楓香與櫟木基質栽培香菇比較分析

王義勛++林親雄++查玉平

摘要：為科學評價楓香（Liquidambar formosana Hance）基質栽培香菇[Lentinus edodes（Berk） Sing]的可行性，試驗比較了楓香基質對香菇菌絲生長和產(chǎn)量的影響，且對所栽培香菇的多糖、蛋白質含量及高效液相特征圖譜進行了分析。結果表明，香菇品種森源135（L. edodes cv. Senyuan135）在不同比例楓香基質培養(yǎng)基的香菇菌絲生長速率方面略優(yōu)于對照櫟木基質培養(yǎng)基。隨著楓香基質添加比例的逐漸增加，香菇菌絲滿袋時間、轉色完成時間略有延長，且產(chǎn)量略有降低。香菇醇提物的高效液相特征圖譜基本一致，但楓香基質栽培的香菇多糖含量和蛋白質含量略高于櫟木基質栽培的香菇。因此，采用楓香木屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)櫟木屑作為基質栽培香菇，技術上是切實可行的。

關鍵詞：香菇[Lentinus edodes （Berk） Sing]；栽培基質；楓香（Liquidambar formosana Hance）；櫟木；比較

中圖分類號：S646.1+2.7 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）22-5854-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.22.033

The Comparative Analysis of Lentinus edodes Cultivated with Liquidambar formosana and Oak Wood Substrate

WANG Yi-xun1，LIN Qin-xiong2，ZHA Yu-ping1，CHEN Jing-yuan1

（1.Hubei Academy of Forestry，Wuhan 430075，China；2.South-Central University for National，Wuhan 430074，China）

Abstract： To scientifically evaluate the feasibility of sweetgum Lentinus edodes（Berk） Sing cultured with Liquidambar formosana Hance， the effect of L. formosana substrate on hyphal growth and yield， polysaccharides， protein content and HPLC fingerprint of L. edodes was studied. The results showed that the growth rate of L. edodes cv. Senyuan135 on L. formosana substrate was better than that on oak substrate. With the increase of the proportion of L. formosana， the time of mycelium pocketfuls and color change completion prolonged slightly， while the yield decreased slightly. The characteristics of high performance liquid chromatography of L. edodes on L. formosana substrate were basically consistent with that on oak substrate； but the total polysaccharide content and the protein content is higher than that of the traditional oak substrate. So it is feasible to culture L. edodes with L. formosana substrate instead of oak.

Key words： Lentinus edodes （Berk） Sing； cultivation matrix； Liquidambar formosana Hance； oak； comparison

香菇[Lentinus edodes（Berk）Sing]是人類重要的食用真菌之一，有著悠久的栽培歷史。因其味道鮮美、香味濃郁、營養(yǎng)豐富，素有“植物皇后”美譽；并且富含蛋白質、維生素、半纖維素、多糖等營養(yǎng)成分，具有治療貧血，預防佝僂病和抗腫瘤等藥用功效[1，2]。目前，香菇袋料栽培的基質主要來源于傳統(tǒng)的櫟類木材木屑；隨著香菇栽培規(guī)模的日益擴大，需要消耗大量生長緩慢的櫟類資源，這與現(xiàn)代生態(tài)林業(yè)和生態(tài)文明建設存在必然的矛盾。積極尋求合適的替代栽培材料，降低對傳統(tǒng)櫟木資源的過度依賴，促進香菇產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提高香菇產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益是香菇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向[3]。楓香（Liquidambar formosana Hance）是中國秦嶺及淮河以南的亞熱帶森林植被中重要的樹種，其主根粗長，根系發(fā)達，抗風力強，可作為涵養(yǎng)水源、保持水土樹種，并且落葉量大，有助于改善土壤結構、增加土壤有機質含量。楓香在深秋時節(jié)葉色紅艷，美麗壯觀，是著名的秋色葉樹種。楓香的樹脂可供藥用，能解毒止痛、止血生??；其根、葉及果實亦可入藥，有祛風除濕、通絡活血的功效；楓香木材稍堅硬，可制家具及貴重商品的包裝箱。此外，楓香生長快、防火性能強，是培養(yǎng)森林混交林的理想樹種[4-6]。

