海藻渣改良食用菌栽培料研究

朱梦霞，朱长俊，王盟星，秦益民，张琳

（1.嘉兴学院生物与化学工程学院，浙江嘉兴 314001；2.海藻活性物质国家重点实验室，山东青岛 266400；3.农业农村部海藻类肥料重点实验室，山东青岛 266400）

癌症作为世界三大疾病之首，死亡率高达99.2%，其中恶性肿瘤是癌症常见的临床表现。放化疗是治疗恶性肿瘤常用的方法，但其对人体免疫系统和造血系统会产生较大的毒副作用，而植物多糖在抑制肿瘤生长的同时产生的毒副作用小，为恶性肿瘤的治疗提供了重要的参考价值。多糖不但可以促进细胞凋亡、阻滞细胞周期，还可以增强机体免疫力从而抑制肿瘤的扩张[1-3]。植物多糖成分主要包括淀粉、纤维素、多聚糖和果胶等，多糖特殊的结构决定了其抗疲劳、抗病毒、降血糖和调节身体免疫等多种药理功能[4-7]。

1 食用菌多糖

多糖即多聚糖（polysaccharide），是由10个及以上单糖通过糖苷键聚合形成的一种天然生物大分子。多糖来源非常广泛，高等植物和动物细胞膜及微生物细胞壁中均含有大量的多糖。邱本军[8]在黄芪中运用水煎法提取了多糖；魏华等人[9]运用热水浸提法提取了香菇、猴头菇、木耳、银耳和茶树菇5种食用菌中的多糖；李承范等人[10]运用热水浸提法、乙醇沉淀法提取了木耳、平菇、香菇等7种食用菌的多糖。在已发表的文献上，科学家已对几十多种食用菌的多糖进行了提取，食用菌多糖提取工艺日趋成熟。食用菌富含真菌多糖，真菌多糖在国际上被称为生物反应调节剂，具有较高的医疗和食用价值。近年来，人们“吃出健康”的理念愈加强烈，食用菌当之无愧是一种典型的“药食同源”食物。唐新宗等人[11]研究白云参多糖、彭尧等人[12]研究桑叶多糖均采用了超声波辅助提取法，方法简单、多糖损失较少；同时也进行了响应面的分析，优化食用菌多糖的提取工艺。王丽芳等人[13]对双孢蘑菇抗氧化活性的研究、崔世瑞等人[14]对食用菌中抗氧化活性物质的研究以及王耀辉等人对白灵菇抗氧化的研究均对SOD、POD、CAT三种抗氧化酶的活性进行了探究。

2 食用菌栽培机制

科学家利用不同农业废弃物培养料培养香菇，实验表明收获的各种香菇中氨基酸含量较高，经过分析得出香菇在栽培期间，培养基由于受到一系列真菌类酶的作用而产生改良；pH值与有机碳含量趋低，碳氮比也有所下降，氮磷钾等基本元素含量相应升高。这种改变说明由于香菇的生长而导致了培养基的迅速分解和营养元素的循环利用。胡燕等人[15]在以花椒籽残渣为食用菌辅料栽培食用菌的研究中发现，添加花椒籽渣的栽培料对食用菌的生长起到了促进作用，缩短了出菇周期的同时提高了食用菌产量。宋志刚等人[16]利用芦笋栽培杏鲍菇、白灵菇、真姬菇并进行有关检测，发现不同的培养料对杏鲍菇、白灵菇、真姬菇子实体多糖含量有着不同的影响。改良后栽培出的杏鲍菇、真姬菇、白灵菇子实体的多糖含量较传统栽培的多糖含量更高，且其抗氧化性较传统的杏鲍菇、白灵菇、真姬菇子实体更强。袁菁艺等人[17]利用甘草渣栽培秀珍菇、姬菇，经分析得出不同栽培配方对秀珍菇和姬菇的水分、灰分、总糖、多糖、蛋白质、粗纤维和粗脂肪等营养成分含量上存在一定的差异。由此可见，不同的栽培料对食用菌的产量、质量均会产生一定影响。

