方志榮，林 靜，清 源，姜 英

(1.西昌學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，四川 西昌 615013；2.西昌學(xué)院攀西特色作物研究與利用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 西昌 615013)

白參菌(Schizophyllumcommuner)別名裂褶菌、白花、白參，真菌植物門(mén)真菌裂褶菌(Schizophyllqaeae)的一種食藥兼用的珍稀菇菌，是中溫型木腐菌，能很好地分解纖維素和木質(zhì)素，并且它能夠在含有葡萄糖、纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的基質(zhì)上良好生長(zhǎng)[1]。秀珍菇(Pleurotusgeesteranus)別名鳳尾菇，在分類(lèi)學(xué)上屬于真菌門(mén)、擔(dān)子菌綱、傘菌目、側(cè)耳科、側(cè)耳屬真菌,口感鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，有“菇中極品”的美譽(yù)，是目前人工栽培具有商業(yè)價(jià)值的珍貴菌種[2]，生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均要從栽培料中獲取。栽培白參菌和秀珍菇通常利用棉籽殼或者高粱殼、玉米芯、雜木屑和各種農(nóng)作物秸稈作為主料[3-4]。2021年種植食用菌的木屑、玉米芯價(jià)格上漲，食用菌種植成本增加，急需尋找新的替代品。

涼山州立體氣候明顯，適合多種經(jīng)濟(jì)作物的生長(zhǎng)。如寧南縣2016年桑園面積達(dá)14666.7 hm2，西昌市2019年葡萄種植面積逾6666 hm2，隨著鄉(xiāng)村振興的推進(jìn)，種植面積將進(jìn)一步擴(kuò)大，隨之產(chǎn)生大量的枝屑廢棄物。目前大部分枝屑都是直接還田，少部分作為燃料供農(nóng)戶(hù)自用。雖然枝屑還田短期內(nèi)在一定程度上可以改良土壤的物理性質(zhì)與土壤內(nèi)部的生態(tài)環(huán)境，增加土壤微生物的多樣性，提高耕地的生產(chǎn)力。但由于廢枝屑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，碳/氮比高，不易降解，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度看，將影響土壤墑情和耕作。此外，未腐爛的枝屑將大量的致病菌和蟲(chóng)卵帶入土中，造成致病菌和蟲(chóng)卵大量繁衍，給葡萄樹(shù)和桑樹(shù)的生長(zhǎng)帶來(lái)不利的影響。如果合理利用這些廢枝屑，不但可以降低種植食用菌的成本，也能提高廢棄物的利用率，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。有關(guān)測(cè)定表明，葡萄枝屑含粗蛋白5.57%，粗纖維64.38%，粗灰分3.81%，有機(jī)質(zhì)77.35%，也含有豐富的鉀、鈣等礦質(zhì)元素[5];桑枝屑含粗蛋白5.44%，纖維素51.88%，半纖維素23.02%，木質(zhì)素18.18%，粗灰分1.57%，同時(shí)也含有鉀、鈣、鎂等礦質(zhì)元素[6]。大量研究表明可采用葡萄枝屑和桑枝屑作為基質(zhì)栽培食用菌[7-13]。利用葡萄枝屑栽培白玉菇[7]，平菇[4]，杏鮑菇[8-9]、香菇[10]；利用桑枝屑生產(chǎn)猴頭菇[11]、平菇[12]、香菇[13]利都已獲得成功。但是目前利用葡萄枝屑或者桑枝屑栽培白參菌和秀珍菇的報(bào)道尚少，本研究以葡萄枝和桑枝為栽培主料，研究不同培養(yǎng)料中白參菌、秀珍菇胞外酶活性、生物學(xué)轉(zhuǎn)化率及營(yíng)養(yǎng)成分的差異，以期為生產(chǎn)上利用葡萄枝和桑枝栽培白參菌和秀珍菇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

