菌糠的高效利用研究進展*

趙曉麗，陳智毅，劉學銘

（廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，廣東 廣州 510610）

食用菌是一類營養價值豐富的可食用大型真菌的總稱。隨著經濟的發展以及人們對食品種類和品質要求的不斷提高，食用菌的需求量也日趨增加，產量也不斷提高。然而，隨著食用菌產業的發展，采收食用菌子實體后廢棄的固體培養基即菌糠的數量也越來越多。調查顯示，每生產1 kg的食用菌約產生菌糠的數量為3.25 kg。據統計，荷蘭菌糠的產生量每年達到2.1×106m3，美國菌糠的產生量每年達到3.4×106m3，愛爾蘭邊界城市每年菌糠的生產量達到19×105t[1]。而我國作為食用菌產量最大的國家，其每年的菌糠產生量估計不少于700萬t[2－4]。目前，大部分的菌糠被隨意的廢棄造成了環境的嚴重污染。合理開發利用食用菌菌糠使其資源化高效利用不僅可以解決環境污染問題，還可以由廢變寶生產其他有用的物質從而進一步促進食用菌產業的可持續發展。

1 菌糠的理化特性及營養價值

1.1 菌糠的理化特性

菌糠又稱蘑菇渣、菇渣和菌渣等，是指在生產上具有較少或已不具有提供養分能力的食用菌培養基。其通常在食用菌子實體收獲后被丟棄，是食用菌行業產生的主要廢物。食用菌種類的不同，菌糠的組成成分差異也很大。一般評價菌糠的理化性特性指標為其外觀、粒徑、含水率、有機質、C/N、pH、營養成分等。新鮮菌糠的外觀表面一般類似于泥炭，淺棕色，為疏松的纖維素質地。風干后外表類似于神色的表層土壤且結構松散易碎。菌糠的粒徑取決于菌糠配方的成分，一般粒徑小于1.3 cm的可用于草坪，較大的可用于土壤修復。菌糠的含水量在30%～50%之間。根據有機質燒失量和灰分測定的干基有機質含量約為40%～60%。C/N的比例大部分在30∶1以下，如果大于此比例則不利于微生物的固氮作用。菌糠的pH值在6.0～8.0之間[3]。此外，菌糠也可以有效地抑制雜草。

菌糠因所栽培的食用菌種類不同而具有不同的組成成分。通過對菌糠營養成分的測定使菌糠的利用價值得到有效的提高。Jordan SN等對愛爾蘭13個不同食用菌廠的菌糠營養成分進行了研究。對其有機物、總氮磷鉀、植物可利用態氮磷鉀、pH、EC、微量元素、C/N、干物質、纖維素、半纖維素和木質素等進行了分析檢測。研究結果顯示，15種菌糠含有大量的N、P、K（N、P、K比值的平均值為1.3∶1∶1.1）能夠提供給植物生長提供所需要的營養。同時，所檢測的15中菌糠含有鈣的平均值為28 g·kg－1，可以作為土壤穩定劑的添加材料[5]。

菌糠獨特的理化特性是其高效再利用的主要優勢。較高的有機物含量能夠在干旱和潮濕的氣候下涵養水源保持水土。菌糠具有保氮作用，其疏松的質地保持了土壤中的水分和營養物質[6，7]。野生食用菌的菌糠中常檢測到重金屬，限制了其作為資源的再次利用[8]。對15種食用菌（香菇、花菇、茶樹菇、草菇、金針菇、杏鮑菇、雞腿菇、豬肚菇、平菇，野生雞地從、野生松茸、黑牛肝菌、青頭菌、雞冠菌、竹蓀）中的Hg、Cd、As、Pb四種重金屬含量進行了測定，研究發現，與國家食用菌衛生限量標準（GB 7096－2003）比較，平菇As含量超標3倍，其他人工栽培種和常見食用菌均達到了衛生標準。而野生食用菌大部分超過了國家標準，青頭菌、黑牛肝菌和野生雞地從超標甚微，含量為國標的1.5倍左右，而雞冠菌As含量為國標的6倍，超標最嚴重的是野生松茸，達到了國標的59倍；Pb的含量除野生雞地從略超國標，其它菌都在衛生限量標準值以內；Hg含量超標也都是野生食用菌，超標最多的是青頭菌，其含量為國標的10倍，雞冠菌、野生松茸、黑牛肝菌、野生雞地從Hg含量為國標的2.3倍～5.5倍。相比野生食用菌，人工栽培的食用菌比野生食用菌更安全。因此，資源再利用人工培育的食用菌菌糠可以消除消費者的顧慮。

