呂志文，陳艷琦，2，徐敏慧，劉之潤，楊蕾蕾，王 媚，李 萌，宋 冰，2**

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，吉林 長春 130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食藥用菌教育部工程研究中心，吉林 長春 130118）

玉木耳 （Auricularia cornea cv.Yu Muer）[1]隸屬擔(dān)子菌門（Basidiomycota）層菌綱（Hymenomycetes）木耳目 （Auriculariales）木耳科 （Auriculariaceae）木耳屬（Auricularia）[2]，亦稱白玉木耳，是吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)李玉院士團(tuán)隊從毛木耳中選育出的白色變異品種[3]，其栽培方式與黑木耳（Auricularia heimuer）掛袋栽培相似[4]，但產(chǎn)量顯著高于黑木耳。玉木耳色澤靚麗、晶瑩剔透、口感筋脆，味道鮮美[5]，粗蛋白、粗脂肪、多糖和氨基酸等含量豐富[6]，營養(yǎng)價值高，且具有清肺益氣、吸塵排毒、抗腫瘤[7]等多種藥用功效，受到廣大消費者的喜愛。目前已在東北、東南、西北等地區(qū)的多個省份推廣[2]，累計推廣1億多袋菌包，產(chǎn)值達(dá)到3億人民幣以上。

東北地區(qū)是我國主要的糧食生產(chǎn)地之一，玉米、大豆和水稻種植面積均居國內(nèi)前列，農(nóng)作物秸稈資源豐富[8]。但大量秸稈被焚燒處理，得到充分利用的秸稈資源占比低。隨著國家禁伐政策的頒布，以木屑為主料的傳統(tǒng)木腐菌栽培基質(zhì)受到限制[9]。利用農(nóng)作物秸稈改良木腐菌基質(zhì)受到了研究人員的廣泛關(guān)注，大豆秸稈含有豐富的粗纖維，纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等是食用菌原料的重要成分[10]。Zhou等[11]研究發(fā)現(xiàn)大豆秸稈是一種天然肥料，能起到保持水土的作用；Martelli-Tosi等[12]的研究表明，大豆秸稈可以作為深加工資源生產(chǎn)聚合物和獲得纖維的一種重要資源。由于其含氮量較高且纖維豐富，大豆秸稈已被廣泛用于食用菌的栽培。張玉梅等[13]利用大豆秸稈替代麩皮栽培香菇（Lentinula edodes），優(yōu)化了香菇的栽培基質(zhì)；徐德海[14]使用大豆秸稈熟料栽培平菇（Pleurotus ostreatus），探索了平菇的增產(chǎn)方法及大豆秸稈的最適顆粒度；王偉等[15]通過添加大豆秸稈進(jìn)行黑木耳栽培，發(fā)現(xiàn)大豆秸稈用于黑木耳的袋料栽培完全可行。目前，利用大豆秸稈代替木屑進(jìn)行玉木耳的栽培還未見報道。

試驗通過添加不同比例的大豆秸稈進(jìn)行玉木耳的室內(nèi)栽培，對比玉木耳的產(chǎn)量等農(nóng)藝性狀、營養(yǎng)成分及經(jīng)濟(jì)效益，篩選適宜栽培基質(zhì)，為農(nóng)作物秸稈的合理利用以及降低玉木耳的生產(chǎn)成本提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

玉木耳菌株（編號CCMJ2567），由吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食藥用菌教育部工程研究中心提供。供試菌株活化后，在PDA培養(yǎng)基中25℃避光恒溫培養(yǎng)，長滿板后進(jìn)行轉(zhuǎn)板為下一步試驗提供擴(kuò)繁菌種。

1.2 試驗材料與主要試劑

所用材料均來自吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)菌菜基地，其中粗木屑的顆粒度為5 mm～6 mm，細(xì)木屑為1 mm～2 mm，大豆秸稈為2 mm～3 mm，玉米芯為3 mm～4 mm，其余輔料麥麩、石灰、石膏和豆粉均新鮮、干燥且無變質(zhì)腐敗。瓊脂、葡萄糖、酵母浸粉、蛋白胨、磷酸二氫鉀、硫酸鎂均為分析純，購自北京化工廠。

