甘蔗渣栽培料組合對草菇的產量及品質的影響

劉朋虎　翁伯琦　雷錦桂　江枝和　王義祥

摘 要 研究不同甘蔗渣栽培料組合對草菇子實體產量和品質的影響，結果表明：甘蔗渣替代棉籽殼20%處理草菇子實體產量比其他處理高出7.73%～32.74%，且其他其它處理間的差異均達到顯著性水平；與其他處理相比，20%替代處理草菇子實體中氨基酸總量提高15.81%～19.33%；20%替代處理的草菇子實體支鏈氨基酸與芳香族氨基酸比值高于α-酪蛋白和卵清蛋白2種食用蛋白，顯示出具有較高的營養價值。

關鍵詞 草菇；甘蔗渣；氨基酸；回歸分析

中圖分類號 S646.13 文獻標識碼 A

草菇（Volvariella volvacea）又名稻草菇、稈菇、美味草菇、麻菇等，是一種珍貴的食用真菌，富含蛋白質、氨基酸、不飽和脂肪酸、多種活性成分、維生素、微量元素和礦物質及多糖和核酸等，還具有高活性的大分子物質，而且具有醫療保健作用，在抗腫瘤、抗病毒和降血糖以及降血壓等方面均有輔助療效[1]。目前對草菇的應用基礎研究主要集中在構建草菇的分子生物學標記、運用分子標記技術對草菇進行菌株鑒定和一些栽培技術及多糖的提取等方面[2-4]，而在實用技術方面諸如優化栽培料組合物以及加入有益菌發酵來提高草菇子實體產量和質量的研究也有相應的報道。但對擴大或替代稻草等主栽原料的增產潛力與提高品質的效應及其營養評價則少見報道。尤其是中國南方區域甘蔗渣作為制糖工業的主要副產品或廢棄物，其如何高效循環利用也越來越受到關注。據統計，中國每年甘蔗的種植面積120萬hm2，每年產生的甘蔗渣約800萬t，但如何多途徑循環利用無疑是農業減排增效的一個重要課題[5]。為此，本研究采用甘蔗渣、棉籽殼為主要栽培原料，適當統一添加稻草、麩皮、牛糞等配制成不同栽培料組合進行發酵試驗，就甘蔗渣對草菇的產量效應及其對品質的影響進行研究，以期為栽培產量高和品質優的草菇優化栽培以及甘蔗渣的高效循環利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種為草菇3號，由福建省農業科學院食用菌開發應用研究中心提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗處理 試驗共設6個處理，分別為稻草、棉籽殼、甘蔗渣、牛糞等配制6種栽培配方，具體替代量見表1。不同處理原料分堆堆制，先將牛糞加入適量水濕潤堆一夜，第2天混合栽培料預濕，其它輔料勻加入適量水及相同量的864菌 （每50 kg栽培料加200 mL），拌勻后建堆，每層栽培料上先撤石灰，后內層撒牛糞，外層撤菌料。堆到10～12層，最上面撤些石灰覆蓋稻草，蓋上薄膜，待料溫升至70 ℃，經10 h以上后翻堆。翻堆后料溫又達65 ℃，再經10 h以上可上床播種。每處理3個重復，每個重復0.55 m2，培養料用量為7.5 kg/m2（干重），床栽。菌絲培養溫度為29～30 ℃，出菇溫度為27～28 ℃，其他管理按常規。

1.2.2 測定方法 樣品制備方法：草菇子實體未開傘時采收，經65 ℃烘干后，粉碎作分析樣品。氨基酸的測定：用日立8810型氨基酸自動分析儀測定氨基酸含量[6]。鈣、鎂、鈉、鐵和錳等微量元素采用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-AES） 測定[7]。

1.2.3 數據處理 各類氨基酸含量歸類方法：鮮味氨基酸=天門冬氨酸+谷氨酸；甜味氨基酸=絲氨酸+甘氨酸+丙氨酸+脯氨酸；硫氨基酸=胱氨酸+甲硫氨酸；支鏈氨基酸=纈草氨酸+異亮氨酸+亮氨酸；芳香族氨基酸=酪氨酸+苯丙氨酸；兒童氨基酸=組氨酸+精氨酸；必需氨基酸=蘇氨酸+胱氨酸+纈草氨酸+甲硫氨酸+異亮氨酸+亮氨酸+酪氨酸+苯丙氨酸+賴氨酸。

所有的數據處理應用Excel 2003和DPS7.05軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同蔗渣替代量的培養料對草菇產量的影響

