吳 英,高億波,馬紫英,謝偉忠,葉烘華,劉春燕,邱仕奇,黃茂俊,喻曉明,許少嫦,莫美華,*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學食品學院,廣東廣州 510642; 2.廣東省林業(yè)有害生物防治檢疫管理辦公室,廣東廣州 510173; 3.中國科學院微生物研究所,北京 100101)

巨大口蘑(Tricholomagigantean),隸屬于白蘑科(Tricholomataceae)口蘑屬(Tricholoma)的一種珍稀食用菌[1]。其子實體營養(yǎng)豐富,且有抗腫瘤、抗氧化、降血壓、抑制細菌、真菌、病毒等功能[2-4]。近年來,許多學者研究了其高產(chǎn)栽培技術,并探索了新材料如麥秸、玉米芯、羽葉決明、豆秸、金針菇廢料、木薯稈及木薯酒精渣、椰子殼等在其栽培中的應用[5-7]。丁智權、李碧瓊等研究了金福菇的高產(chǎn)栽培技術,生物轉化率為80%～100%[8-9]。Prakasam等用稻草栽培巨大口蘑,生物學效率達164%～174%[10]。王元忠等用菜籽皮栽培口蘑,其鮮菇產(chǎn)量、粗蛋白含量均有提高[11]。毛小偉等研究了金針菇菌糠栽培金福菇,生物轉化率為65%～95%[12]。這說明巨大口蘑基質廣泛、生物轉化率高,是解決生物廢棄物污染的好幫手。

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)為菊科假澤蘭屬植物,原產(chǎn)中、南美洲,現(xiàn)已廣泛侵入西非、東南亞、太平洋島嶼、澳洲等地。薇甘菊可攀緣纏繞其它喬灌木,重壓冠頂,阻礙光合作用,抑制生長,導致死亡,因此,被認為是世界最具危害性十大惡性入侵雜草之一[13-14]。目前其主要防治方法有人工清除、化學防治、種群競爭和生物防治[15-16]。人工清除費時費工,且容易復發(fā)[17]?；瘜W防治會帶來環(huán)境污染[18-19]。種群競爭要選好物種和掌握時機[15]。生物防治最安全有效,但需選好天敵,且天敵要能定殖[20-21]。因此尋找新防治方法顯得尤為迫切。

為了防止人工或機械采集的薇甘菊復發(fā)或杜絕其燃燒帶來的大氣污染,本實驗測定了薇甘菊營養(yǎng)成分,據(jù)此設計了不同培養(yǎng)基配方進行巨大口蘑栽培,并對栽培的蘑菇營養(yǎng)成分進行了測定,以探索利用薇甘菊栽培巨大口蘑的可行性,為薇甘菊進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù),也為其綜合防治提供新方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.) 由廣東省林業(yè)有害生物防治檢疫管理辦公室提供。用于栽培巨大口蘑的薇甘菊切成2～3 cm小段,自然曬干,貯藏備用;巨大口蘑 為華南農(nóng)業(yè)大學食品學院應用真菌實驗室分離、鑒定、保藏菌種,菌株號為SCAU1,商品名為金鞭口蘑。由莫美華教授等分離鑒定,其ITS序列提交至GenBank序列號為JX041888。該菇營養(yǎng)豐富、味道鮮美、產(chǎn)量高、耐貯藏,畝產(chǎn)3000～5000公斤,生物轉化率100%～120%,12 ℃,90%～95% RH貯藏30 d不變色,不變味;磷酸二氫鉀(KH2PO4)、無水碳酸鈉、輕質碳酸鈣(CaCO3)、苯酚、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硫酸鉀、硼酸等試劑 廣州化學試劑廠,均為分析純;濃鹽酸、硝酸、高氯酸 廣州東紅化工廠,均為分析純;甲基紅 購于公私合營新中化學廠,均為分析純;溴甲酚綠 購于天津天津市大茂化學試劑廠生產(chǎn),均為分析純;硫酸鎂(MgSO4) 購于天津福晨試劑廠,均為化學純;酵母粉 安琪酵母有限公司產(chǎn)品,食品級;葡萄糖 廣州偉伯化工有限公司產(chǎn)品,為分析純;無水硫酸銅 天津中信凱泰化工有限公司產(chǎn)品,為分析純;鄰苯二甲酸氫鉀、乙醇、乙醚 天津市瑞金特化學有限公司產(chǎn)品,均為分析純。

