李 慧，李佳敏，董慶武，王朝江，及 華，高春燕

（河北省農(nóng)林科學院遺傳生理研究所，石家莊050051）

0 引言

酸棗(Ziziphus jujubevar.spinosa)又名棘、山棗、葛針等，廣泛分布于中國北方淺山丘地區(qū)[1]。酸棗藥食同源，其果仁是一味名貴中藥材，近年來市場需求量不斷增加[2]。在藥材加工過程中，少量品質好的酸棗果肉作食品應用，酸棗肉渣被丟棄，不僅造成資源浪費，而且污染環(huán)境[3]。河北省是國內酸棗產(chǎn)量及加工量最大的省份，酸棗肉渣的資源化利用技術短缺[1]，給當?shù)丨h(huán)境治理帶來較大壓力，迫切需要開發(fā)酸棗肉渣的資源化利用方法。

食用菌種類繁多，幾乎可以利用各類農(nóng)林廢棄物進行生產(chǎn)，是循環(huán)農(nóng)業(yè)的關鍵環(huán)節(jié)。近年來，隨著食用菌栽培規(guī)模不斷擴大，木屑、棉籽殼等傳統(tǒng)栽培原料資源緊張，價格不斷提高導致成本上漲，研發(fā)新型栽培基質成為行業(yè)熱點[4]。酸棗肉渣能否用于食用菌栽培值得探索。食用菌對微量元素具有很好的富集作用，食用菌可以將無機態(tài)的微量元素轉化為有機態(tài)，有機態(tài)的微量元素利于人體吸收，也便于儲運和深加工，而且食用菌本身安全無毒且富有營養(yǎng)，因此，近年來開發(fā)富含微量元素的食用菌產(chǎn)品成為研究熱點[5-7]。已知酸棗果肉中富含鐵元素[8]，利用酸棗肉渣作為基質能否提高食用菌的鐵含量，能否強化食用菌的保健功能，值得研究。

猴頭菇(Hericium erinaceus)是一種營養(yǎng)價值高的食藥同源真菌，富含氨基酸、多糖、維生素及多種礦質元素[9]，具有保肝護胃、增強免疫力、降血糖等功效[10-11]，具有廣闊的市場前景。猴頭菇適宜在偏酸性培養(yǎng)基內生長，菌絲生長的培養(yǎng)基pH 5.5左右，筆者團隊前期研究表明新鮮的酸棗肉渣約pH 3.5。

為探索酸棗肉渣作為食用菌栽培基質的可行性以及能否提高食用菌的營養(yǎng)品質及鐵含量，本研究以猴頭菇為對象，以酸棗肉渣作為替代料進行栽培試驗，分析酸棗肉渣不同含量對猴頭菇產(chǎn)量及營養(yǎng)品質的影響，以期為酸棗肉渣資源的基質化利用提供科學數(shù)據(jù)，也為猴頭菇新型栽培基質的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

供試菌株為猴頭菇2 號，由河北省農(nóng)林科學院遺傳所生理研究所保藏。

1.2 供試材料

選擇當年加工產(chǎn)生的酸棗肉渣，經(jīng)晾曬后（含水量低于30%）備用，由河北省石家莊市贊皇縣德康酸棗仁加工有限責任公司（該公司年產(chǎn)生酸棗肉渣約為3萬～5萬t）提供。

1.3 試驗方法

1.3.1 栽培料配比及菌袋制作 以玉米芯配方[12]為對照，以不同質量占比的酸棗肉渣替代玉米芯，共設5個處理（表1），每個配方設3個重復，每個重復30袋。

表1 不同培養(yǎng)料配方中各組分占總干重的質量分數(shù) %

按照表1 中各配方首先稱取主料（玉米芯及酸棗肉渣）預濕后，均勻加入麥麩和玉米粉等輔料，加水拌勻，含水量控制在60%左右，pH自然。使用15 cm×40 cm×0.005 cm 聚丙烯栽培袋，每袋裝料干重300 g。經(jīng)126℃滅菌2 h，冷卻后接種。