1.3 儀器耗材

LGZE-450恒溫培養(yǎng)箱，杭州勒豐科技；YXQ-75SII高壓蒸汽滅菌鍋，上海博訊實業(yè)有限公司；JD220-4電子天平，沈陽龍騰電子有限公司，SPH-111B恒溫?fù)u床，上海世平實驗設(shè)備有限公司，福瑞特770C恒溫烘干箱，典國電器科技有限公司；AZ7752型二氧化碳測試儀，臺灣衡欣科技股份有限公司；DT-882紅外線測溫儀，上海徐吉電氣有限公司；一次性培養(yǎng)皿，鄭州萊凱生物科技有限公司；V-1200可見分光光度計，上海美譜達(dá)儀器有限公司；SpectraMax Paradigm酶標(biāo)儀，美國美谷分子儀器有限責(zé)任公司；NAI-ZFCDY-4全自動粗脂肪測定儀，上海那艾精密儀器有限公司；K1160凱氏定氮儀，濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.4 菌種制作

1.4.1 母種制作

將活化的原種接入配制好的PDA培養(yǎng)基上，放入25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。平板長滿后，用于配方初篩時接種。

1.4.2 液體菌種制作

為減短生產(chǎn)周期，采用液體菌種進(jìn)行出耳試驗。液體菌種配方為去皮馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、酵母浸粉5 g、蛋白胨5 g、磷酸二氫鉀3 g、硫酸鎂1.5 g，蒸餾水1 000 mL。用500 mL的培養(yǎng)瓶進(jìn)行分裝，每瓶裝液250 mL，于121℃滅菌30 min。冷卻至室溫后進(jìn)行接種，每瓶接入直徑8 mm的菌種5塊，靜置1 d～2 d待菌絲塊表面萌發(fā)出菌絲之后，放入25℃恒溫?fù)u床中以90 r·min-1震蕩培養(yǎng)，1周左右即可使用。

1.5 大豆秸稈栽培配方的初篩

1.5.1 初篩栽培配方培養(yǎng)基的制作

通過添加不同比列的木屑、大豆秸稈和玉米芯，共設(shè)計梯度配方13個，見表1。

表1 試驗配方Tab.1 Test formula

將玉米芯，粗木屑在室溫下提前12 h預(yù)濕，按表1配方進(jìn)行拌料，輔料添加比例為麥麩15%、大豆粉2%、石灰1%、石膏1%，含水量60%。采用高10.8 cm，直徑為7.0 cm的玻璃瓶進(jìn)行裝瓶，每瓶裝料200 g，用可透氣塑料蓋進(jìn)行封口，每配方5個重復(fù)，在121℃下滅菌120 min。冷卻至室溫進(jìn)行接種，每瓶接入活化母種10 g，于25℃恒溫培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)。

1.5.2 配方初篩

待菌絲長滿料面，每隔24 h觀察菌絲長勢，劃線記錄。滿瓶之后統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對不同配方菌絲生長速度取平均值，將菌絲生長較快的配方作為候選配方。

1.6 大豆秸稈栽培配方的復(fù)篩

1.6.1 菌包制作

候選配方栽培料在室溫下提前預(yù)濕，采用石灰水拌料，待主料拌好之后再加入混勻的輔料一起拌勻，所加輔料比例為麥麩15%、大豆粉2%、石灰1%、石膏1%。使用pH試紙測量栽培料出耳前的pH，采用手握法測含水量（取料堆中間料，用手緊握，若指縫中間有水分滲出但無水珠滴落則含水量為60%左右量，否則需調(diào)整水料的比例）[16]。使用10.0 cm ×8.3 cm × 35.7 cm 的聚丙烯菌袋進(jìn)行裝袋，每袋裝料（1 000±0.05）g，每個配方裝20包。

1.6.2 滅菌接種

采用高壓蒸汽滅菌121℃下120 min，滅菌結(jié)束后推入無菌間冷卻降溫，至室溫后在超凈工作臺接種，每包接入液體菌種20 mL。

1.6.3 玉木耳栽培管理

1）養(yǎng)菌

對菇房內(nèi)進(jìn)行徹底打掃清潔，使用濃度為1 mg·m-3的二氧化氯氣體消毒劑對菇房進(jìn)行消毒，12 h后打開菇房進(jìn)行通風(fēng)，待無刺激性氣味后將菌包移入菇房，采用40 cm×40 cm的塑料筐進(jìn)行擺架培養(yǎng)。調(diào)節(jié)菇房溫度至25℃恒溫養(yǎng)菌，養(yǎng)菌期間適當(dāng)通風(fēng)，（35±5）d后菌絲長滿，后熟培養(yǎng)15 d[4]。