1.2 菌糠的營養價值

菌糠一般的成分主要包括它秸稈、木屑、干草、玉米芯等高木質纖維性物料，米糠、麥麩、畜禽糞便、尿素等養分調理性物料，以及石灰粉、石膏粉等pH調理性物料等。菌糠中含有大量的菌糠蛋白、多糖和微量元素其營養價值可與糠麩類飼料相當。經過適當的配比和加工處理后可以制成飼料來部分或全部代替糠麩類飼料，在一定程度上降低了生產成本。

眾所周知多糖具有抗血凝、解毒和免疫作用、多肽衍生物為抗體、皂甙的衍生物有抗菌作用。這些化學成分構成了菌糠的抗病系統，不僅提高了畜禽的抗病力，還對畜禽代謝機能起到了調節作用及促進其生理功能的作用。我們研究分析發現金針菇菌糠中粗蛋白的含量為8.76%、粗脂肪0.62%、粗纖維30.0%、灰分7.93%。玉米芯平菇菌糠粗蛋白的含量為5.96%、粗纖維18.87%、粗脂肪3.25%、灰分1.89%[9]，平菇木屑菌糠粗蛋白的含量為6.86%、粗纖維21.77%、粗脂肪1.6%、灰分20.18%[10]。此外，菌糠中還檢測到代謝產物如有肌酸、黃酮類、多肽、少量生物堿、微量酚性物、以及皂甙植物甾醇及三萜皂甙等化學物質。

2 食用菌菌糠的高效利用

2.1 飼料的加工及應用

菌糠飼料加工的基本流程為：挑選菌糠 干燥 粉碎 成品。菌糠的品質決定了菌糠飼料的品質。菌糠可以除去沙土和污染腐敗的部分后按一定比例添加到飼料中直接喂養動物，也可以經過干燥粉碎后直接作為飼料，有可以經過發酵處理后作為飼料添加劑配搭各種飼料。發酵后的菌糠含有豐富營養物質，還有一定量的酵母菌絲體以及發酵產物等物質，不僅能抑制動物體內病原體的繁殖，還能促進有益菌的繁殖，提高動物的免疫力和消化吸收率。Zhang CK等研究發現，用肋狀擬內孢霉253發酵后的平菇菌糠粗蛋白的含量從24.1%增加到32.3%,發酵后的香菇菌糠粗蛋白的含量從28.4%增加到36.7%[11]。

目前，菌糠飼料已在我國廣泛的推廣使用。動物飼養研究表明，利用發酵的菌糠飼料進行生豬的養殖，對豬的各方面指標均無影響，并且可以節約大量的日糧，降低生產成本[12－15]。李浩波等用平菇菌糠替代10%、20%、30%的基礎飼糧進行了60 d的短期育肥試驗，實驗發現在肉牛的短期育肥中，菌糠飼料的添加使每頭牛的凈重有了明顯的增加，增重的成本明顯降低[16]。同時，李進杰等利用平菇茵糠代替部分精料飼進行30 d的產奶期奶牛的喂養，結果表明喂養出的奶牛在產奶量、產乳品質均有明顯的改善，試驗組比對照組日產奶量提高4.9%[17]。利用5%、10%、15%、20%、25%平菇菌糠飼料代替部分麥麩喂養2個月月齡的新西蘭幼兔60 d的肉兔，其增重和各方面的指標均無顯著差異[18]。此外，許多資料報道，用金針菇菌糠飼料喂養魚、用平菇菌糠飼養鵝等都取得了理想的效果[19，20]。