雖然香菇栽培已取得卓有成效的研究，但關于用楓香基質栽培香菇的文獻報道較少。筆者在前期的替代資源栽培香菇試驗中發(fā)現(xiàn)，采用楓香基質栽培香菇，菌絲生長良好，產(chǎn)量較高；此次進一步科學評價用不同比例楓香基質栽培的香菇其多糖、蛋白質含量和高效液相特征圖譜等為指標的內(nèi)在質量，以期為楓香資源替代傳統(tǒng)櫟木資源實施香菇栽培提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

香菇品種為森源135（L. edodes cv. Senyuan135）；栽培基質有櫟木和楓香木，都購自木材市場，用粉碎機將其粉碎成10目大小的木屑，備用。栽培培養(yǎng)基組成為木屑78%（質量分數(shù)，下同）、麩皮18%、白糖1%、石膏1%、玉米面1.5%、生石灰0.5%[7]。

主要儀器有K9840型自動凱氏定氮儀（濟南海能儀器股份有限公司）、UltiMate 3000色譜儀（美國戴安公司）、LHS-300SC恒溫恒濕培養(yǎng)箱（上海精密儀器儀表有限公司）等。主要試劑乙醇、甲醇、苯酚、濃硫酸、標準硫酸、葡萄糖、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、鹽酸、三氯乙酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鉀等，除甲醇為色譜純外，其他均為分析純。

1.2 香菇栽培方法

栽培培養(yǎng)基中分別采用50%、70%、90%、100% 4種不同配比的楓香木屑替代傳統(tǒng)的櫟木屑，以100%櫟木屑作為對照，按照常規(guī)香菇栽培袋料培養(yǎng)方法進行栽培。每個處理為100袋。

1.3 楓香基質對香菇菌絲生長的影響

將各栽培培養(yǎng)基分裝于250 mL廣口瓶里，用封口膜封口后，于121 ℃高溫滅菌2 h，冷卻備用。用直徑12 mm打孔器在森源135活化菌落的邊緣打取菌絲塊，將菌絲塊接種到滅菌瓶裝培養(yǎng)基中央，置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱中27 ℃、相對空氣濕度70%恒溫培養(yǎng)。待菌絲生長12 d時，在瓶壁用記號筆劃線標記；繼續(xù)培養(yǎng)8 d（菌絲生長20 d）后，測量、計算菌絲生長速率。

1.4 楓香基質對香菇產(chǎn)量的影響

在袋料發(fā)菌過程中，觀察記載袋料菌絲生長速度、轉色過程。袋料發(fā)菌完成后移栽到大棚架上，記載出菇批次及產(chǎn)量結果。

1.5 香菇主要品質分析

1.5.1 樣品的采集與處理 待出菇后選擇中等大小、菇形好、菌幕未開的第二潮菇，各處理都隨機選取500 g新鮮香菇，于烘箱中60 ℃干燥12 h；再將干燥后的香菇粉碎為末，過100目篩后密封于干燥器中，備用，作為待測樣品。

1.5.2 多糖含量測定 參照余蘭等[8]的方法提取香菇多糖，精密稱取1.0 g香菇粉，按1∶60料液比加入80%乙醇，在75 ℃水浴鍋中回流1 h，冷卻后抽濾，殘渣用少量無水乙醇脫水洗滌，80 ℃干燥1 h。稱取0.5 g乙醇處理香菇粉，置100 mL圓底燒瓶中，以去離子水為溶劑，在溫度65 ℃、料液比1∶80、超聲功率400 W條件下超聲提取20 min，提取液用0.45 μm濾膜過濾，濾液為多糖含量測定樣品。以葡萄糖為標準品，采用改良的苯酚-硫酸法[9]測定樣品的多糖含量。