2）打孔掛袋

待菌包后熟結(jié)束后，采用立式手壓打孔機(jī)對菌包進(jìn)行打孔，調(diào)整每根打孔針之間的間距保證耳片的出耳空間，打孔前采用75%的酒精對打孔機(jī)進(jìn)行徹底消毒。在出耳室內(nèi)利用長250 cm×50 cm×180 cm的雙排出耳架進(jìn)行掛袋，每串掛6袋，架間留40 cm的觀察采耳通道。

3）刺激出耳

待孔內(nèi)菌絲恢復(fù)后，調(diào)節(jié)菇房溫度，使溫度降到20℃下，進(jìn)行低溫刺激，加速原基形成，待原基形成后記錄原基個數(shù)，統(tǒng)計出芽率并調(diào)節(jié)菇房環(huán)境。

4）采耳晾曬

當(dāng)耳片長至4 cm～5 cm即可采收，每隔2 d采收1次，采收期40 d，記錄鮮耳重量，用50℃烘干箱烘干并記錄干重。

1.7 出耳后菌包參數(shù)統(tǒng)計

待出耳結(jié)束后，對菌包的高度和重量進(jìn)行測量，將菌包剖開從中間取樣測定菌包的含水量和pH，使用pH計和烘干箱測定，每個配方取3次重復(fù)。

1.8 營養(yǎng)成分測定

利用可見分光光度計測總糖含量[17]；根據(jù)茚三酮反應(yīng)[18]利用酶標(biāo)儀測總氨基酸的含量；根據(jù)GB 5009.6-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定法，使用全自動粗脂肪測定儀測定粗脂肪含量[19]；根據(jù)GB 5009.5-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定法，利用凱氏定氮儀K1160測定蛋白質(zhì)含量[19]。

1.9 統(tǒng)計分析

采用SPSS 23.0對不同配方的農(nóng)藝性狀，營養(yǎng)成分及經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行顯著性和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方對菌絲平均生長速度的影響

菌絲在不同基質(zhì)上的生長速度見圖1。

圖1 初篩配方菌絲平均生長速度Fig.1 The average mycelium growth rate of primary selection formula

由圖1可知，添加不同比例的玉米芯和大豆秸稈，玉木耳的菌絲生長速度存在明顯差異。配方5菌絲生長速度與CK相比有顯著性差異；配方1、配方4、配方11、配方12菌絲生長速度與CK相比差異較小且長勢良好；配方2、配方3、配方5、配方6、配方7、配方8、配方9、配方10生長速度明顯低于CK。為符合生產(chǎn)需要將生長速度低于CK及未含大豆秸稈的配方篩除，通過出耳試驗對配方1、配方4、配方5、配方11、配方12進(jìn)行復(fù)篩。

2.2 不同配方對菌包理化參數(shù)的影響

出耳前后菌包參數(shù)的變化情況見表2，采收前后菌包對比見圖2（比例尺為5.0 cm）。

圖2 采收前后菌包對比圖Fig.2 Comparison of cultivation bags(before and after harvest)

表2 出耳前后菌包參數(shù)的變化Tab.2 The changes of cultivation bags（before and after fruiting）

由表2、圖2可知，出耳后配方1和配方11的pH明顯提高，菌包含水量與秸稈的添加量成正比。這與Funda[20]對香菇栽培基質(zhì)研究中發(fā)現(xiàn)的菌包變化一致。添加秸稈配方出耳后菌包形態(tài)出現(xiàn)不同成度的收縮，配方1收縮表現(xiàn)最明顯。

2.3 不同配方對農(nóng)藝性狀的影響

對不同配方菌包的碳氮比，打孔數(shù)、出芽率、耳片干鮮比、單包干耳產(chǎn)量及生物學(xué)效率進(jìn)行統(tǒng)計分析，統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表3 不同配方玉木耳的生物性狀Tab.3 The biological characters of Auricularia cornea with different formulas

由表3可知，打孔數(shù)隨秸稈添加比例的增加而增加，孔數(shù)最多為配方1，但其出芽率低，與其他配方相比存在顯著差異。不同配方采收獲得的耳片干鮮比無顯著差異。配方5的干耳產(chǎn)量最高，且與配方1、配方11、配方12、CK之間存在顯著性差異，隨碳氮比的升高生物學(xué)效率呈現(xiàn)出提高的趨勢。

