日本香菇菌种研发现状及生产品质管控特点*

周 峰，曹 斌，尚晓冬，宋春艳，李正鹏，李巧珍，谭 琦，李 玉**

(1.上海市农业科学院食用菌研究所，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，国家食用菌工程技术研究中心，国家食用菌加工技术研发分中心，上海市农业遗传育种重点开放实验室，上海 201403；2.中国社会科学院农村发展研究所，北京 100732)

〈产业论坛〉

日本香菇菌种研发现状及生产品质管控特点*

周 峰1，曹 斌2，尚晓冬1，宋春艳1，李正鹏1，李巧珍1，谭 琦1，李 玉1**

(1.上海市农业科学院食用菌研究所，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，国家食用菌工程技术研究中心，国家食用菌加工技术研发分中心，上海市农业遗传育种重点开放实验室，上海 201403；2.中国社会科学院农村发展研究所，北京 100732)

在对日本香菇菌种生产企业调研以及结合相关材料的基础上，详细分析了日本香菇菌种研发情况和菌种生产企业的产品管控特点。日本香菇菌种研发历史较长，法律体系完备、民间团体作用较大。了解到日本香菇菌种生产企业仅对外销售栽培种，生产流程分为12个环节。品质管控具有严格把控原料品质、保持作业环境洁净、开发专用菌资设备、严把菌种出厂检查、采取全程可追溯体系、参加生产损失保险等特点。建议我国香菇产业应加大香菇菌种的研发力度、重视知识产权保护、发挥产业协会的协调作用、促进香菇菌种生产公司发展、提高菌种生产从业人员素质。

香菇菌种；菌种研发；品质管控；日本

我国是世界上最早栽培香菇的国家，至今已有800多年历史[1]，也是全球第一大香菇生产国、出口国和消费国[2]。根据中国食用菌协会统计显示，2015年我国香菇总产量达766.66万t，占全国食用菌总产量的22.05%[3]。香菇产业对于促进就业，增加农民收入，贫困山区脱贫减贫发挥了重要作用。但是，我国香菇菌种生产方式落后，菌种研发实力较薄弱，大型菌种生产企业还是空白。随着近年来香菇产业的转型升级，菌种混乱、退化等问题已大大制约了产业的发展。本文基于2016年9月对日本香菇菌种生产企业的实地考察结果并结合相关材料，系统分析日本香菇菌种研发现状和生产的品质管控特点，并且为改进我国香菇菌种生产提出建议。

本文选择日本A公司为调研对象具有典型意义。首先，A公司是日本大型香菇菌种生产企业。A公司成立于1961年，现有职工120人，年产香菇菌种80万瓶，占日本香菇菌种销售量的50%左右。其次，A公司是产学研一体化企业。A公司现有食用菌类研究所、菌种工厂、试验工厂以及5家营业所。食用菌类研究所负责新品种研发、登录和栽培方法研发及改良；试验工厂对新品种进行栽培试验和品种示范，筛选优良菌种，并对生产出来的鲜香菇进行包装销售；菌种工厂负责成熟品种的菌种生产和储存；中央营业所等5个营业所则负责将菌种销售给农户和香菇生产企业。各机构之间有机结合，确保研发的新品种通过示范、生产和销售，高效稳定地服务香菇种植农户和生产企业。最后，A公司拥有多个香菇新品种，据日本全国食用菌菌种协会提供数据显示[4]，A公司拥有香菇品种11个，滑菇品种5个以及栽培专利若干项，位居日本前列，其中部分香菇品种占个别产区市场份额的60%以上。

