王宇，李晗，高景，高思，齊智利

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，武漢 430070）

據(jù)中國(guó)食用菌統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)菌糠產(chǎn)量在2010年就已經(jīng)突破3 000萬(wàn)t，而到了2017年，僅是湖北省產(chǎn)生的菌糠就超過(guò)了500萬(wàn)t。雖然我國(guó)每年都有大量菌糠作為食用菌的副產(chǎn)物產(chǎn)生，但只有少部分能被合理利用[1]。焚燒菌糠會(huì)造成空氣污染[2]，露天堆積又容易滋生致病菌污染土壤和水源[3]。因此如何對(duì)菌糠進(jìn)行無(wú)害化處理，做到變廢為寶成為當(dāng)下熱門(mén)課題。

目前國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果顯示，廢棄菌糠的合理利用途徑主要有制作有機(jī)肥料[4]、沼氣池原料[5]、土壤改良修復(fù)[6]、制作生物質(zhì)燃料[7]、制作畜禽飼料[8]等，其中以畜禽飼料制作途徑研究時(shí)間最長(zhǎng)，應(yīng)用最廣。

1 菌糠的定義及其理化性質(zhì)

1.1 食用菌菌糠

食用菌菌糠是食用菌生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物，由于不同食用菌生長(zhǎng)所需的培養(yǎng)基組成不同，菌糠的成分組成也有較大的差異[9]（表1）。一般來(lái)說(shuō)，菌糠不僅是廢棄的食用菌培養(yǎng)基，還包括部分采摘后殘留的食用菌菌絲[10]。

表1 常規(guī)菌糠的原料組成

1.2 菌糠理化性質(zhì)

因受培養(yǎng)基原料的影響，菌糠的顏色和粒徑大小并不固定，質(zhì)地疏松形似泥土。菌糠有機(jī)質(zhì)可占40%～60%，含水率30%～50%，pH接近中性（6.0～8.0），C/N比在30∶1以下[11]。菌糠疏松的質(zhì)地有利于保持營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分不流失，再加上較高的有機(jī)質(zhì)含量，為其資源化利用提供了基礎(chǔ)。適宜的C/N比是為了保證培養(yǎng)食用菌的生物固氮作用順利進(jìn)行，有研究顯示C/N比超過(guò)30∶1時(shí)，微生物的生物固氮作用受到抑制[12]。菌糠多顯中性，含水量較高，再加上含有未收割干凈的菌絲體，很容易滋生細(xì)菌。

1.3 菌糠的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

食用菌的生物固氮作用和酶解作用會(huì)使培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值產(chǎn)生很大變化。培養(yǎng)基本身因?yàn)榇值鞍住⒋种竞康?，粗纖維含量很高，再加上適口性較差而不能作為畜禽飼料使用。培養(yǎng)食用菌后，培養(yǎng)基中大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被食用菌吸收，其中約2/3被食用菌自身利用，剩余部分會(huì)被儲(chǔ)存到菌糠中[10]。經(jīng)過(guò)食用菌的生物固氮作用和酶的降解作用后，粗蛋白、粗脂肪含量會(huì)有所升高，而粗纖維含量會(huì)顯著下降。有研究對(duì)杏鮑菇栽培前后進(jìn)行電鏡掃描分析，掃描結(jié)果如圖1所示，可以看出未經(jīng)食用菌栽培的培養(yǎng)基呈致密結(jié)構(gòu)，而經(jīng)過(guò)杏鮑菇栽培后的菌糠表面出現(xiàn)了很多微觀孔洞、溝壑和褶皺[13]。這說(shuō)明食用菌的酶解作用會(huì)使部分木質(zhì)素降解，增大菌糠表面的吸附面積，使其更容易被消化吸收。菌糠的營(yíng)養(yǎng)特性受食用菌種類(lèi)影響，常見(jiàn)菌糠的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2[14]。

表2 常見(jiàn)菌糠常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分 單位：%

圖1 杏鮑菇菌糠的掃描電鏡照片

2 菌糠飼料

2.1 普通菌糠飼料

普通菌糠飼料是將廢棄菌糠干燥粉碎過(guò)篩后制成的飼料，在畜禽生產(chǎn)中得到了一定應(yīng)用。李浩波等用平菇菌糠代替10%～30%日糧，發(fā)現(xiàn)使用菌糠飼料能降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益[15]。潘軍等用白靈菇菌糠代替20%～60%麥秸，發(fā)現(xiàn)其對(duì)肉牛采食量和日增重有促進(jìn)作用[16]。姜殿文等用金針菇菌糠代替15%精料，試驗(yàn)結(jié)果肉牛日增重增加，飼料成本降低[17]。但相關(guān)研究顯示，普通菌糠飼料雖然經(jīng)過(guò)了食用菌的生物固氮作用和酶解作用，可是飼料中還是含有許多難以被畜禽消化吸收的纖維素和抗?fàn)I養(yǎng)因子，而且由于菌糠中含有少量菌絲體，再加上其顯中性，含水量較高，所以容易發(fā)生霉變，不易長(zhǎng)期保存利用。