由表2可知，不同栽培料組合物的草菇子實體產量有較大差異，其中B3處理的栽培料組合物的草菇子實體產量分別比B4、B2、B5、B1、B6處理的栽培料組合物的草菇子實體產量高7.73%、15.00%、20.51%、28.68%、32.74%，與各處理間的差異均達極顯著水平。

2.2 不同蔗渣替代量的培養料對草菇子實體氨基酸含量的影響

從表3可見，不同比例蔗渣的培養料對草菇子實體氨基酸含量有影響。測定草菇子實體的17個種類氨基酸含量，B3處理的培養料栽培的草菇子實體中有12種類氨基酸的含量最高，分別是天門冬氨酸、蘇氨酸、谷氨酸、丙氨酸、胱氨酸、纈草氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸，且氨基酸總量也最高，與其他5個處理間差異均達極顯著水平。此外，B3處理的草菇子實體中絲氨酸含量分別比B2、B4處理低0.008%、4.350%，與B2、B4處理的差異性不顯著，與其他處理差異性達極顯著水平。

由表3的氨基酸測定數據計算出各類氨基酸總量（表4）結果表明，B3處理的培養料栽培的草菇子實體中的鮮味氨基酸總量、甜味氨基酸總量、硫氨基酸總量、支鏈氨基酸總量、兒童氨基酸總量和必需氨基酸總量最高，分別是6.98%、4.35%、5.12%、0.42%、2.36%、4.1%、10.5%，其中甜味氨基酸與B1、B2、B4、B6處理的差異不顯著，與B5處理差異達極顯著水平；除甜味氨基酸外，B3處理與其他處理間的差異均達極顯著水平，說明B3處理的培養料栽培的草菇子實體中的各類氨基酸指標優于其他處理。

2.3 不同蔗渣替代量的培養料對草菇子實體蛋白營養價值的影響

營養學者通常把食品中必需氨基酸總量（E）和非必需氨基酸總量（N）的比值，作為分析食品營養價值的重要指標。食品中必需氨基酸總量應達到40%左右，且E/N的比值應在0.6以上。由表5可知，B3處理栽培的草菇子實體中必需氨基酸含量不僅高于其他處理，而且營養指標均高于FAO/WHO的指標，說明B3處理的培養料栽培的草菇蛋白質營養價值不僅優于其他處理，而且營養指標超過了國際上規定的標準，而其他處理只有必需氨基酸總量/非必需氨基酸總量（E/N）指標達到FAO/WHO的指標。

由表6得出，B3處理培養料栽培的草菇子實體所含的必須氨基酸、支鏈氨基酸、精氨酸和谷氨酸占氨基酸總量的比例均高于其他處理，且必需氨基酸和精氨酸占總氨基酸比例高于α-酪蛋白和卵清蛋白，支鏈氨基酸總量占氨基酸總量百分比高于α-酪蛋白，谷氨酸占氨基酸總量百分比高于卵清蛋白。芳香族氨基酸總量占氨基酸總量百分比由高到低的順序為B6、B5、B3、B4、B1、B2，且均低于α-酪蛋白和卵清蛋白。食用菌蛋白質含量的高低是決定其營養價值的一個指標，組成蛋白質的氨基酸種類、數量及它們彼此間的比例則是食用菌蛋白質的質量指標。由此可知，B3處理的培養料栽培的草菇子實體蛋白質質量優于其他處理。

從表7可見，6個處理的培養料栽培的草菇子實體中所含支鏈氨基酸與芳香族氨基酸比值高于α-酪蛋白、小麥與小麥精粉。除B3處理外，其他處理支鏈氨基酸與芳香族氨基酸比值低于大豆球蛋白。

2.4 不同蔗渣替代量的培養料對草菇子實體常量元素含量的影響

由表8可以看出，隨著甘蔗渣替代量的增加，草菇子實體中Ca和Mg含量逐漸降低，其下降幅度分別為0.93%～19.67%和4.94%～38.69%，而子實體中鉀含量呈現相反的趨勢。圖1為培養料中添加不同比例蔗渣與栽培草菇子實體常量元素含量的相關系數和回歸方程圖。為了便于表達和相互比較，通常根據相關系數絕對值的大小劃分其相關程度，即l>[r]>0.66表示高度相關性；0.66>[r]>0.33表示中度相關性；0.33>[r]>0表示弱相關性。由此可知，培養料中添加的蔗渣比例與草菇子實體中Ca、Mg含量之間呈高度的負相關，培養料中蔗渣替代量越多則草菇子實體中的常量元素含量越少，而與K呈高度正相關性。