1.5.3 蛋白質含量測定 采用凱氏定氮法[10]測定蛋白質含量。精密稱取0.4 g樣品加入消化管中，加3.2 g催化劑（硫酸銅︰硫酸鉀=1∶15）和濃硫酸10 mL，直線升溫250 ℃，消解1 h，再升溫至420 ℃，消解1.5 h。冷卻后以0.107 8 mol/L標準硫酸滴定，硼酸溶液作為吸收液，在自動凱氏定氮儀上測定樣品的蛋白質含量。

1.5.4 香菇HPLC高效液相特征圖譜測定 將“1.5.2”多糖含量測定過程中的80%乙醇提取液用0.45 μm濾膜過濾，濾液作為測定樣品。用高效液相色譜儀測定各處理樣品的HPLC特征圖譜。色譜條件為ZORB AX Carbohydrate色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），檢測波長220 nm，流速1 mL/min，柱溫30 ℃，進樣量10 μL。流動相A為甲醇、B為0.1%磷酸二氫鉀溶液。梯度洗脫程序：0～5 min，A為5%，B為95%；5～10 min，A為5%～10%，B為90%～95%。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2007軟件處理，并用其制表和繪圖；運用DPS軟件分析比較不同處理的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 香菇菌絲生長

香菇菌絲的生長情況見圖1。從圖1可見，香菇品種森源135在不同比例的楓香基質上菌絲生長旺盛，與對照100%櫟木屑（生長速率3.94 mm/d）相比，森源135在90%的楓香基質里生長最快，生長速率為4.30 mm/d；其次是100%的楓香基質，生長速率為4.17 mm/d；70%的楓香基質生長速率為4.08 mm/d；而50%的楓香基質生長速率為3.80 mm/d，4個不同比例的楓香基質處理間差異顯著（P<0.05），其中90%、100%、70%楓香基質處理與對照差異顯著（P<0.05）。試驗中還觀察到，對照和4個楓香基質培養(yǎng)基上的森源135菌絲均表現(xiàn)為生長正常，粗壯有力，顏色潔白。

2.2 香菇產(chǎn)量比較

香菇在楓香基質上生長、產(chǎn)量情況見表1。從表1可見，森源135在不同比例的楓香基質上均能正常生長、轉色并出菇，隨著楓香基質比例的逐漸增加，香菇菌絲滿袋時間、轉色完成時間略有增加，且產(chǎn)量略有降低。如森源135在櫟木基質上菌絲滿袋時間為45 d，略早于楓香基質，楓香基質50%和70%為48 d，楓香基質90%和100%為49 d；在轉色完成時間上，森源135在櫟木基質上的轉色時間是75 d，略早于楓香基質，楓香基質50%、70%、90%的轉色時間均為79 d，楓香基質100%為83 d。從平均產(chǎn)量和優(yōu)質菇比例來看，森源135在櫟木基質的平均產(chǎn)量為655 g/袋，優(yōu)質菇比例為90.98%；而楓香基質各處理的平均產(chǎn)量和優(yōu)質菇比例略低于櫟木基質。

2.3 香菇多糖含量

香菇多糖含量測定結果見表2。從表2可見，采用楓香基質栽培的香菇多糖含量在9.72～15.53 g/100 g，而對照100%櫟木屑栽培的香菇多糖含量為9.40 g/100 g，低于各楓香基質栽培的香菇多糖含量，其中楓香基質70%、90%、100%的處理香菇多糖含量與對照之間差異顯著（P<0.05），且楓香基質栽培香菇的多糖含量與楓香添加比例呈現(xiàn)出相關的趨勢，可能與楓香木屑能促進香菇菌絲生長有關，香菇菌絲的生長旺盛有利于香菇體內(nèi)多糖的生物合成與積累。

