添加不同比例的蟹味菇菌糠對雞腿菇栽培的影響
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摘 要：通過添加不同比例蟹味菇菌糠及棉籽殼配制成5種不同的栽培配方，觀察雞腿菇在不同栽培配方中的出菇情況，并對比了不同栽培配方出菇前后栽培料中木質纖維素和木質纖維素降解酶的變化。結果表明：雞腿菇出菇前的半纖維素含量最高，木聚糖酶活性最強，出菇后羧甲基纖維素酶活性增加，纖維素含量下降最明顯。在5種配方的栽培料中，添加60%蟹味菇菌糠的雞腿菇菌絲生長速度、出菇前后酶活性、產量均高于其他配方，比對照生長速度提高了9.3%，酶活性平均增加5.56%，產量增加6.36%。
關鍵詞：雞腿菇;菌糠;栽培
中圖分類號：S646 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.05.010
Effect of Adding Different Proportion Spent Mushroom Compost of Hypsizygus marmoreus on Cultivation of Coprinus comatus
YANG Wenqi1，HUANG Liang1，WU Jianjin2，SUN Ning1，WANG Yu1，BAN Litong1
?。?.College of Agronomy and Resources Environmental， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300384， China; 2. Tianjin Vegetable Technology Extension Station， Tianjin 300201， China）
Abstract：Five recipes were prepared by adding different proportion spent mushroom compost of Hypsizygus marmoreus and cottonseed husk to investigate the fruiting situation of Coprinus comatus， and compared the changes of lignocellulose and lignocellulolytic enzymes in the cultivation materials before and after different cultivation recipes. The results showed that hemicellulose content was the highest and xylanase activity was the strongest before mushroom production. Carboxymethyl cellulase activity increased and cellulose content decreased most obviously after mushroom production. The mycelial growth rate， enzyme activity and yield before and after fruiting were higher than those of other recipes in the five recipes， and the growth rate was improved by 9.3%， enzyme activity increased by 5.56% on average， and yield increased by 6.36%.
Key words： Coprinus comatus; spent mushroom compost; cultivation
