董蕾 鄭玉璽 許嘉明 韓明

摘要： 采用咖啡渣部分替代蛹蟲(chóng)草栽培基質(zhì)的米飯部分（1%、3%、6%、9%和12%），研究蛹蟲(chóng)草生長(zhǎng)指標(biāo)（子實(shí)體長(zhǎng)度、子實(shí)體干物質(zhì)重量、生物學(xué)效率和基質(zhì)利用率）及營(yíng)養(yǎng)成分（粗纖維、蛋白質(zhì)、粗脂肪及蛹蟲(chóng)草多糖）。結(jié)果顯示：1%～12%咖啡渣替代量的栽培基質(zhì)，對(duì)于栽培蛹蟲(chóng)草均能獲得成功，且各指標(biāo)與對(duì)照相比略有升高；其中咖啡渣替代大米基質(zhì)6%組別的子實(shí)體表現(xiàn)突出，干物質(zhì)量為13.8%±0.57%，菌包生物學(xué)效率為73.86%±1.51%，基質(zhì)利用率為58.73%±1.46%，蛹蟲(chóng)草多糖含量為（207.39± 16.40 ）mg/g，顯著高于對(duì)照組（p<0.1）。結(jié)果表明：咖啡渣可以作為基質(zhì)培育蛹蟲(chóng)草，其中替代6%大米基質(zhì)的蛹蟲(chóng)草子實(shí)體各指標(biāo)表現(xiàn)較好，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 咖啡渣； 蛹蟲(chóng)草； 配比

中圖分類(lèi)號(hào)： S 567.3 + 3， S 504. 8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)： 1001 - 9499 （2018） 02 - 0016 - 04

蛹蟲(chóng)草（Cordyecps militaris）為子囊菌門(mén)、肉座目，屬麥角菌科、蟲(chóng)草屬的復(fù)合體[ 1 ]。野生蟲(chóng)草多為麥角菌科真菌寄生在昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)上的子座及幼蟲(chóng)尸體的復(fù)合體，又名北冬蟲(chóng)夏草、北蟲(chóng)草等[ 2 ]，因其富含蟲(chóng)草酸、蟲(chóng)草素、蟲(chóng)草多糖等有益于人體健康的物質(zhì)[ 3 - 5 ]，并易于規(guī)?；斯ぴ耘啵钍苋藗兊南矏?ài)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平不斷提高，對(duì)于咖啡的消耗量也在逐年上升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界每天消費(fèi)咖啡的數(shù)量達(dá)20億杯以上，我國(guó)平均每年咖啡消耗量也以25%的速度逐年遞增。增加的咖啡消耗量帶來(lái)巨大的咖啡渣廢棄物，隨之產(chǎn)生了餐廚垃圾回收的社會(huì)問(wèn)題。

食用菌具有很好分解纖維素、半纖維素的能力，其生長(zhǎng)基質(zhì)往往也以木屑、棉籽殼為主?？Х仍胸S富的油脂、糖類(lèi)和蛋白質(zhì)[ 9 ]，對(duì)于食用菌的栽培可起到良好的輔助效果。就以往研究來(lái)看，利用咖啡渣栽培金針菇、平菇、靈芝等都獲得良好效果[ 9 - 11 ]。本研究以咖啡渣作為基質(zhì)，部分替代蛹蟲(chóng)草栽培基質(zhì)，通過(guò)不同比例的栽培，檢驗(yàn)栽培效果、營(yíng)養(yǎng)成分，以期為咖啡渣栽培蛹蟲(chóng)草提供理論依據(jù)，同時(shí)為咖啡渣的循環(huán)利用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試菌株來(lái)自廣東省微生物研究所食用菌研究組保育品種；咖啡渣來(lái)自星巴克中國(guó)TM，理化性狀為：含水量58%，全碳含量62.1%，全碳含量4.5%，碳氮比（C/N）為13.8；其他配料均購(gòu)于市場(chǎng)。培養(yǎng)基配方見(jiàn)表1。

