刘朋虎　翁伯琦　雷锦桂　江枝和　王义祥

摘 要 研究不同甘蔗渣栽培料组合对草菇子实体产量和品质的影响，结果表明：甘蔗渣替代棉籽壳20%处理草菇子实体产量比其他处理高出7.73%～32.74%，且其他其它处理间的差异均达到显著性水平；与其他处理相比，20%替代处理草菇子实体中氨基酸总量提高15.81%～19.33%；20%替代处理的草菇子实体支链氨基酸与芳香族氨基酸比值高于α-酪蛋白和卵清蛋白2种食用蛋白，显示出具有较高的营养价值。

关键词 草菇；甘蔗渣；氨基酸；回归分析

中图分类号 S646.13 文献标识码 A

草菇（Volvariella volvacea）又名稻草菇、秆菇、美味草菇、麻菇等，是一种珍贵的食用真菌，富含蛋白质、氨基酸、不饱和脂肪酸、多种活性成分、维生素、微量元素和矿物质及多糖和核酸等，还具有高活性的大分子物质，而且具有医疗保健作用，在抗肿瘤、抗病毒和降血糖以及降血压等方面均有辅助疗效[1]。目前对草菇的应用基础研究主要集中在构建草菇的分子生物学标记、运用分子标记技术对草菇进行菌株鉴定和一些栽培技术及多糖的提取等方面[2-4]，而在实用技术方面诸如优化栽培料组合物以及加入有益菌发酵来提高草菇子实体产量和质量的研究也有相应的报道。但对扩大或替代稻草等主栽原料的增产潜力与提高品质的效应及其营养评价则少见报道。尤其是中国南方区域甘蔗渣作为制糖工业的主要副产品或废弃物，其如何高效循环利用也越来越受到关注。据统计，中国每年甘蔗的种植面积120万hm2，每年产生的甘蔗渣约800万t，但如何多途径循环利用无疑是农业减排增效的一个重要课题[5]。为此，本研究采用甘蔗渣、棉籽壳为主要栽培原料，适当统一添加稻草、麸皮、牛粪等配制成不同栽培料组合进行发酵试验，就甘蔗渣对草菇的产量效应及其对品质的影响进行研究，以期为栽培产量高和品质优的草菇优化栽培以及甘蔗渣的高效循环利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

菌种为草菇3号，由福建省农业科学院食用菌开发应用研究中心提供。

1.2 方法

1.2.1 试验处理 试验共设6个处理，分别为稻草、棉籽壳、甘蔗渣、牛粪等配制6种栽培配方，具体替代量见表1。不同处理原料分堆堆制，先将牛粪加入适量水湿润堆一夜，第2天混合栽培料预湿，其它辅料匀加入适量水及相同量的864菌 （每50 kg栽培料加200 mL），拌匀后建堆，每层栽培料上先撤石灰，后内层撒牛粪，外层撤菌料。堆到10～12层，最上面撤些石灰覆盖稻草，盖上薄膜，待料温升至70 ℃，经10 h以上后翻堆。翻堆后料温又达65 ℃，再经10 h以上可上床播种。每处理3个重复，每个重复0.55 m2，培养料用量为7.5 kg/m2（干重），床栽。菌丝培养温度为29～30 ℃，出菇温度为27～28 ℃，其他管理按常规。

1.2.2 测定方法 样品制备方法：草菇子实体未开伞时采收，经65 ℃烘干后，粉碎作分析样品。氨基酸的测定：用日立8810型氨基酸自动分析仪测定氨基酸含量[6]。钙、镁、钠、铁和锰等微量元素采用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES） 测定[7]。

1.2.3 数据处理 各类氨基酸含量归类方法：鲜味氨基酸=天门冬氨酸+谷氨酸；甜味氨基酸=丝氨酸+甘氨酸+丙氨酸+脯氨酸；硫氨基酸=胱氨酸+甲硫氨酸；支链氨基酸=缬草氨酸+异亮氨酸+亮氨酸；芳香族氨基酸=酪氨酸+苯丙氨酸；儿童氨基酸=组氨酸+精氨酸；必需氨基酸=苏氨酸+胱氨酸+缬草氨酸+甲硫氨酸+异亮氨酸+亮氨酸+酪氨酸+苯丙氨酸+赖氨酸。

所有的数据处理应用Excel 2003和DPS7.05软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同蔗渣替代量的培养料对草菇产量的影响

