人工林木屑栽培玉木耳的營養成分及重金屬含量分析*

范冬雨，李可心，趙震宇，賈傳文，竇宏強，李長田**

（1.吉林農業大學食藥用菌教育部工程研究中心，吉林長春130118；2.吉林農業大學中藥材學院，吉林長春130118；3.河西學院廳市共建甘肅省食用菌遺傳育種重點實驗室，甘肅張掖734000）

玉木耳 [Auricularia cornea(Yumuer)][1]是我國最近馴化栽培成功、穩定性良好且子實體潔白的木耳品種，是毛木耳的一個變種[2]。玉木耳潔白如玉、晶瑩剔透，是木耳栽培者追求的最佳品質[3]，廣受消費者喜愛，李玉院士曾寫詩贊嘆玉木耳“膚如凝脂肌如雪，吹彈可破潤而潔。剔透晶瑩瑊玏殿，應是九天梨花謝”[4]。玉木耳營養豐富，含有大量碳水化合物，含粗蛋白7.3%、粗脂肪2.7%、菌類多糖6.56%、不飽和脂肪酸6.22%和可食性膳食纖維35.1%[5]。另外，鈣、磷、胡蘿卜素、維生素等營養物質含量也很高，更富含賴氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、亮氨酸等多種人體所需的氨基酸，是木耳界名副其實的“白富美”[4]。目前已在吉林、遼寧、山東、浙江、新疆、廣西等地栽培成功，是有較大市場潛力的木耳品種[6]。

我國人工林發展迅速，截止到2020年，我國人工林保存面積達6 933萬公頃，居世界第一位，在生態功能維護和經濟發展中發揮著重要作用。人工林在加工過程中會產生大量的剩余物，是木材采伐后不適于繼續加工使用的廢棄物，如樹皮、木屑等，而傳統的廢棄物處理方式為焚燒、就地拋棄或掩埋，既造成巨大的資源浪費，又嚴重破壞環境，若能利用人工林木屑栽培出高品質的食用菌，對保護環境和節約資源均具有重要意義。

由于食用菌在生物鏈中的地位和具有富集作用的特性，其重金屬超標或污染日益受到人們的關注，培養料的選擇將影響食用菌產品在生產過程中的重金屬含量[7]。目前，關于玉木耳的研究大多集中在栽培基質和栽培技術等方面，而不同培養料對玉木耳營養成分影響和重金屬含量的研究較少。基于此，利用木材加工后產生的桉樹木屑、楊樹木屑和櫟樹木屑為主培養料栽培玉木耳，比較3種培養料栽培玉木耳后總糖、粗蛋白、粗脂肪和粗纖維等營養成分和重金屬鉛、鎘含量的差異，并與國家標準進行比較，以期為評價3種木屑栽培食用菌的營養價值與質量安全提供參考依據[8]，同時為玉木耳的研究與開發提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與配方

玉木耳（編號2018091901） 由吉林農業大學食藥用菌教育部工程研究中心提供，桉樹木屑、楊樹木屑、櫟樹木屑、米糠、豆粕粉、玉米粉、石膏均由吉林省長春市農博園菌菜基地提供。

配方1：桉樹木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、米粉2%、石膏1%，pH自然；配方2：楊樹木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%，pH自然；配方3：櫟樹木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%；CK：雜木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%，pH自然[9]。

1.2 菌絲生長速度測定

按照各配方成分準確稱取各配方料，分裝于直徑為90 mm的培養皿中，每個培養皿裝料50 g，含水量60%，pH自然，每個配方設定5個重復，于121℃滅菌40 min，冷卻至室溫后接種，培養皿中央接入直徑為5 mm的菌塊，置于25℃黑暗培養，采用十字劃線法，每隔24 h測量1次菌落半徑，并觀察菌絲長勢，當菌絲生長即將長滿平板時結束培養，計算菌絲生長速度，進行差異顯著性分析。菌絲生長速度（V，mm·d-1）的計算公式為：

式中：R為菌落半徑（mm）；T為菌絲生長天數（d）。

1.3 栽培試驗

1.3.1 制種

使用液體菌種配方：馬鈴薯300 g、葡萄糖20 g、蛋白胨 2 g、KH2PO42 g、MgSO41 g、VB10.5 g，蒸餾水1 000 mL。1 000 mL三角瓶中裝入400 mL液體培養基，121℃滅菌30 min，冷卻至室溫后接入6塊玉木耳菌塊（直徑為5 mm），后放入150 r·min-1，25℃的恒溫震蕩培養器中培養7 d左右。