白參菌菌種、秀珍菇菌種購(gòu)于貴州習(xí)水縣食用菌研究所，葡萄枝屑和桑枝屑購(gòu)于冕寧縣農(nóng)戶(hù)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇農(nóng)戶(hù)種植秀珍菇最常用的基質(zhì)配方作為對(duì)照(CK)，用葡萄枝屑和桑枝屑替代玉米芯，3種處理的基質(zhì)配方如下：配方1：葡萄枝屑50%+高粱殼30%+麥麩16%+石灰1%+石膏2%+蔗糖1%；配方2：桑枝屑50%+高粱殼30%+麥麩16%+石灰1%+石膏2%+蔗糖1%；配方3(CK)：玉米芯50%+高粱殼30%+麥麩16%+石灰1%+石膏2%+蔗糖1%。每個(gè)配方栽培100袋。胞外酶和營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定每次從不同配方的選取3袋，鮮菇產(chǎn)量選取10袋測(cè)定。

1.3 菌棒制作及栽培管理方法

制作菌棒時(shí)，按照上述配方比例稱(chēng)取原材料，拌料均勻，采用16cm×32cm的聚乙烯袋裝袋，每袋500g(干料)。按常規(guī)方法進(jìn)行菌絲培養(yǎng)及出菇管理。

1.4 生物學(xué)相關(guān)指標(biāo)及酶活性測(cè)定

1.4.1 營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 采樣：每一個(gè)配方隨機(jī)選取3袋樣品，測(cè)定營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期菌絲體CMC-Na酶、半纖維素酶、漆酶、淀粉酶、過(guò)氧化物酶的活性。

粗酶液的提?。?0g發(fā)菌料加蒸餾水100mL，25℃下浸提4h，過(guò)濾后，4000轉(zhuǎn)/min離心10min，上清液即為粗酶液。另取20g發(fā)菌料于80℃的鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重,采用上述方法提取上清液作為對(duì)照[14]。

CMC-Na酶活性的測(cè)定采用DNS比色法[15]。CMC-Na酶的活力單位為：在50℃的條件下反應(yīng)1min產(chǎn)生相當(dāng)于1μg分子葡萄糖的還原糖的酶量。

半纖維素酶的測(cè)定采用DNS比色法[16]。半纖維素酶的活力單位為：在50℃的條件下反應(yīng)1min產(chǎn)生相當(dāng)于1μg分子葡萄糖的還原糖的酶量。

漆酶的測(cè)定采用鄰甲苯胺氧化法[14]。定義漆酶活力單位：1g干物質(zhì)中的酶含量單位時(shí)間內(nèi)使OD600值改變0.01定義為一個(gè)活力單位。

淀粉酶的測(cè)定采用DNS比色法[17-18]，定義淀粉酶活力單位：1g干物質(zhì)與底物反應(yīng)1min釋放1μg葡萄糖定義為一個(gè)活力單位。

過(guò)氧化物酶的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[19]，定義過(guò)氧化物酶活性單位：1g干物質(zhì)中的酶含量單位時(shí)間內(nèi)使OD470值改變0.01定義為一個(gè)活力單位。

1.4.2 生殖生長(zhǎng)階段相關(guān)指標(biāo)測(cè)定 生殖生長(zhǎng)階段胞外酶活性的測(cè)定：按照上述方法采集發(fā)菌料，測(cè)定第一茬菇和第二茬菇菌絲體和子實(shí)體階段胞外酶CMC-Na酶、半纖維素酶、漆酶、淀粉酶、過(guò)氧化物酶的活性。

1.4.3 子實(shí)體產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 待白參菌和秀珍菇子實(shí)體七八分成熟采收。記錄每個(gè)配方下白參菌和秀珍菇的單袋第一茬菇鮮菇產(chǎn)量和第二茬菇鮮菇產(chǎn)量，同時(shí)計(jì)算不同配方第一茬菇和第二茬菇的生物學(xué)效率，采集第一茬菇和第二茬菇進(jìn)行干物質(zhì)、總糖和粗蛋白的分析。

生物學(xué)效率(%)=鮮菇重(g)/干料重(g)×100%[20]

