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        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生食用菌研究*

        2021-11-04 06:23:18楊天偉許欣景何明霞王文兵方藝偉張春霞
        中國(guó)食用菌 2021年10期

        楊天偉,許欣景,何明霞,高 鋒,劉 靜,王文兵,方藝偉,王 云,張春霞

        (云南省熱帶作物科學(xué)研究所,云南 景洪 666100)

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌(Phlebopus portentosus)俗稱“黑牛肝菌”,是目前唯一能夠進(jìn)行工廠化栽培的可食用牛肝菌,已在經(jīng)濟(jì)果林環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了仿生栽培[1-4]。在自然界中,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲通常與植物根系、根粉蚧形成特殊的“菌腔蟲(chóng)癭”結(jié)構(gòu)[5-8]。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌人工栽培的成功[9-11],從根本上改變了人們對(duì)食用牛肝菌的認(rèn)識(shí),并引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注,有望成為其他野生牛肝菌人工馴化栽培的模式物種和研究切入點(diǎn)[6]。

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌味道鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,是珍稀美味的食用菌之一,受到了廣大消費(fèi)者的青睞[12-14]。隨著市場(chǎng)需求加大,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培規(guī)模不斷擴(kuò)大,而其副產(chǎn)物廢菌包也不斷增加。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌對(duì)栽培基質(zhì)的養(yǎng)分需求較高,但其生物轉(zhuǎn)化率較低,只有15%~30%,因此暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)中木屑、鋸末是主料,約占栽培基質(zhì)的60%,其次是谷粒,約占栽培基質(zhì)的30%[15]。然而,生物學(xué)特性、酶學(xué)特性及基因組學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌不是典型的腐生菌,其基因組中存在大量降解淀粉和蛋白的相關(guān)基因,缺少或只有極少量降解木質(zhì)素和纖維素的調(diào)控基因[15-16]。栽培過(guò)程中暗褐網(wǎng)柄牛肝菌主要利用富含淀粉和蛋白質(zhì)的米粒,而不能利用木質(zhì)素、纖維素等營(yíng)養(yǎng)成分。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌采收后,廢菌包中的米粒被完全消耗,而谷殼、木屑、鋸末等始終未被利用,出菇前后木屑重量及堅(jiān)硬度無(wú)明顯差異[15]。由此可知,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中還含有大量木屑、谷殼、鋸末等富含纖維素和木質(zhì)素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)未被利用,同時(shí)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲體在生長(zhǎng)過(guò)程中積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和多種代謝產(chǎn)物也殘留在廢菌包中。因此,如何有效地利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包值得深入研究。

        目前,數(shù)量龐大的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包除了少數(shù)被用于仿生栽培外,多數(shù)被直接丟棄,造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染。因此,科學(xué)有效地利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包,可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用,既能節(jié)約生物資源,減少環(huán)境污染,又可以帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

        以暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包為研究對(duì)象,在明確暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)出菇前后營(yíng)養(yǎng)成分變化情況的基礎(chǔ)上,研究利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包在不脫袋、不粉碎、不發(fā)酵的條件下,僅通過(guò)補(bǔ)充適量水分并經(jīng)高溫高壓滅菌后栽培平菇(Pleurotus ostreatus)、榆黃蘑 (Pleurotus citrinipileatus)和茶樹(shù)菇(Agrocybe aegerita)3種腐生食用菌的方法。為節(jié)約資源,充分利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包營(yíng)養(yǎng)成分,提高暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化效率提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試菌株:廣溫平菇(pg-2001)、榆黃蘑(yhm-2002)及茶樹(shù)菇(csg-2001)菌種,由云南省熱帶作物科學(xué)研究所食用菌課題組篩選并保藏。

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包:菌袋無(wú)破損、無(wú)裂痕的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌收菇后菌包。

        1.2 試驗(yàn)儀器

        YJ-840無(wú)菌操作臺(tái),蘇州蘇信環(huán)境科技有限公司;BSD-400培養(yǎng)箱,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;YZM-60B高溫高壓滅菌鍋,廣州市豪爾生醫(yī)療設(shè)備有限公司。

        1.3 栽培基質(zhì)出菇前后營(yíng)養(yǎng)成分分析

        1.3.1 樣品制備

        按參考文獻(xiàn)[11]配制栽培基質(zhì),將配制好的栽培基質(zhì)(原材料)烘干、粉碎、保存?zhèn)溆茫环謩e取暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌絲滿袋及牛肝菌采收后的菌包,烘干、粉碎,作為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培出菇前及出菇后的基質(zhì)樣品,備用。