隨著食用菌產業化的蓬勃發展，食用菌栽培后培養料的無害化處理成為突出問題，尤其是工廠化生產食用菌采收潮次較少，出菇后培養料中含有較為豐富的營養成分[1]。研究表明，蟹味菇菌糠中含粗蛋白9.16%，粗纖維26.67%，粗脂肪1.62%，還含有多種微量元素、有機酸、多肽等化學物質[2]。其菌糠在結構上具有疏松多孔、透氣性好、水分含量高等特點，如蟹味菇菌渣按一定比例配以其他原料栽培杏孢菇，有助于加強菌絲分解半纖維素的能力。菌糠含量的多少會影響培養料的透氣性、水分含量，進而影響培養料中半纖維素酶活性含量，以及栽培過程中菌絲對半纖維素的利用，最終影響產量[3]。雞腿菇是腐生性、糞生性、土生性三性兼于一體的菌類，栽培過程中對營養條件要求不嚴格，能廣泛地利用碳源和氮源。利用雞腿菇較強的木質纖維素降解能力[4]，研究雞腿菇生產過程中木質纖維素的利用規律，并結合雞腿菇產量進行分析。
使用工廠化生產的蟹味菇菌糠栽培雞腿菇，不僅能夠提高廢菌糠的轉化利用率，而且提供了一個栽培雞腿菇原料的新來源，從而緩解了雞腿菇栽培成本的不斷升高，有效提高了經濟效益[5]。本試驗以5種不同配比的棉籽殼和蟹味菇菌糠為栽培原料，分別測定出菇前后栽培料中木質纖維素和木質纖維素降解酶的含量變化，并結合雞腿菇產量進行分析，為選擇最適宜雞腿菇生長的栽培料配方提供依據。
1 材料和方法
1.1 供試菌株
雞腿菇01菌株，保藏于天津農學院食用菌研發中心。
1.2 供試配方
母種培養基：馬鈴薯（去皮）200 g，葡萄糖20 g，瓊脂20 g，磷酸二氫鉀3 g，硫酸鎂1.5 g，蒸餾水1 000 mL，pH值自然。原種培養基：麥粒95%，麩皮5%，另外添加2%的石灰。栽培料供試配方見表1。 1.3 試 劑
ABTS為Singma公司進口，羧甲基纖維素鈉、櫸木木聚糖等試劑均為國產分析純。
1.4 栽培方法
1.4.1 裝瓶、滅菌 將出菇后的蟹味菇菌糠曬干，按栽培料配方（表1）稱取原料，加水攪拌，使其含水量在60%～64%左右，加石灰調節pH值為自然。分裝于栽培瓶中，每瓶裝料量為500～510 g，裝料后用手按壓料面，使其達到上緊下松狀態，撫平料面，用木棒在正中間垂直向下打孔，蓋上瓶蓋，每個處理20瓶，121 ℃，0.1 MPa高壓蒸汽滅菌2.5 h，取出培養瓶冷卻待接種。
1.4.2 接種、發菌 待栽培瓶徹底冷卻后接種，在24 ℃溫度條件下發菌，觀察每個階段菌絲生長的情況，如染菌情況等，并記錄數據。
1.4.3 覆土及出菇管理 待菌絲長滿栽培瓶后，將栽培瓶中的菌料掏出平鋪在墊有報紙的框內，每個配方菌料分裝為3框，每框2 400 g，在菌料表面覆1～2 cm田園土，澆水（至框底有少量水浸出），在20 ℃溫度下培養使菌絲恢復，進行出菇管理。現蕾后置于（24±1） ℃溫度下培養待子實體成熟。子實體達到采收標準后采摘，記錄現蕾天數、產量、子實體品質等。分別在覆土出菇前（26 d）、子實體采收后（65 d）取栽培料用于木質纖維素和木質纖維素降解酶活性測定。
1.5 木質纖維素組分測定
雞腿菇栽培料中纖維素、半纖維素和木質素的含量測定參考文獻[6]的方法。
1.6 木質纖維素降解酶的活性測定
雞腿菇栽培料中漆酶、羧甲基纖維素酶、木聚糖酶活性分別參考文獻[7-8]的方法。
1.7 數據處理
使用SPSS Statistic17.0進行單因素方差分析。
2 結果與分析
2.1 不同栽培料配方的雞腿菇菌絲生長情況
每個栽培料配方的菌絲生長及污染情況如表2所示，可以看出，配方1和配方2菌絲生長速度快、滿瓶期短、菌絲濃白，與配方5（CK）的生長情況有明顯的增加，配方3的菌絲生長速度明顯變慢。在菌絲生長階段5個配方均沒有染菌。
2.2 不同栽培料配方的雞腿菇子實體生長情況比較
從表3可以看出，不同栽培料配方對出菇均存在影響，配方2子實體產量達到最高為1 351.25 g，其次是配方1，子實體產量為1 115.05 g;2個配方與配方5（CK）相比均有明顯提高，配方3產量明顯下降;各配方中生物轉化率不同，配方2生物轉化率最高為56.30%;各配方中都存在連體菇;子實體顏色呈灰白色;各配方子實體的自溶時間相差不大。因此，綜合考慮雞腿菇栽培的成本和產量，配方2中添加60%菌糠的培養基可以最大程度地節約成本并且保證產量。
2.3 雞腿菇栽培料中木質纖維素組分含量變化
表4是雞腿菇對棉籽殼和蟹味菇菌糠5個配方栽培料中木質纖維素的利用情況，其中表現最明顯的為配方2，與其他配方具有顯著性差異，木質素含量出菇前比出菇后有所降低，分別為15.87%和9.23%。出菇前后半纖維素含量與木質素含量變化規律相同，但半纖維素含量高于木質素，出菇前后分別為19.75%和13.23%，說明出菇前菌絲生長階段，雞腿菇優先利用了半纖維素，菌絲生長階段主要以分解半纖維素作為營養物質。這與倪新江[2]等的試驗不同，這可能是由于蟹味菇菌糠的添加有利于半纖維素的降解。纖維素的含量出菇前比出菇后有所降低分別為25.08%和14.65%，說明出菇后子實體階段主要以分解纖維素作為營養物質，這與金針菇、雙孢蘑菇等[9-10]的變化規律相同。