1 日本香菇菌种的研发情况

1.1 日本香菇菌种研发历史

香菇是日本重要林副产品，受到国家的重视。1664年，据传受到我国砍花法的影响，九州东北部丰后国的烧炭农户源兵卫在自然环境下采取人工促繁的方式，成功收获香菇干品17.25 kg。明治维新之后，日本政府鼓励研究人员积极学习、消化西方菌物学理论，加强对香菇菌种等领域研究。1892年田中长岭出版《参河香蕈培养图解》首次阐明了香菇孢子繁殖的原理。1898年兴农园首开香菇菌种销售。1904年，三寸种三郎将孢子接种在椴木中，开始“嵌木法”和“菇木汁法”栽培试验，1914年开始普及“嵌木法”种植。1937年北岛君三出版《香菇和滑菇纯粹培养菌菌丝接种人工栽培法》，1942年森喜作发明了纯粹培养菌固体菌种，1943年获得木粒菌种制专利，1947年日本政府开始推广森氏香菇栽培法。1961年电力中央研究所开始研究香菇代料栽培法[5]。此时，虽然日本干香菇产量达到4 000 t，人均消费量也有了较大增长，但是，香菇菌种市场缺乏管理，香菇菌种研发企业和个人的合法权益无法得到保障，出现了较为严重的菌种退化等问题。1970年，十多家菌种生产企业自发成立了“全国食用菌菌种协会”，通过内部协调逐步规范了菌种研发、认证、制造工艺等标准，并推动日本政府于1978年公布了《种苗法》，明确了对菌种研发者的权益保护。2004年，全国食用菌菌种协会推动日本进一步修改了《种苗法》，加大了对违法人员的处罚力度，有力地保障了香菇菌种研发人员的权益[6]。1.2 日本香菇菌种产业现状

表1归纳了1978年至2015年的37年间，日本香菇菌种专利的申请、获批情况。

表1 日本香菇菌种专利申请、获批情况（1978年～2015年）Tab.1 Patent application and grant of Lentinus edodes strain in Japan（1978～2015）

1978年日本财团法人食用菌中心向农林水产省递交了日本第1个香菇菌种专利申请，1981年2月4日专利获批，品种号“菌兴135”。之后日本香菇新品种申请逐渐增加，截至2015年末，在日本农林水产省申请登记的香菇品种共有229种，占食用菌菌种总申请量的40%。获得专利的有194种，占食用菌菌种总登记量的41%，占香菇菌种申请总量的85%。其中，有效专利59件、已失效专利135件[6]。

日本的香菇菌种由公益性团体和商业企业研发、销售。1947年成立的财团法人日本食用菌中心是专门从事椴木香菇菌种研究开发的公益性民间机构，截至2000年共拥有25个香菇品种专利，目前实际销售的有15个[4]。产品全部通过各地合作社销售给农户，价格低廉，主要以服务产业为目的。商业企业主要有森产业株式会社、株式会社北研、株式会社酒宝造、株式会社河村式香菇研究所、秋山菌种株式会社等菌种生产企业，市场集中度极高，目前仅其中一家就垄断了市场50%～60%。其他大部分菌种企业都是地区性企业，规模较小，产品主要用于特定地区内的香菇生产。

菌种生产人才由大学、科研单位负责培养。日本东京大学、东京农业大学、千叶大学、鸟取大学、森林综合研究所等大学、科研单位是日本主要的食用菌人才培养机构，分类学、营养学、保藏学等研究较为突出，每年可以输送大量的实用性人才给各个菌种生产企业。但是，由于缺乏市场竞争意识以及香菇菌种的特性，导致大学和科研单位在菌种研发和栽培研究领域相对滞后。

日本民间团体负责融合菌种研发和人才培养两大体系。日本全国食用菌菌种协会、日本特用林产振兴会以及日本菌物学会、日本蘑菇学会等产业团体、学术团体是连接两大体系的重要纽带。食用菌人才通过在学会发表研究成果，承担行业协会委托的相关课题，积攒经验，提升知名度。协会相关负责人、学会老师也会向企业介绍相关人才的专业背景、个性等特点，推荐其就职、调动。特别是菌种生产企业相对比较封闭，这种方式将菌种研发和人才培养两大体系有机地结合了起来，加快了行业内的信息透明度，既有力地促进了香菇菌种的研发，也提升了日本菌种质量，支撑了香菇产业的可持续发展。

