王 瑛
杭州萬向職業技術學院
栽培食用菌后的培養料被稱為菌渣,即食用菌廢料,它富含糖類、有機酸、酶、蛋白質、生物活性物質及其他營養成分。 菌渣的高效綜合利用,不但可以延長生物循環鏈條,改善環境污染,同時還可以提高農業生產的經濟效益、社會效益和生態效益。 本人查閱近年來關于食用菌渣綜合再利用的相關文獻,并進行如下闡述。
菌渣中殘存大量的菌絲體,菌絲體含有一般飼料所缺乏的必需氨基酸,將菌渣經過粉碎、曬(烘)干等處理可以飼喂牛、羊等草食動物。 菌渣中粗蛋白含量接近米糠、玉米,菌渣所特有的蘑菇香味也使之具有良好的適口性,因此可以作為飼料添加劑,甚至可替代部分精飼料。李超等(2007)針菇菌糠替代部分精料飼養昌圖鵝仔鵝, 增重提高4.48%, 經濟效益增加19.3%[1]。 石明生等用菌糖喂羊,重提高34.6%,效益增加34.5%[2]。 李志香(2007)采用單獨培養和多菌共同發酵工藝,菌渣生產為飼料蛋白質替代源,能提高免疫功能,促進動物的食欲,提高消化吸收率,從而促進動物的生長發育[3]。
無污染、害蟲、菌塊結實的菌渣用于食用菌制種和再生產,在原料緊缺的地方,對擴大原料來源,降低生產成本,提高經許多濟效益等方面有重要意義。 許多研究表明,菌渣用于食用菌制種和再生產的配料是可行的,二次栽培用量以20%左右為宜[4]。 20 世紀80年代就開始了菌渣再利用的試驗研究。 萬水霞(2009)在培養基培養料中加入30%秀珍菇菇渣栽培雙孢蘑菇。 生物學效率達到63%,比常規栽培料高出10%[5]。
發霉的菌渣不宜作二次栽培料和動物飼料。據分析,菌渣中富含有機物和多種礦質元素,其中氮、磷、鉀養分高于稻草和鮮糞。 此外,不少食用菌的菌絲體在生長過程中,分泌出某種激動素類的物質和特殊的酶,而這些酶可使復雜的有機物分解成易被植物吸收的營養物質。 E.Medina、C.Paredes 等用不同比例菌渣作為基質栽培番茄、西葫蘆和胡椒幼苗。結果發現,對鹽分含量不敏感的番茄可以在任何比例基質上生長,對鹽分含量中度敏感和比較敏感的西葫蘆和胡椒幼苗,適合在雙孢蘑菇菌渣和低含量平菇、香菇混合菌渣上生長[6]。趙麗珍等直接施用菌糠種植大豆,小區試驗發現,施用蘑菇渣后,苗期和結莢期的大豆根瘤菌數量明顯增加,促進植株健壯生長、增長作用明顯,一般每畝可增產16.3%~25.6%[7]。
目前,國內對食用菌菌渣的研究主要集中在栽培配料的再利用、動物飼料配料、堆肥利用等方面,但利用菌渣用于環境污染修復領域的報道卻很少。食用菌是大型白腐類真菌,具有較高產漆酶(Laccase)能力,菌渣中不僅含有大量的菌絲體還具有較高漆酶活性[8]。 Lau 研究發現,蘑菇渣堆肥中含有木質素降解酶,在45℃下,蘑菇渣堆肥中漆酶活性為0.88u.g-1,在75℃下,蘑菇渣堆肥中錳過氧化物酶(MnP)活性為:0.58 u.g-1。有機污染物的降解與菇渣中微生物機制有關。 室溫下1%的菌渣處理100 摩爾升多環芳烴。 其中對萘的降解達(82±4)%,對菲的降解有(59-,-3)%[9]。Siu-Wai Chiu 等用蘑菇渣堆肥來降解被石油污染的土壤。 在1 個月內發現石油污染物大量降低,有毒物質減少。Ribas LCC 等研究姬松茸和香菇菌渣用于盆栽萵苣肥效試驗時發現,香菇菌渣對土壤的修復作用顯著,能夠明顯改善微生物多樣性和酶活性。 并對土壤中的除草劑等農藥具有降解作用[10]。 食用菌菌渣具有獨特的生物學特性,有一定降解難降解有機污染物的潛能,蘑菇渣作為生態環境修復材料已成為國外學者研究的熱點,而國內對于蘑菇渣降解環境中的污染物的研究才剛開始。用蘑菇渣堆肥作為原位修復有機污染土壤具有成本低廉,多功能效果等特點,應用前景廣闊。
