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新疆野生羊肚菌研究存在的问题及解决途径*

2010-02-10武冬梅李冀新孙新纪

中国食用菌 2010年6期
关键词:羊肚食用菌人工

武冬梅,李冀新,孙新纪

(新疆农垦科学院,新疆 石河子 832000)

新疆地处欧亚大陆腹地,属典型的大陆性气候,特殊的地形和地貌孕育了种类丰富的野生食用菌资源。据资料表明,新疆有野生食用菌125种,隶属48属、21科[1]。如此丰富的食用菌资源,其中不乏一些珍稀、名贵菌类,羊肚菌就是其中一种。

羊肚菌隶属于子囊菌亚门、盘菌纲、盘菌目、羊肚菌科、羊肚菌属。羊肚菌外观多为尖顶型或圆顶型,表面呈蜂窝状;菌柄白色,平滑、中空,基部膨大;子囊圆柱形,无色,孢子长椭圆形,无色;侧丝顶部膨大,有时有隔。

羊肚菌风味独特,是一种珍稀、野生食 (药)用真菌,能改善人类的膳食和营养结构,对提高人体免疫功能有重要的作用,被誉为 “天然、营养、多功能”的健康食品。羊肚菌除了含有丰富的脂肪酸、蛋白质、氨基酸和维生素外,还含有大量的人体所需的钙、镁、钠、铬等矿物质元素,尤以有机锗含量高[2],值得一提的是羊肚菌还含有顺-3-氨基酸、α-氨基异丁酸、2,4-二氨基异丁酸等稀有氨基酸。

近年来,羊肚菌因其丰富的营养和保健功效,成为食品工业中一支引人注目的奇花,吸引着众多研究者对其营养成分、保健功效及开发应用进行广泛的研究,并取得了可喜的研究结果。

1 野生羊肚菌研究现状

1.1 羊肚菌分布、分类、生态研究

国外Emik Jacqaetant教授最早在 《Les Morilles》一书中记载,羊肚菌属共有52个种,分布于法国、德国、美国、印度、中国等地。戴芳斓在 《中国真菌总汇》[3]记载,己知羊肚菌在中国有8个种,但根据目前有关已发表的资料统计表明,我国有羊肚菌20种[4],主要分布在四川、云南、贵州、陕西、甘肃、西藏、青海、新疆、河南、山西、吉林等省。

新疆是羊肚菌多发生地区,天山北坡森林带、河谷阔叶林、农田防护林等植物资源种类丰富的地区都能找到羊肚菌的 “踪迹”,多样的生态环境造就了丰富的野生羊肚菌资源,据报道,新疆野生羊肚菌有小顶羊肚菌、高羊肚菌、小羊肚菌、尖顶羊肚菌、粗柄羊肚菌、黑脉羊肚菌、羊肚菌、离柄羊肚菌等品种[5-8],主要分布在哈密、吐鲁番、伊犁、乌鲁木齐、阿勒泰等地。

野生羊肚菌的分布范围相当广泛,一般生长在海拔300 m~3600 m的区域,多发生在腐朽的树根周围,在路旁、溪边、岩石旁等处也有发生。野生羊肚菌的发生时间是春末夏初,但确切的时间应该是因地而异,其发生与发生区的气候、降雨量等因素有关,羊肚菌是好氧真菌,足够的氧气和通风良好的场所是保证羊肚菌正常发育的必要条件。羊肚菌生长的周围植被关系也很重要,一般是处于半阴半阳或七分阴、三分阳的环境,植被、杂草较稀、土质湿润的地方羊肚菌生长较多,凡是森林过于阴暗或杂草浓密的地方很少有羊肚菌的发生。因此,环境因子是促进羊肚菌发育的关键。

1.2 羊肚菌的营养成分研究

羊肚菌子实体和菌丝体中都含有丰富的营养成分,目前研究报道主要集中在蛋白质、氨基酸、脂肪酸、多糖等几方面。

1.2.1 蛋白质、脂肪及维生素

羊肚菌具有很高的营养价值[5,9-13],据测定表明, 每 100克干品中含蛋白质25.34 g(木耳的2.0倍,香菇的1.5倍,且极易被人体吸收)、粗脂肪4.40 g、碳水化合物39.7 g,热量 280 kcal, 维生素 B13.92 mg、 维生素 B224.60 mg、烟酸 82.00 mg、泛酸 8.27 mg、比多醇5.80 mg、生物素0.75 mg、叶酸3.48 mg、维生素B120.00362 mg,这些均优于其它食用菌。

