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(shí)體產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：甘蔗渣替代棉籽殼20%處理草菇子實(shí)體產(chǎn)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(dá)到顯著性水平；與其他處理相比，20%替代處理草菇子實(shí)體中氨基酸總量提高15.81%～19.33%；20%替代處理的草菇子實(shí)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(yǎng)價(jià)值。

關(guān)鍵詞 草菇；甘蔗渣；氨基酸；回歸分析

中圖分類號 S646.13 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhì)、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(zhì)及多糖和核酸等，還具有高活性的大分子物質(zhì)，而且具有醫(yī)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(yīng)用基礎(chǔ)研究主要集中在構(gòu)建草菇的分子生物學(xué)標(biāo)記、運(yùn)用分子標(biāo)記技術(shù)對草菇進(jìn)行菌株鑒定和一些栽培技術(shù)及多糖的提取等方面[2-4]，而在實(shí)用技術(shù)方面諸如優(yōu)化栽培料組合物以及加入有益菌發(fā)酵來提高草菇子實(shí)體產(chǎn)量和質(zhì)量的研究也有相應(yīng)的報(bào)道。但對擴(kuò)大或替代稻草等主栽原料的增產(chǎn)潛力與提高品質(zhì)的效應(yīng)及其營養(yǎng)評價(jià)則少見報(bào)道。尤其是中國南方區(qū)域甘蔗渣作為制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)品或廢棄物，其如何高效循環(huán)利用也越來越受到關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國每年甘蔗的種植面積120萬hm2，每年產(chǎn)生的甘蔗渣約800萬t，但如何多途徑循環(huán)利用無疑是農(nóng)業(yè)減排增效的一個(gè)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(dāng)統(tǒng)一添加稻草、麩皮、牛糞等配制成不同栽培料組合進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，就甘蔗渣對草菇的產(chǎn)量效應(yīng)及其對品質(zhì)的影響進(jìn)行研究，以期為栽培產(chǎn)量高和品質(zhì)優(yōu)的草菇優(yōu)化栽培以及甘蔗渣的高效循環(huán)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種為草菇3號，由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌開發(fā)應(yīng)用研究中心提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)處理 試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)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(yù)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(nèi)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(jīng)10 h以上后翻堆。翻堆后料溫又達(dá)65 ℃，再經(jīng)10 h以上可上床播種。每處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)0.55 m2，培養(yǎng)料用量為7.5 kg/m2（干重），床栽。菌絲培養(yǎng)溫度為29～30 ℃，出菇溫度為27～28 ℃，其他管理按常規(guī)。

1.2.2 測定方法 樣品制備方法：草菇子實(shí)體未開傘時(shí)采收，經(jīng)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(fā)射光譜儀（ICP-AES） 測定[7]。

1.2.3 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)處理應(yīng)用Excel 2003和DPS7.05軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蔗渣替代量的培養(yǎng)料對草菇產(chǎn)量的影響

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

2.2 不同蔗渣替代量的培養(yǎng)料對草菇子實(shí)體氨基酸含量的影響

從表3可見，不同比例蔗渣的培養(yǎng)料對草菇子實(shí)體氨基酸含量有影響。測定草菇子實(shí)體的17個(gè)種類氨基酸含量，B3處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)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(gè)處理間差異均達(dá)極顯著水平。此外，B3處理的草菇子實(shí)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(dá)極顯著水平。

由表3的氨基酸測定數(shù)據(jù)計(jì)算出各類氨基酸總量（表4）結(jié)果表明，B3處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)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(dá)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(dá)極顯著水平，說明B3處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)體中的各類氨基酸指標(biāo)優(yōu)于其他處理。

2.3 不同蔗渣替代量的培養(yǎng)料對草菇子實(shí)體蛋白營養(yǎng)價(jià)值的影響

營養(yǎng)學(xué)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(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。食品中必需氨基酸總量應(yīng)達(dá)到40%左右，且E/N的比值應(yīng)在0.6以上。由表5可知，B3處理栽培的草菇子實(shí)體中必需氨基酸含量不僅高于其他處理，而且營養(yǎng)指標(biāo)均高于FAO/WHO的指標(biāo)，說明B3處理的培養(yǎng)料栽培的草菇蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值不僅優(yōu)于其他處理，而且營養(yǎng)指標(biāo)超過了國際上規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)達(dá)到FAO/WHO的指標(biāo)。

由表6得出，B3處理培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)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?yàn)锽6、B5、B3、B4、B1、B2，且均低于α-酪蛋白和卵清蛋白。食用菌蛋白質(zhì)含量的高低是決定其營養(yǎng)價(jià)值的一個(gè)指標(biāo)，組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)量及它們彼此間的比例則是食用菌蛋白質(zhì)的質(zhì)量指標(biāo)。由此可知，B3處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)體蛋白質(zhì)質(zhì)量優(yōu)于其他處理。

