药渣栽培食用菌研究概述

2018-01-17程青海方媛郭相王淞伟李静娴马绍宾

中国食用菌 2018年1期

程青海，方媛，郭相，王淞伟，李静娴，马绍宾*

（1.云南大学，云南昆明650000；2.中华全国供销合作总社昆明食用菌研究所，云南昆明650000）

1 药渣利用现状

1.1 药渣产生情况和传统处理

随着人们健康意识的不断增强，以及中医药卫生事业的不断完善，中药越来越被人们接受，甚至作为治疗的主要药物。加之各级政府高度重视中医药行业的健康发展，使得中医药产业发展迅速，但随之而来的问题就是废弃物药渣的处理问题。植物是药物的重要来源，按其使用方法，可分为在中医理论指导下使用的传统植物药（即中药）和运用现代科学技术以植物提取物入药的现代植物药。植物药是天然药物的核心，从使用规模来看，单是我国天然药物总数已达到12 772种，其中植物来源的有11 118种，占总数的87.05%（动物来源1 574种，矿物来源80种）[1]。

每年中药企业、中医院以及中药店都产生大量的药渣。据统计，我国中药行业平均一年消耗植物类药材约7×105t，而由此产生的药渣数量高达约百万吨[2]，如此多的药渣如果处理不当，将对环境造成较大的污染。

中药渣的处理长久以来一直是一个难题，一方面作为湿物料的药渣极易腐败，另一方面由于药渣来源不一，以及各中药加工企业生产工艺的差异，各批量药渣之间质量存在一定的差异，这无疑增加了中药渣的再利用难度[3]。所以大多数中药企业为了快速使工厂产区达到国家卫生标准，只是简单地将产生的药渣及时清理出厂，清理出厂的药渣处理方式一般是焚烧、堆放、填埋，这些处理方式不仅会消耗大量的人力、物力、财力，而且处理不当还会造成严重的空气、土壤、水质污染等问题。以堆放为例，堆放的药渣不仅占用了大量的土地资源，而且堆放的药渣会逐渐发霉、发臭，造成空气污染，尤其在雨热同期的夏季，经雨水冲刷后，还会污染地下水、河流，造成了严重的生态环境破坏[4]。

随着《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB 21906-2008）的实施，迫使制药工业结构产生了重大调整，企业对各类废物的处理严格把关，药渣的处理问题也日益受到重视，对药渣的认识也更加全面。

1.2 药渣的价值

药渣是1种具有经济价值的资源，对一些药渣残留成分进行分析发现，丹参药渣与丹参相比，丹参酮类几乎未被利用；黄芪药渣中还含有大量的黄芪多糖；三七药渣中氨基酸含量很高。同时，药渣中还含有大量的淀粉、粗纤维、粗多糖、粗蛋白、粗脂肪、氨基酸及氮、磷、钾等微量元素，而且汞、铅、镉、砷等重金属含量极低，符合国家绿色食品生产控制标准。因此，为了减少环境污染，充分利用药渣创造更大的经济价值，对药渣再利用做了多方面的研究。目前已成功的案例有：利用药渣造纸，做絮凝剂，制作吸附剂，堆肥育苗，做动物饲料，栽培食用菌等[5]。

1.3 药渣栽培食用菌的优点

食用菌具有高蛋白、低脂肪的优点，含有人体所需的多种氨基酸，既有食补功能也有药补功能，被联合国粮农组织推荐为健康食品。随着人民生活水平的提高，以及人们对于绿色食品的热捧或向往，食用菌市场开发潜力巨大。据中国食用菌协会对全国27个省、自治区、直辖市（不含西藏、宁夏、青海、海南和台湾省区）的统计调查，2015年全国食用菌总产量为3 476.27万t，产值为2 516.38亿元，比2014年产量3 270万t增长了6.3%[6]。但随着食用菌产业飞速发展的同时，传统栽培料秸秆、棉籽壳、玉米粉等的短缺问题也日益严重，价格逐年攀升，而且棉籽壳等原料的农药残留率较高，栽培的食用菌也会受到一定的影响[7]。药渣中含有大量适于食用菌生长的营养成分，纤维空隙率高，易于菌丝着生，而且重量轻，是优质的有机基质，与常用的基质如麦秸、玉米芯、麸皮、稻草、木屑相比，栽培的食用菌生长快、品质好、产量高[8]。本文主要对各种药渣栽培食用菌的研究进展进行总结。

2 药渣栽培食用菌

2.1 栽培鲍鱼菇

陈今朝等[9]用重庆太极集团产的补肾益寿胶囊药渣栽培鲍鱼菇，根据药渣比例的不同，设计了不同的培养料配方，试验发现药渣含量为20%和40%的实验组所产的菌丝体纯白、致密、粗壮，生物转化率高，而对照组所产菌丝体品质较差，而且生长较慢。综合考虑成本、毛利润、投入产出比等各方面因素，药渣比例为40%时，栽培得到的鲍鱼菇品质不仅比传统配方要好，而且产量高、成本低、生长快，经济效益高。