1. 2 方 法

蛹蟲(chóng)草栽培生產(chǎn)流程見(jiàn)圖1。其中，配料拌料時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液配方按照表1添加配比（大米不添加），pH控制在6～7。自控發(fā)酵利用自動(dòng)控制發(fā)酵罐進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)液發(fā)酵，溫度22℃，3～4天。拌料裝袋時(shí)，菌袋中以表1配方添加大米，再加入15 mL營(yíng)養(yǎng)液，高壓聚丙烯薄膜和皮筋包扎封口。高壓滅菌工藝條件為121 ℃、1 h，滅菌后培養(yǎng)基放入接種室冷卻。在超凈工作臺(tái)利用漏斗將液體菌種無(wú)菌接種至菌袋中。控溫養(yǎng)菌條件為18 ℃、遮光、相對(duì)濕度80%，5～6天肉眼可見(jiàn)看出菌絲生長(zhǎng)，呈雪白色；發(fā)菌過(guò)程為10～14天，至菌絲布滿培養(yǎng)基表面并且穿過(guò)培養(yǎng)基底部之時(shí)，就可以轉(zhuǎn)移蛹蟲(chóng)草到養(yǎng)菌室進(jìn)行見(jiàn)光培養(yǎng)。見(jiàn)光培養(yǎng)2～3天蛹蟲(chóng)草菌絲從雪白色轉(zhuǎn)變?yōu)殚冱S色，光照時(shí)間每天不少于12 h，溫度為18～20 ℃。變色后進(jìn)入催芽階段，白天溫度保持在20～22 ℃，夜晚溫度保持在10～12 ℃，溫差為10 ℃。蛹蟲(chóng)草子實(shí)體生長(zhǎng)到達(dá)10 cm左右時(shí)，外觀為上粗下細(xì)棒狀，且子實(shí)體表面出現(xiàn)粒狀粉末的時(shí)候，即可采摘即進(jìn)入采收包裝階段。

1. 3 指標(biāo)測(cè)定與數(shù)據(jù)處理

蟲(chóng)草多糖測(cè)定方法采用水浸提法。提取參考荊留萍等[ 12 ]方法，條件為：100 ℃，菌絲體∶蒸餾水=25∶1，時(shí)間5.5 h。提取液再提取2次；3次提取液合并后活性炭脫色，過(guò)氧化氯層析，采用苯酚-硫酸法測(cè)定多糖含量[ 13 ]。

干物質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（X）計(jì)算

式中，M為鮮重；m為含水率測(cè)定中烘干重量。

生物學(xué)效率（Biological Efficiency）是衡量食用菌對(duì)基質(zhì)利用情況的重要指標(biāo)。計(jì)算方法

式中，F(xiàn)fw為子實(shí)體鮮重；Sdw為基質(zhì)干重。

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行分析，顯著性分析為ANOVA，多重比較采用LSD檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同配方蛹蟲(chóng)草子實(shí)體生長(zhǎng)情況

從圖2中可以看出，咖啡渣替代量為1%時(shí)，與空白對(duì)照沒(méi)有顯著差異，分別達(dá)到（8.62±0.62）cm（1%）和（8.52±0.31）cm（CK）；而隨著咖啡渣替代量增加，蛹蟲(chóng)草子實(shí)體長(zhǎng)度略有下降，均顯著低于1%替代量（p<0.1），12%替代量時(shí)蛹蟲(chóng)草子實(shí)體長(zhǎng)度最低，為（7.2±0.29）cm。

蛹蟲(chóng)草往往以烘干形態(tài)進(jìn)行售賣(mài)，因此以干物質(zhì)重量進(jìn)行比較更有意義。圖3中可以看出，6%咖啡渣配比的蛹蟲(chóng)草子實(shí)體干物質(zhì)量最高，達(dá)到13.8%± 0.57%，顯著高于1%和3%的處理（p<0.1），3%處理所得子實(shí)體干物質(zhì)量最低，為11.5%±0.8%。

一般食用菌的生物學(xué)效率為65%～75%，最高可達(dá)100%[ 14 ]。對(duì)于不同咖啡渣配比的蛹蟲(chóng)草生物學(xué)效率，圖4顯示，6%處理下生物學(xué)效率最高，達(dá)到73.86%±1.51%；最低的處理為12%，為65.09%±1.38%。各處理的生物學(xué)效率均超過(guò)65%。

蛹蟲(chóng)草的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，菌種將栽培基質(zhì)部分轉(zhuǎn)化為菌絲體，部分轉(zhuǎn)化為子座，還有部分作為能源物質(zhì)代謝后生成二氧化碳等物質(zhì)及釋放能量。因此，收獲后的栽培基質(zhì)主要包含菌絲體、代謝物質(zhì)和剩余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[ 15 ]。