5810R型高速冷凍離心機 德國Eppendorf;PB-10型pH計 德國賽多利斯;Kjeltec2200型凱氏定氮儀 瑞典FOSS;101-3型電熱鼓風干燥箱 上海錦屏儀器儀表有限公司;SW-CJ-ID型超凈工作臺 蘇州凈化設備有限公司;LRH-150型生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學儀器有限公司;UV-1100型紫外可見分光光度計 上海美普達儀器有限公司;DSX-280A/LDZX-40型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;YDH-806EB型超聲波加濕器 廣州市東奧電氣有限公司;SX-2.5-10型箱式電阻爐 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;UV-754型分光光度計 上海精密科學儀器有限公司;YB-500A型中藥粉碎機 上海利箭機械有限公司;SXZ-4-10型消化爐(馬弗爐) 上海實驗儀器總廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 薇甘菊栽培巨大蘑實驗流程 薇甘菊采集→干燥→營養(yǎng)成分測定→設計配方→菌種活化→原種制備→菌棒制備→出菇→采收→干燥→營養(yǎng)成分測定。

1.2.2 菌種活化及原種制備 在超凈工作臺內,將接種鉤用酒精燈火焰滅菌,冷卻后,從保種的母種試管中挑取一小塊菌絲塊接于PDA平板培養(yǎng)基中間,用保鮮膜密封,倒置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10～14 d,以便活化菌種。選擇未發(fā)芽、無霉變、無蟲蛀、顆粒飽滿、大小均勻的麥粒作培養(yǎng)料，用水洗去麥粒表面污物、雜質后,浸泡24 h,每隔6～8 h換一次清水,直至麥粒充分吸水膨脹后,在鍋內煮,保持水微沸,待麥粒全部變色,顆粒中間無白心(但不要煮爛)時撈出,晾干水分至沒有水滴出。在麥粒中加入0.5%酵母粉、0.3%蛋白胨、0.1% KH2PO4、0.1% MgSO4、1%石灰(上述百分比均為總質量的百分比),混合均勻,分裝于三角瓶中,121 ℃滅菌2 h[21]。待麥粒冷卻后,接入活化的菌種。

1.2.3 栽培種及菌棒制備 菌棒制備方法參考李志生等[22]。制備菌棒的培養(yǎng)基配方是在原來優(yōu)化的蔗渣培養(yǎng)基基礎上,根據(jù)巨大口蘑對培養(yǎng)料碳氮比需求和薇甘菊營養(yǎng)成分測定結果,用薇甘菊替換蔗渣,設計三個不同的替換比例,并以蔗渣配方為對照,進行巨大口蘑的初步栽培實驗。設計的配方成分含量如下:

配方1:薇甘菊 20%,蔗渣 40%,棉籽殼30%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方2:薇甘菊40%,蔗渣 20%,棉籽殼30%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方3:薇甘菊60%,棉籽殼30%,酵母粉0.5%,麩皮8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,1.5%石灰;配方4:蔗渣 60%,棉籽殼 30%,麩皮 8%,CaCO30.2%,MgSO40.1%,KH2PO40.3%,石灰 1.5%。

1.2.4 出菇及采收 栽培出菇參考丁智權[8]、李碧瓊等[9]和韋仕巖[23]的方法。待子實體達到商業(yè)成熟(即菌蓋開傘但邊緣還沒有上卷)時采收。

1.2.5 樣品制備 薇甘菊和巨大口蘑子實體采摘后,去除泥沙稱重,清洗干凈,晾干表面水分,切碎,50 ℃鼓風干燥6 h以上,待樣品干燥至恒重后,在干燥器內冷卻,粉碎,過60目篩,儲存在干燥器內備用。

1.2.6 主要營養(yǎng)成分測定 參考劉鳳枝[24]和楊月欣等[24]的方法[24-25]。新鮮薇甘菊水分含量測定采用重量法，將新鮮薇甘菊在50 ℃烘箱烘干至恒重測定其水分含量，其余營養(yǎng)成分測定采用50 ℃烘干至恒重的干品?；曳趾繙y定采用重量法；粗脂肪采用索氏提取法；總糖含量采用苯酚-硫酸法；粗纖維含量采用重量法；粗蛋白含量采用凱氏定氮法。

1.2.7 礦質元素的測定 采用原子吸收分光光度法(日本島津AA-6800型原子吸收分光光度計),參考劉鳳枝[24]的方法。

1.2.7.1 全磷的測定 采用硫酸-雙氧水消煮-釩鉬黃比色法,參考劉鳳枝的方法[24]。

1.2.7.2 全鉀的測定 采用硫酸-雙氧水消煮-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝的方法[24]。

