金針菇菌糠飼料化研究與應用進展

趙新海， 鐘麗娟

（遼寧省微生物科學研究院，遼寧朝陽 122000）

隨著食用菌工廠化生產技術的普及， 我國食用菌產業(yè)得到了迅速發(fā)展， 生產水平得到極大提高，中國食用菌協(xié)會工廠化專業(yè)委員會2020 年監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明， 目前工廠化生產的核心種類主要是金針菇、杏鮑菇、真姬菇和雙孢菇。 作為食用菌生產的副產物菌糠， 尤其是工廠化生產形成的菌糠處理還沒有統(tǒng)一的模式， 沒有得到充分合理的應用。菌糠中的營養(yǎng)物質含量豐富，如不及時處理，極易發(fā)生霉變，造成環(huán)境污染，限制了本行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，同時也是一種資源浪費，菌糠的合理利用成為食用菌行業(yè)亟需解決的問題。

新鮮的菌糠含水量為55% ～60%，通常只能即時應用， 同時菌糠的成分受生產配方的不同而不同， 無法被飼料行業(yè)管理部門列為常規(guī)飼料原料，限制了菌糠在飼料行業(yè)中的應用。隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，我國飼料資源緊缺，每年需從國外進口大量的能量和蛋白質飼料原料 （郭佳偉，2016）。 為此，國家提倡開展對非常規(guī)飼料開發(fā)利用研究， 近幾年在菌糠飼料化利用方面取得了一定的進展。菌糠作為非常規(guī)飼料資源，如果能得到合理利用，不僅能夠改善我國飼料資源短缺現(xiàn)狀，同時也解決了菌糠對環(huán)境污染問題， 也能促進食用菌行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 金針菇菌糠資源現(xiàn)狀

金針菇菌糠是指金針菇栽培過程中收獲產品后剩下的栽培料。 據(jù)陸恒（1999）報道，每100 kg的培養(yǎng)料，收獲100 kg 的鮮菇后，還可以得到60 kg的廢料。 目前全國金針菇工廠每年產生菌糠約240 萬t，每天產生量約6500 t（中國食用菌工廠化研究報告，2016）。 工廠化生產的菌糠品質穩(wěn)定且供應均衡，是優(yōu)良的生物質原料。新鮮金針菇菌糠的含水量較高，有較高的生物活性，堆放10 ～24 h 就會發(fā)熱腐敗變質，不宜儲存和運輸（劉啟燕等，2019；楊和川等，2018）。 目前鮮有企業(yè)對金針菇菌糠進行工廠化處理， 致使金針菇生產企業(yè)將大部分菌糠作為滅菌的能源材料， 少數(shù)用作堆肥和栽培基質，利用率較低。

2 金針菇菌糠的營養(yǎng)成分

金針菇菌糠營養(yǎng)成分與品種、 培養(yǎng)料有很大的關系，不同培養(yǎng)料之間營養(yǎng)成分差異很大，不同產地的同一種培養(yǎng)料質量也存在一定差異。 具體成分見表1 和表2。

表1 金針菇菌糠常規(guī)營養(yǎng)成分 %

由表1 可知， 金針菇菌糠中常規(guī)營養(yǎng)物質含量：粗蛋白質4.05% ～12.38%、粗纖維 17.10% ～1.23.0%、 粗脂肪 0.62% ～ 1.13%（GB 法測定） 、3.72% ～ 9.15% （AOAC-1991 測 定 ）， 粗 灰 分7.93% ～ 21% ，Ca 0.17% ～ 5.02% ，P 0.18% ～1.11%，中性洗滌纖維 38.11% ～72.85%，酸性洗滌纖維29.86% ～49.26%。

由表2 可知金針菇菌糠的氨基酸總含量為2.58% ～11.0%， 必需氨基酸含量為 0.869% ～3.96%。 金針菇菌糠中還含有一定量的生物酶，能提高動物對原料的吸收。 劉瑩瑩等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，金針菇菌糠中含有大量纖維素酶、木聚糖酶及果膠酶，張國慶等（2009）對8 種常見菌糠生物酶活性進行檢測發(fā)現(xiàn)，菌糠中含有木聚糖酶和β-葡聚糖酶，張堅（2007）和張國慶等（2009）測定了金針菇菌糠中的生物酶活力，其中纖維素酶6.63 U/g、木聚糖酶15.2 U/g、a-半乳糖苷酶1.18 U/g、 果膠酶 2.31 U/g、β-葡聚糖酶 0.096 U/g 和植酸酶0.008 U/g，李燕榮等（2009）發(fā)現(xiàn)，金針菇菌糠中含有較強的降解木質素的酶活性。