每個(gè)配方采集10個(gè)子實(shí)體，記錄子實(shí)體的鮮重，將其放入鼓風(fēng)干燥箱中105℃烘10min，后在80℃的條件下烘干至恒重，測(cè)其干物質(zhì)含量。將烘干后的子實(shí)體粉碎，過(guò)10目篩，材料用于測(cè)定粗蛋白和總糖含量。粗蛋白含量的測(cè)定：采用納氏比色法[21]?？偺堑臏y(cè)定：采用蒽酮比色法[22]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用SPSS 23.0對(duì)胞外酶活性和子實(shí)體營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行方差分析，并用LSD進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配方對(duì)白參菌和秀珍菇各個(gè)生長(zhǎng)階段胞外酶活性的影響

在白參菌、秀珍菇的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，菌絲體會(huì)產(chǎn)生羧甲基纖維素酶、半纖維素酶、漆酶、過(guò)氧化物酶、淀粉酶等分泌到菌絲體外將培養(yǎng)料中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、淀粉、果膠等大分子物質(zhì)水解成小分子物質(zhì)供菌絲體、子實(shí)體吸收和利用。

不同配方對(duì)白參菌第一茬菇不同生長(zhǎng)階段胞外酶活性的影響見(jiàn)表1。羧甲基纖維酶是一類(lèi)將纖維素分解為葡萄糖的酶，各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段羧甲基纖維素酶的活性大小的順序?yàn)椋鹤訉?shí)體階段>原基階段>菌絲體階段。CK羧甲基纖維素酶的活性顯著高于配方1和配方2，配方1羧甲基纖維素酶的活性顯著高于配方2。半纖維素酶可將半纖維素分解為五碳糖、六碳糖和糖醛酸，各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段羧甲基纖維素酶的活性大小的順序?yàn)椋壕z體階段>原基階段>子實(shí)體階段。CK半纖維素酶的活性顯著高于配方1和配方2，配方1半纖素酶的活性顯著高于配方2。漆酶和過(guò)氧化酶是木質(zhì)素分解相關(guān)的酶，可將木質(zhì)素分解為復(fù)雜的小分子化合物，各處理漆酶活性的大小表現(xiàn)為配方3(CK) >配方1>配方2。在原基生長(zhǎng)階段，漆酶的活性達(dá)到最高值，在子實(shí)體生長(zhǎng)階段漆酶活性下降。各處理漆酶活性的大小表現(xiàn)為配方3(CK) >配方1≈配方2。在原基生長(zhǎng)階段，過(guò)氧化物酶的活性達(dá)到最高值，在子實(shí)體生長(zhǎng)階段漆酶活性下降。淀粉酶可將小分子的碳水化合物分解為葡萄糖，各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段淀粉酶活性大小的順序?yàn)椋壕z體階段>原基階段>子實(shí)體階段。CK淀粉酶的活性顯著高于配方1和配方2，配方1半纖素酶的活性顯著高于配方2。

表1 不同配方對(duì)白參菌第一茬菇不同生長(zhǎng)階段胞外酶活性的影響

不同配方對(duì)秀珍菇第一茬菇不同生長(zhǎng)階段胞外酶活性的影響見(jiàn)表2。各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段羧甲基纖維素酶的活性大小的順序?yàn)椋鹤訉?shí)體階段>原基階段>菌絲體階段。CK羧甲基纖維素酶的活性顯著高于配方1和配方2，配方1羧甲基纖維素酶的活性顯著高于配方2。各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段羧甲基纖維素酶的活性大小的順序?yàn)椋壕z體階段>原基階段>子實(shí)體階段。CK和配方2半纖維素酶的活性顯著差異，二者顯著高于配方1。各處理在菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段羧甲基纖維素酶的活性大小的順序?yàn)椋壕z體階段>原基階段>子實(shí)體階段。各處理漆酶活性的大小表現(xiàn)為配方3(CK) >配方2>配方1。配方1菌絲體、原基、子實(shí)體生長(zhǎng)階段過(guò)氧化物酶無(wú)明顯的變化，配方2、CK菌絲體和原基階段過(guò)氧化物酶無(wú)明顯變化，但在子實(shí)體階段過(guò)氧化物酶達(dá)到最大值，CK的過(guò)氧化物酶活性在子實(shí)體階段顯著高于配方2。各處理淀粉酶活性的大小表現(xiàn)為配方3(CK) >配方2>配方1。在原基階段淀粉酶的活性最低，在子實(shí)體階段淀粉酶活性有所上升，但活性仍低于菌絲體階段。

