朱夢霞,朱長俊,王盟星,秦益民,張琳
(1.嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院,浙江嘉興 314001;2.海藻活性物質(zhì)國家重點實驗室,山東青島 266400;3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海藻類肥料重點實驗室,山東青島 266400)
癌癥作為世界三大疾病之首,死亡率高達99.2%,其中惡性腫瘤是癌癥常見的臨床表現(xiàn)。放化療是治療惡性腫瘤常用的方法,但其對人體免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)會產(chǎn)生較大的毒副作用,而植物多糖在抑制腫瘤生長的同時產(chǎn)生的毒副作用小,為惡性腫瘤的治療提供了重要的參考價值。多糖不但可以促進細胞凋亡、阻滯細胞周期,還可以增強機體免疫力從而抑制腫瘤的擴張[1-3]。植物多糖成分主要包括淀粉、纖維素、多聚糖和果膠等,多糖特殊的結(jié)構(gòu)決定了其抗疲勞、抗病毒、降血糖和調(diào)節(jié)身體免疫等多種藥理功能[4-7]。
多糖即多聚糖(polysaccharide),是由10個及以上單糖通過糖苷鍵聚合形成的一種天然生物大分子。多糖來源非常廣泛,高等植物和動物細胞膜及微生物細胞壁中均含有大量的多糖。邱本軍[8]在黃芪中運用水煎法提取了多糖;魏華等人[9]運用熱水浸提法提取了香菇、猴頭菇、木耳、銀耳和茶樹菇5種食用菌中的多糖;李承范等人[10]運用熱水浸提法、乙醇沉淀法提取了木耳、平菇、香菇等7種食用菌的多糖。在已發(fā)表的文獻上,科學(xué)家已對幾十多種食用菌的多糖進行了提取,食用菌多糖提取工藝日趨成熟。食用菌富含真菌多糖,真菌多糖在國際上被稱為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,具有較高的醫(yī)療和食用價值。近年來,人們“吃出健康”的理念愈加強烈,食用菌當(dāng)之無愧是一種典型的“藥食同源”食物。唐新宗等人[11]研究白云參多糖、彭堯等人[12]研究桑葉多糖均采用了超聲波輔助提取法,方法簡單、多糖損失較少;同時也進行了響應(yīng)面的分析,優(yōu)化食用菌多糖的提取工藝。王麗芳等人[13]對雙孢蘑菇抗氧化活性的研究、崔世瑞等人[14]對食用菌中抗氧化活性物質(zhì)的研究以及王耀輝等人對白靈菇抗氧化的研究均對SOD、POD、CAT三種抗氧化酶的活性進行了探究。
科學(xué)家利用不同農(nóng)業(yè)廢棄物培養(yǎng)料培養(yǎng)香菇,實驗表明收獲的各種香菇中氨基酸含量較高,經(jīng)過分析得出香菇在栽培期間,培養(yǎng)基由于受到一系列真菌類酶的作用而產(chǎn)生改良;pH值與有機碳含量趨低,碳氮比也有所下降,氮磷鉀等基本元素含量相應(yīng)升高。這種改變說明由于香菇的生長而導(dǎo)致了培養(yǎng)基的迅速分解和營養(yǎng)元素的循環(huán)利用。胡燕等人[15]在以花椒籽殘渣為食用菌輔料栽培食用菌的研究中發(fā)現(xiàn),添加花椒籽渣的栽培料對食用菌的生長起到了促進作用,縮短了出菇周期的同時提高了食用菌產(chǎn)量。宋志剛等人[16]利用蘆筍栽培杏鮑菇、白靈菇、真姬菇并進行有關(guān)檢測,發(fā)現(xiàn)不同的培養(yǎng)料對杏鮑菇、白靈菇、真姬菇子實體多糖含量有著不同的影響。改良后栽培出的杏鮑菇、真姬菇、白靈菇子實體的多糖含量較傳統(tǒng)栽培的多糖含量更高,且其抗氧化性較傳統(tǒng)的杏鮑菇、白靈菇、真姬菇子實體更強。袁菁藝等人[17]利用甘草渣栽培秀珍菇、姬菇,經(jīng)分析得出不同栽培配方對秀珍菇和姬菇的水分、灰分、總糖、多糖、蛋白質(zhì)、粗纖維和粗脂肪等營養(yǎng)成分含量上存在一定的差異。由此可見,不同的栽培料對食用菌的產(chǎn)量、質(zhì)量均會產(chǎn)生一定影響。
食用菌是可食用的大型絲狀真菌的總稱,不僅營養(yǎng)價值高,本身更具有多重功效因子和較高的藥用價值[18]。我國食用菌產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布不均,形成了數(shù)十個食用菌大省。各省又有食用菌產(chǎn)業(yè)相對密集的縣市,如福建省漳州市、浙江省麗水市、黑龍江省牡丹江市等[19]。浙江省是菌菇種植大省之一,“慶元香菇”“江山白菇”“磐安香菇”“開花黑木耳”4個地域品牌已獲國家原產(chǎn)地地標級保護。改革開放以來,食用菌產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展成為我國新興特色產(chǎn)業(yè),為促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收和循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了獨特的作用。目前,中國已成為世界食用菌第一大生產(chǎn)國,栽培面積大、產(chǎn)量高[19]。中國在世界蘑菇貿(mào)易中占有重要的地位,擁有世界一半的出口量,遠遠超過位居第二的荷蘭,占有絕對優(yōu)勢地位,但是中國蘑菇的品質(zhì)在世界市場上還處于中等水平。人們消費觀念的改變及對食用菌產(chǎn)品特性認知的加深,極大地促進了食用菌產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展。但根據(jù)食用菌人均年消費情況調(diào)查顯示,食用菌在我國消費市場上仍具有較大的上升空間[20]。
