海藻渣改良食用菌栽培料研究

朱夢(mèng)霞，朱長(zhǎng)俊，王盟星，秦益民，張琳

（1.嘉興學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院，浙江嘉興 314001；2.海藻活性物質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266400；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海藻類肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266400）

癌癥作為世界三大疾病之首，死亡率高達(dá)99.2%，其中惡性腫瘤是癌癥常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)。放化療是治療惡性腫瘤常用的方法，但其對(duì)人體免疫系統(tǒng)和造血系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的毒副作用，而植物多糖在抑制腫瘤生長(zhǎng)的同時(shí)產(chǎn)生的毒副作用小，為惡性腫瘤的治療提供了重要的參考價(jià)值。多糖不但可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡、阻滯細(xì)胞周期，還可以增強(qiáng)機(jī)體免疫力從而抑制腫瘤的擴(kuò)張[1-3]。植物多糖成分主要包括淀粉、纖維素、多聚糖和果膠等，多糖特殊的結(jié)構(gòu)決定了其抗疲勞、抗病毒、降血糖和調(diào)節(jié)身體免疫等多種藥理功能[4-7]。

1 食用菌多糖

多糖即多聚糖（polysaccharide），是由10個(gè)及以上單糖通過(guò)糖苷鍵聚合形成的一種天然生物大分子。多糖來(lái)源非常廣泛，高等植物和動(dòng)物細(xì)胞膜及微生物細(xì)胞壁中均含有大量的多糖。邱本軍[8]在黃芪中運(yùn)用水煎法提取了多糖；魏華等人[9]運(yùn)用熱水浸提法提取了香菇、猴頭菇、木耳、銀耳和茶樹(shù)菇5種食用菌中的多糖；李承范等人[10]運(yùn)用熱水浸提法、乙醇沉淀法提取了木耳、平菇、香菇等7種食用菌的多糖。在已發(fā)表的文獻(xiàn)上，科學(xué)家已對(duì)幾十多種食用菌的多糖進(jìn)行了提取，食用菌多糖提取工藝日趨成熟。食用菌富含真菌多糖，真菌多糖在國(guó)際上被稱為生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，具有較高的醫(yī)療和食用價(jià)值。近年來(lái)，人們“吃出健康”的理念愈加強(qiáng)烈，食用菌當(dāng)之無(wú)愧是一種典型的“藥食同源”食物。唐新宗等人[11]研究白云參多糖、彭堯等人[12]研究桑葉多糖均采用了超聲波輔助提取法，方法簡(jiǎn)單、多糖損失較少；同時(shí)也進(jìn)行了響應(yīng)面的分析，優(yōu)化食用菌多糖的提取工藝。王麗芳等人[13]對(duì)雙孢蘑菇抗氧化活性的研究、崔世瑞等人[14]對(duì)食用菌中抗氧化活性物質(zhì)的研究以及王耀輝等人對(duì)白靈菇抗氧化的研究均對(duì)SOD、POD、CAT三種抗氧化酶的活性進(jìn)行了探究。

2 食用菌栽培機(jī)制

科學(xué)家利用不同農(nóng)業(yè)廢棄物培養(yǎng)料培養(yǎng)香菇，實(shí)驗(yàn)表明收獲的各種香菇中氨基酸含量較高，經(jīng)過(guò)分析得出香菇在栽培期間，培養(yǎng)基由于受到一系列真菌類酶的作用而產(chǎn)生改良；pH值與有機(jī)碳含量趨低，碳氮比也有所下降，氮磷鉀等基本元素含量相應(yīng)升高。這種改變說(shuō)明由于香菇的生長(zhǎng)而導(dǎo)致了培養(yǎng)基的迅速分解和營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)利用。胡燕等人[15]在以花椒籽殘?jiān)鼮槭秤镁o料栽培食用菌的研究中發(fā)現(xiàn)，添加花椒籽渣的栽培料對(duì)食用菌的生長(zhǎng)起到了促進(jìn)作用，縮短了出菇周期的同時(shí)提高了食用菌產(chǎn)量。宋志剛等人[16]利用蘆筍栽培杏鮑菇、白靈菇、真姬菇并進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不同的培養(yǎng)料對(duì)杏鮑菇、白靈菇、真姬菇子實(shí)體多糖含量有著不同的影響。改良后栽培出的杏鮑菇、真姬菇、白靈菇子實(shí)體的多糖含量較傳統(tǒng)栽培的多糖含量更高，且其抗氧化性較傳統(tǒng)的杏鮑菇、白靈菇、真姬菇子實(shí)體更強(qiáng)。袁菁藝等人[17]利用甘草渣栽培秀珍菇、姬菇，經(jīng)分析得出不同栽培配方對(duì)秀珍菇和姬菇的水分、灰分、總糖、多糖、蛋白質(zhì)、粗纖維和粗脂肪等營(yíng)養(yǎng)成分含量上存在一定的差異。由此可見(jiàn)，不同的栽培料對(duì)食用菌的產(chǎn)量、質(zhì)量均會(huì)產(chǎn)生一定影響。