1.3.2 菌包制作

準確稱取3種木屑，提前預濕24 h后加入米糠、豆粕粉、玉米粉和石膏混合均勻，含水量60%，使用33 cm×17 cm×0.05 cm的聚丙烯袋進行裝袋，每袋裝濕料1.25 kg，高壓蒸汽滅菌柜121℃滅菌120 min后移入冷卻間至室溫后每袋接入15 mL液體菌種。

1.3.3 養菌

在養菌前將菇房清理干凈，使用二氧化氯消毒劑熏蒸菇房12 h，熏蒸結束后通風，使藥品味道散盡。將菌包用塑料筐裝好放入養菌架培養。維持室溫25℃～28℃，（30±5）d菌絲滿袋，及時將污染的菌袋移出菇房。

1.3.4 打孔

菌絲滿袋后繼續在原條件后熟5 d左右即可打孔，使用木耳專用開口機對菌包打孔，打孔前用75%酒精對開口機消毒，每個菌袋打孔100個小三角孔，孔深8 mm，打孔后將菌袋掛在長2 m、寬0.6 m、高2 m的架子上，每隔0.3 m左右掛1串，每串5包，菌包距地面大于50 cm。

1.3.5 出耳及采收

控制菇房的環境條件，溫度20℃～24℃，濕度90%～95%，二氧化碳濃度不高于0.5%，每天450 lx散射光照射12 h[9]。待耳片直徑長至3 cm左右即可采收。采收前2 h停止加濕，采收后及時晾干，留取不同配方的干耳片備用。

1.4 檢測指標及方法

1.4.1 常規營養成分

分別依據GB/T 15672-2009食用菌中總糖含量的測定、GB/T 5009.6-2016食品安全國家標準食品中脂肪的測定、GB 5009.5-2016食用菌中粗蛋白含量的測定、GB/T 5009.10-2003植物類食品中粗纖維的測定，檢測供試菌株干燥子實體中總糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纖維的含量。

1.4.2 氨基酸種類和含量

使用高效液相色譜儀測定供試菌株干燥子實體中17種氨基酸含量。

1.4.3 重金屬含量

依據 GB 5009.268-2016食品中多元素的測定檢測供試菌株干燥子實體中重金屬鉛、鎘的含量。

1.5 數據統計

使用WPS 2019進行數據整理和圖形繪制，利用SPSS 24軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同配方對玉木耳菌絲生長的影響

不同配方對玉木耳菌絲生長的影響見圖1。

圖1 不同配方的菌絲生長速度Fig.1 Mycelial growth of different formulations

由圖1所示，3個配方的菌絲生長速度具有顯著性差異（P＜0.05），菌絲生長速度大小為配方2＞配方3＞CK＞配方1，配方2的菌絲生長速度最快，為7.50 mm·d-1，高于CK的菌絲生長速度6.85 mm·d-1。配方1的菌絲生長速度最慢，為5.93 mm·d-1，且低于CK。由此可見，80%楊樹木屑作主料對玉木耳的菌絲生長具有促進作用。

2.2 不同配方干耳片營養成分分析

2.2.1 常規營養成分

4種配方培養料栽培玉木耳的總糖、粗脂肪、粗蛋白和粗纖維測定結果見表1。

表1 不同配方干耳營養成分含量Tab.1 Main nutrient contents of different formulations

由表1可以看出，3種不同的木屑對玉木耳的營養成分含量的影響具有一定的差異性，櫟樹木屑（配方3） 栽培玉木耳的總糖含量最高，明顯高于CK，楊樹木屑和CK無明顯差異，桉樹木屑配方對總糖含量的效果最差。楊樹和櫟樹木屑栽培玉木耳的粗脂肪含量與CK無明顯差異，只有桉樹木屑栽培玉木耳的粗脂肪含量稍高，說明在促進玉木耳粗脂肪含量方面，3種木屑與傳統的雜木屑栽培基質效果相當。在粗蛋白含量方面，楊樹木屑栽培玉木耳的粗蛋白含量最高，為73.59%，比CK高1.18%，桉樹和櫟樹木屑栽培玉木耳的粗蛋白含量較低，且均低于CK，說明楊樹木屑作為培養基能夠栽培出高蛋白質含量的玉木耳。楊樹木屑栽培玉木耳的粗纖維含量與CK無明顯差異，其中，桉樹木屑栽培玉木耳的粗纖維含量最低，僅為29.32%。從以上4種常規營養成分分析結果可以看出，玉木耳主要營養成分除總糖含量外，配方2即楊樹木屑作培養料栽培玉木耳時，各項營養成分含量均最高，說明培養料的正確選擇對玉木耳干耳片營養價值的具有很大的影響。