        1.3.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

        根據(jù)NB/T 34057.6-2017木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料化學(xué)成分的測(cè)定 第6部分:灰分的測(cè)定[17]、NB/T 34057.5-2017木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)原料化學(xué)成分的測(cè)定第5部分:纖維素、半纖維素、果膠和木質(zhì)素的測(cè)定[18]、GB/T 35809-2018林業(yè)生物質(zhì)原料分析方法蛋白質(zhì)含量測(cè)定[19]、GB 2906-1982谷類、油料作物種子粗脂肪測(cè)定方法[20]等標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)原材料、出菇前、出菇后的灰分、纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量。分別采用凱氏定氮法、硫酸-雙氧水消煮-鉬銻抗比色法和火焰光度法測(cè)定栽培基質(zhì)的氮、磷、鉀含量[21]。比較暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌包出菇前后的營(yíng)養(yǎng)成分變化情況,了解出菇后廢菌包中剩余的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

        1.4 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生菌

        1.4.1 制備液體菌種

        制備平菇、榆黃蘑、茶樹(shù)菇3種腐生菌的液體菌種。液體培養(yǎng)基的配方為:馬鈴薯200 g、葡萄糖20 g、酵母粉3 g、磷酸二氫鉀1 g、硫酸鎂1 g,水1 000mL。將配制好的培養(yǎng)液分裝到500mL的三角瓶中,每瓶200 mL。高溫高壓滅菌后分別接入平菇、榆黃蘑、茶樹(shù)菇菌種,置于搖床上進(jìn)行培養(yǎng)。設(shè)置轉(zhuǎn)速為140 r·min-1,溫度26℃。

        1.4.2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包處理

        除去暗褐網(wǎng)柄牛肝菌收菇后廢菌包的覆土層,然后向菌袋內(nèi)補(bǔ)充適量的水分,使廢菌包緩慢吸水。當(dāng)含水量達(dá)到60%~65%,套上菌環(huán),擰緊蓋子,放入高溫高壓滅菌鍋中滅菌2 h,冷卻備用。

        平菇、榆黃蘑、茶樹(shù)菇3種腐生菌的對(duì)照組栽培基質(zhì)配方為:木屑40%、鋸末30%、麩皮28%、蔗糖1%、碳酸鈣1%,調(diào)節(jié)含水量達(dá)到60%~65%。栽培基質(zhì)裝入菌袋,裝袋量與暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包去除覆土層后的干重相當(dāng)(約460 g),高溫高壓滅菌2 h,冷卻備用。

        1.4.3 腐生菌接種及培養(yǎng)

        向1.4.2中已滅菌的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包及對(duì)照組菌包內(nèi),接入平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇的液體菌種,每種腐生菌接種100袋,其中廢菌包及對(duì)照組各50袋。接種后將菌包移入菌種培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行避光培養(yǎng),培養(yǎng)室溫度為25℃,空氣濕度為60%。培養(yǎng)室適時(shí)通風(fēng)換氣,注意檢查發(fā)菌狀況,及時(shí)清理污染的菌袋,并觀察記錄每種腐生菌的菌絲生長(zhǎng)情況。

        1.4.4 出菇管理

        平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇的菌絲長(zhǎng)滿袋后再培養(yǎng)5 d~10 d,可將菌包移入出菇場(chǎng)所,并打開(kāi)菌袋蓋子。控制出菇場(chǎng)所空氣濕度為80%~85%,溫度為23℃~26℃,適當(dāng)通風(fēng),促進(jìn)原基分化、催生菇蕾。幼菇形成后,用光照強(qiáng)度為600 lx~1 000 lx的散射光照射,同時(shí)加強(qiáng)水分管理,調(diào)節(jié)通風(fēng)量,促進(jìn)子實(shí)體生長(zhǎng)。待平菇、榆黃蘑生長(zhǎng)成熟后及時(shí)采收,茶樹(shù)菇在菌蓋未開(kāi)傘、孢子尚未彈射時(shí)及時(shí)采收。然后測(cè)定平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇的產(chǎn)量,計(jì)算生物轉(zhuǎn)化率。生物轉(zhuǎn)化率(BCR,%)計(jì)算公式為:

        式中:FW為前三潮鮮菇產(chǎn)量合計(jì)(g);SDW為栽培基質(zhì)干重(g)。

        1.5 綜合評(píng)價(jià)

        根據(jù)平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇3種腐生菌的菌絲形態(tài)、生長(zhǎng)速度、污染率、產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率等指標(biāo),評(píng)價(jià)利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培腐生菌的可行性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌菌包出菇前后營(yíng)養(yǎng)成分分析

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌出菇前后栽培基質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

        表1 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)出菇前后營(yíng)養(yǎng)成分變化情況Tab.1 Changes of nutritional components before and after fruiting of Phlebopus portentosus culture substrate

        由表1可知,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)原材料、出菇前和出菇后灰分含量分別為27.83%、36.51%、39.02%,出菇后灰分含量明顯升高;鉀含量呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢(shì);纖維素含量變化范圍在18.18%~18.72%,木質(zhì)素含量變化范圍在 3.45%~3.79%,原材料及出菇前后栽培基質(zhì)的纖維素、木質(zhì)素等營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)明顯變化,表明暗褐網(wǎng)柄牛肝菌生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)木屑、鋸末等栽培基質(zhì)利用率低,收菇后的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留了豐富的纖維素、木質(zhì)素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