1.2.2 氨基酸

羊肚菌中所含氨基酸种类有19种[10-13],其中异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸等8种人体必需氨基酸含量十分丰富,占氨基酸总量的47.47%,高于一般食用菌25%~40%的水平。羊肚菌的独特风味来源于其所含的稀有氨基酸,如顺-3-氨基-L-脯氨酸、α-氨基异丁酸及2,4-二氨基异丁酸[13]。

1.2.3 脂肪酸

羊肚菌药用价值历来为人们所推崇,其药用价值之一是因其含有丰富的脂肪酸[9,11]。羊肚菌脂肪酸的构成比例为亚油酸含量56%、油酸28.4%、硬脂酸2.02%、软脂酸13.54%。不饱和脂肪酸的含量占优势,是羊肚菌具有药用价值的重要原因之一。

1.2.4 多糖

研究者从羊肚菌发酵液中分离得到了3种羊肚菌多糖[14-17],其中一种是由木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖残基为重复单元组成的杂多糖,另外一种是以甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖残基为重复单元组成,还有一种是以木糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖和半乳糖残基为重复单元组成。羊肚菌多糖是其另一重要的药用成分,具有增强肌体免疫力,促进副肾皮激素的分泌,降低胆固醇,预防动脉硬化,抗疲劳,抑制肌癌等诸多作用。

1.2.5 矿物质元素

矿物质元素在羊肚菌中不仅含量丰富,而且种类也很齐全[18-20]。人体必需的钾、磷、钙、镁、钠等大量元素含量很高。每100克干品含钾2.8 g、磷1.5 g,分别是冬虫夏草的7倍和4倍。一些人体必须的微量元素如锌、铁、锰等含量也很高,其中锌的含量是香菇的4.3倍,猴头菌的4倍;铁的含量是香菇的31倍,猴头菌的12倍。值得一提的是,羊肚菌内有机锗含量高。

1.2.6 其他成分

国外的研究者已经从羊肚菌中提纯分离到多种药用成分,主要包括抗菌、抗病毒活性成分,血小板集落抑制因子及黑色素形成的抑制剂 (酪氨酸抑制剂)[21-23]。此外,最近研究还表明羊肚菌还富含纤维素酶、γ-谷氨酰转肽酶等活性成分[24]。

1.3 羊肚菌人工栽培技术的研究

英、美、法、德等国家1883年就开始进行羊肚菌栽培的研究,美国上世纪60年代首次在发酵罐内培养出羊肚菌菌丝体,从此开始利用菌丝体发酵制作食品和药品。美国1986年羊肚菌室内栽培获得成功,并申请专利[25],2005年实现羊肚菌工厂化生产,工厂化生产羊肚菌是他们公司当前最有竞争潜力的产品,该技术对外严格保密,特别是在美国封锁更加严密[4]。

国内有关羊肚菌室外栽培和室内栽培的报道很多,四川绵阳食用菌研究所利用基因重组技术培育出新菌种,人工栽培羊肚菌成功,并获国家专利[26,27]。但由于羊肚菌人工栽培存在着既要造成原基形成的营养生理先决条件,又要有效地诱导有性过程的发生这样的双重困难,所以目前尚不能商业化大规模生产。专家认为目前的羊肚菌人工栽培尚存在难度,国内外的 “人工栽培”,实际上是采用半人工栽培形式,即 “人工培育菌丝体,野外环境出菇”。这种方式实际上仍然没有突破自然环境的限制[28]。

对于新疆野生羊肚菌,当地政府很重视这种野生资源,通过相关项目申请和派出人员去内地学习栽培技术等手段开展野生羊肚菌人工驯化栽培工作,但最终没有实质性的成果,仍然处于起步阶段。

2 新疆野生羊肚菌研究中存在的问题

2.1 开发利用率低,资源破坏严重

新疆野生羊肚菌因其丰富的营养和保健功效,有着广阔的开发应用前景,但目前的研究仅仅集中在羊肚菌的分布、种类、生态环境的调查研究以及营养成分的测定方面,缺乏对其食用、药用价值,药理活性成分及开发应用方面的研究,影响其进一步合理利用。而且目前的研究使用的原料基本来源于野生资源,加之近年来滥采滥挖、生境退化等原因,导致野生羊肚菌资源破坏严重。