2.4 香菇蛋白質含量

香菇蛋白質含量測定結果見表2。從表2可見，不同比例的楓香基質栽培的香菇蛋白質含量在5.39～5.81 g/100 g，略高于櫟木基質栽培的香菇蛋白質含量（5.25 g/100 g），其中楓香基質50%、90%、100%的處理香菇蛋白質含量與對照之間差異顯著（P<0.05），不過70%的處理香菇蛋白質含量與對照之間差異不顯著（P>0.05）。

2.5 香菇HPLC特征圖譜比較

香菇的醇提物含有多種有機成分，對其醇提物進行HPLC特征圖譜測定分析，可反映香菇所含物質成分的特征與差異。試驗里楓香基質各處理栽培的香菇其醇提物的HPLC特征圖譜測定結果見圖2。從圖2可見，楓香不同比例基質培養(yǎng)香菇的HPLC特征圖譜與對照櫟樹基質的HPLC特征圖譜基本一致，都含有4個主要組分或成分峰，且主要峰平均面積無明顯差異，顯示出櫟樹、楓香作為基質栽培出的香菇醇提物的物質成分基本是一致的。

3 小結

香菇菌絲生長狀況及其產(chǎn)量能夠反映基質栽培香菇的外在指標。試驗結果表明，香菇品種森源135在楓香基質各培養(yǎng)基里的菌絲生長速率略優(yōu)于櫟木基質培養(yǎng)基。隨著楓香基質比例的逐漸增加，香菇菌絲滿袋時間、轉色完成時間略有延長，且產(chǎn)量略有降低。香菇的多糖、蛋白質含量及醇提物的高效液相特征圖譜指標能夠反映楓香基質栽培出的香菇內(nèi)在質量；試驗結果顯示，采用楓香木屑與傳統(tǒng)櫟木屑袋料栽培香菇醇提物的高效液相特征圖譜基本一致，但楓香木屑栽培出的香菇其多糖含量和蛋白質含量要高于傳統(tǒng)櫟木屑栽培出的香菇。楓香作為亞熱帶森林植被的主要樹種，適應性強，分布廣泛，在水土保持、氣候調(diào)節(jié)、改善生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了巨大作用，生態(tài)效益十分顯著；但經(jīng)濟效益低下，再加上木材堅硬，多用做家具和農(nóng)舍檀椽，所以下游產(chǎn)品附加值沒有充分體現(xiàn)出來。本試驗結果證明，楓香基質栽培的香菇較傳統(tǒng)櫟木在香菇質量方面更有優(yōu)勢，采用楓香木屑代替?zhèn)鹘y(tǒng)櫟木屑栽培香菇技術上是切實可行的，可為香菇栽培提供重要的、可再生的替代資源，能為林業(yè)多元化經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提供重要的理論依據(jù)和技術支撐。

參考文獻：

[1] 何 永，伍玉明，高 紅，等.香菇營養(yǎng)成分研究進展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（23）：140-141.

[2] 張 峰.香菇栽培技術研究進展[J].食品工程，2008（2）：28-30， 40.

[3] 魏銀初，班新河，王 震.河南省香菇產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展對策[J].食用菌，2011（5）：4-6.

[4] 鄭萬鈞.中國樹木志（2）[M].北京：中國林業(yè)出版社，1985.1888-1889.

[5] 張錫象，陳建松.保護鄉(xiāng)土樹種維護生態(tài)平衡[J].中國林業(yè)，2004（9）：32.

[6] 柴國鋒，鄭勇奇，王良桂，等.楓香同工酶遺傳多樣性分析[J].林業(yè)科學研究，2013，26（1）：15-20.

[7] 趙 斌，何紹江.微生物學實驗[M].北京：科學出版社，2002.229-230.

[8] 余 蘭，陳 華，婁 營，等.超聲提取香菇中香菇多糖優(yōu)化工藝研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（6）：2556，2668.

[9] 徐光域，顏 軍，郭曉強，等.硫酸-苯酚定糖法的改進與初步應用[J].食品科學，2005，26（8）：342-346.

[10] 中國預防醫(yī)學院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生研究所.食品營養(yǎng)成分測定法[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1990.15-44.