两种食用菌固体发酵菜籽饼粕脱毒的比较

吴文锦，汪兰，熊光权，杜欣，乔宇，廖李，程薇

（湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北省农业科技创新中心农产品加工分中心，国家食用菌加工技术研发分中心，湖北武汉 430064）

菜籽粕中粗蛋白的含量一般在35%～45%，是一种重要的蛋白质饲料资源，且蛋氨酸、精氨酸含量丰富，组成合理，仅赖氨酸含量略低于大豆蛋白，其品质可以与豆粕媲美，是一种物美价廉的蛋白质饲料。此外，与大豆饼粕相比，菜籽饼粕还含有较高的胆碱、生物素、烟酸、VB1、VB2和丰富的微量元素如钙、磷、硒等，特别是其无机磷含量较高，便于吸收利用[1－2]。但由于菜籽粕中含有硫甙、植酸等抗营养因子，使其潜在营养价值得不到充分利用。因而菜籽饼粕脱毒是其利用的瓶颈，目前所有菜籽饼粕的脱毒方法有生物脱毒法、物理脱毒法、化学脱毒法和遗传育种法[3－5]。

姬松茸是一种食药两用真菌，对基质营养物质有较强的转换代谢能力。其菌丝体在生长代谢过程中具有较强的转化降解大分子结构的能力[6]。虫草与天然的冬虫夏草有相似的保健功效。目前利用姬松茸和虫草固体发酵菜籽饼粕脱毒的研究鲜见报道。本实验对两种食用菌固体发酵菜籽饼粕脱毒效果进行比较，寻求最佳的发酵条件，为菜籽饼粕的利用开辟新途径提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

蛋白胨，酵母粉，VB1，硫酸铵，硫酸镁，磷酸二氢钾，磷酸二氢钠，氨水，无水乙醇，单宁酸，钨酸钠，磷钼酸，碳酸钠均为分析纯。

姬松茸和虫草菌种：由湖北省农科院农产品加工与核农技术研究所保存；菜籽饼粕：经粉碎机粉碎过28目纱布，保存备用；斜面培养基：马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）；液体摇床发酵培养基：即马铃薯葡萄糖（PDB）。

1.1.2 仪器

SHJ—超净工作台：苏州净化设备有限公司；FA1104N万分之一天平：上海精密科学仪器有限公司；752型紫外可见分光光度计：上海光谱仪器有限公司；DNP－9052电热恒温培养箱：上海精宏实验设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 菌种的活化

按照无菌操作要求将低温保藏的姬松茸和虫草菌株转管接种于新制PDA试管斜面，并于26℃下恒温培养，直到菌丝长满斜面。

1.2.2 菌种的复壮

从1.2.1中PDA试管斜面中挑选长势良好、颜色洁白且菌丝粗壮的一支试管，选取分离活化后培养物的顶端部分，按照无菌操作要求对姬松茸和虫草菌株再次进行转管接种于新制的PDA培养基，并于26℃下恒温培养，直到菌丝长满斜面培养基。

1.2.3 液体发酵

将1.2.2中复壮后的菌种，按照无菌操作要求将其接种到灭菌后的PDB培养基中进行摇床发酵，温度设定为26℃，摇床转速设定为170 r/min。观察菌体生长状况。

1.2.4 固体发酵

综合考虑菜籽饼粕量、玉米粉、料液比和酵母粉蛋白胨量（接种量）四个因素对发酵的影响，设计四因素三水平正交试验优化发酵条件，因素水平表见表1与表2。按正交试验要求将培养基装入500 mL的罐头瓶中，透气膜封口，高温灭菌，按照无菌操作的要求将1.2.3中发酵液接种至罐头瓶中，避光，室温，湿度75%以上培养，观察固体发酵菌丝体生长状况。

表1 姬松茸固体发酵因素水平表Table 1 Factor and level of orthogonal text of agaricus blazei murill solid-state fermentation

表2 虫草固体发酵因素水平表Table 2 Factor and level of orthogonal text of cordyceps militaris solid-state fermentation

1.2.5 硫苷的测定

准确称取粉碎过60目筛，干燥至恒重试样0.2000 g（精确至0.001 g）于离心管，加入粗芥子酶（利用白芥子制取，纯度达98%）40 mg，再加入2.0 mL pH 7缓冲溶液，用旋涡式混合器充分混合。将上述混匀后的溶液置于摇床中恒温培养24 h，摇床温度设为35℃，使粗芥子酶充分反应。待酶促反应结束后，向水解液中加入2.5 mL二氯甲烷，用旋涡式混合器混合均匀，并在室温下振荡0.5 h，以便水相、有机相、样品充分混合。然后将离心管置于离心机中，在4 000 r/min条件下离心20 min。分别取6 mL乙醇（测OZT）或80%氨乙醇（测ITC）于具塞试管中，用微量进样器分别取离心管下层有机相50 μL，加入到装有无水乙醇或氨乙醇的具塞试管中，用旋涡式混合器混合均匀后，将具塞试管放入水浴锅，在50℃下加热0.5 h，取出冷却至室温。在紫外分光光度计上用10 mm石英比色皿，分别在235、245、255 nm处测定其样品的光密度值。空白实验于离心管，加入粗芥子酶60 mg，其余步骤同试样测试。