2.4 不同配方對營養(yǎng)成分的影響

不同配方中氨基酸、粗脂肪、總糖及粗蛋白的測定結(jié)果見圖3。

圖3 不同配方干耳營養(yǎng)成分含量Fig.3 Main nutrient contents of dried fruiting bodies with different formulas

由圖3可知，在栽培基質(zhì)中添加秸稈可改善營養(yǎng)成分。隨著大豆秸稈添加量的增加，粗蛋白和氨基酸均有顯著提高，其中配方1的粗蛋白、氨基酸含量為最高。張玉梅等[13]通過添加大豆秸稈栽培香菇，發(fā)現(xiàn)大豆秸稈可以增加香菇的氨基酸含量。由此可見，添加一定比例的大豆秸稈可以使玉木耳的含氮類營養(yǎng)物質(zhì)更加豐富。

2.5 不同配方理化參數(shù)對營養(yǎng)成分及產(chǎn)量的相關(guān)性分析

對單包干耳產(chǎn)量，營養(yǎng)成分及生物學(xué)效率與菌包含水量，含碳量、含氮量、碳氮比及pH的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果見表4。

表4 玉木耳營養(yǎng)成分及產(chǎn)量與基質(zhì)理化性質(zhì)的相關(guān)性Tab.4 The correlation between the production of Auricularia cornea cv.Yu Muer with the basic physicochemical compositions of substrate

由表4可知，總氨基酸和粗蛋白含量與菌包的pH和氮含量成顯著正相關(guān)，與碳含量及碳氮比成顯著負(fù)相關(guān)。單包產(chǎn)量和生物學(xué)效率與菌包pH及氮含量成顯著負(fù)相關(guān)，與碳氮比成顯著正相關(guān)。菌包的含水量與粗蛋白含量成負(fù)相關(guān)。基質(zhì)成分的改變對粗脂肪及總糖的含量未形成線性影響。

2.6 不同栽培配方投入產(chǎn)出比分析

不同配方投入產(chǎn)出比統(tǒng)計結(jié)果見表5。

表5 玉木耳試驗配方投入產(chǎn)出比分析Tab.5 Analysis of input and output ratio of test formula of Auricularia cornea

由表5中可知，投入費用包含大豆秸稈0.2元/kg、粗木屑 0.7 元/kg、細(xì)木屑 0.7 元/kg、玉米芯0.35元/kg、麥麩2.55元/kg。本次試驗按照每個配方20包進(jìn)行計算，菌種、人工、能源動力、包裝袋及其他的輔料等為2元/包。玉木耳干品售價按120元/kg計算，配方5的投入產(chǎn)出比最高，配方12、配方4略低于配方5，配方1的投入產(chǎn)出比最低，配方11和CK居于中間。因此從經(jīng)濟(jì)效益角度來看，配方5及配方4可以作為未來玉木耳大豆秸稈代料栽培的選擇之一。

3 討論

3.1 大豆秸稈栽培玉木耳配方篩選

通過對大豆秸稈栽培配方的初篩和復(fù)篩，以玉木耳的農(nóng)藝性狀、營養(yǎng)成分及經(jīng)濟(jì)效益等因素綜合比較，最終篩選到2個優(yōu)良的大豆秸稈栽培配方。同時也證明了添加適量的大豆秸稈可以增加玉木耳的產(chǎn)量、改善營養(yǎng)品質(zhì)，為大豆秸稈的利用及玉木耳的生產(chǎn)基質(zhì)的改良提供了實踐基礎(chǔ)及理論依據(jù)，與Song等[8]在灰樹花生產(chǎn)中添加大豆秸稈可以提高灰樹花的產(chǎn)量和質(zhì)量的結(jié)論相近。

玉木耳的栽培生產(chǎn)流程與黑木耳類似，若生產(chǎn)中菌絲生長過慢，將增加玉木耳的生產(chǎn)周期。本試驗通過統(tǒng)計玉木耳在不同大豆秸稈添加配方上菌絲生長速度對配方進(jìn)行了初篩，選取長速高于CK的的配方進(jìn)行進(jìn)一步的出耳復(fù)篩，這對玉木耳生長周期的縮短有一定的幫助，與Barreto等[21]在灰樹花大豆秸稈栽培中的結(jié)果類似。