1.3.2 菌絲培養(yǎng)及出菇 接種后的菌袋置于避光、20～25℃培養(yǎng)。記錄各配方菌絲滿袋時間，隨機抽取60袋劃線計算菌絲生長速率。待菌絲滿袋后搬入出菇房，常規(guī)方法管理，計算出菇時間（從接種日算起）、記錄出菇性狀，并統(tǒng)計第一茬產(chǎn)量。

1.3.3 營養(yǎng)成分及鐵元素的測定 采收的猴頭菇經(jīng)55℃烘干至恒重，粉碎后過80 目篩，置于干燥器中保存?zhèn)溆肹4]。采用相應國家標準測定粗蛋白(GB 5009.5—2016)、粗 脂 肪 (GB 5009.6—2016)、粗 纖 維 (GB 5009.10—2003)、灰分(GB 5009.4—2016)、總糖（以葡萄糖計）(GB 5009.8—2016)、水分(GB 5009.3—2016)、16 種水解氨基酸(GB 5009.124—2016)以及鐵元素含量（GB 5009.268—2016 第二法）。具體測定委托譜尼測試集團股份有限公司完成。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理分析 所有測定數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示，利用SPSS 20.0 進行單因素方差分析，采用Duncan’s法進行差異顯著性多重比較。

2 結果與分析

2.1 酸棗肉渣營養(yǎng)物質分析

由表2 可知，酸棗肉渣經(jīng)過晾曬后含有較為豐富的營養(yǎng)物質，比玉米芯中的粗纖維（約28.2%）、粗蛋白（約2.0%）、粗脂肪(0.7%)含量[13]都要高。鐵含量較高，這也是酸棗被作為補鐵劑研究的主要原因[14]。

2.2 酸棗肉渣不同含量對猴頭菇菌絲生長及子實體產(chǎn)量的影響

2.2.1 對猴頭菇菌絲生長的影響 由表3 可知，隨著酸棗肉渣添加量的增加，菌絲生長速率呈降低趨勢，滿袋時間和出菇時間延長，尤其是全部使用酸棗肉渣栽培猴頭菇時，菌絲生長受到明顯抑制，菌絲長到料面以下3～4 cm時基本停止生長。

表2 酸棗肉渣部分營養(yǎng)物質含量

與對照相比，添加20%的酸棗肉渣配方菌絲長速無顯著差異，但滿袋時間推遲2 天，出菇時間基本相同。添加比例為60%時，滿袋時間比對照延長約20天，并且出菇時有的菌袋未長滿菌袋。

2.2.2 對猴頭菇子實體產(chǎn)量的影響 與對照相比，添加一定比例(20%、40%)的酸棗肉渣可以顯著提高猴頭菇的頭茬產(chǎn)量。并且添加40%與添加20%無顯著差異。當添加比例提高至60%時，產(chǎn)量反而下降，全部采用酸棗肉渣栽培猴頭菇未能正常出菇。綜上，添加20%到40%比例的酸棗肉渣適宜栽培猴頭菇。

2.3 不同添加比例的酸棗肉渣對猴頭菇營養(yǎng)成分的影響

結果（表4）表明，隨著酸棗肉渣添加比例的升高，粗蛋白、灰分含量以及鮮菇含水量呈上升趨勢。當添加比例為60%時，猴頭菇子實體的這3 種營養(yǎng)成分含量最多，但添加比例20%和40%時含量變化不大；粗脂肪含量隨著添加比例的增加明顯下降，但配方3(60%)比配方2(40%)的含量略升高；添加酸棗肉渣，猴頭菇子實體中的粗纖維顯著降低，但不同添加比例對粗纖維含量不存在顯著差異。