2.2 分类混乱,存在同菌异名及同名异菌现象

对于新疆野生羊肚菌的分类,目前主要停留在形态学水平,常常依据羊肚菌子实体的外观形貌,菌丝、子囊、子囊孢子及侧丝的形态特征进行分类[29]。然而,新疆丰富的生态环境造就生物丰富的遗传多样性,而且野生羊肚菌在生长过程中受地域因素的影响,子实体在不同发育阶段的形态特征不稳定,导致出现同菌异名及同名异菌现象。子实体的错误鉴定可能会延伸到子实体的分离物无性菌丝体上,同时也传给了菌种保藏机构,这可能导致研究者把大量的时间和金钱浪费在错误的菌种上。因此,在新疆羊肚菌的分类学上有待研究者做进一步的研究,寻求更合理的方法对其进行分类,以保证羊肚菌来源上的准确性和规范化。

2.3 人工栽培处于起步阶段

目前,对于新疆丰富的野生羊肚菌资源,研究仅仅集中在羊肚菌的分布、种类、生态环境的调查研究以及营养成分的测定方面。人工驯化栽培处于刚刚起步阶段。

3 解决途径

针对存在的问题,为实现新疆野生羊肚菌的可持续利用,提出如下解决途径。

3.1 加强野生羊肚菌种质资源调查和人工栽培研究

新疆野生羊肚菌的野生采集,已经不能满足市场的需求,必须实现人工栽培。首先要加强种质资源调查,弄清重要种质的分布、数量和开发潜力,开展主要资源人工栽培和深加工工艺等实用技术研究。同时利用各种保护地设施,运用良种选育等措施进行人工栽培研究,提高产量和质量,保证资源的持续利用。在栽培技术改进过程中要注重栽培和野生采集并举,尽量保持野生特性,确保羊肚菌的品质和口味。

3.2 解决同菌异名及同名异菌现象

近年来,随着生物化学、遗传学以及分子生物学等相关学科的发展,同时也是羊肚菌分类学自身发展的客观需求,国内外学者开展了羊肚菌分子分类学的研究,核酸分子杂交、聚合酶链式反应、限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性 (PAPD)等技术已经应用到羊肚菌鉴别中[30]。众多的研究结果表明[31-34],分子生物学技术用于羊肚菌菌株遗传多样性、亲缘关系的分析,能够逐步解决羊肚菌属分类方面的争议,是鉴定羊肚菌菌株的可靠、有效工具。

新疆野生羊肚菌的人工驯化栽培还处于起步阶段,开展其遗传多样性研究,对其品种进行鉴定,从分子水平揭示其遗传多样性特征已成为当务之急,该研究的开展能够实现新疆野生羊肚菌菌种的良种选育,从来源上保证其准确性,加快羊肚菌人工栽培的步伐。

3.3 野生羊肚菌的利用应与保护相结合

新疆野生羊肚菌常年处于野生状态,存在着自生自灭、产量低等问题,加之近年来人们多采用掠夺式的开发,造成新疆野生羊肚菌资源破坏严重,产量连年下降,部分种类面临灭绝,单靠野生采集已经不能满足需要。为了使这种宝贵野生资源的开发利用进入良性循环,必须加强环保意识,树立可持续发展观念,加强对野生资源及其生态环境的保护。

3.4 新疆野生羊肚菌开发利用前景

随着市场经济的发展和人们物质生活水平的提高,人们的饮食结构日趋多样化,逐步向无污染、无公害、营养保健、防病治病等方面发展,天然绿色食品成为生活时尚。野生羊肚菌在国内具有很广阔的市场,2009年新疆昭苏地区的野生羊肚菌干品已经达到1200元·kg-1~2500元·kg-1,尽管价格高昂,却仍然供不应求。加强新疆野生羊肚菌资源的开发利用具有迫切的现实意义。新疆野生羊肚菌营养丰富、药食兼用、无污染或少污染、品质优,应用现代科技将野生羊肚菌加工成饮料或其他产品,具有广阔的市场前景。

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