        2.2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的菌絲性狀

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑及茶樹(shù)菇的菌絲生長(zhǎng)情況見(jiàn)表2。

        表2 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培3種腐生菌的菌絲生長(zhǎng)情況Tab.2 Mycelial growth of three saprophytic edible fungi cultivated with the waste edible fungibags of Phlebopus portentosus

        由表2可知,平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中能夠快速生長(zhǎng),菌絲濃密、潔白,長(zhǎng)勢(shì)良好。其中平菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中的生長(zhǎng)速度最快,達(dá)到11.84 mm·d-1,略低于平菇對(duì)照組的菌絲生長(zhǎng)速度(12.41 mm·d-1),接種后28 d長(zhǎng)滿菌袋。茶樹(shù)菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中的生長(zhǎng)速度為6.25 mm·d-1,低于平菇及榆黃蘑的菌絲生長(zhǎng)速度,其菌絲滿袋時(shí)間需要45 d。

        2.3 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率

        計(jì)算暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑及茶樹(shù)菇的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率,結(jié)果見(jiàn)表3。

        表3 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包直接栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率Tab.3 Yield and biological efficiency of three saprophytic edible fungi cultivated with the waste edible fungi bags of Phlebopus portentosus

        由表3可知,利用滅菌后的暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇3種腐生菌,出菇整齊、長(zhǎng)勢(shì)良好。平菇第一潮的平均產(chǎn)量達(dá)到149.64 g/袋,前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到380.82 g/袋,生物轉(zhuǎn)化率為82.79%;榆黃蘑和茶樹(shù)菇的前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)分別為311.68 g/袋和295.55 g/袋,生物轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到67.76%和64.25%。說(shuō)明平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇等腐生菌能夠進(jìn)一步利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高原材料利用率。平菇、榆黃蘑及茶樹(shù)菇對(duì)照組前三潮產(chǎn)量合計(jì)分別為 414.96 g/袋、350.76 g/袋、323.21 g/袋,生物轉(zhuǎn)化率分別為 90.21%、76.25%、70.26%。與對(duì)照組相比,采用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均略低于對(duì)照組。

        2.4 效益分析

        栽培成本按市場(chǎng)價(jià)格核算,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包260元/t,木屑、鋸末800元/t,麩皮2 500元/t,蔗糖1 000元/t,碳酸鈣600元/t。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)表4。

        表4 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌的經(jīng)濟(jì)效益Tab.4 Economic benefits of three saprophytic edible fungi cultivated with thewaste edible fungus bags of Phlebopus portentosus

        由表4可知,采用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培3種腐生菌,每袋可以節(jié)省材料費(fèi)0.53元,節(jié)省用工費(fèi)0.15元。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇3種食用菌的經(jīng)濟(jì)效益為4.15元/袋、3.32 元/袋和 3.13 元/袋,分別高于對(duì)照組 0.27 元/袋、0.21 元/袋和 0.35 元/袋。

        3 討論與結(jié)論

        暗褐網(wǎng)柄牛肝菌出菇后的基質(zhì)中灰分含量高于出菇前,這與香菇 (Lentinus edodes)、黑木耳(Auricularia auricula)、靈芝 (Ganoderma lucidum)3種腐生菌出菇后菌棒灰分含量高于未出菇菌棒的結(jié)論一致[22]。原材料、出菇前和出菇后暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的纖維素、木質(zhì)素含量變化范圍分別在 18.18~18.72%和 3.45~3.79%;纖維素、木質(zhì)素含量無(wú)明顯變化,表明暗褐網(wǎng)柄牛肝菌對(duì)木屑、鋸末、谷殼等栽培基質(zhì)利用率低,收菇后的菌包中余留了豐富的纖維素、木質(zhì)素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這與酶學(xué)特性、基因組學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌不是典型的腐生菌,其基因組缺少降解木質(zhì)素和纖維素的調(diào)控基因,無(wú)法利用富含木質(zhì)素和纖維素的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)論相符[15]。

        平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中能夠快速生長(zhǎng),菌絲濃密、潔白,長(zhǎng)勢(shì)良好;其中平菇的菌絲生長(zhǎng)速度最快,產(chǎn)量最高前三潮鮮菇平均產(chǎn)量合計(jì)達(dá)到380.82 g/袋,生物轉(zhuǎn)化率達(dá)到82.79%。這說(shuō)明平菇、榆黃蘑和茶樹(shù)菇3種腐生菌能夠進(jìn)一步利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包中余留的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高原材料利用率。雖然這3種腐生菌在廢菌包中的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均低于對(duì)照組,但在經(jīng)濟(jì)效益、資源高效利用及資源節(jié)約等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

        利用暗褐網(wǎng)柄牛肝菌廢菌包栽培腐生食用菌,能夠充分利用廢菌包中余留的營(yíng)養(yǎng)成分,整體提高暗褐網(wǎng)柄牛肝菌栽培基質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化率,實(shí)現(xiàn)了資源高效利用,延伸了食用菌產(chǎn)業(yè)鏈,對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展具有重要意義。

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