使其潛在營養價值得不到充分利用。因而菜籽餅粕脫毒是其利用的瓶頸，目前所有菜籽餅粕的脫毒方法有生物脫毒法、物理脫毒法、化學脫毒法和遺傳育種法[3－5]。

姬松茸是一種食藥兩用真菌，對基質營養物質有較強的轉換代謝能力。其菌絲體在生長代謝過程中具有較強的轉化降解大分子結構的能力[6]。蟲草與天然的冬蟲夏草有相似的保健功效。目前利用姬松茸和蟲草固體發酵菜籽餅粕脫毒的研究鮮見報道。本實驗對兩種食用菌固體發酵菜籽餅粕脫毒效果進行比較，尋求最佳的發酵條件，為菜籽餅粕的利用開辟新途徑提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

蛋白胨，酵母粉，VB1，硫酸銨，硫酸鎂，磷酸二氫鉀，磷酸二氫鈉，氨水，無水乙醇，單寧酸，鎢酸鈉，磷鉬酸，碳酸鈉均為分析純。

姬松茸和蟲草菌種：由湖北省農科院農產品加工與核農技術研究所保存；菜籽餅粕：經粉碎機粉碎過28目紗布，保存備用；斜面培養基：馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）；液體搖床發酵培養基：即馬鈴薯葡萄糖（PDB）。

1.1.2 儀器

SHJ—超凈工作臺：蘇州凈化設備有限公司；FA1104N萬分之一天平：上海精密科學儀器有限公司；752型紫外可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司；DNP－9052電熱恒溫培養箱：上海精宏實驗設備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 菌種的活化

按照無菌操作要求將低溫保藏的姬松茸和蟲草菌株轉管接種于新制PDA試管斜面，并于26℃下恒溫培養，直到菌絲長滿斜面。

1.2.2 菌種的復壯

從1.2.1中PDA試管斜面中挑選長勢良好、顏色潔白且菌絲粗壯的一支試管，選取分離活化后培養物的頂端部分，按照無菌操作要求對姬松茸和蟲草菌株再次進行轉管接種于新制的PDA培養基，并于26℃下恒溫培養，直到菌絲長滿斜面培養基。

1.2.3 液體發酵

將1.2.2中復壯后的菌種，按照無菌操作要求將其接種到滅菌后的PDB培養基中進行搖床發酵，溫度設定為26℃，搖床轉速設定為170 r/min。觀察菌體生長狀況。

1.2.4 固體發酵

綜合考慮菜籽餅粕量、玉米粉、料液比和酵母粉蛋白胨量（接種量）四個因素對發酵的影響，設計四因素三水平正交試驗優化發酵條件，因素水平表見表1與表2。按正交試驗要求將培養基裝入500 mL的罐頭瓶中，透氣膜封口，高溫滅菌，按照無菌操作的要求將1.2.3中發酵液接種至罐頭瓶中，避光，室溫，濕度75%以上培養，觀察固體發酵菌絲體生長狀況。

表1 姬松茸固體發酵因素水平表Table 1 Factor and level of orthogonal text of agaricus blazei murill solid-state fermentation

表2 蟲草固體發酵因素水平表Table 2 Factor and level of orthogonal text of cordyceps militaris solid-state fermentation

1.2.5 硫苷的測定

準確稱取粉碎過60目篩，干燥至恒重試樣0.2000 g（精確至0.001 g）于離心管，加入粗芥子酶（利用白芥子制取，純度達98%）40 mg，再加入2.0 mL pH 7緩沖溶液，用旋渦式混合器充分混合。將上述混勻后的溶液置于搖床中恒溫培養24 h，搖床溫度設為35℃，使粗芥子酶充分反應。待酶促反應結束后，向水解液中加入2.5 mL二氯甲烷，用旋渦式混合器混合均勻，并在室溫下振蕩0.5 h，以便水相、有機相、樣品充分混合。然后將離心管置于離心機中，在4 000 r/min條件下離心20 min。分別取6 mL乙醇（測OZT）或80%氨乙醇（測ITC）于具塞試管中，用微量進樣器分別取離心管下層有機相50 μL，加入到裝有無水乙醇或氨乙醇的具塞試管中，用旋渦式混合器混合均勻后，將具塞試管放入水浴鍋，在50℃下加熱0.5 h，取出冷卻至室溫。在紫外分光光度計上用10 mm石英比色皿，分別在235、245、255 nm處測定其樣品的光密度值。空白實驗于離心管，加入粗芥子酶60 mg，其余步驟同試樣測試。