式中：OZT为试样中恶唑烷硫酮的含量，（mg/g）；吸光值均取自于乙醇溶液；ITC为试样中异硫氰酸酯的含量，（mg/g），吸光值均取自于氨乙醇溶液；OD235为试样中235 nm处光密度值；OD245为试样中245 nm处光密度值；OD255为试样中255 nm处光密度值[7]。

2 结果与分析

2.1 姬松茸固体发酵正交试验结果分析

根据菌种的长势、菌丝浓密程度、萌发速度、菌丝的洁白度等指标打分，满分为100分，结果见表3。由表3的直观分析可知，姬松茸的最佳发酵条件为A2B2C1D2，即菜籽饼粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是 4∶1（g/mL），由极差分析可知影响发酵效果的顺序为：料液比＞玉米粉＞菜籽饼粕＞酵母粉和蛋白胨。

表3 姬松茸固体发酵正交试验结果分析Table 3 Result of orthogonal test of agaricus blazei murill solid-state fermentation

在菜籽饼粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是4∶1（g/mL）的条件下固体发酵姬松茸菌种菌丝长势良好，菌丝浓密，菌丝洁白，萌发速度快。

2.2 虫草固体发酵菜籽饼粕正交试验分析

根据菌种的长势、菌丝浓密程度、萌发速度、菌丝的洁白度等指标打分，满分为100分，结果见表4。

表4 虫草固体发酵正交试验结果分析Table 4 Result of orthogonal test of of cordyceps militaris solidstate fermentation

由表4的直观分析可知，虫草发酵的最佳条件为A2B2C3D2即菜籽饼粕60 g，玉米粉3 g，料液比5∶1（g/mL），接种量8 mL，由极差分析可知影响发酵效果的顺序为：料液比＞菜籽饼粕＞玉米粉＞接种量。

在菜籽饼粕 60 g，玉米粉 3 g，料液比 5∶1（g/mL），接种量8 mL条件下固体发酵虫草，菌种菌丝长势良好，菌丝浓密，菌丝洁白，萌发速度快。

2.3 硫苷含量的测定

待菌丝不能生长后，挑选出姬松茸和虫草固体发酵较好的三组进行硫苷含量的测定测定结果，见表5。

表5 硫苷含量测定结果Table 5 Result of glucosinolates

由表5可知，经过发酵后异硫氰酸酯的含量均有下降，姬松茸和虫草发酵效果相当，姬松茸固体发酵对恶唑烷硫酮有较强的降解效果，虫草固体发酵对恶唑烷硫酮效果较差。

3 结论

姬松茸的最佳发酵条件为菜籽饼粕30 g，玉米粉10 g，酵母粉蛋白胨3 g，料液比是4∶1，由极差分析可知影响发酵效果的顺序为：料液比＞玉米粉＞菜籽饼粕＞酵母粉蛋白胨。

虫草发酵的最佳条件为菜籽饼粕60 g，玉米粉3 g，料液比 5∶1（g/mL），接种量 8 mL，由极差分析可知影响发酵效果的顺序为：料液比＞菜籽饼粕＞玉米粉＞接种量。

本试验中姬松茸和虫草只是处在菌丝体生长阶段，从菌丝体的生长状况看，通过改善后期发酵条件可以培养出两种子实体。若能利用菜籽饼粕固体发酵培养出姬松茸或虫草的子实体，不仅可以达到脱毒的目的，还可以将发酵后的菜籽饼粕转化为功能性饲料，为菜籽饼粕的利用开辟新的途径。因而利用姬松茸或虫草发酵菜籽饼粕脱毒具有重要的意义，是一个值得探索的课题。

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[1]Bell J M.Nutrients and toxicants in rapeseed meal[J].Journal of animal science,1984(58):996－1010

[2]陈刚.菜籽饼粕抗营养因子研究进展[J].畜禽业,2001(1):14－16

[3]周爱东,杨红晓,贺祝.菜籽饼粕脱毒及菜籽蛋白提取的研究进展[J].黑龙江农业科学,2008(1):97－99

[4]张献仁.应用生物蛋白饲料生产绿色食品——固态发酵脱毒菜粕介绍[J].江西饲料,1996(1):15－17

[5]李文林,黄风洪,彭健,等.脱皮双低菜籽粕的开发和饲用研究[J].中国油脂,2006,31(3):51－58

[6]汤葆莎,陈君琛,李怡彬,等.姬松茸固体发酵制备膳食麦麸纤维的技术效果[J].福建农业学报,2009,24(5):471－474

[7]温鲁,夏敏,宋虎卫,等.固体培养蛹虫草核苷类次生代谢物的产率[J].食品科学,2005,26(11):65－68