由表2可知，不同栽培料组合物的草菇子实体产量有较大差异，其中B3处理的栽培料组合物的草菇子实体产量分别比B4、B2、B5、B1、B6处理的栽培料组合物的草菇子实体产量高7.73%、15.00%、20.51%、28.68%、32.74%，与各处理间的差异均达极显著水平。

2.2 不同蔗渣替代量的培养料对草菇子实体氨基酸含量的影响

从表3可见，不同比例蔗渣的培养料对草菇子实体氨基酸含量有影响。测定草菇子实体的17个种类氨基酸含量，B3处理的培养料栽培的草菇子实体中有12种类氨基酸的含量最高，分别是天门冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬草氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸，且氨基酸总量也最高，与其他5个处理间差异均达极显著水平。此外，B3处理的草菇子实体中丝氨酸含量分别比B2、B4处理低0.008%、4.350%，与B2、B4处理的差异性不显著，与其他处理差异性达极显著水平。

由表3的氨基酸测定数据计算出各类氨基酸总量（表4）结果表明，B3处理的培养料栽培的草菇子实体中的鲜味氨基酸总量、甜味氨基酸总量、硫氨基酸总量、支链氨基酸总量、儿童氨基酸总量和必需氨基酸总量最高，分别是6.98%、4.35%、5.12%、0.42%、2.36%、4.1%、10.5%，其中甜味氨基酸与B1、B2、B4、B6处理的差异不显著，与B5处理差异达极显著水平；除甜味氨基酸外，B3处理与其他处理间的差异均达极显著水平，说明B3处理的培养料栽培的草菇子实体中的各类氨基酸指标优于其他处理。

2.3 不同蔗渣替代量的培养料对草菇子实体蛋白营养价值的影响

营养学者通常把食品中必需氨基酸总量（E）和非必需氨基酸总量（N）的比值，作为分析食品营养价值的重要指标。食品中必需氨基酸总量应达到40%左右，且E/N的比值应在0.6以上。由表5可知，B3处理栽培的草菇子实体中必需氨基酸含量不仅高于其他处理，而且营养指标均高于FAO/WHO的指标，说明B3处理的培养料栽培的草菇蛋白质营养价值不仅优于其他处理，而且营养指标超过了国际上规定的标准，而其他处理只有必需氨基酸总量/非必需氨基酸总量（E/N）指标达到FAO/WHO的指标。

由表6得出，B3处理培养料栽培的草菇子实体所含的必须氨基酸、支链氨基酸、精氨酸和谷氨酸占氨基酸总量的比例均高于其他处理，且必需氨基酸和精氨酸占总氨基酸比例高于α-酪蛋白和卵清蛋白，支链氨基酸总量占氨基酸总量百分比高于α-酪蛋白，谷氨酸占氨基酸总量百分比高于卵清蛋白。芳香族氨基酸总量占氨基酸总量百分比由高到低的顺序为B6、B5、B3、B4、B1、B2，且均低于α-酪蛋白和卵清蛋白。食用菌蛋白质含量的高低是决定其营养价值的一个指标，组成蛋白质的氨基酸种类、数量及它们彼此间的比例则是食用菌蛋白质的质量指标。由此可知，B3处理的培养料栽培的草菇子实体蛋白质质量优于其他处理。

从表7可见，6个处理的培养料栽培的草菇子实体中所含支链氨基酸与芳香族氨基酸比值高于α-酪蛋白、小麦与小麦精粉。除B3处理外，其他处理支链氨基酸与芳香族氨基酸比值低于大豆球蛋白。

2.4 不同蔗渣替代量的培养料对草菇子实体常量元素含量的影响

由表8可以看出，随着甘蔗渣替代量的增加，草菇子实体中Ca和Mg含量逐渐降低，其下降幅度分别为0.93%～19.67%和4.94%～38.69%，而子实体中钾含量呈现相反的趋势。图1为培养料中添加不同比例蔗渣与栽培草菇子实体常量元素含量的相关系数和回归方程图。为了便于表达和相互比较，通常根据相关系数绝对值的大小划分其相关程度，即l>[r]>0.66表示高度相关性；0.66>[r]>0.33表示中度相关性；0.33>[r]>0表示弱相关性。由此可知，培养料中添加的蔗渣比例与草菇子实体中Ca、Mg含量之间呈高度的负相关，培养料中蔗渣替代量越多则草菇子实体中的常量元素含量越少，而与K呈高度正相关性。