2.2.2 氨基酸種類和含量

食用菌中含有多種氨基酸，約占干品重量的0.2%～3.6%[10]。通過高效液相色譜儀對3種培養料栽培的玉木耳干耳片進行氨基酸的檢測結果見表2。

由表2可知，共檢測出17種氨基酸含量，包括8種必須氨基酸和9種非必須氨基酸。在4個配方中，配方1的谷氨酸和半光氨酸的含量最高，丙氨酸、絲氨酸和精氨酸的酸含量最低；配方2中除了絲氨酸、谷氨酸和半胱氨酸3種氨基酸外，其余14種氨基酸在4個配方中含量均高于其他3個配方，且氨基酸總含量顯著高于其他配方，說明楊樹木屑對玉木耳的氨基酸含量的增加具有一定的促進作用。配方3除了脯氨酸、丙氨酸、絲氨酸和精氨酸之外，其余10種氨基酸含量在4個配方中均最低，且低于CK，說明櫟樹木屑不利于玉木耳氨基酸含量的增加。4個配方的氨基酸總含量為配方2＞CK＞配方1＞配方3，其中必須氨基酸總含量為配方2＞配方1＞CK＞配方3，非必須氨基酸總含量為配方2＞CK＞配方1＞配方3，說明楊樹木屑代替CK栽培玉木耳能夠提高其氨基酸含量。

表2 不同配方干耳氨基酸含量Tab.2 Contents of amino acid of different formulations

2.3 不同配方干耳片重金屬含量

根據GB 2762-2017食品安全國家標準食品中污染物限量中的規定，食品中鉛的限量為1.0 mg·kg-1，鎘的限量為0.5 mg·kg-1[11]；根據 NY 749-2012綠色食品食用菌的規定，綠色食用菌的鉛限量值為1.0 mg·kg-1，鎘的限量為 0.5 mg·kg-1[12]。3 種木屑栽培玉木耳的重金屬鉛、鎘含量的檢測結果見表3。

由表3可知，用3種木屑栽培玉木耳的鉛、鎘含量符合國家食品安全標準，3種培養料栽培玉木耳的鉛含量排序為桉樹木屑＞櫟樹木屑＞CK＞楊樹木屑，鎘含量排序為桉樹木屑＞楊樹木屑＞櫟樹木屑＞CK，雖然3種培養料中均檢測出鉛、鎘的存在，但含量均低，都符合國家限量的標準，符合綠色食品（食用菌）的要求。

表3 不同培養料栽培玉木耳的重金屬含量比較Tab.3 Comparative analysis on heavy metal content of Auricularia cornea(Yumuer)cultured with different mediums

3 討論

栽培原料是食用菌栽培過程中的重要部分，原料的正確選擇影響著食用菌生產的安全和質量。以目前食用菌傳統栽培原料緊缺和廢棄木屑污染環境為前提，用木材加工后產生的桉樹木屑、楊樹木屑和櫟樹木屑為主栽培料，傳統雜木屑培養料為對照，分析栽培玉木耳的總糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纖維和氨基酸營養成分的差異。結果表明，不同木屑培養料栽培玉木耳的營養成分存在明顯差異，楊樹木屑栽培玉木耳時，除了總糖含量略低于櫟樹木屑，粗脂肪、粗蛋白和粗纖維含量在4個配方中均最高，氨基酸總含量、必需氨基酸總含量和非必需氨基酸總含量均顯著高于其他配方，說明楊樹木屑對促進玉木耳的營養品質方面效果最佳；櫟樹木屑栽培玉木耳除了總糖含量高于楊樹木屑，粗脂肪、粗蛋白和粗纖維含量均低于楊樹木屑，高于桉樹木屑，與CK配方存在明顯差異，氨基酸含量在4個配方中最低；桉樹木屑栽培玉木耳的總糖粗脂肪、粗蛋白和粗纖維含量顯著低于其他配方，但氨基酸含量高于配方3，可能的原因是桉樹木屑的成分以木質素為主，本身氮含量不高[13]，全氮含量僅為0.143%[14]，且材質疏松，營養不足[15]。

隨著人們對健康和食品安全問題的日益重視，在使用廢棄木屑作為基質原料栽培食用菌時，除對其利用的可行性進行研究外，還需注意其栽培食用菌的安全問題。栽培原料的來源是引起重金屬污染的重要因素之一，以桉樹木屑、楊樹木屑和櫟樹木屑栽培玉木耳，其干耳片含有的鉛、鎘含量均未超出綠色食品食用菌的規定，符合食用菌中污染物限量的標準，說明3種木屑作為基質原料栽培的玉木耳安全可食用。

通過利用3種木屑為基質原料栽培玉木耳，并對其營養成分和重金屬鉛、鎘含量的分析表明，不同木屑對營養成分和重金屬含量影響不同，需要以實際生產目的為前提，選擇合理的栽培原料，并有針對性地改善栽培食用菌的營養品質，生產出符合實際需要且質量安全的食用菌產品。