周威杰,羅培娟,成紀予
(1.寧波隆豐農(nóng)業(yè)有限公司,浙江 寧波 315000;2.浙江農(nóng)林大學(xué) 食品與健康學(xué)院,浙江 杭州 311300)
靈芝(Ganodermalucidum)隸屬擔子菌綱、多孔菌目、多孔菌科,是傳統(tǒng)名貴藥用真菌[1]。靈芝不僅含有蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、氨基酸、糖類、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,還含有靈芝多糖、靈芝三萜、靈芝酸等功效成分,具有抗炎、抗氧化、抗癌、提高免疫力等生物活性[2-3]。近年來,靈芝被認為是癌癥的一種替代性輔助療法[4-5],備受國內(nèi)外醫(yī)藥與保健品行業(yè)關(guān)注。
椴木栽培是靈芝傳統(tǒng)人工栽培方法,在靈芝產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的過程中,木材需求量大,導(dǎo)致我國林木資源過快過量消耗,引發(fā)芝林矛盾問題,基于此,靈芝的生產(chǎn)逐漸轉(zhuǎn)向采用其他代料栽培為主導(dǎo)。竹屑是指竹材加工過程中產(chǎn)生的下腳料經(jīng)過粉碎得到的碎屑顆粒,其主要成分為木質(zhì)素、半纖維素和纖維素,也含有少量的竹多糖、竹多酚等[6]。竹屑可用于栽培竹蓀[7]、香菇[8]、秀珍菇[9]等食用菌,但竹屑是否適用于靈芝栽培還未見報道。
浙江省是我國竹子主產(chǎn)區(qū),竹企業(yè)加工下腳料量大,因地制宜開發(fā)本地資源用于靈芝栽培,利用竹產(chǎn)業(yè)鏈廢棄的竹屑栽培靈芝將有效緩解浙江省靈芝產(chǎn)業(yè)的芝林沖突現(xiàn)狀,是突破靈芝產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的一條重要途徑。因此,本試驗對竹屑代料栽培靈芝配方進行優(yōu)選,研究不同比例竹屑代料栽培對靈芝菌絲生長、子實體產(chǎn)量、商品品質(zhì)等方面的影響,以期為靈芝新型栽培基質(zhì)的開發(fā)、降低栽培成本及提高竹加工廢棄物利用率提供參考。
靈芝菌種為隆豐靈芝1號,由寧波隆豐農(nóng)業(yè)科技有限公司與上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院共同選育。木屑為闊葉林樹粉碎的木屑,經(jīng)機械粉碎過篩網(wǎng),顆粒大小為0.5~0.8 cm。
竹屑為新鮮、干燥、無霉變、無蟲蛀的毛竹,經(jīng)機械粉碎過篩網(wǎng),顆粒大小為0.5~0.8 cm。其他原輔材料:棉籽殼、麩皮、石膏粉、菌袋等,均購自寧波本地食用菌原材料經(jīng)營商店。
1.2.1 栽培基質(zhì)配方
為篩選出最佳竹加工副產(chǎn)物的栽培基質(zhì)配方,本研究設(shè)計不同的基質(zhì)配制方案,原輔材料的添加量按干物質(zhì)百分比計,其中,麥麩、石膏、蔗糖和磷肥等原材料配比不變。培養(yǎng)料及其比例見表1。
表1 培養(yǎng)基配方及其比例
1.2.2 栽培過程
靈芝代料栽培的工藝流程為:原料→拌料→裝袋→滅菌→接種→發(fā)菌→覆土→出芝管理→采收。
分別按不同栽培料配方稱取各組分,攪拌均勻后裝袋,每袋裝料400 g,121 ℃滅菌2 h,冷卻至30 ℃以下接入菌種。采用室內(nèi)層架式發(fā)菌,控制室內(nèi)溫度26~28 ℃,空氣相對濕度60%~70%,并定期通風(fēng)換氣,每隔2 d翻一次菌袋。約30~40 d可發(fā)滿菌袋,菌袋進入生理成熟過渡期10 d后進行覆土栽培。將不同配方的菌袋移入遮陽大棚內(nèi),去掉外袋,覆土1~2 cm,棚內(nèi)空氣相對濕度在75%以上,保持棚內(nèi)通風(fēng)良好。當靈芝子實體菌蓋邊緣白色生長圈消失、菌蓋不再增大、孢子大量彈射時,開始采收靈芝。
1.3.1 菌絲生長情況
發(fā)菌階段觀察各配方的靈芝菌絲長勢,測定菌絲平均生長速度。每個配方下隨機抽取5袋正常生長的菌袋,每隔3 d測量一次菌絲生長長度,達到菌絲滿袋時停止測量。
1.3.2 靈芝產(chǎn)量和生物轉(zhuǎn)化率
采收的靈芝子實體立即置于60 ℃烘干至恒重。生物轉(zhuǎn)化率以兩潮的靈芝產(chǎn)量計算,各配方下的每個重復(fù)隨機選取10袋子實體,稱重測定產(chǎn)量。生物轉(zhuǎn)化率的計算公式為:生物轉(zhuǎn)化率=靈芝產(chǎn)量干重(g)/培養(yǎng)料干重(g)×100%。