食用菌菌渣中含有糖類、有機酸類、酶等菌絲代謝產物,具有生態高值化利用的潛力,據報道平菇發酵液中的多糖物質對炭疽菌有抑制作用,高等擔子菌水浸提液對植物侵染有抑制作用[11]。 研究顯示,食用菌菌渣中的菌絲體在生長過程中能分泌一些激素類物質,其浸出物的稀釋液是一良好的植物激素。 用食用菌菌渣的浸出物稀釋液制成植物激素噴灑在農作物上能夠促進發育,增加產量。菌渣中含有數量龐大、種類繁多的微生物群落,尤其含有較多對木質纖維很強降解能力的真菌類微生物,木質纖維素降解酶和各類水解酶。 李順鵬[10]等采用生化方法將蘑菇渣磨碎,取粗纖維素, 每千克干磨菇渣可提取粗纖維素酶11.06 克;Ball 等通過物理和化學的方法。菌渣堆肥抽提液中回收了纖維素降解酶。
目前, 菌渣中提取活性物質尚處于研究初級階段,大多研究只是提取一種專一的活性物質且需要精密的設備和完善的技術支撐。為此要用于大量生產還有很大難度。
近幾年,我國食用菌種植面積迅速擴大,品種不斷增多。食用菌集中規?;a,菌渣資源豐富,已成為當今不容忽視的環境問題,如何處理菌渣的污染問題,用作飼料、堆肥等方面機理的研究還存在著諸多問題,以食用菌菌渣為基質進行有機肥和無機肥的發酵技術,目前也鮮有報道,沒有具體的生產技術標準。菌渣循環利用后對農田生態環境影響與評價的研究,需后續定位觀測,為生態循環體系提供理論依據。
[1]李超,王紹斌,劉燕潔.金針菇菌糠飼喂昌罔鵝仔鵝試驗明.食用菌[J],2007,29(3):60-61.
[2]石明生等.平菇菌糠喂羊增重試驗[J].食用菌,2004,26(3):45-46.
[3]李志香,王一鳴.廢菌渣開發飼料蛋白質替代源的菌種篩選與多菌共同發酵[J].中國畜牧獸醫,2007,34(4):19-22.
[4]王德漢,項錢彬,陳廣銀.蘑菇渣資源的生態高值化利用研究進展[J].有色冶金設計與研究,2007,28(2):262-266.
[5]萬水霞,朱宏賦,李帆等.利用秀珍菇菇渣栽培雙孢蘑菇的試驗[J].中國食用菌,2009,28(3):20-22.
[6]Sherry HW,Virginia IL,David LC.Growth response of selectedvegetable crops tO spent mushroom compost application in a controlled environment[J].Plant and Soil,1984(82):3l-40.
[7]孫建華,袁玲,張翼.利用食用菌菌渣生產有機肥料的研究[J].中國土壤與肥料,2008,(1):52-54.
[8]吳坤,朱顯峰,張世敏等.雜色云芝產漆酶的發酵條件研究[J]. 2001,20 (2):17. 菌物系統,2001,20(2):207-213.
[9]焦鐳,柴夢穎.平菇下腳料的營養價值及綜合利用[J].河南農業,2003,(7):17.
[10]Lau KL,Tsang YY,Chiu SW.Use of spent mushroom compost to 316.bioremediate PAH -contaminated samples]J].Chemosphere,2003,(52):46.
[11]iu SW,Ting G,Cissy SS,et a1.Removal of spilled petroleum in oxidation of phenolic compounds[J].Process Biochemistry,2001(36):