2 日本香菇菌种的生产流程

日本香菇菌种生产企业考虑到知识产权保护以及生产者购买母种或原种自行扩繁，一旦造成损失，中间环节过多难以断定责任等问题，因此，企业保藏、复壮母种和原种，但是不对外销售，仅销售栽培种。本文所主要介绍的是香菇栽培种生产流程和品控特点。

日本香菇栽培种的生产流程与菌包生产基本相同，即备料→混合搅拌→装瓶→高温高压灭菌→冷却→接种→黑暗培养→挑杂→保藏→挑选鉴别→贴标签→出货，共12个环节。各环节的基本操作情况如下。

备料。日本香菇栽培种制作原料以山毛榉、栎木等阔叶树木屑为主，麸皮、米糠、水、轻质碳酸钙等为辅。木屑采取粗细混合，根据树种不同比例有所调整，一般粗细比例为7∶3，木片颗粒度1 mm～ 2 mm，均要过筛，要求大小均匀。木屑含水量不能过大，否则容易发霉变质，不利于储存。麸皮和米糠来自日本国内加工厂或进口商，要求新鲜，pH为6.0～7.0。对水质要求较为苛刻，要求尽量使用超过50 m以上的深井水，且水中不得含有农残、硝态氮，镉、水银、铅等重金属不得超标。

混合搅拌。原料比例是木屑90%，其他辅料10%。先向搅拌机中放入粗细木屑搅拌10 min～20 min，再依次放入麦麸、米糠、轻质碳酸钙和营养剂，干拌20 min～30 min，之后加水，调节培养料含水量至60%左右。根据木屑颗粒度和季节不同，含水量需要有所调整，夏季水分一般保持在64%左右，冬季温度较低，60%即可。含水量可以使用手捏和红外水分测定仪进行测量。如果感觉发臭、发粘或者能够挤出水分的，则需要调整。

装瓶。日本香菇栽培种采用1 500 mL聚丙烯塑料瓶进行生产，每瓶栽培种理论上可接种90个菌包。培养料充分搅拌后开始装瓶。装瓶作业在15℃空调车间进行，通过流水线，分别完成原料装瓶、打孔和盖瓶盖等流程，全部自动化操作，效率极高。

灭菌。采用高温高压灭菌，整个行程4 h左右。每天10点左右开始供应蒸汽，灭菌锅内温度达到60℃以上时，关闭排气阀加温到105℃，然后打开排气阀放气，冷空气排完时关闭排气阀。重复此作业数次，直到瓶内料温与锅内温度一致时，再逐渐升温加压，120℃高温灭菌60 min。然后焖置、降压、排气。

冷却。灭菌后的菌瓶放入无菌冷却室，用空调强制冷却14 h～16 h，当料温降至20℃以下时，准备接种。

接种。接种在封闭的无菌车间进行，车间正中央设置1个独立的小型作业空间，设有紫外线灭菌设备，接种局部净化达百级，内置自动接种机，由3人操作，室内保持正压，防止外部杂菌侵入。

黑暗培养。接种后的菌瓶通过传送带送至培养车间，由职工装上移动式培养车，推到培养车间进行黑暗培养。培养室温度控制在18℃～19℃左右，温差不超过1℃。空气相对湿度保持在40%～70%，培养期55 d左右。根据原料也可以延长到60 d～70 d。

挑杂。培养结束时，将污染的菌瓶挑出，防止污染扩散，以免影响培养室空气洁净程度。杂菌率低于万分之六。

储藏。培养完毕的栽培种菌瓶转移至隔壁冷库，在5℃左右的环境中进行储藏。为了让菌种充分成熟，储藏期通常要求在2个月以上。

挑选鉴别。挑选鉴别是出货前的最后一个环节，主要采取人工目视检查。挑选标准主要是菌瓶中的菌丝是否浓白健壮，菌丝上下是否均匀，瓶盖附近是否有异味，瓶口是否有杂菌和吐黄水，如发现杂菌感染或者菌丝颜色异常等问题，应立即剔除。