1.2.7.3 全鈣、全鎂、全銅、全鋅、全鈉、全鐵、全錳的測定 采用干灰化-稀鹽酸溶解-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝[24]的方法。

1.2.7.4 全鎘、全鉛的測定 采用硝酸-高氯酸消煮-火焰原子吸收分光光度法,參考劉鳳枝[24]方法。

1.2.7.5 全汞的測定 冷原子吸收光譜法,根據(jù)《GB/T 5009.17-2003食品中總汞及有機汞的測定》[26]。

1.2.7.6 全砷的測定 銀鹽法,根據(jù)《GB/T5009.11-2003食品中總砷及無機砷的測定》[27]。

1.2.8 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析 所有實驗均設3個重復,數(shù)據(jù)采用軟件DPS v9.5進行分析,以Duncan新復極差法進行顯著性檢驗,實驗結果表述為平均值±標準差,p≤0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 薇甘菊營養(yǎng)成分測定結果

薇甘菊主要營養(yǎng)成分測定結果如表1。新鮮薇甘菊的水分含量為68.34%。每100 g薇甘菊干品中的總糖、粗纖維、粗脂肪、粗蛋白、灰分含量分別為0.13、18.94、0.09、1.40、15.71 g。除了張敏研究了薇甘菊的黃酮含量,發(fā)現(xiàn)葉中黃酮含量(10.62%)約為莖中含量(6.20%)的2倍[28],未見其它有關薇甘菊營養(yǎng)成分的研究報道。

表1 薇甘菊的主要營養(yǎng)成分Table 1 Main nutrition components of Mikania micrantha

2.2 薇甘菊栽培巨大口蘑初試結果

配方1、2、3、4 用于栽培巨大口蘑,菌絲生長率分別為1.6,2.1,3.7,4.0 mm/d,它們在p=0.05水平上差異顯著。配方1完成菌絲生長、原基形成和收獲的時間最長,其次是配方2,配方3和配方4所需時間較短,且兩者在p=0.05水平上差異不顯著(表 2),但是配方3上生長的菌絲更白更密,配方3和配方4的菌絲生長速度與肖興等(3.19～4.09 mm/d)的相當[21],比毛小偉的(3.20～3.55 mm/d)、劉月廉等(2.25～2.85 mm/d)、王元忠等(0.80～2.00 mm/d)的快[12,30]。三個薇甘菊配方的菌絲生長速度均比沈愛喜等(4.3～5.4 mm/d)的慢[29]。配方3 與配方4完成原基形成和收獲的時間(24～26 d)比李學明(33～38 d)、沈愛喜等(28～36 d)的快[31],與丁智權(25～37 d)的相同[8,29]。4個配方的產(chǎn)量分別為132.11,198.23,396.39,718.39 g/瓶,生物學效率分別為26.42%,39.65%,79.28%,143.68%,其中蔗渣配方產(chǎn)量最高,且它們之間差異顯著p=0.05(表3)。配方3和配方4的生物學效率比孟慶國等(50～60%)、劉克全(50%～70%)、陳成娣(50%)、巫秀珍栽培的(44%～52%)要高[5,32-34],與毛小偉等(65～95%)、王燦琴等(80%)的相當[12,35]。這些結果表明薇甘菊是栽培巨大口蘑的一個很好的材料。

表2 不同配方對巨大口蘑各階段生長的影響Table 2 Effects of different formulations on the growth of Tricholoma giganteum

表3 不同配方的有效菇蕾數(shù)和產(chǎn)量Table 3 Effective amount of mushroom buds and yield in different formulations

2.3 栽培的巨大口蘑營養(yǎng)成分測定結果

巨大口蘑主要營養(yǎng)成分測定結果如表4。配方4(蔗渣配方)栽培的巨大口蘑的總糖(15.77%)、粗纖維(21.40%)和灰分(8.20%)含量均高于3個薇甘菊配方,而粗脂肪(1.90%)和粗蛋白(27.52%)含量則低于3個薇甘菊配方,且差異顯著(p<0.05),這說明薇甘菊栽培的巨大口蘑營養(yǎng)更豐富。4個配方栽培的巨大口蘑的水分含量差異不顯著(p>0.05),介于88.76%～89.52%之間。三個薇甘菊配方栽培的巨大口蘑粗纖維含量(4.00%～6.90%)和灰分含量(5.88%～6.90%)與莫美華等報道的(5.52%、6.21%)相近;粗脂肪含量(3.03%～4.65%)和粗蛋白含量(30.08%～31.55%)均比莫美華等報道高(1.60%,15.55%)[36]。