2.5 不同蔗渣替代量的培养料对草菇子实体微量元素含量的影响

从图2的回归方程图可得出，不同处理的培养料栽培的草菇子实体中的微量元素Fe、Mn含量与蔗渣的替代量呈高度负相关，其相关系数分别为-0.94、-0.97，这说明了随着培养料中蔗渣替代比例的增加，其栽培的草菇子实体中Fe、Mn含量不断下降；而对于微量元素Zn而言，其规律恰恰相反，草菇子实体中的微量元素Zn含量与培养料中蔗渣替代量呈高度正相关，替代比例越大则子实体中Zn含量越多。

2.6 不同蔗渣替代量的培养料对草菇子实体重金属元素含量的影响

根据图3回归方程图可知，不同处理的培养料栽培的草菇子实体中重金属元素Cu、Cd含量与蔗渣的替代量呈高度负相关，其相关系数分别为-0.94、-0.96，这说明不同处理培养料栽培的草菇子实体中Cu、Cd含量随着培养料中蔗渣替代比例的增加而减少。重金属摄入能在人体的某些器官中累积，如果超过耐受限度，会对人体造成危害。为此培养料中蔗渣替代量增加而草菇中重金属元素减少的趋势应是实际生产中蔗渣利用的一个有利因素之一。

3 讨论与结论

优化培养料栽培食用菌研究已成为发展食用菌产业的新课题。尤其是在循环经济迅速发展背景下，利用价格低廉农牧废弃资源，使之变废（变害）为宝，即可广辟食用菌栽培材料的来源，同时又可解决农牧废弃物污染问题。甘蔗渣是制糖工业的主要副产品，是一种重要的可再生生物质资源，其成分以纤维素、半纤维素以及木质素为主，可作为食用菌栽培原料予以合理开发[8]，以求生产更多优质菇类产品。本研究中，B3处理栽培料组合物栽培的草菇子实体的产量和氨基酸总量高，说明添加适量甘蔗渣用作栽培料，有利于草菇的生长与品质提升。孙英华等[9]的研究结果表明，甘蔗渣基质栽培的猴头菌子实体必需氨基酸所占的比例提高了20.3%。本研究结果也表明，不同甘蔗渣栽培组合处理草菇子实体中必需氨基酸占氨基酸总量的比例均高于常规栽培配方，这与孙英华等的结果相一致。

氨基酸测定与比较结果表明，甘蔗渣替代量为20%处理草菇子实体均含有丰富的8种人体必需氨基酸、鲜味氨基酸、甜味氨基酸、儿童氨基酸、支链氨基酸，而且该配方栽培草菇的子实体中支链氨基酸与芳香族氨基酸比值高于2种食用蛋白和2种农产品。具报道，肝病、脑病、癌症主要是由于血液中氨基酸谱失常，造成支链氨基酸与芳香族氨基酸比值失调而致病[10]。因此，设计含高浓度支链氨基酸和低浓度芳香族氨基酸的混合输液，使血液中氨基酸水平正常化，可以达到食疗与辅助治病的目的。针对栽培料组合物栽培的草菇子实体具有高支链氨基酸含量和低芳香族氨基酸含量的特征，可深入开展研究，以求从中提取氨基酸制成针剂或开发相关的可用于治疗某些疾病的药品。

食用菌是Fe、K、P、Mg、Mn、Zn、Ca等多种矿质元素的重要来源[11]。与蔬菜相比，食用菌中P、K、Mg含量相对较高[12]。Ouzouni等对希腊8种食用菌的矿质元素含量进行了测定，结果表明，功能矿质元素Mg、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Sn含量均衡，有害矿质重金属元素Pb、Cd、As含量较低，不会威胁人体健康[13]。本研究结果发现，随着甘蔗渣替代量的增加，草菇子实体中K和Zn的含量逐渐增加，而Ca、Mg、Fe、Mn等4种元素的含量逐渐降低。尽管这4种元素含量降低不会对人体产生伤害，但从保证矿质元素均衡的角度来讲，本研究认为甘蔗渣的替代量不宜过高。不同的栽培料组合物栽培草菇子实体的氨基酸含量蛋白质营养价值有差别，但栽培料组合物成分影响草菇子实体氨基酸生成的机理尚有待进一步研究，以期通过栽培料成分优化组合进一步提高氨基酸品质，充分发挥草菇作为优质食品的功效。

参考文献

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