從表5中可以看出，猴頭菇的16種水解氨基酸中天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、賴氨酸含量較高，為主要氨基酸。添加酸棗肉渣可以提高猴頭菇的水解氨基酸總量(TAA)，并且必需氨基酸總量(EAA)和非必需氨基酸(NEAA)也成呈上升趨勢。16種水解氨基酸中僅有蘇氨酸（必需氨基酸）、絲氨酸和脯氨酸3 種氨基酸呈下降趨勢，其中絲氨酸含量下降最為明顯且添加酸棗肉渣比例對其影響不顯著；其他13種氨基酸均呈上升趨勢，其中苯丙氨酸（必需氨基酸）和谷氨酸含量上升最為明顯。必需氨基酸總量與氨基酸總量的比值(E/T)變化不大接近于0.40，與非必需氨基酸總量的比值(E/N)增幅較大 ，配方 2 和 3 的 E/N 達到 0.60 以上。根據(jù)FAO/WHO 提出的理想模式，質量較好的蛋白質氨基酸組成 E/T 在 40%左右，而 E/N 在 0.60 以上[15-17]。因此，從氨基酸組成看，配方2(40%)和配方3(60%)栽培的猴頭菇具有更優(yōu)質的蛋白。

2.4 不同添加比例的酸棗肉渣對猴頭菇子實體鐵含量的影響

不同配方栽培猴頭菇的鐵含量結果見表6?？梢钥闯觯cCK相比，添加一定量的酸棗肉渣栽培猴頭菇時，鐵元素含量顯著增加，其中配方3 的鐵含量是CK的2倍多。計算猴頭菇對酸棗肉渣中鐵元素的富集系數(shù)，結果顯示，猴頭菇對玉米芯配方中鐵元素的富集系數(shù)為0.32，隨著酸棗肉渣添加量的增加，雖然猴頭菇中鐵元素含量增加但富集系數(shù)降低，并且猴頭菇對酸棗肉渣培養(yǎng)基中的鐵均沒有達到富集狀態(tài)。

表3 不同配方對猴頭菇菌絲生長及產(chǎn)量的影響

表4 不同配方栽培猴頭菇的四種營養(yǎng)成分含量 %

表5 不同配方栽培猴頭菇的水解氨基酸含量 g/(100 g·干重)

表6 不同配方栽培猴頭菇的鐵含量

3 結論

本研究對酸棗肉渣進行了常規(guī)營養(yǎng)分析發(fā)現(xiàn)，粗纖維、粗蛋白、粗脂肪含量均比傳統(tǒng)食用菌栽培基質玉米芯的高，尤其是鐵含量約為玉米芯的20倍。從菌絲生長情況看，酸棗肉渣添加比例在20%～40%之間，猴頭菇的菌絲生長速率和滿袋時間差異不大，但產(chǎn)量顯著提高。酸棗肉渣主要為果肉和果皮，雖營養(yǎng)豐富但孔隙度小、粘度大、酸度高。當添加比例超過40%時，菌袋的孔隙度明顯降低，猴頭菇菌絲生長緩慢，出菇期延長，污染率隨之增加，產(chǎn)量降低。以純酸棗肉渣為主料時未能正常出菇。

從營養(yǎng)成分看，添加酸棗肉渣可使猴頭菇的營養(yǎng)品質提升。隨著添加比例的增加，子實體中粗蛋白、灰分含量以及鮮菇含水率上升，粗脂肪和粗纖維含量略有下降；從蛋白質氨基酸組成上看，添加酸棗肉渣栽培的猴頭菇具有更優(yōu)質的蛋白，表現(xiàn)在水解氨基酸總量(T)、必需氨基酸總量(E)和非必需氨基酸總量(N)均有提高，E/T接近于0.40，配方2(40%)和配方3(60%)的E/N達到了0.60以上。猴頭菇子實體中的鐵元素含量也得到顯著提高。雖然添加60%酸棗肉渣栽培的猴頭菇營養(yǎng)品質最優(yōu)，但考慮到出菇時間及產(chǎn)量，建議添加比例控制在40%以內。