2.2 栽培姬菇

金茜等[10]用贵州白花医药股份有限公司的新鲜药渣栽培姬菇，发现用药渣栽培的姬菇与用高粱壳栽培的姬菇相比，氨基酸总量提高了4.38%，必需氨基酸总量提高了2.13%，非必需氨基酸含量提高了2.32%，类似味精风味的鲜甜味氨基酸，如谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸等，总含量也高出高粱壳栽培的姬菇约2.5%。食用菌的风味主要取决于含有的挥发性芳香物质，而药渣和高粱壳栽培姬菇的挥发性成分和含量均不同，药渣栽培的姬菇含有104个挥发性成分，而高粱壳栽培的姬菇含有86个挥发性成分[11]。

2.3 栽培平菇

通过知网查阅，使用药渣栽培平菇有26篇文献、8项专利。包括急支糖浆药渣、板蓝根药渣、补肾益寿胶囊药渣、淫羊藿药渣、肾宝药渣、夏枯草药渣等，还有各种混合药渣。

裴文琪等[12]以沈阳合牧生物科技有限公司提供的药渣为研究材料，发现药渣栽培的平菇蛋白质含量、粗纤维含量极显著高于玉米芯栽培的平菇，而且灰分、纤维素、总糖含量也明显高于玉米芯栽培的平菇。重金属含量测定结果发现，药渣栽培的平菇重金属含量不仅符合国家食用菌卫生限量标准，而且铅、镉、砷含量还明显低于玉米芯栽培的平菇。

何佳芳等[13]用贵州新天药业有限公司提供的夏枯草药渣栽培平菇，随着药渣含量的逐渐升高，平菇中蛋白质、脂肪、碳水化合物、灰分、粗纤维等含量均要高于不含药渣的对照组，药渣含量在40%～60%时，平菇的品质好、产量高、经济价值高。

管中华等[14]分别利用刺梨果渣、仙灵骨葆胶囊药渣、感冒止咳糖浆药渣和淫羊藿药渣栽培平菇，发现药渣中小分子挥发性成分转移到子实体中的量非常少，不同药渣不会明显改变平菇的主要香味成分。

单金津等[15]用5种不同药渣栽培平菇，测定所得平菇的多糖含量和抗氧化活性，发现不同药渣培养的平菇多糖含量不同，但均要高于普通基质栽培的平菇的多糖含量，且不同药渣栽培得到的平菇多糖清除自由基的差异也很大。

2.4 药渣栽培鸡腿菇

刘爱军[16]以黄芪渣为栽培主料进行鸡腿菇熟料脱袋覆土栽培试验，发现当黄芪渣含量为48%，菌丝洁白、浓密，菌丝满袋时间最短为31 d，生物转化率为72.3%，其产菇量和生物转化率仅低于对照组（棉籽壳96%）。在保证质量、产量的前提下，大幅降低了生产成本。

陈今朝等[17]以补肾益寿胶囊药渣为主料栽培鸡腿菇，根据原料比例配置出不同的培养料配方，最后筛选出栽培鸡腿菇的最佳配方。药渣含量为60%时栽培的鸡腿菇产量最高，生物转化率达到89.1%，远高于对照组的70.9%。

2.5 栽培灵芝

张庆明等[18]利用固体发酵技术，用玄七通痹胶囊药渣栽培灵芝，发现发酵产物多糖及灵芝酸组分含量和未添加药渣的发酵产物相比有一定的差异，甚至发酵基质中还产生灵芝酸三萜组分。

2.6 栽培草菇

何焕清等[19]用广州增城市镇龙中药提炼厂提供的药渣栽培草菇，生物转化率比稻草栽培的高，但比纯废棉渣栽培的低，当药渣70%和废棉渣30%混合栽培草菇，栽培的草菇生物转化率接近纯废棉渣，而且相比其他培养料栽培，药渣栽培过程中只有少部分菌丝被绿色霉菌感染，有效地解决了传统草菇栽培生产成本居高不下的问题，生产效益大幅提高。

毛久庚等[20]以脉络宁药渣为主要原料，搭配稻草、石灰、增产剂组成培养料，发现药渣为74%时，栽培出的草菇菌丝生长势强，生长速度快，朵大肉厚，生物转化率最高，达39.3%，与以棉籽壳为主要培养料的对照组相比，矿物磷、钾以及粗蛋白质、粗脂肪、维生素C、总黄酮含量均较高，提高幅度为15%～20%，粗纤维含量比对照下降，降幅约20%。

2.7 栽培香菇

张琨等[21]分别利用3种中药废弃物葛根渣、桑枝、杜仲叶为主要栽培料栽培香菇，发现以葛根渣为培养主料，生长速度最快，生物学效率较高，为76.23%，仅次于对照组杂木屑栽培香菇的生物转化率77.87%。