1.3.3 靈芝的商品品質(zhì)
將采后的第一潮靈芝子實體進行商品品質(zhì)分析。靈芝菌蓋直徑以菌蓋最長處測量;菌蓋厚度以菌蓋厚度最大處縱切面測量[10]。靈芝子實體多糖含量和總?cè)坪康臏y定均采用分光光度法[11-12]。
1.3.4 重金屬含量測定
鉛和鎘含量的測定參照GB 5009.268—2016;砷含量的測定參照GB 5009.11—2014;汞含量的測定參照GB 5009.17—2014。
結(jié)果統(tǒng)計及繪圖使用Excel 2007;顯著性差異比較使用SPSS 19軟件。
靈芝菌種在5個培養(yǎng)基中均可正常生長(表2)。與木屑代料栽培靈芝(CK)相比,竹屑代料配方栽培的靈芝萌發(fā)時間以及生長速度均較慢,萌發(fā)時間晚2~4 d,滿袋時間晚3~8 d。在4個竹屑代料配方組中,隨著竹屑添加量的增加,靈芝菌絲生長速度下降,菌絲萌發(fā)時間和滿袋時間也隨之相應(yīng)延長,這可能與竹屑中含有的酚酸、蒽醌和生物堿等天然抑菌殺菌成分有關(guān)[13],竹屑比例越大的配方對菌絲生長的抑制作用越強。配方1、2和3的菌絲生長速度無顯著性差異,配方4的菌絲生長速度顯著慢于其他配方組,但所有竹屑配方組菌絲的生長狀況均正常。只要靈芝菌絲適應(yīng)了竹屑培養(yǎng)基,也能較好地分解并利用竹屑營養(yǎng)成分生長。
表2 靈芝菌絲生長情況
不同配方下栽培的靈芝均能正常出芝并發(fā)育成熟,子實體外觀形態(tài)正常,色澤均勻一致,均能產(chǎn)生孢子,且孢子形態(tài)特征正常。由圖1可知,隨著竹屑添加比例的增大,靈芝產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率均有所降低,其中,配方1和2與CK組的產(chǎn)量及生物轉(zhuǎn)化率相近,無顯著性差異,配方4的表現(xiàn)最差,與其他各組存在顯著的差異。結(jié)果表明,配方中竹屑添加比例控制在50%~60%較為適宜。
柱間無相同字母表示組間差異顯著(P<0.05),圖2、3同。
菌蓋直徑及其厚度的大小可以反映靈芝的商品性狀。由圖2可知,竹屑代料栽培的靈芝子實體商品性狀與木屑代料栽培基本一致。從菌蓋直徑來看,配方2與CK之間、配方1和2之間無顯著性差異,隨著竹屑添加比例的增加,配方3和4的菌蓋生長受到抑制。從菌蓋厚度來看,配方3和4的靈芝菌蓋厚度平均值略低于其他組,但經(jīng)統(tǒng)計分析結(jié)果顯示各配方組間無顯著性差異??梢姡裥即显耘嗖粫黠@降低靈芝的商品性狀。
圖2 靈芝子實體的菌蓋直徑及厚度
多糖和三萜類是靈芝的主要藥用活性成分,由圖3可知,竹屑代料栽培的靈芝子實體多糖含量均比木屑代料栽培高,且差異顯著。這可能是由于竹子營養(yǎng)豐富,含有竹多糖、微量元素、維生素等成分,這些活性物質(zhì)對靈芝多糖的合成具有誘導(dǎo)促進作用[14]。竹屑代料栽培的總?cè)坪颗c木屑代料栽培相近,且無顯著性差異??梢?,竹屑代料栽培模式可增加靈芝多糖的積累,提高靈芝的藥用價值。
圖3 靈芝子實體的多糖及總?cè)坪?/p>
靈芝可以從培養(yǎng)基質(zhì)中吸附多種礦物元素及金屬元素,且靈芝的生長周期比一般食用菌長,其對重金屬元素的富集能力更強。因此,竹屑代料栽培靈芝是否會帶來安全問題,是研究的重點之一。檢測結(jié)果如表3所示,采用竹屑代料基質(zhì)不會造成靈芝子實體中有害元素超標,各配方栽培的靈芝子實體中鉛、汞、砷和鎘含量遠低于GB 2767—2017食品安全國家標準食品中污染物限量的要求。
表3 靈芝子實體重金屬含量
靈芝的菌絲能在竹屑為主的代料培養(yǎng)基上正常生長,且能正常出芝,產(chǎn)生孢子,子實體和孢子形態(tài)特征與木屑代料栽培的靈芝無顯著差異。綜合比較各配方靈芝菌絲生長狀況、子實體產(chǎn)量、生物轉(zhuǎn)化率以及靈芝商品品質(zhì)等指標,竹屑代料栽培靈芝的優(yōu)選配方為:竹屑50%~60%,棉籽殼20%~30%,石膏1%,蔗糖1%,磷肥1%。竹屑代料栽培靈芝子實體的有害金屬元素不會超標,且具有促進子實體靈芝多糖合成和積累的優(yōu)勢,提升了靈芝的商品品質(zhì)。因此,竹屑可以作為靈芝栽培的代料資源,在竹資源豐富的產(chǎn)區(qū)進行產(chǎn)業(yè)化推廣,構(gòu)建“竹+靈芝”產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的栽培模式,將具有廣闊的發(fā)展前景。