從表7可見，6個(gè)處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)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(yǎng)料對草菇子實(shí)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(shí)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(shí)體中鉀含量呈現(xiàn)相反的趨勢。圖1為培養(yǎng)料中添加不同比例蔗渣與栽培草菇子實(shí)體常量元素含量的相關(guān)系數(shù)和回歸方程圖。為了便于表達(dá)和相互比較，通常根據(jù)相關(guān)系數(shù)絕對值的大小劃分其相關(guān)程度，即l>[r]>0.66表示高度相關(guān)性；0.66>[r]>0.33表示中度相關(guān)性；0.33>[r]>0表示弱相關(guān)性。由此可知，培養(yǎng)料中添加的蔗渣比例與草菇子實(shí)體中Ca、Mg含量之間呈高度的負(fù)相關(guān)，培養(yǎng)料中蔗渣替代量越多則草菇子實(shí)體中的常量元素含量越少，而與K呈高度正相關(guān)性。

2.5 不同蔗渣替代量的培養(yǎng)料對草菇子實(shí)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(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)體中的微量元素Fe、Mn含量與蔗渣的替代量呈高度負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為-0.94、-0.97，這說明了隨著培養(yǎng)料中蔗渣替代比例的增加，其栽培的草菇子實(shí)體中Fe、Mn含量不斷下降；而對于微量元素Zn而言，其規(guī)律恰恰相反，草菇子實(shí)體中的微量元素Zn含量與培養(yǎng)料中蔗渣替代量呈高度正相關(guān)，替代比例越大則子實(shí)體中Zn含量越多。

2.6 不同蔗渣替代量的培養(yǎng)料對草菇子實(shí)體重金屬元素含量的影響

根據(jù)圖3回歸方程圖可知，不同處理的培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)體中重金屬元素Cu、Cd含量與蔗渣的替代量呈高度負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為-0.94、-0.96，這說明不同處理培養(yǎng)料栽培的草菇子實(shí)體中Cu、Cd含量隨著培養(yǎng)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(yǎng)料中蔗渣替代量增加而草菇中重金屬元素減少的趨勢應(yīng)是實(shí)際生產(chǎn)中蔗渣利用的一個(gè)有利因素之一。

3 討論與結(jié)論

優(yōu)化培養(yǎng)料栽培食用菌研究已成為發(fā)展食用菌產(chǎn)業(yè)的新課題。尤其是在循環(huán)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展背景下，利用價(jià)格低廉農(nóng)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(shí)又可解決農(nóng)牧廢棄物污染問題。甘蔗渣是制糖工業(yè)的主要副產(chǎn)品，是一種重要的可再生生物質(zhì)資源，其成分以纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素為主，可作為食用菌栽培原料予以合理開發(fā)[8]，以求生產(chǎn)更多優(yōu)質(zhì)菇類產(chǎn)品。本研究中，B3處理栽培料組合物栽培的草菇子實(shí)體的產(chǎn)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(zhì)提升。孫英華等[9]的研究結(jié)果表明，甘蔗渣基質(zhì)栽培的猴頭菌子實(shí)體必需氨基酸所占的比例提高了20.3%。本研究結(jié)果也表明，不同甘蔗渣栽培組合處理草菇子實(shí)體中必需氨基酸占氨基酸總量的比例均高于常規(guī)栽培配方，這與孫英華等的結(jié)果相一致。

氨基酸測定與比較結(jié)果表明，甘蔗渣替代量為20%處理草菇子實(shí)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(shí)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(nóng)產(chǎn)品。具報(bào)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(diào)而致病[10]。因此，設(shè)計(jì)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常化，可以達(dá)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(shí)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(fā)相關(guān)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(zhì)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(zhì)元素含量進(jìn)行了測定，結(jié)果表明，功能礦質(zhì)元素Mg、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn含量均衡，有害礦質(zhì)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著甘蔗渣替代量的增加，草菇子實(shí)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(chǎn)生傷害，但從保證礦質(zhì)元素均衡的角度來講，本研究認(rèn)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(shí)體的氨基酸含量蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值有差別，但栽培料組合物成分影響草菇子實(shí)體氨基酸生成的機(jī)理尚有待進(jìn)一步研究，以期通過栽培料成分優(yōu)化組合進(jìn)一步提高氨基酸品質(zhì)，充分發(fā)揮草菇作為優(yōu)質(zhì)食品的功效。

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