贴标签。出货前按照日本商标法的相关要求，粘贴菌种标签，标明容量、使用方法等内容，用瓦愣纸箱包装。

出货。包装好的菌瓶，放入紧靠出口的恒温冷库中等待出货。根据销售订单进行备货，菌种在出货冷库中放置不超过24 h。冷藏车进入冷库装货，采取全程冷链运输。

3 日本香菇菌种生产品质管控特点

3.1 严格把控原料品质

日本菌种生产企业极其重视木屑等原料的品质，非常重视各个环节的管理，避免自然环境对原料产生影响。菌种生产企业根据所生产菌种的特点，向原料供应商下单。原料供应商负责根据订单，提供不同树种和不同颗粒大小的原料。木片大小一般要求在1 mm～2 mm，不符合要求的一概剔出。为了防止运输过程中受潮变质，原料供应商采用防潮性较好的牛皮纸袋包装，每10千克1包。菌种生产企业还专门修建了低温原料仓库，收到木屑等原料后，马上将原料放到15℃左右的仓库冷藏，堆高不超过1.5 m，避免原材料在露天环境中吸潮、发热、变质，影响菌种质量，确保菌种质量稳定一致。

3.2 保持作业环境洁净

日本菌种生产企业极其重视作业环境可能会对菌种生产品质造成的影响，在各个生产环节严格保持作业环境的清洁。菌种生产企业制作了图文并茂的清扫手册，对所有新职员进行培训，要求提高思想意识，重视清扫对菌种质量的影响。菌种企业要求每天对搅拌、装瓶机、接种机、传送带等所有设备、设施进行清洗，防止残渣遗留到机器设备上发酵，再混入菌瓶之中影响菌种品质，同时也防止设备腐蚀生锈。每天用于设备清洗的时间长达1 h～2 h时，还需要有专人巡视，按标准检查。对于接种环节，要求职员进入接种室和培养室等净化车间时，必须全部穿着作业服和长筒雨鞋，并且提前用消毒液洗手、强风吹淋。此外，所有车间都安装空调，保持室内正压、恒温，避免夏季高温导致装瓶后原材料酸败变质，同时也为工人提供舒适的工作环境，提高工作效率。

3.3 开发专用菌资设备

日本菌种生产企业为提高菌种品质，减少人为因素对菌种生产的影响，根据作业的实际情况，开发了专用菌资设备。菌种生产公司自主研发了一次性使用的菌瓶和带有过滤器的瓶盖，确保瓶子的洁净和盖子的透气性以及瓶、盖的密封性，减少污染。菌种瓶可以耐高温灭菌，且瓶壁较薄，挑选菌种时，容易分辨菌种是否污染，同时可以降低菌种瓶的生产成本。菌种生产企业还开发了专用培养筐，框里有12个菌瓶位置，瓶间距经过精确计算，菌瓶放到框内，菌瓶与菌瓶之间会留有1 cm间隙，有利于保障空气流动和散热，确保菌瓶温度一致，不会烧菌，影响菌种质量。另外，该企业还根据菌种特点、栽培工艺开发了营养剂，设计了耐高温高透气的菌袋、皮筋等，能够提供香菇工厂化栽培的厂房设计、安装和技术指导，申请专利达到数十项。

3.4 严把菌种出厂检查

菌种在生产和出货之前，都要经过严格检查，除了在灭菌和培养之后要进行挑杂，将污染的菌瓶及时挑出，防止污染扩散之外，在出货之前，还需要进行全面检查。鉴于没有办法实现完全的机械检查，A公司安排4名检查员目视检测，以整瓶是否被纯白色菌丝包裹为标准，如有吐黄水、菌块颜色异常的菌瓶都会被剔除。明显的瘤状物隆起虽然不影响香菇种植，但是考虑到商品外观整洁，也会被作为疵品给予剔除。由于各个环节严格把控，目前灭菌后的杂菌率为零，出货前杂菌率受到人为操作失误等原因影响，小于万分之六。

3.5 采取全程可追溯体系

菌种生产企业投入数亿日元开发了专用电脑系统，对各个生产工序均设立严格的操作规程，对整个生产过程使用的原料、含水量、pH值、装瓶重量、灭菌开始时间、原种批号、培养温度、CO2浓度等信息进行记录。每一批菌种均可实现实时追溯，能够确保菌种的稳定一致，避免因菌种原因产生的矛盾纠纷而导致客户的流失，并且有利于发现问题，及时解决问题。