我國海域遼闊,有著非常豐富的海藻資源。近年來,以浙江為代表的沿海省份海洋經(jīng)濟迅速發(fā)展,但隨之而來的環(huán)境問題不斷凸顯,海藻渣是海洋經(jīng)濟所帶來的主要副產(chǎn)物之一。國內(nèi)外學(xué)者主要是針對海藻渣中的某些有效成分進行研究,對海藻渣綜合利用的研究較少。在工業(yè)上,海藻渣的綜合利用除了提取褐藻酸鈉、碘、甘露醇及褐藻膠外,少有涉及提取后廢棄物的綜合利用和處理[21]。海藻渣是海藻提取海藻酸鈉后剩余的固態(tài)物料,其含量占總物料的50%左右。海藻渣的主要成分為海藻粗纖維、蛋白質(zhì)、海藻多糖、殼聚糖、海藻多酚類和甜菜堿等,其中粗纖維含量高達35%以上[22]。由于海藻渣富含營養(yǎng)物質(zhì),可以制作成優(yōu)質(zhì)的有機肥料,對農(nóng)作物具有營養(yǎng)抗病、增產(chǎn)的功效。有益菌在生長繁殖過程中產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物,可以促進有機物的分解轉(zhuǎn)化,能直接或間接為作物提供多種營養(yǎng)和刺激性物質(zhì),促進和調(diào)控作物生長,同時能夠減少環(huán)境污染,對人畜、環(huán)境安全、無毒,是一種環(huán)保型材料[23]。張琳等人[22]對海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助劑領(lǐng)域的應(yīng)用進行了相關(guān)研究,結(jié)果表明海藻類肥料具有化學(xué)肥料不可比擬的增產(chǎn)、抗逆、無毒副作用等優(yōu)勢。張俊杰等人[24]提出海藻渣可以制作吸附劑消除水面油污污染、制成有機植物肥提高植物產(chǎn)量或制成調(diào)味品等。但隨著海洋經(jīng)濟的發(fā)展,海藻產(chǎn)業(yè)的利用率僅有30%,會產(chǎn)生50%的海藻渣成為環(huán)境污染物。因此尋找新的海藻渣利用方法顯得尤為重要。經(jīng)有關(guān)文獻查閱,海藻渣可以用作植物有機肥,但是其在真菌方面的研究較少,急需開展將海藻渣應(yīng)用于食用菌的有關(guān)研究。
食用菌產(chǎn)業(yè)在我國歷史悠久,社會的發(fā)展和技術(shù)的變革使食用菌產(chǎn)業(yè)成為我國農(nóng)業(yè)中的新興產(chǎn)業(yè)。為提高食用菌的品質(zhì)、提升食用菌企業(yè)的經(jīng)濟效益,對食用菌栽培機制進行改良顯得尤為重要。食用菌栽培技術(shù)決定著食用菌的產(chǎn)量與品質(zhì),決定著食用菌的生產(chǎn)效率,也決定著食用菌集群化、產(chǎn)業(yè)化的推廣和進展?!吨袊秤镁a(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出,我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型栽培機制開發(fā)不足,開發(fā)新型食用菌栽培機制成為食用菌產(chǎn)業(yè)亟需解決的問題。周廷斌等人[25]利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物棉柴栽培食用菌,不僅增加了食用菌的產(chǎn)量,還實現(xiàn)了經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社會效益三豐收。食用菌對營養(yǎng)物質(zhì)的要求不高,有較強的分解纖維素、木質(zhì)素的能力,木質(zhì)類和纖維質(zhì)類的植物殘體都可以利用。參考有關(guān)文獻可知,海藻渣中富含纖維素、糖類、植物激素等食用菌生長所需營養(yǎng)物質(zhì)。利用海藻渣來改良食用菌栽培,可以促進食用菌生長,提高食用菌產(chǎn)量和品質(zhì),提升企業(yè)的經(jīng)濟效益,減少環(huán)境污染。
海藻渣的環(huán)保利用是將其作為有機肥料使用,但用在食用菌方面的研究很少,長期以來一直未被充分利用。大量海藻渣在產(chǎn)地被當(dāng)作燃料燒掉或作為肥料,甚至被當(dāng)作廢物丟棄,其損失的價值已超過10億元。因此,對該資源進行進一步開發(fā)利用,增加其利用價值和經(jīng)濟效益日益引起人們的關(guān)注。海藻渣所含有的物質(zhì)可以作為食用菌的營養(yǎng)物質(zhì),其在食用菌方面的研究值得深入研究。食用菌多糖作為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和食品科學(xué)中的重要生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,其含量的增高可以帶來很好的前景。