2.2 肥料的加工及應用

我國作為農業大國，每年都需要使用大量的肥料?；实氖┯秒m然能在短期內有很好的產量，但是長期的施用能夠造成土壤的惡化。因此，近年來有機肥料的使用比例明顯增加。菌糠作為有機肥料的一個重要資源，其有機質及氮磷鉀的含量不僅有效的提高了作物的產量，還可以在園藝和土壤修復方面有所應用[21]。

田間試驗發現，未滅菌雙孢蘑菇菌糠中既含有較高的營養物和豐富的微生物，能有效改善土壤根際的微生物生長環境。用為滅菌的雙孢蘑菇菌糠做肥料可以使小白菜的根長增加了16.7%，莖長增加了20.1%，鮮重增加了29.5%，根際土壤速效磷的轉化加快了0.4%[22]。朱小平等研究表明，施用微生物加菌糠可以促進土壤養分轉化，對辣椒的果實的產量和N、P、K含量等具有明顯的提高[23]。林斌通過研究發現用秀珍菇菌糠作有機肥可以提高臍橙的產量并且改良了土壤的理化特性，每株臍橙比對照組增加5.54 kg[24]。Mediana E等用過研究表75%的菌糠與25%的泥炭混合后可以做為園藝植物栽種和生長的培養基[25]。此外還有研究發現從菌糠中提取的植物激素可增強大豆的抗病能力，使大豆增產達2.6倍[26]。

2.3 二次食用菌的栽種

目前，由于食用菌的生長未能充分利用菌糠中的營養成分。因此，菌糠在2次食用菌栽培中的應用也較為廣泛。研究發現，用菌糠代替糞草作為培養基不僅簡化了生產，還提高了雙孢蘑菇的產量。產菇量每千克比對照組增加5.4 kg，生物學轉化率提高了18%[27]。此外還發現用棉籽殼、木屑、麥麩為主要原料的菌糠與菜田土消毒后混合使用來代替草炭土作為雙孢蘑菇的覆土可以降低生產成本。研究發現普通菜田土與菌糠的配比以20∶80最好[28]。還有研究表明用500 kg菌糠拌1 kg EM保存后發酵栽培雞腿菇也取得了較好的效果[29]。

2.4 作為燃料和能源材料

菌糠中還有大量的培養基質，因此可以作為一種很好的燃料。將菌糠曬干后可以作為滅菌的燃料，又可代替煤或炭作為冬天育菇輔助升溫的燃料。此外，菌糠可以作為發酵底物來生產沼氣，滿足人們日常生活中的能源需求。米青山等研究表明1 m2的平菇下腳料液做沼氣發酵底物，平均日產沼氣0.25 m3。菌糠作為新燃料和能源材料，不僅節約了能源，降低了生產成本，也解決了其作為廢棄物的環境污染問題[30]。

2.5 作為土壤改良劑和修復劑

菌糠獨特的理化特性和豐富的營養元素可以有效地改善土壤的理化性狀和土壤微生物的生態環境。Chiu SW等研究發現，用3%的肺形側耳菌糠可以有效的去除土壤中的31%～33%的溢油和51%～54%可塑劑[31]。Ribas LCC等指出用10%的雙孢蘑菇菌糠通過土壤生物降解可以使生菜增產量1.3倍[32]。同時，Lau KL等研究表明用5%的菌糠可以通過生物降解作用在2 d內改良多環芳烴污染過的土壤[33]。

3 高效利用前景

隨著食用菌需求量得增加，菌糠廢料的產量也越來越大。菌糠的高效利用不僅使菌糠由廢變寶，還解決了環境污染問題。同時，菌糠作為新型的飼料來促進了食用菌和畜牧業的共同發展，形成了農業生態的良性循環。然而，菌糠再利用過程中存在的限制因素也應該引起關注。如菌糠的無機鹽成分造成的土壤鹽漬化，菌糠的殘留農藥造成的二次污染，以及施用和運輸成本等[3]。

目前，通過建立完善的檢測體系，完善菌糠的產業鏈來解決菌糠高效利用中存在的問題。同時，菌糠利用是一種可持續發展產業，應該得到政府在政策和經濟上的支持。

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