3.6 参加生产损失保险

菌种生产企业为了避免因突发事件导致客户损失，参加了产品赔偿责任保险（简称“PL保险”）。日本《菌种法》规定因为菌种问题造成的损失，菌种企业仅偿还直接费用，即菌种购买费用，对间接的预期收入不承担责任。但是，香菇生产时间较长，一旦发生问题，对小规模农户造成损失是致命的。A企业认为虽说企业可以不承担经济责任，但是农户与企业是合作关系，农户减少，企业收入也会降低。因此，菌种生产企业在严格管理品质的同时，为了以防万一，主动参加了PL保险。每年，由菌种生产企业向保险商业保险公司支付500万日元保险费，一旦由于菌种问题造成农民减收，保险公司可以在3亿日元之内，按照每个菌包1千日元的标准，对损失者进行补偿。

4 提升我国香菇菌种生产品质的建议

4.1 加大香菇菌种的研发力度

从日本经验来看，日本香菇产业的发展得益于长期对香菇菌种的研发和相关理论的研究，日本从发现孢子的作用至今已有125年，香菇菌种研发在任何时代都被放在极其重要的位置。目前，我国香菇研究受到市场需求变化的影响，出现多样化发展趋势，栽培学、加工学、营养学等逐渐受到重视，但菌种研发却依然薄弱，菌种退化、市场混乱等问题日益严重。建议政府重视香菇菌种研发，认识到种源的重要性，进一步加大对菌种研发的投入，稳定和壮大研发队伍，与生产实践相结合，针对不同温型、不同基质和不同用途开展定向育种和品质育种，加速品种选育的进程。对新育成品种，改进保护政策，加大保护力度。对现有品种，则应该加强菌种保藏技术和退化机理的研究，建立菌种退化快速检测方法，保持菌种稳定性。

4.2 重视食用菌知识产权保护

从日本经验可以看到，生产高品质菌种不仅需要长期的技术积累和不懈努力，还需要大量的资金投入，以A企业为例建设现代化菌种生产工厂，投入6 000万人民币，菌种按每瓶110元销售，年毛利率20%计算，需要近6年才能回收固定资本，再加上相应的人员工资等流动费用，所需资金庞大，只有菌种销售可以获得相应的收益才能保障菌种生产企业有能力、有意愿继续从事香菇菌种研发和生产，进而促进香菇产业可持续发展。由于历史原因，我国菌种研发长期缺乏知识产权的保护意识，很多科研人员不清楚专利可以保护香菇菌种，造成我国香菇菌种知识产权保护几乎是一片空白。加上，执法力度不够，即使申请了专利，科研人员的合法权益也难以得到有效保护，导致育种单位和育种人员动力不足，优良稳定的香菇品种越来越少。目前，市场上主流菌种大多来源于国外，经常会被其他国家指责“侵权”。建议在国家层面加强知识产权保护力度、树立知识产权保护意识，提升违法成本，建立种质资源保护体系，评价体系，保证育种单位和育种人员的利益。

4.3 发挥产业协会的协调作用

从日本经验可以看到，民间协会在推动菌种产业发展中发挥了重要的协调作用，不但通过内部协调制定了相关行业标准，还推动国家立法，对于构建、维护市场持续发挥了重要的作用。目前，我国一些育种单位、菌种厂、香菇生产企业和农户，从别处引进或组织分离得到的香菇菌种，随意编号，以掩盖真实来源和编号，致使相同种性多个称谓或相同称谓不同种性的“乱取名、乱编号”现象普遍存在，造成减产甚至绝收，给食用菌行业的交流和发展带来十分不利的影响。这不仅违反了知识产权保护法，也给良种推广造成干扰，菌种“多、杂、乱、散”的状况长期存在，已成为制约我国香菇产业健康发展的瓶颈问题。建议产业协会牵头整顿市场秩序，对已审认定的品种名称和编号，各地使用情况进行调研，协调成员推动新品种的特异性标记，给品种赋予条形码，同时开展菌种标准鉴定、法律法规宣传等公益性活动，配合执法。