2.2 菌糠發(fā)酵飼料

菌糠發(fā)酵飼料是在普通發(fā)酵飼料的基礎(chǔ)上添加復(fù)合菌和酶制劑經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的發(fā)酵料。田娟等發(fā)現(xiàn)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵后的菌糠營(yíng)養(yǎng)水平顯著提升，和普通菌糠飼料相比，菌糠發(fā)酵料更有成為畜禽飼料的潛力[18]。馬純艷等研究發(fā)現(xiàn)接種熱帶假絲酵母后的菌糠粗蛋白含量顯著增加[19]。李志香等報(bào)道，經(jīng)過(guò)大型真菌和酵母菌的發(fā)酵處理后，菌糠發(fā)酵料的粗蛋白含量會(huì)升高到20%以上[20]。菌糠發(fā)酵飼料的相關(guān)研究顯示，微生物發(fā)酵會(huì)進(jìn)一步降解菌糠中的纖維素等難以利用的成分，提高其粗蛋白含量并降低pH值，使菌糠在具有更高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)又延長(zhǎng)了保存時(shí)間。

3 菌糠飼料在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 對(duì)肉牛生產(chǎn)性能的影響

有研究結(jié)果顯示，菌糠的適口性和一般飼料相似，飼喂菌糠并不會(huì)降低肉牛生產(chǎn)性能，反而對(duì)日增重有促進(jìn)作用，進(jìn)而降低飼料成本，提高生產(chǎn)效益[21,22]。但也有研究顯示，在肉牛日糧中過(guò)量使用菌糠會(huì)降低采食量，進(jìn)而影響日增重。Adamovic等發(fā)現(xiàn)用平菇菌糠代替17%日糧時(shí)肉牛日增重顯著降低。該試驗(yàn)的前期研究還發(fā)現(xiàn)隨著菌糠替代日糧比例的增加，采食量有降低的趨勢(shì)，當(dāng)替代量超過(guò)17%時(shí)，肉牛會(huì)停止采食[23]。

與普通菌糠飼料相似，使用菌糠發(fā)酵飼料也可降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。劉玉等用發(fā)酵菌糠分別替代17%～29%精料飼喂西雜公牛，結(jié)果顯示與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的日增重都出現(xiàn)了不顯著的下降。但由于降低了飼料成本，用菌糠代替23%精料時(shí)經(jīng)濟(jì)效益比對(duì)照組高16.11%[24]。Shinekhuu等用發(fā)酵金針菇菌糠替代部分稻草飼喂韓牛，結(jié)果對(duì)日增重沒(méi)有顯著影響[25]。Kim等用發(fā)酵杏鮑菇菌糠替代50%日糧后發(fā)現(xiàn)對(duì)韓牛的生長(zhǎng)性能、胴體品質(zhì)沒(méi)有顯著影響，但可以顯著降低成本[26]。

3.2 對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

菌糠飼料對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響主要體現(xiàn)在產(chǎn)奶量、高產(chǎn)時(shí)間和乳品質(zhì)等方面。研究結(jié)果顯示，用菌糠替代部分精料或粗料并不會(huì)對(duì)奶牛生產(chǎn)性能產(chǎn)生顯著影響，但會(huì)使飼料成本降低，進(jìn)而提高經(jīng)濟(jì)效益。徐延生等[27]用平菇菌糠代替5%～10%精料飼喂荷斯坦牛，齊永玲等[28]用菌糠代替40%苜蓿干草（總量2.5kg）飼喂荷斯坦牛，結(jié)果顯示對(duì)產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)都沒(méi)有顯著影響，且都提高了經(jīng)濟(jì)效益。還有研究結(jié)果顯示菌糠飼料有延長(zhǎng)奶牛高產(chǎn)時(shí)間的作用[29～31]。

對(duì)菌糠在奶牛日糧中最佳添加比例的研究顯示，添加量為精料的5%～12.5%時(shí)效果較佳。趙華等分別用平菇菌糠代替5%、10%和15%的精料飼喂德系荷斯坦牛，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，5%和10%替代組的產(chǎn)奶量沒(méi)有顯著變化但經(jīng)濟(jì)效益增加，而15%替代組產(chǎn)奶量下降6%（P＜0.05）[32]。劉多才用1～3kg的發(fā)酵菌糠等量替代精料，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)下降（P＞0.05），精料中添加12.5%～25%發(fā)酵菌糠的經(jīng)濟(jì)效益高于對(duì)照組，而37.5%添加組低于對(duì)照組[33]。劉志芳等用1～3kg杏鮑菇菌糠等量替代精料，結(jié)果顯示在精料中添加菌糠低于22%時(shí)不會(huì)對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能和經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生顯著影響[34]。