2.5 不同蔗渣替代量的培養料對草菇子實體微量元素含量的影響

從圖2的回歸方程圖可得出，不同處理的培養料栽培的草菇子實體中的微量元素Fe、Mn含量與蔗渣的替代量呈高度負相關，其相關系數分別為-0.94、-0.97，這說明了隨著培養料中蔗渣替代比例的增加，其栽培的草菇子實體中Fe、Mn含量不斷下降；而對于微量元素Zn而言，其規律恰恰相反，草菇子實體中的微量元素Zn含量與培養料中蔗渣替代量呈高度正相關，替代比例越大則子實體中Zn含量越多。

2.6 不同蔗渣替代量的培養料對草菇子實體重金屬元素含量的影響

根據圖3回歸方程圖可知，不同處理的培養料栽培的草菇子實體中重金屬元素Cu、Cd含量與蔗渣的替代量呈高度負相關，其相關系數分別為-0.94、-0.96，這說明不同處理培養料栽培的草菇子實體中Cu、Cd含量隨著培養料中蔗渣替代比例的增加而減少。重金屬攝入能在人體的某些器官中累積，如果超過耐受限度，會對人體造成危害。為此培養料中蔗渣替代量增加而草菇中重金屬元素減少的趨勢應是實際生產中蔗渣利用的一個有利因素之一。

3 討論與結論

優化培養料栽培食用菌研究已成為發展食用菌產業的新課題。尤其是在循環經濟迅速發展背景下，利用價格低廉農牧廢棄資源，使之變廢（變害）為寶，即可廣辟食用菌栽培材料的來源，同時又可解決農牧廢棄物污染問題。甘蔗渣是制糖工業的主要副產品，是一種重要的可再生生物質資源，其成分以纖維素、半纖維素以及木質素為主，可作為食用菌栽培原料予以合理開發[8]，以求生產更多優質菇類產品。本研究中，B3處理栽培料組合物栽培的草菇子實體的產量和氨基酸總量高，說明添加適量甘蔗渣用作栽培料，有利于草菇的生長與品質提升。孫英華等[9]的研究結果表明，甘蔗渣基質栽培的猴頭菌子實體必需氨基酸所占的比例提高了20.3%。本研究結果也表明，不同甘蔗渣栽培組合處理草菇子實體中必需氨基酸占氨基酸總量的比例均高于常規栽培配方，這與孫英華等的結果相一致。

氨基酸測定與比較結果表明，甘蔗渣替代量為20%處理草菇子實體均含有豐富的8種人體必需氨基酸、鮮味氨基酸、甜味氨基酸、兒童氨基酸、支鏈氨基酸，而且該配方栽培草菇的子實體中支鏈氨基酸與芳香族氨基酸比值高于2種食用蛋白和2種農產品。具報道，肝病、腦病、癌癥主要是由于血液中氨基酸譜失常，造成支鏈氨基酸與芳香族氨基酸比值失調而致病[10]。因此，設計含高濃度支鏈氨基酸和低濃度芳香族氨基酸的混合輸液，使血液中氨基酸水平正?；?，可以達到食療與輔助治病的目的。針對栽培料組合物栽培的草菇子實體具有高支鏈氨基酸含量和低芳香族氨基酸含量的特征，可深入開展研究，以求從中提取氨基酸制成針劑或開發相關的可用于治療某些疾病的藥品。

食用菌是Fe、K、P、Mg、Mn、Zn、Ca等多種礦質元素的重要來源[11]。與蔬菜相比，食用菌中P、K、Mg含量相對較高[12]。Ouzouni等對希臘8種食用菌的礦質元素含量進行了測定，結果表明，功能礦質元素Mg、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn含量均衡，有害礦質重金屬元素Pb、Cd、As含量較低，不會威脅人體健康[13]。本研究結果發現，隨著甘蔗渣替代量的增加，草菇子實體中K和Zn的含量逐漸增加，而Ca、Mg、Fe、Mn等4種元素的含量逐漸降低。盡管這4種元素含量降低不會對人體產生傷害，但從保證礦質元素均衡的角度來講，本研究認為甘蔗渣的替代量不宜過高。不同的栽培料組合物栽培草菇子實體的氨基酸含量蛋白質營養價值有差別，但栽培料組合物成分影響草菇子實體氨基酸生成的機理尚有待進一步研究，以期通過栽培料成分優化組合進一步提高氨基酸品質，充分發揮草菇作為優質食品的功效。

參考文獻

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