3 食用菌

食用菌是可食用的大型絲狀真菌的總稱，不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，本身更具有多重功效因子和較高的藥用價(jià)值[18]。我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布不均，形成了數(shù)十個(gè)食用菌大省。各省又有食用菌產(chǎn)業(yè)相對(duì)密集的縣市，如福建省漳州市、浙江省麗水市、黑龍江省牡丹江市等[19]。浙江省是菌菇種植大省之一，“慶元香菇”“江山白菇”“磐安香菇”“開(kāi)花黑木耳”4個(gè)地域品牌已獲國(guó)家原產(chǎn)地地標(biāo)級(jí)保護(hù)。改革開(kāi)放以來(lái)，食用菌產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展成為我國(guó)新興特色產(chǎn)業(yè)，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收和循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了獨(dú)特的作用。目前，中國(guó)已成為世界食用菌第一大生產(chǎn)國(guó)，栽培面積大、產(chǎn)量高[19]。中國(guó)在世界蘑菇貿(mào)易中占有重要的地位，擁有世界一半的出口量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)位居第二的荷蘭，占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，但是中國(guó)蘑菇的品質(zhì)在世界市場(chǎng)上還處于中等水平。人們消費(fèi)觀念的改變及對(duì)食用菌產(chǎn)品特性認(rèn)知的加深，極大地促進(jìn)了食用菌產(chǎn)業(yè)在我國(guó)的發(fā)展。但根據(jù)食用菌人均年消費(fèi)情況調(diào)查顯示，食用菌在我國(guó)消費(fèi)市場(chǎng)上仍具有較大的上升空間[20]。

4 海藻渣現(xiàn)狀

我國(guó)海域遼闊，有著非常豐富的海藻資源。近年來(lái)，以浙江為代表的沿海省份海洋經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，但隨之而來(lái)的環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯，海藻渣是海洋經(jīng)濟(jì)所帶來(lái)的主要副產(chǎn)物之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要是針對(duì)海藻渣中的某些有效成分進(jìn)行研究，對(duì)海藻渣綜合利用的研究較少。在工業(yè)上，海藻渣的綜合利用除了提取褐藻酸鈉、碘、甘露醇及褐藻膠外，少有涉及提取后廢棄物的綜合利用和處理[21]。海藻渣是海藻提取海藻酸鈉后剩余的固態(tài)物料，其含量占總物料的50%左右。海藻渣的主要成分為海藻粗纖維、蛋白質(zhì)、海藻多糖、殼聚糖、海藻多酚類和甜菜堿等，其中粗纖維含量高達(dá)35%以上[22]。由于海藻渣富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可以制作成優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料，對(duì)農(nóng)作物具有營(yíng)養(yǎng)抗病、增產(chǎn)的功效。有益菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物，可以促進(jìn)有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化，能直接或間接為作物提供多種營(yíng)養(yǎng)和刺激性物質(zhì)，促進(jìn)和調(diào)控作物生長(zhǎng)，同時(shí)能夠減少環(huán)境污染，對(duì)人畜、環(huán)境安全、無(wú)毒，是一種環(huán)保型材料[23]。張琳等人[22]對(duì)海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助劑領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)研究，結(jié)果表明海藻類肥料具有化學(xué)肥料不可比擬的增產(chǎn)、抗逆、無(wú)毒副作用等優(yōu)勢(shì)。張俊杰等人[24]提出海藻渣可以制作吸附劑消除水面油污污染、制成有機(jī)植物肥提高植物產(chǎn)量或制成調(diào)味品等。但隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海藻產(chǎn)業(yè)的利用率僅有30%，會(huì)產(chǎn)生50%的海藻渣成為環(huán)境污染物。因此尋找新的海藻渣利用方法顯得尤為重要。經(jīng)有關(guān)文獻(xiàn)查閱，海藻渣可以用作植物有機(jī)肥，但是其在真菌方面的研究較少，急需開(kāi)展將海藻渣應(yīng)用于食用菌的有關(guān)研究。

5 食用菌產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

食用菌產(chǎn)業(yè)在我國(guó)歷史悠久，社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的變革使食用菌產(chǎn)業(yè)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)中的新興產(chǎn)業(yè)。為提高食用菌的品質(zhì)、提升食用菌企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)食用菌栽培機(jī)制進(jìn)行改良顯得尤為重要。食用菌栽培技術(shù)決定著食用菌的產(chǎn)量與品質(zhì)，決定著食用菌的生產(chǎn)效率，也決定著食用菌集群化、產(chǎn)業(yè)化的推廣和進(jìn)展?！吨袊?guó)食用菌產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出，我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新型栽培機(jī)制開(kāi)發(fā)不足，開(kāi)發(fā)新型食用菌栽培機(jī)制成為食用菌產(chǎn)業(yè)亟需解決的問(wèn)題。周廷斌等人[25]利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物棉柴栽培食用菌，不僅增加了食用菌的產(chǎn)量，還實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益三豐收。食用菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的要求不高，有較強(qiáng)的分解纖維素、木質(zhì)素的能力，木質(zhì)類和纖維質(zhì)類的植物殘?bào)w都可以利用。參考有關(guān)文獻(xiàn)可知，海藻渣中富含纖維素、糖類、植物激素等食用菌生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。利用海藻渣來(lái)改良食用菌栽培，可以促進(jìn)食用菌生長(zhǎng)，提高食用菌產(chǎn)量和品質(zhì)，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，減少環(huán)境污染。

6 展望

海藻渣的環(huán)保利用是將其作為有機(jī)肥料使用，但用在食用菌方面的研究很少，長(zhǎng)期以來(lái)一直未被充分利用。大量海藻渣在產(chǎn)地被當(dāng)作燃料燒掉或作為肥料，甚至被當(dāng)作廢物丟棄，其損失的價(jià)值已超過(guò)10億元。因此，對(duì)該資源進(jìn)行進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，增加其利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益日益引起人們的關(guān)注。海藻渣所含有的物質(zhì)可以作為食用菌的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其在食用菌方面的研究值得深入研究。食用菌多糖作為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和食品科學(xué)中的重要生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，其含量的增高可以帶來(lái)很好的前景。