2.8 栽培金针菇

魏欣荣等[22]用陕西汉王制药厂的淫羊藿药渣为主料，添加麸皮、玉米粉，设计了4个不同配方的实验组来栽培两类金针菇菌株2304、968，实验组菌丝的生长速度均高于对照组，但是实验组由于培养料空隙过大，失水严重，菌丝长势均不如对照组。并且两类金针菇药渣最佳栽培配方不一样，在适宜配方下生物学效率分别为96%、82%，而对照组生物转化率分别为107%、106%。

陈今朝等[23]用急支糖浆药渣栽培金针菇，发现当栽培料中药渣含量为13.5%时，生物转化率达到104.20%，金针菇的生长速度、子实体质量和产量均明显高于对照组，但是随着中药渣比例的增大，金针菇的质量和产量与对照相比有所下降，当仅用急支糖浆药渣作为栽培料时，金针菇生物转化率最低，为65.80%。

2.9 栽培猴头菇

陕西秦巴山区葛根资源十分丰富，葛根药渣的理化性质与传统原料杂木屑接近，其粗蛋白含量是锯木屑粗蛋白含量的8倍，粗纤维含量与杂木屑栽培基本持平。王勇等[24]用葛根药渣栽培猴头菇，取得了较好的研究结果，总结出了一套完善的栽培技术，生物转化率达到93%。

2.10 药渣栽培雪莲

王永显等[25]用小青龙汤药渣栽培雪莲菇，通过设计三因素三水平正交试验，发现3种栽培料对雪莲生物转化率影响程度依此是药渣、麸皮、玉米粉，最后筛选出最佳组合配方（小青龙汤药渣30%、麸皮10%、玉米粉3%、棉籽壳57%），生物转化率达112.5%。

2.11 栽培杏鲍菇

朱杰等[26]利用虎杖药渣进行栽培杏鲍菇试验，采用正交试验对培养基进行优化，筛选出最适培养基配方，生物转化率达到85.00%，高于常规培养基。对杏鲍菇子实体进行高效液相色谱检测，发现其含有白藜芦醇，白藜芦醇是植物中天然的抗肿瘤、抗心血管疾病、抗突变、抗菌、抗氧化、抗炎诱导细胞凋亡及雌激素调节物质，葡萄、花生、虎杖中均含有白藜芦醇，经检测用虎杖药渣栽培的杏鲍菇中白藜芦醇含量为4.91 μg·g-1，高于花生仁中白藜芦醇的含量（1.7 μg·g-1～3.7 μg·g-1），具有一定的保健效果。而且通过对虎杖药渣菌糠成分分析发现，菌糠符合国家有机饲料和有机复合肥生产的标准，延长了虎杖药渣的利用链，达到了资源最大化利用。

刘达玉等[27]用补肾益寿胶囊药渣为主要栽培原料栽培杏鲍菇，从菌丝生长势、产量、生物转化率和投入产出比等方面综合考虑，筛选出2个最适栽培配方，当药渣比例为68%时，菌丝长势最好，当药渣比例为53%时，子实体产量和生物转化率最高。

2.12 栽培裂褶菌

张英[28]分别用藿香正气丸、葛根药渣搭配米糠、麸皮、生石灰栽培裂褶菌，发现菌丝体长势较好，但子实体较小，而且葛根药渣栽培出来的裂褶菌生长情况比藿香正气丸好。

3 问题与展望

由于对药渣的物理和化学性质认识不够，可能导致药渣栽培的食用菌生物转化率低于普通栽培料。如有些药渣间隙大，使得菌丝长势差，不利于菇蕾的形成。这种情况可以适当加大普通栽培料的添加量，使基质间隙变小以适合菌丝着丝。另外一些颗粒大的药渣、有坚硬枝条的药渣以及一些浆果药渣水分分布不均匀，同样会影响栽培效果，可以通过将药渣晾晒、过筛、粉碎再混合拌料来解决这一问题。

药渣利用过程中还存在药渣的毒性问题。但是一般药渣毒性较小，比如一些有大毒的药材，如附子、川乌、草乌等[29]，经过严格炮制再入药，炮制后毒性均大幅降低，再经煎煮后，毒性又消失大半，因此药渣毒性已经很小了。但是对于残留着抗生素的抗生素药渣，如果在未消除其中残留抗生素便加以使用，对人以至整个生态系统都将造成极大的危害[30]。因此严禁使用未去除抗生素的药渣。

在大力提倡低碳经济、循环经济的背景下，充分利用中药渣资源，才能使中药行业真正成为低碳、环保、集约的新产业[5]。以往药渣作为废物燃烧或堆放，既污染了环境，又浪费了资源。利用药渣栽培食用菌，使药渣这一传统的工业废弃物得到合理开发应用，栽培出的食用菌品质高、产量高，有些甚至还含有药渣中的药效成分，在变废为宝减少中药企业对环境污染的同时，降低了食用菌的生产成本，实现绿色环保、高效生产。今后应扩大中药废弃物的研究种类，以满足中药产业清洁生产、大宗废弃物循环利用的要求[31]。

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