3 金針菇菌糠作為飼料可行性研究

3.1 金針菇菌糠作為飼料安全性分析 崔嘉等（2017）測定金針菇菌糠中有害微生物、有害毒素及重金屬含量， 結果顯示各項指標均符合飼料衛(wèi)生標準。 姜達書（1990）報道，1989 年浙江省曾發(fā)生過因食用發(fā)霉金針菇菌糠而引起的豬霉菌中毒致死事故。發(fā)霉菌糠存在著很大安全隱患，保存時要杜絕發(fā)霉現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.2 金針菇菌糠營養(yǎng)價值評價 金針菇菌糠從常規(guī)營養(yǎng)成分分析完全可以作為飼料原料。 研究認為，其營養(yǎng)價值與谷物類飼料相當，高于糟渣類飼料，菌糠還含有菌體蛋白、菌類多糖和一些生物活性物質， 是米糠和麥麩等糠麩類飼料不可比擬和替代的（溫永亮等，2018；張紅娟等，2014；陳丹丹，2014；張瀟月，2014；宮福臣等，2012；高士友，2008；邢廷銑，1995；姜達書，1990）。溫永亮（2018）等研究表明，金針菇菌糠具有特定的香味，可以提高適口性、可消化性等。 聶瑩（2017）和郭佳偉等（2016）對菌糠營養(yǎng)成分價值評價和通過測定獺兔對金針菇菌糠表觀消化率， 都認定金針菇菌糠可作為飼料使用。崔嘉（2017）研究表明，金針菇菌糠中的蛋白質、磷、半纖維素更易于獺兔消化吸收，適合作為獺兔飼料來使用。

金針菇菌糠含有較豐富的氨基酸， 可以提高飼料中氨基酸含量。范文麗（2018）認為，從總氨基酸含量上看，金針菇菌糠含量較高，適合做精細飼料的填料，從8 種必需氨基酸種類上看，金針菇菌糠含有6 種必需的氨基酸， 在做飼料配比時可酌情添加。

金針菇菌糠會殘留一些生物酶， 尤其是降解纖維素、半纖維素和木質素類酶，這些酶能提高飼料轉化率，降低飼料成本。 Waag（1999）等和Zo-BeLL（2000）等報道，在飼料中添加纖維素酶、木聚糖酶、 阿拉伯木聚糖酶、β-葡聚糖酶和植酸酶等能提高飼料中的纖維素、 碳水化合物和磷的利用率，促進動物的生長，降低飼料中的抗營養(yǎng)因子和動物不能充分利用的養(yǎng)分。

表2 金針菇菌糠中氨基酸含量 %

4 金針菇菌糠飼料化處理方法及其對營養(yǎng)成分的影響

目前金針菇菌糠飼料化利用基本上是直接飼喂和采用微生物發(fā)酵兩種處理方法。 菌糠發(fā)酵過程中，由于添加了有益微生物，不僅能夠改善菌糠的營養(yǎng)成分， 還能生成許多有益動物生長的微生物，對于改善動物腸道菌群，提高動物免疫力，提高飼料轉化率具有明顯效果。費凡（2019）、李超等（2008）、馬純艷（2005）將菌糠與其他營養(yǎng)物質結合，通過添加一種或多種有益微生物菌劑，在密閉和適宜的條件下， 通過有益微生物的繁殖與發(fā)酵作用，降低發(fā)酵菌糠的 pH，抑制有害微生物生長繁殖，制作成一種具有酸香氣味、適口性好、利用率高、耐貯存的粗飼料，從而能長期保存菌糠的營養(yǎng)成分。金針菇菌糠發(fā)酵常用的微生物菌種如下：費 凡（2019）、馬純艷（2005）等采用枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）、 黃 孢 原 毛 平 革 菌 （Phanerochaetechrysosporium ） 和熱帶假絲酵母 （ Candida tropicalis）；李超等（2008）采用康寧木霉+白地霉+釀酒酵母 （1：1：1）；李志香（2003）等采用復合酵母菌。

菌糠發(fā)酵后營養(yǎng)成分會發(fā)生明顯的變化。 劉啟燕等（2019）研究表明，金針菇菌糠發(fā)酵后粗蛋白質增加了208.33%， 粗脂肪增加了35.58%，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分、鈣、總磷含量比發(fā)酵前均有上升。 張成東等（2012）對菌糠進行發(fā)酵處理后發(fā)現(xiàn)， 氨基酸組成種類沒有發(fā)生變化，蛋白質總量由8.2% 增加至11.9%，氨基酸總量增加近一倍， 氨基酸平衡指數(shù) （IAAB） 提高近60%，顯著提高了菌糠的蛋白質營養(yǎng)利用價值。范海瑞 （2016） 對微貯金針菇菌糠品質進行評定發(fā)現(xiàn)，色澤、氣味、質地上符合優(yōu)質微貯飼料標準，牛瘤胃內放置60 h，干物質降解率顯著高于金針菇菌糠（P ＜ 0.05）。