2.4 雞腿菇出菇前后栽培料中木質纖維素降解酶的活性變化
2.4.1 各配方雞腿菇出菇前后栽培料中漆酶活性變化 從圖1可以看出，配方2出菇前漆酶活性為5.94 U·g-1，高于出菇后漆酶活性0.71 U·g-1，漆酶活性呈遞減趨勢。出菇前配方2的酶活力最高，其次是配方1，相對與配方5（CK）有明顯差異，出菇后配方4的酶活力最低。通過多重比較分析，出菇前配方2漆酶活性與其他配方均有明顯差異。漆酶是與木質素降解相關的酶類，出菇前后酶活性的變化規律與表4中木質素變化規律相一致，說明配方2木質素的利用程度比配方1效果好，相對于配方5（CK）均有明顯變化。
2.4.2 各配方雞腿菇出菇前后栽培料中木聚糖酶活性變化 從圖2可以看出，配方2出菇前木聚糖酶活性為23.51 U·g-1，高于出菇后木聚糖酶活性1.74 U·g-1，木聚糖酶活性呈遞減趨勢。出菇前配方1和配方2的酶活性均較高，出菇后配方2的酶活性最低。木聚糖酶是與半纖維素酶相關的酶類，在菌絲生長階段木聚糖酶活性最高;出菇后配方2木聚糖酶下降最為明顯，說明配方2分泌木聚糖酶能力最強。通過多重比較分析，配方2木聚糖酶活性與其他配方都有顯著差異。
2.4.3 各配方雞腿菇出菇前后栽培料中羧甲基纖維素酶活性變化 從圖3可以看出，配方2出菇前羧甲基纖維素酶酶活性為5.72 U·g-1，低于出菇后羧甲基纖維素酶活性13.59 U·g-1，木聚糖酶活性呈遞減趨勢。配方1和配方2出菇前后酶活性較高相對配方5（CK）有明顯的增加，配方3和配方4的酶活性較低與配方5（CK）酶活性無明顯變化。通過多重比較分析，配方2羧甲基纖維素酶活性與其他配方都有顯著差異。羧甲基纖維素酶是與纖維素相關的酶類，出菇后子實體階段羧甲基纖維素酶活性的增加，與表4中纖維素含量減少量相對較大相一致。
2.5 雞腿菇產量與出菇前后木質纖維素和酶活性變化值的相關性分析
將雞腿菇產量與出菇前后木質纖維素和酶活性的變化值進行相關性分析，從表5可以看出，雞腿菇產量與出菇前后木質素、半纖維素、纖維素、漆酶活性、木聚糖酶活性變化值均呈顯著負相關，即產量越高木質纖維素含量越低，酶活性越低;與羧甲基纖維素酶活性變化值呈顯著正相關，即產量越高，酶活性越高。 以上數據表明，雞腿菇出菇前后木質纖維素含量變化和酶活大小與各配方產量高低關系一致，配方2在上述試驗中產量最高，酶活性變化值也最大。因此，綜合考慮雞腿菇的產量和生物學轉化率，蟹味菇菌糠最適添加量為60%，可以使雞腿菇的產量和生物學轉化率都達到最高。
3 結論與討論
雞腿菇降解木質纖維素是通過基質中的菌絲不斷向胞外分泌各種酶來實現，酶的活性大小直接影響生物降解的能力[11]，而培養基中的蟹味菇菌糠有助于加強木質纖維素的降解能力，進而影響雞腿菇出菇前后培養料中的木質纖維素含量，最終影響雞腿菇的產量。
木質纖維素由木質素、半纖維素和纖維素組成，李曉博等[12]的研究結果表明，在雞腿菇生長發育期間，木質素、半纖維素和纖維素的降解與酶活性變化有關。本試驗結果表明，漆酶活性（0.7～5.94 U·g-1）在菌絲階段最高之后逐漸降低，這一規律與郭倩和何慶邦[13]對四孢蘑菇的研究一致，這可能與四孢蘑菇和雞腿菇都是白腐類蕈菌有關。暴增海等[14]的試驗表明，菌絲階段，雞腿菇主要分解半纖維素為營養物質，與本試驗的結果一致，說明菌絲體的生理生化反應與半纖維素酶有密切的關系。纖維素酶活性（5.717～13.593 U·g-1）在子實體階段達到高峰，這一現象與前人對雙胞蘑菇[10]、雞腿菇[15]的研究結果一致，子實體生長較快的蘑菇都有這一現象，說明纖維素酶活性與子實體生長發育有關。
綜上所述，雞腿菇出菇前半纖維素含量最高，木聚糖酶活性最強，出菇后半纖維素、木質素、纖維素含量均下降，表明菌絲生長時期雞腿菇主要利用半纖維素，子實體生長時期雞腿菇利用纖維素為主要營養物質。在5個配方的培養基中，添加60%蟹味菇菌糠的配方2出菇前后酶活性和產量均高于其他配方，說明添加60%蟹味菇菌糠的培養基最適宜雞腿菇的生長。
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