表2 不同配方對(duì)秀珍菇第一茬菇不同生長(zhǎng)階段胞外酶活性的影響

2.2 不同配方對(duì)白參菌和秀珍菇生物學(xué)效率和營(yíng)養(yǎng)成分的影響

由表3可知，在不同栽培配方下，白參菌和秀珍菇生長(zhǎng)所需時(shí)間都不同。在3個(gè)配方中，配方3白參菌的菌絲滿袋時(shí)間、形成原基時(shí)間、現(xiàn)蕾時(shí)間和第一次采收時(shí)間最短，其次是配方1。配方3秀珍菇的菌絲滿袋時(shí)間、形成原基時(shí)間、現(xiàn)蕾時(shí)間和第一次采收時(shí)間最短，其次是配方2。結(jié)果表明：利用葡萄枝屑作為主料栽培白參菌生長(zhǎng)時(shí)間比利用桑枝屑作為主料栽培的更短，但是利用桑枝屑作為主料栽培秀珍菇生長(zhǎng)時(shí)間比利用葡萄枝屑作為主料栽培的更短。

表3 不同配方對(duì)白參菌和秀珍菇生長(zhǎng)時(shí)間的影響

由表4可知，白參菌第一茬菇、第二茬的鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率、干物質(zhì)、總糖和粗蛋白含量在不同配方中均具有顯著差異。在3個(gè)配方中，配方1的第一茬菇的產(chǎn)量和生物學(xué)效率高于配方2，干物質(zhì)和總糖含量最高的均是配方1，配方1的粗蛋白含量高于顯著配方2，但低于配方3(CK)。配方1的第二茬菇的產(chǎn)量和生物學(xué)效率也高于配方2，僅次于配方3(CK)，第二茬菇配方1的總糖含量最高，粗蛋白含量也顯著高于配方2，但低于配方3(CK)。結(jié)果表明：利用葡萄枝屑種植的白參菌鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率和粗蛋白顯著高于桑枝屑種植的白參菌。

表4 不同配方對(duì)白參菌生物學(xué)效率和營(yíng)養(yǎng)成分的影響

在不同配方中秀珍菇第一茬菇、第二茬菇的鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率、干物質(zhì)、總糖、粗蛋白含量具有顯著差異(見(jiàn)表5)。在3個(gè)配方中，配方2的第一茬菇的鮮菇產(chǎn)量和生物學(xué)效率高于顯著配方1，低于配方3(CK)。配方2的第二茬菇鮮菇產(chǎn)量和生物學(xué)效率在3個(gè)配方中是最高的。干物質(zhì)含量最高的是配方2，其次是配方3，但是配方2與配方3差異不顯著，配方3總糖含量顯著高于配方1和配方2，配方2的粗蛋白含量最高。第二茬菇配方2的鮮菇產(chǎn)量和生物學(xué)效率由于其它2個(gè)配方，干物質(zhì)含量低于其它2個(gè)配方，總糖和粗蛋白含量由于其它2個(gè)配方。結(jié)果表明：利用桑枝屑種植的秀珍菇的鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率和粗蛋白顯著高于葡萄屑種植的秀珍菇。