基質(zhì)利用率呈現(xiàn)出與生物學(xué)效率相似的變化規(guī)律（圖5）。6%處理下蛹蟲(chóng)草的基質(zhì)利用率最高，達(dá)到58.73%±1.46%，但6個(gè)處理間差異不顯著。

2. 2 不同配方蛹蟲(chóng)草營(yíng)養(yǎng)成分分析

蛹蟲(chóng)草的營(yíng)養(yǎng)成分選擇了蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、粗纖維、多糖及咖啡因含量等指標(biāo)進(jìn)行分析。

灰分、蛋白質(zhì)、粗纖維和粗脂肪指標(biāo)均為百分比，圖6顯示，1%處理下蛹蟲(chóng)草子實(shí)體粗纖維顯著高于其他處理（p<0.1），達(dá)到11.17%±1.55%；從蛋白質(zhì)含量角度分析，3%處理下蛹蟲(chóng)草子實(shí)體含量顯著高于其他處理（p<0.1），達(dá)到14.48%±0.82%；同樣，3%處理的蛹蟲(chóng)草子實(shí)體粗脂肪含量也顯著高于其他處理（對(duì)照組除外）（p<0.1），達(dá)到12.23%± 0.44%；所有處理下的灰分含量均無(wú)顯著差異（1%處理除外），平均在5.04%±0.58%。

在不同咖啡渣配比條件下，蛹蟲(chóng)草子實(shí)體蟲(chóng)草多糖含量呈現(xiàn)顯著不同（圖7）。其中6%處理下多糖含量最高，達(dá)到（207.39±16.40）mg/g，顯著高于其他各處理；9%處理和1%處理無(wú)顯著差異。

3 結(jié)論與討論

3. 1 將咖啡渣依據(jù)不同配比替代蛹蟲(chóng)草培養(yǎng)基質(zhì)中的米飯部分，試驗(yàn)結(jié)果顯示，替代了部分基質(zhì)的蛹蟲(chóng)草生長(zhǎng)情況與對(duì)照相比均出現(xiàn)不同程度的增高，其中在干物質(zhì)重量、生物學(xué)效率和基質(zhì)利用率上，6%添加量的蛹蟲(chóng)草菌包甚至顯著高于對(duì)照組；營(yíng)養(yǎng)成分分析表明，6%添加量的蛹蟲(chóng)草蟲(chóng)草多糖含量也顯著高于其他組別和對(duì)照組。

3. 2 蛹蟲(chóng)草蟲(chóng)草多糖（CMP）是蛹蟲(chóng)草含量較高的一類(lèi)活性物質(zhì)，包含半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、甘露糖等單糖，具有良好的抗腫瘤[ 18 ]、抗氧化、增強(qiáng)免疫[ 19 - 20 ]、調(diào)節(jié)血糖等功效。本研究通過(guò)對(duì)于咖啡渣替代部分基質(zhì)后發(fā)現(xiàn)，6%替代基質(zhì)后，蛹蟲(chóng)草子實(shí)體的蟲(chóng)草多糖含量顯著高于對(duì)照組。在其他真菌的咖啡渣栽培研究中，肖自添等[ 21 ]也發(fā)現(xiàn)，添加咖啡渣后，靈芝子實(shí)體總糖含量顯著上升，這可能與其含有豐富油脂及糖類(lèi)有關(guān)，使真菌在生長(zhǎng)過(guò)程中能夠轉(zhuǎn)化更多的單糖。

3. 3 對(duì)比不同處理下蛹蟲(chóng)草的生長(zhǎng)情況及營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，米飯基質(zhì)由1%～12%的咖啡渣替換，蛹蟲(chóng)草均能良好生長(zhǎng)，且各項(xiàng)指標(biāo)均高于對(duì)照組。其中，以6%替代量的蛹蟲(chóng)草生長(zhǎng)情況和營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)效果最好，其CMP含量顯著高于其他組別。

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第1作者簡(jiǎn)介： 董蕾（1984-）， 女， 博士， 助理研究員， 主要從事食品生物技術(shù)的研究。

（責(zé)任編輯： 潘啟英）