5 金針菇菌糠在養(yǎng)殖業(yè)中的應用

5.1 金針菇菌糠在單胃動物生產中的應用 李超等（2008）報道，用金針菇菌糠飼喂昌圖仔鵝，相比于對照組，采食速度可提高10%以上，日增重提高了4.48%，經濟效益增加了19.3%；鵝的盲腸發(fā)達，對纖維利用率可達45% ～50%，其消化能力大于雞和鴨， 在鵝飼料中加入適量菌糠有利于鵝的生長發(fā)育，并能起到節(jié)約成本的效果。陳智毅等（2016）采用10% ～20%金針菇菌糠發(fā)酵料配制肉雞飼料，應用結果表明，飼養(yǎng)的肉雞可明顯提高生鮮雞肉品質， 雞肉有脂肪減少和肉質彈性增加的趨勢。 史旭升等（2006）以 10% ～ 20%的金針菇菌糠替代常規(guī)豬飼料， 試驗組與對照組比較差異不顯著，但養(yǎng)殖成本明顯降低。

5.2 金針菇菌糠在兔生產中的應用 郭佳偉（2016）報道，以10% ～20%的金針菇菌糠替代日糧中等比例的麥麩不影響其正常的生理健康，還可提高獺兔的日采食量，增加日增重，降低飼養(yǎng)成本。 郝金法等（2001）以金針菇菌糠替代肉兔飼料中的全部麩皮，結果表明試驗組肉兔表現(xiàn)喜食，排出的糞球正常，平均日增重、耗料量、飼料利用率與對照組基本相近， 毛利潤比對照組增加11.4%～ 20.7%。 朱慈根（2018）等以金針菇菌糠代替飼糧中全部的木薯渣發(fā)現(xiàn)， 兔采食速度快， 排便正常，皮毛光亮，酮體質量、半凈膛屠宰率、全凈膛屠宰率分別比對照組提高 2.21%、0.68%和 0.47%，并且可提高肉兔日增重，降低腹瀉率。崔嘉（2017）等研究表明，以10% ～20%的金針菇菌糠替代日糧中等比例的麥麩飼喂斷奶獺兔不影響其正常的生理健康，有提高獺兔的日采食量，增加日增重的趨勢，并且可降低飼養(yǎng)成本。

5.3 金針菇菌糠在反芻動物生產中的應用 牛、羊因其特殊的消化器官以及獨特的胃腸道微生物菌群， 使得其對于菌糠飼料的消化利用率優(yōu)于單胃動物， 尤其體現(xiàn)在對碳水化合物有更強的消化吸收能力， 在反芻動物基礎日糧中添加適宜比例的菌糠飼料可以達到良好的飼喂效果， 相比養(yǎng)豬經濟效益更優(yōu)（肖冰潔等，2017）。

Shinekhuu（2009）等用發(fā)酵金針菇菌糠替代部分稻草飼喂韓牛，結果對韓牛的日增重、生長性能、 胴體品質沒有顯著影響， 但可以顯著降低成本。 劉啟燕（2019）等用金針菇菌糠發(fā)酵后飼喂奶牛發(fā)現(xiàn)，奶牛產奶量較對照組顯著提高1.71% （P ＜0.05），體細胞數(shù)顯著下降 55.92% （P ＜ 0.05），奶牛健康狀況得到了改善。潘軍（2010）報道，金針菇菌糠替代肉牛粗飼料中20%、40%和60%的麥秸對肉牛生長性能有提高的趨勢， 經濟效益明顯提高，其中40%替代組的效果最好。 Jugdder（2009）等報道，用發(fā)酵金針菇菌糠分別替代日糧中30%和60%的稻草，不影響羊瘤胃pH 和瘤胃降解率。潘軍（2010）研究表明，用金針菇菌糠替代山羊粗飼料中40%的花生秧， 不影響瘤胃的pH 和氨氮濃度，但可提高苜蓿干草粗蛋白質的瘤胃降解率。郭萬正等（2017）報道，飼料中添加10%金針菇菌糠，波爾山羊羔羊均有較好日增重，具有明顯經濟優(yōu)勢。 當金針菇菌糠使用量達到20%以上時，谷草轉氨酶/谷丙轉氨酶顯著升高，表明對肝臟細胞有一定的不利影響， 但沒有形成實質性的損傷。陳前嶺（2016）用發(fā)酵金針菇菌糠替代湖羊日糧中的青貯玉米12% ～19.5%， 對湖羊生產性能和采食量影響不顯著，但能降低飼料成本。

6 展望

目前國內研究主要集中在金針菇菌糠作為飼料原料替代秸稈、麥麩、糟渣或全價料使用，應該根據(jù)其營養(yǎng)成分與動物營養(yǎng)理論相結合在飼料配方中科學利用。 在金針菇菌糠發(fā)酵中所采用的微生物菌種，應該使用國家農業(yè)部2045 號公告《飼料添加劑品種目錄》 中規(guī)定的可以直接飼喂動物的飼料級微生物添加劑菌種， 這樣能消除生物安全隱患。 菌糠原料本身極容易存在或產生相關毒素， 在發(fā)酵菌種的使用方面應該采用含有能夠降解這些毒素的菌種，使發(fā)酵菌糠更加安全。隨著我國科技人員在金針菇菌糠發(fā)酵飼料方面研究的深入，金針菇菌糠會得到充分合理的利用。