表5 不同配方對(duì)秀珍菇生物學(xué)效率和營(yíng)養(yǎng)成分的影響

3 結(jié)果與討論

不同配方栽培白參菌和秀珍菇的結(jié)果表明，由于配方的差異導(dǎo)致胞外酶活性、生物學(xué)效率、粗蛋白等出現(xiàn)差異。研究表明，食用菌胞外酶活性的大小影響其自身的分解能力[23]。同時(shí)也有研究表明，不同的栽培配方，由于生長(zhǎng)環(huán)境營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的不同，對(duì)酶活性大小影響較大，但對(duì)變化趨勢(shì)影響較小[19]。葡萄枝屑和桑枝屑含有豐富的纖維素和半纖維素等大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但是不能直接被食用菌吸收利用，只有通過(guò)其自身分泌的相應(yīng)胞外酶將其大分子物質(zhì)分解成葡萄糖小分子物質(zhì)，供給食用菌生長(zhǎng)所需要的碳源，由此可見(jiàn)，胞外酶的活性大小在食用菌各個(gè)生長(zhǎng)階段發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。同時(shí)有研究結(jié)果說(shuō)明，秀珍菇的纖維素酶活性、半纖維素酶活性、漆酶活性、淀粉酶活性和過(guò)氧化物酶活性的提高能夠促進(jìn)秀珍菇的生長(zhǎng)發(fā)育[13]。張曉昱[24]通過(guò)研究香菇胞外酶活性與其自身生產(chǎn)發(fā)育的關(guān)系得出，香菇胞外酶活性相對(duì)高一點(diǎn)的其產(chǎn)量相對(duì)較高，營(yíng)養(yǎng)成分相對(duì)較好。因此，在本研究中配方1、配方2、配方3同時(shí)種植白參菌和秀珍菇，配方3(CK)胞外酶的活性顯著高于配方1和配方2，因而對(duì)纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等大分子的分解更為徹底，表現(xiàn)為更高的生物學(xué)效率。配方1白參菌各個(gè)生長(zhǎng)階段的胞外酶活性大體上要高于配方2，因而白參菌的生物學(xué)效率配方1高于配方2。配方2秀珍菇各個(gè)生長(zhǎng)階段胞外酶活性大體上要高于配方1，因而秀珍菇的生物學(xué)效率配方2高于配方1。由此說(shuō)明，在其它輔料相同的情況下，利用葡萄枝屑為主料栽培白參菌的效果優(yōu)于桑枝；利用桑枝屑為主料的栽培料栽培秀珍菇的效果優(yōu)于葡萄枝屑。

白參菌在碳氮比為10：1～100:1的條件下均能生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)C/N為40:1[1],葡萄枝屑C/N為56.08[5]與40:1相接近，所以利用以葡萄枝屑為主料栽培白參菌是可行的。秀珍菇適宜生長(zhǎng)的C/N比為20-30:1[25],桑枝屑的C/N比在23:1左右[6]，因此利用以桑枝屑為主料的栽培料栽培秀珍菇是可行的。忻龍祚等[26]利用葡萄枝屑栽培平菇，發(fā)現(xiàn)平菇產(chǎn)量高，生物學(xué)效率大，且葡萄枝屑可以提高平菇中鋅、硼等微量元素的含量，賴(lài)氨酸的含量也有所提高，可以滿足人體對(duì)氨基酸的需求。陳嬌嬌等[27]利用葡萄枝屑栽培姬菇也表現(xiàn)出生物學(xué)效率和產(chǎn)量高，且肉質(zhì)厚實(shí)。研究表明利用桑枝屑栽培平菇，產(chǎn)量高[12]。徐建俊[13]通過(guò)桑枝屑香菇與雜木屑香菇營(yíng)養(yǎng)成分比較得出，生物學(xué)效率比雜木屑高1.7%，粗蛋白是雜木屑香菇的1.03倍。曹澤彬等[28]研究桑枝屑生產(chǎn)香菇發(fā)現(xiàn)第1、2潮菇的產(chǎn)量與對(duì)照對(duì)比較高，且粗蛋白、粗纖維和多糖含量也較高，粗脂肪含量較低。由表4和表5，配方1和配方2同時(shí)與配方3(CK)對(duì)比，白參菌的鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率、干物質(zhì)、總糖和粗蛋白含量在配方1中高于配方2，然而秀珍菇的鮮菇產(chǎn)量、生物學(xué)效率、總糖含量在配方2中高于配方1。由此說(shuō)明配方1與配方2相比較，配方1種植出的白參菌產(chǎn)量更高和營(yíng)養(yǎng)成分更好，然而配方2種植出的秀珍產(chǎn)量更高和營(yíng)養(yǎng)成分更好。

雖然配方3白參菌和秀珍菇表現(xiàn)最佳，但配方1和配方2種植的白參菌和秀珍菇仍有較高的生物學(xué)效率。本試驗(yàn)的研究結(jié)果表明：生產(chǎn)上可用葡萄枝屑代替玉米芯種植白參菌，可用桑枝屑代替玉米芯種植秀珍菇。