4 討論

食用菌對微量元素具有較好的吸收作用，不同食用菌對同一微量元素的富集能力差異性較大，這主要是由基因的表達和酶的專一性決定的[18]。例如黑木耳中鐵含量較高，為185.72～566.43 mg/kg。銀耳中鐵含量偏低，為8.50～85.50 mg/kg。猴頭菇中鐵含量范圍在46.94～98.62 mg/kg[19]。本研究中的 CK 配方栽培的猴頭菇鐵含量為76 mg/kg，在上述范圍內。有研究表明，不同培養(yǎng)基成分、微量元素濃度以及品種特性均會對食用菌吸收礦質元素的能力產(chǎn)生影響[20-22]。劉文群等[20]證明，培養(yǎng)基中較高的蛋白質、脂肪可以促進食用菌對Fe、Zn、Se等礦質元素的吸收。此外，礦質元素在培養(yǎng)基中存在的化學形式也會影響其吸收效率，真菌對無機態(tài)元素的吸收率要高于有機態(tài)。陳今朝等[23]在培養(yǎng)基中加入一定濃度的含礦質元素的無機鹽后可顯著提高菌絲體對該元素的富集能力。因此，培養(yǎng)富鐵食用菌功能性產(chǎn)品時，都以在培養(yǎng)基中添加無機鹽的方式實現(xiàn)[24-25]。研究表明真菌菌絲對Fe2+的吸收量明顯優(yōu)于Fe3+[26]，酸棗中的鐵元素是以多糖鐵(Ⅲ)復合物的形式穩(wěn)定存在的[14]，猴頭菇菌絲首先要通過酶類將多糖復合物降解釋放出鐵元素，真菌菌絲再通過胞外聚合物或金屬硫蛋白結合的方式將鐵元素轉化為穩(wěn)定的有機態(tài)鐵化合物[27]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著酸棗肉渣添加比例的提高，猴頭菇中的鐵元素含量雖然顯著提高，但猴頭菇對鐵元素的轉化效率并沒有增加，也沒有達到富集的效果（富集系數(shù)大于1 認為是富集），這可能與該猴頭菇品種對鐵元素的吸收能力以及酸棗肉渣中鐵元素的存在形式有關。

缺鐵性貧血是常見的營養(yǎng)性疾病，傳統(tǒng)的補鐵劑為硫酸亞鐵等無機鹽類，存在副作用[28]。開發(fā)新型又經(jīng)濟的生物有機態(tài)微量元素資源對促進國民體質的提高、膳食結構的改善有重要意義。食用菌作為新型生物有機態(tài)微量元素來源比植物性食物含量和利用率高，且不會像動物性食物受到消費水平低的限制[17]。酸棗果肉中富含多糖鐵復合物，采用酸棗渣栽培的猴頭菇可顯著提高子實體的鐵元素含量。酸棗果肉中含有豐富的營養(yǎng)物質，其中河北產(chǎn)酸棗的果肉中含有18種氨基酸，包括8種人體必需氨基酸；含有31種微量元素，包括9種人體必需微量元素[29]。同時，有研究證明微量元素的積累可以提高食用菌的產(chǎn)量和品質[30]，因此酸棗渣栽培的猴頭菇產(chǎn)量和營養(yǎng)價值都得到了提升。此外，酸棗渣栽培的猴頭菇含水量顯著比對照高，鮮菇含水量能夠正向改善鮮品的嫩度、鮮度和口感[22]，該研究為開發(fā)新型安全無毒且具有獨特生物活性的補鐵營養(yǎng)產(chǎn)品提供了物質基礎。

目前，對于酸棗肉渣廢料還未有較好的合理利用途徑，本研究認為玉米芯復混一定比例的酸棗肉渣可以成功栽培猴頭菇，但猴頭菇的不同品種對酸棗肉渣適應性如何，以及酸棗肉渣能否用于其他食用菌的栽培，還有待于進一步試驗驗證。此外，食用菌菌渣含有豐富的灰分、粗蛋白、多種維生素及礦質元素等，經(jīng)過適當加工可以作為有機肥利用[31]，添加了酸棗肉渣的菌渣能否利用，進而延長酸棗加工產(chǎn)業(yè)鏈條，也值得研究。