3.2 大豆秸稈添加量與產(chǎn)量

由于大豆秸稈結(jié)構(gòu)蓬松、密度低，在相同重量規(guī)格條件下，基質(zhì)中添加大豆秸稈的菌包高度顯著高于純木屑菌包，打孔后使添加大豆秸稈的菌包在出耳過程中有孔數(shù)優(yōu)勢，這也是添加大豆秸稈可增加產(chǎn)量的原因之一。與純木屑菌包相比，在基質(zhì)中添加大豆秸稈之后，配方中碳氮比有所下降，但產(chǎn)量有所提升，這可能是因為純木屑配方并未達(dá)到最優(yōu)的碳氮比。還需進(jìn)一步探索玉木耳的最適碳氮比生長條件。

出耳時期發(fā)現(xiàn)大豆秸稈含量高的菌包在出第一潮耳后，菌包會變松軟，而后開始收縮，還會在出耳后期發(fā)生不同程度的蟲害和污染情況，導(dǎo)致產(chǎn)量下降。根據(jù)觀察，這可能由于料袋分離，有蟲卵及雜菌進(jìn)入菌包導(dǎo)致。且在菌包收縮的同時，空氣中的水分也進(jìn)入了菌包內(nèi)部，使其含水量升高，導(dǎo)致栽培料的pH發(fā)生變化也影響了菌絲生長，進(jìn)而影響產(chǎn)量。因此解決大豆秸稈含量與菌包緊實度之間的關(guān)系是利用其進(jìn)行玉木耳栽培的重要因素。

3.3 大豆秸稈添加量與營養(yǎng)成分

大豆秸稈中含有豐富的氮元素，添加大豆秸稈后配方中氮含量顯著增加。氮含量與玉木耳中的氨基酸，粗蛋白含量成正相關(guān)，且秸稈含量越高，氨基酸和粗蛋白的含量增加越明顯，但秸稈含量過高時產(chǎn)量會有所下降。這與Kurt等[22]發(fā)現(xiàn)的含氮量過高會降低菌絲的活力結(jié)果一致?？紤]到秸稈成本的廉價，在后續(xù)的研究中可考慮利用秸稈作為基質(zhì)進(jìn)行食用菌的液體發(fā)酵，將發(fā)酵所得的菌絲體添加到動物飼料中培育優(yōu)質(zhì)的食用肉禽品種。

3.4 社會及經(jīng)濟(jì)效益

大豆秸稈屬于農(nóng)作物廢棄物，其價格相比木屑有很大的優(yōu)勢，添加大豆秸稈進(jìn)行玉木耳栽培的生產(chǎn)成本明顯降低，這與Guan-xi等[23]對食用菌產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)調(diào)查結(jié)果一致。劉明廣等[24]利用大豆秸稈進(jìn)行的榆黃蘑（Pleurotus citrinopileatus）的基質(zhì)優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)其生產(chǎn)成本大幅降低，經(jīng)濟(jì)效益增加。Wang等[25]調(diào)查發(fā)現(xiàn)隨著社會的發(fā)展，農(nóng)業(yè)廢棄物不斷增加，這意味著將來農(nóng)作物廢棄物的利用優(yōu)勢將會更加明顯。Han等[26]對農(nóng)作物秸稈的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，合理利用秸稈可以降低秸稈焚燒對環(huán)境的污染，利用農(nóng)作物秸稈栽培食用菌將降低由于秸稈不合理利用造成的環(huán)境污染問題。

4 結(jié)論

在玉木耳的栽培配方中添加大豆秸稈不僅可以使玉木耳增產(chǎn)，而且其干耳中粗脂肪、總氨基酸、蛋白質(zhì)及總糖的含量有顯著提高。在大豆秸稈的添加量達(dá)到16.2%時，玉木耳的產(chǎn)量顯著高于純木屑配方。因此利用大豆秸稈進(jìn)行玉木耳基質(zhì)的改良是可行的，為進(jìn)一步增產(chǎn)，仍需通過調(diào)配基質(zhì)材料、改良菌包制作工藝等方法解決袋料分離問題，依據(jù)適宜碳氮比區(qū)間優(yōu)化配方，以進(jìn)行不同栽培規(guī)模生產(chǎn)試驗。