3.3 對(duì)瘤胃發(fā)酵的影響

菌糠飼料對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵的影響主要體現(xiàn)在瘤胃pH值、揮發(fā)性脂肪酸、氨態(tài)氮等方面。瘤胃pH值是反映瘤胃環(huán)境的重要指標(biāo)，能影響揮發(fā)性脂肪酸的組成。揮發(fā)性脂肪酸在反芻動(dòng)物體內(nèi)最基本的作用是提供能源[35]。瘤胃微生物能將底物發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，而揮發(fā)性脂肪酸可以進(jìn)行一系列生物合成和能量代謝[36]。乙酸能通過(guò)檸檬酸循環(huán)參與脂肪酸的合成或?yàn)榉雌c動(dòng)物提供能源[37]，丙酸能通過(guò)糖異生作用供能，而丁酸在很多情況下會(huì)被首先利用[38]。

鄧思川等用人工瘤胃法對(duì)不同處理的真姬菇菌糠進(jìn)行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)菌糠飼料對(duì)瘤胃pH值沒(méi)有顯著影響[39]。張瑩瑩用菌糠飼料替代全部日糧飼喂晉南瘺管牛，結(jié)果顯示試驗(yàn)組瘤胃液pH值、氨態(tài)氮、總揮發(fā)性脂肪酸等指標(biāo)都顯著低于對(duì)照組。試驗(yàn)組牛瘤胃液纖維酶、蛋白酶和淀粉酶活性均有不同程度降低，其中淀粉酶活性顯著降低[40]。陳坤明用香菇菌糠分別替代3%、7%、10%精料飼喂安格斯牛，發(fā)現(xiàn)菌糠的使用對(duì)瘤胃pH值沒(méi)有顯著影響。和對(duì)照組相比，7%和10%替代組的總揮發(fā)性脂肪酸含量以及乙酸和丁酸含量顯著增加，丙酸有增加的趨勢(shì)，但并不顯著[41]。

3.4 對(duì)免疫功能的影響

潘軍用菌糠分別替代20%、40%、60%麥秸飼喂肉牛，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，三個(gè)試驗(yàn)組的白細(xì)胞數(shù)都有不同程度的降低，20%和40%替代組達(dá)到了顯著水平，但仍處于正常范圍之內(nèi)[42]。而對(duì)血漿生化指標(biāo)的測(cè)定發(fā)現(xiàn)，40%和60%替代組的總膽固醇在試驗(yàn)45d和60d顯著高于對(duì)照組[43]。說(shuō)明飼喂菌糠對(duì)肉牛免疫功能沒(méi)有負(fù)面影響。齊永玲等[28]用菌糠代替40%苜蓿干草（總量2.5kg）飼喂荷斯坦牛，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組血清膽固醇升高12.75%，尿素氮升高10.81%，都達(dá)到顯著水平，谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶分別升高4.60%和3.05%，但差異不顯著。谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶都可以在一定程度上反映肝臟功能，試驗(yàn)組兩種酶的含量雖有上升趨勢(shì)但也沒(méi)超過(guò)正常范圍，說(shuō)明用菌糠飼料不會(huì)對(duì)奶牛的免疫力和肝臟功能造成不利影響。魏濤分別用發(fā)酵前后的杏鮑菇菌糠替代30%精料飼喂日本和牛，發(fā)現(xiàn)兩種飼料都不會(huì)對(duì)血液生化指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響，而飼喂發(fā)酵菌糠還會(huì)使總蛋白顯著增加。試驗(yàn)說(shuō)明飼喂杏鮑菇菌糠不會(huì)損傷肉牛免疫功能，而且發(fā)酵后的杏鮑菇菌糠還能提高肉牛免疫力[44]。

4 菌糠飼料的發(fā)展前景

大量研究顯示菌糠及其發(fā)酵產(chǎn)品不僅不會(huì)對(duì)反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能、瘤胃發(fā)酵和免疫功能產(chǎn)生不利影響，還能降低飼料成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，可以作為反芻動(dòng)物飼料使用。但在目前的反芻動(dòng)物生產(chǎn)實(shí)踐中，菌糠飼料還沒(méi)有得到大規(guī)模推廣應(yīng)用。現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急，就是做到菌糠飼料的規(guī)范化生產(chǎn)，對(duì)不同品種菌糠飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)定并確定其在反芻動(dòng)物不同階段飼料中的最佳添加方式和添加比例，以實(shí)現(xiàn)菌糠飼料在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的大規(guī)模推廣應(yīng)用。