4.4 促进香菇菌种生产公司发展

从日本经验来看，规模化和专业化的菌种生产公司是推动香菇菌种产业发展的核心力量，他们面对千家万户，可以根据市场需求及时调整经营方向，研发符合市场需求的菌种。目前，我国香菇菌种厂较分散，规模小，设备设施简陋，技术人员素质参差不齐，菌种质量得不到保证，伪劣菌种导致的纠纷时有发生，给菇农造成极大的经济损失。而科研机构远离市场，难以有效、及时地针对市场变化研发新品种，加上目前以论文为主导的职称考核体系，也打击了科研人员静心研发新品种的积极性。建议扶持专业化菌种生产公司，鼓励其组建研究所，推动产学研相结合，制定菌种生产技术、工艺流程、评价的标准。有条件的企业也可以兼并现有的科研机构，使菌种尽快形成竞争实力，保障菌种质量。

4.5 提高香菇菌种从业人员素质

从日本经验来看，精耕细作、精致管理、做好对人才和员工的培养是企业保障菌种质量的重中之重。我国菌种生产流程与日本相差无几，但是长期以来，员工素质较低，经常是无规可依、有规不依，即使在实验室环境中取得较好的结果，一旦到实际生产阶段，往往都要打折扣，严重制约了优良菌种的规模化生产。建议菌种生产企业应建立长期雇用制度，重视对人才的培养和教育，使其认识、重视到日常管理、各个环节的重要性，并辅之以一定的奖励，使企业利益与员工利益相一致，形成合体，[2015-03-01].http://www.cefa.org.cn/2015/02/28/8254.html.

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Development Status and Quality Control Characteristics of Letinous edodes Strains in Japan

ZHOU Feng1,CAO Bin2,SHANG Xiao-dong1,SONG Chun-yan1,LI Zheng-peng1,LI Qiao-zhen1,TAN Qi,LI Yu1
(1.Institute of Edible Fungi,Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Edible Fungi Resources and Utilization (South),Ministry of Agriculture,P.R.China,National Engineering Research Center of Edible Fungi,National R&D Center for Edible Fungi Processing,Key Laboratory of Agricultural Genetics and Breeding of Shanghai,Shanghai 201403, China;2.The Rural Development Institute Chinese Academy of Social Sciences,Beijing 100732,China)

Based on the investigation on the Japanese companies producing Lentinus edodes strains and relavant materials,research and development of L.edodes strains in Japan and quality control characteristics of these companies were analyzed in detail.The research and development of L.edodes strains has a long history.The legal system is complete,and the role of civil society is greater in Japan.The Japanese companies producing L.edodes strains only sell cultivated species and the whole production process is divided into 12 parts.Quality control is characteristic as of strictly controlling the quality of raw materials, keeping working environment clean,developing special equipments,strictly inspecting the strains to leave the factory,adopting the full traceability system and participating production loss insurance.It is suggested that the Chinese mushroom industry should strengthen the research and development of L.edodes strains,attach importance to intellectual property protection,play the coordinating role of industry associations,promote the development of companies producing L.edodes strains,and improve the quality of the staff in these companies.

Lentinus edodes strains;strain development;quanlity control of production;Japan

S646.1

A

1003-8310（2017）03-0065-06

10.13629/j.cnki.53－1054.2017.03.016

现代农业产业技术体系建设专项资金资助（CARS－24）；上海市科技兴农重点攻关项目（沪农科攻字（2015）第5－1号）；上海市食用菌产业技术体系建设专项资金资助（沪农科产字（2017）第9号）。

周峰（1984－），男，硕士，农艺师，主要从事食用菌工厂化栽培。E－mail:feng5412＠126.com

**通信作者：李玉（1984－），男，硕士，农艺师，主要从事食用菌工厂化栽培。E－mail:pega＠163.com

2017－03－12