3 食用菌

食用菌是可食用的大型丝状真菌的总称，不仅营养价值高，本身更具有多重功效因子和较高的药用价值[18]。我国食用菌产业区域分布不均，形成了数十个食用菌大省。各省又有食用菌产业相对密集的县市，如福建省漳州市、浙江省丽水市、黑龙江省牡丹江市等[19]。浙江省是菌菇种植大省之一，“庆元香菇”“江山白菇”“磐安香菇”“开花黑木耳”4个地域品牌已获国家原产地地标级保护。改革开放以来，食用菌产业快速发展成为我国新兴特色产业，为促进农业结构调整、农民增收和循环农业的发展发挥了独特的作用。目前，中国已成为世界食用菌第一大生产国，栽培面积大、产量高[19]。中国在世界蘑菇贸易中占有重要的地位，拥有世界一半的出口量，远远超过位居第二的荷兰，占有绝对优势地位，但是中国蘑菇的品质在世界市场上还处于中等水平。人们消费观念的改变及对食用菌产品特性认知的加深，极大地促进了食用菌产业在我国的发展。但根据食用菌人均年消费情况调查显示，食用菌在我国消费市场上仍具有较大的上升空间[20]。

4 海藻渣现状

我国海域辽阔，有着非常丰富的海藻资源。近年来，以浙江为代表的沿海省份海洋经济迅速发展，但随之而来的环境问题不断凸显，海藻渣是海洋经济所带来的主要副产物之一。国内外学者主要是针对海藻渣中的某些有效成分进行研究，对海藻渣综合利用的研究较少。在工业上，海藻渣的综合利用除了提取褐藻酸钠、碘、甘露醇及褐藻胶外，少有涉及提取后废弃物的综合利用和处理[21]。海藻渣是海藻提取海藻酸钠后剩余的固态物料，其含量占总物料的50%左右。海藻渣的主要成分为海藻粗纤维、蛋白质、海藻多糖、壳聚糖、海藻多酚类和甜菜碱等，其中粗纤维含量高达35%以上[22]。由于海藻渣富含营养物质，可以制作成优质的有机肥料，对农作物具有营养抗病、增产的功效。有益菌在生长繁殖过程中产生大量代谢产物，可以促进有机物的分解转化，能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控作物生长，同时能够减少环境污染，对人畜、环境安全、无毒，是一种环保型材料[23]。张琳等人[22]对海藻酸及海藻寡糖在肥料增效助剂领域的应用进行了相关研究，结果表明海藻类肥料具有化学肥料不可比拟的增产、抗逆、无毒副作用等优势。张俊杰等人[24]提出海藻渣可以制作吸附剂消除水面油污污染、制成有机植物肥提高植物产量或制成调味品等。但随着海洋经济的发展，海藻产业的利用率仅有30%，会产生50%的海藻渣成为环境污染物。因此寻找新的海藻渣利用方法显得尤为重要。经有关文献查阅，海藻渣可以用作植物有机肥，但是其在真菌方面的研究较少，急需开展将海藻渣应用于食用菌的有关研究。

5 食用菌产业现状

食用菌产业在我国历史悠久，社会的发展和技术的变革使食用菌产业成为我国农业中的新兴产业。为提高食用菌的品质、提升食用菌企业的经济效益，对食用菌栽培机制进行改良显得尤为重要。食用菌栽培技术决定着食用菌的产量与品质，决定着食用菌的生产效率，也决定着食用菌集群化、产业化的推广和进展。《中国食用菌产业“十三五”发展规划》提出，我国食用菌产业发展的新型栽培机制开发不足，开发新型食用菌栽培机制成为食用菌产业亟需解决的问题。周廷斌等人[25]利用农业副产物棉柴栽培食用菌，不仅增加了食用菌的产量，还实现了经济效益、生态效益、社会效益三丰收。食用菌对营养物质的要求不高，有较强的分解纤维素、木质素的能力，木质类和纤维质类的植物残体都可以利用。参考有关文献可知，海藻渣中富含纤维素、糖类、植物激素等食用菌生长所需营养物质。利用海藻渣来改良食用菌栽培，可以促进食用菌生长，提高食用菌产量和品质，提升企业的经济效益，减少环境污染。

6 展望

海藻渣的环保利用是将其作为有机肥料使用，但用在食用菌方面的研究很少，长期以来一直未被充分利用。大量海藻渣在产地被当作燃料烧掉或作为肥料，甚至被当作废物丢弃，其损失的价值已超过10亿元。因此，对该资源进行进一步开发利用，增加其利用价值和经济效益日益引起人们的关注。海藻渣所含有的物质可以作为食用菌的营养物质，其在食用菌方面的研究值得深入研究。食用菌多糖作为生物学、医学、药物学和食品科学中的重要生物反应调节剂，其含量的增高可以带来很好的前景。