式中：OZT為試樣中惡唑烷硫酮的含量，（mg/g）；吸光值均取自于乙醇溶液；ITC為試樣中異硫氰酸酯的含量，（mg/g），吸光值均取自于氨乙醇溶液；OD235為試樣中235 nm處光密度值；OD245為試樣中245 nm處光密度值；OD255為試樣中255 nm處光密度值[7]。

2 結果與分析

2.1 姬松茸固體發酵正交試驗結果分析

根據菌種的長勢、菌絲濃密程度、萌發速度、菌絲的潔白度等指標打分，滿分為100分，結果見表3。由表3的直觀分析可知，姬松茸的最佳發酵條件為A2B2C1D2，即菜籽餅粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是 4∶1（g/mL），由極差分析可知影響發酵效果的順序為：料液比＞玉米粉＞菜籽餅粕＞酵母粉和蛋白胨。

表3 姬松茸固體發酵正交試驗結果分析Table 3 Result of orthogonal test of agaricus blazei murill solid-state fermentation

在菜籽餅粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是4∶1（g/mL）的條件下固體發酵姬松茸菌種菌絲長勢良好，菌絲濃密，菌絲潔白，萌發速度快。

2.2 蟲草固體發酵菜籽餅粕正交試驗分析

根據菌種的長勢、菌絲濃密程度、萌發速度、菌絲的潔白度等指標打分，滿分為100分，結果見表4。

表4 蟲草固體發酵正交試驗結果分析Table 4 Result of orthogonal test of of cordyceps militaris solidstate fermentation

由表4的直觀分析可知，蟲草發酵的最佳條件為A2B2C3D2即菜籽餅粕60 g，玉米粉3 g，料液比5∶1（g/mL），接種量8 mL，由極差分析可知影響發酵效果的順序為：料液比＞菜籽餅粕＞玉米粉＞接種量。

在菜籽餅粕 60 g，玉米粉 3 g，料液比 5∶1（g/mL），接種量8 mL條件下固體發酵蟲草，菌種菌絲長勢良好，菌絲濃密，菌絲潔白，萌發速度快。

2.3 硫苷含量的測定

待菌絲不能生長后，挑選出姬松茸和蟲草固體發酵較好的三組進行硫苷含量的測定測定結果，見表5。

表5 硫苷含量測定結果Table 5 Result of glucosinolates

由表5可知，經過發酵后異硫氰酸酯的含量均有下降，姬松茸和蟲草發酵效果相當，姬松茸固體發酵對惡唑烷硫酮有較強的降解效果，蟲草固體發酵對惡唑烷硫酮效果較差。

3 結論

姬松茸的最佳發酵條件為菜籽餅粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是4∶1，由極差分析可知影響發酵效果的順序為：料液比＞玉米粉＞菜籽餅粕＞酵母粉蛋白胨。

蟲草發酵的最佳條件為菜籽餅粕60 g，玉米粉3 g，料液比 5∶1（g/mL），接種量 8 mL，由極差分析可知影響發酵效果的順序為：料液比＞菜籽餅粕＞玉米粉＞接種量。

本試驗中姬松茸和蟲草只是處在菌絲體生長階段，從菌絲體的生長狀況看，通過改善后期發酵條件可以培養出兩種子實體。若能利用菜籽餅粕固體發酵培養出姬松茸或蟲草的子實體，不僅可以達到脫毒的目的，還可以將發酵后的菜籽餅粕轉化為功能性飼料，為菜籽餅粕的利用開辟新的途徑。因而利用姬松茸或蟲草發酵菜籽餅粕脫毒具有重要的意義，是一個值得探索的課題。

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[1]Bell J M.Nutrients and toxicants in rapeseed meal[J].Journal of animal science,1984(58):996－1010

[2]陳剛.菜籽餅粕抗營養因子研究進展[J].畜禽業,2001(1):14－16

[3]周愛東,楊紅曉,賀祝.菜籽餅粕脫毒及菜籽蛋白提取的研究進展[J].黑龍江農業科學,2008(1):97－99

[4]張獻仁.應用生物蛋白飼料生產綠色食品——固態發酵脫毒菜粕介紹[J].江西飼料,1996(1):15－17

[5]李文林,黃風洪,彭健,等.脫皮雙低菜籽粕的開發和飼用研究[J].中國油脂,2006,31(3):51－58

[6]湯葆莎,陳君琛,李怡彬,等.姬松茸固體發酵制備膳食麥麩纖維的技術效果[J].福建農業學報,2009,24(5):471－474

[7]溫魯,夏敏,宋虎衛,等.固體培養蛹蟲草核苷類次生代謝物的產率[J].食品科學,2005,26(11):65－68