表4 不同配方栽培的巨大口蘑子實體主要營養(yǎng)成分含量Table 4 Main nutrition components of Tricholoma giganteum cultivated with different formulations

三個薇甘菊配方栽培的巨大口蘑粗脂肪含量(3.03%～4.65%)高于王元忠報道的野生(2.26%)和栽培(2.91%)大白口蘑,灰分含量(5.88%～6.90%)與王元忠報道的野生(6.31%)和栽培(7.97%)大白口蘑接近,粗纖維(4.00%～6.90%)、粗蛋白(30.08%～31.55%)含量則均低于大白口蘑的(36.59%,35.28%)[37]。這說明不同材料栽培巨大口蘑和相同材料不同配比栽培的巨大口蘑營養(yǎng)成分上都有差異。

2.4 配方3與配方4礦質元素含量測定結果

由于是初步栽培實驗結果,蘑菇量較少,無法全部完成所有配方的礦質元素的測定,因此,只對配方3和配方4栽培的巨大口蘑的礦質元素含量進行了測定,結果如表5。配方4(蔗渣配方)的鉀(37447.5 mg/kg)、鈉(575.83 mg/kg)、鎂(1536.94 mg/kg)、鋅(83.38 mg/kg)含量顯著高于配方3(35513.77、406.92、882.49、69.26 mg/kg)(p<0.05),而配方3的鈣(497.07 mg/kg)、鐵(45.45 mg/kg)含量比配方4(97.12、39.43 mg/kg)高(p<0.05),結果表明薇甘菊栽培的巨大口蘑更有利于補鈣和補鐵。配方3測定的8種礦質元素中鈣含量(497.07 mg/kg)、鉀含量(35513.77、37447.5 mg/kg)比王元忠報道的大白口蘑鈣(178.00 mg/kg)、鉀(17654.40、204260.00 mg/kg)含量高,其他六種元素含量均低于王元忠報道的結果[37]。

表5 配方3與配方4礦質元素含量測定結果Table 5 Mineral elements contents in Tricholoma giganteum Fruit bodies cultivated with formula 3 and formula 4

2.5 配方3與配方4有害重金屬含量測定結果

由于產(chǎn)品量較少,因此,只對配方3和配方4栽培的巨大口蘑的有害重金屬含量進行了測定。配方4和配方3的有害重金屬含量沒有顯著差異(p>0.05)。除了有害重金屬汞微量超標以外,鉛、鎘、砷的含量均在限量標準以下(表6)[38-39]。汞超標的可能原因是原材料如蔗渣、薇甘菊、棉籽殼、麩皮中汞含量超標,也有可能是水或覆土材料中汞含量超標,具體原因需要進一步驗證。配方3和配方4砷含量(0.700、0.667 mg/kg)高于王元忠等檢測的巨大口蘑結果(0.087 mg/kg)和謝寶貴報道的金福菇(0.04 mg/kg)[40-41]。鉛含量(0.012、0.015 mg/kg)低于李濤等測定的巨大口蘑(4.30～13.2 mg/kg)[42]和謝寶貴報道的金福菇(0.19 mg/kg)。鎘含量(0.233、0.229 mg/kg)比謝寶貴報道的金福菇(0.29 mg/kg)低,而汞(0.225、0.210 mg/kg)則比謝寶貴報道的金福菇高(0.06 mg/kg)[41]。

表6 配方3與配方4栽培的巨大口蘑子實體有害金屬含量Table 6 Harmful metal content in fruiting body of Tricholoma giganteum cultured with formula 3 and formula 4

3 結論

本文首次測定了薇甘菊的營養(yǎng)成分,并根據(jù)其營養(yǎng)成分和巨大口蘑在生長過程中對營養(yǎng)物質的需求,設計了不同配方用于栽培巨大口蘑,獲得了菌絲生長速度與蔗渣配方相當,且栽培的巨大口蘑子實體中粗蛋白、鈣、鐵含量高于蔗渣配方的培養(yǎng)基,這表明薇甘菊是栽培巨大口蘑的一個很好材料,也是薇甘菊首次被用于巨大口蘑的栽培中,這為薇甘菊的進一步開發(fā)和利用提供了理論依據(jù),也為薇甘菊的綜合防治提供了新方法。利用薇甘菊栽培巨大口蘑有三大益處:一、能生產(chǎn)出營養(yǎng)豐富的蘑菇,提高附加值,獲得更大的經(jīng)濟利益;二、可以有效控制薇甘菊的危害;三、可進一步處理人工或機械清除后的薇甘菊,避免薇甘菊燃燒引起的環(huán)境污染。

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