油菜秸秆基料对银耳产量和活性成分的影响

刘延岭，邓林，陶瑞霄，王常，赵志峰

（1.四川工商职业技术学院，四川都江堰611830；2.四川大学 轻工科学与工程学院，四川成都610065）

油菜是我国主要的油料作物之一，种植面积十分广泛，但其秸秆系数高达2.87，仅次于我国规模化栽培作物中的棉花[1]。长期以来，油菜采收后的大面积秸秆副产物直接在田间焚烧，造成了极大的资源浪费和空气环境污染[2]。Khalid Mehmood 等调查显示，秸秆焚烧产生的PM2.5 颗粒量从2002 年34.2 Gg 增至2016 年109.8 Gg[3]。基于此，秸秆资源利用技术成为了近年来的研究热点，包括能源利用、土肥利用[4]、饲料利用和食用菌栽培利用等[5]，其中食用菌栽培利用可以直接获得较高的经济效益。尽管如此，关于油菜秸秆用于栽培食用菌基料的报道很少。

油菜秸秆的化学成分主要为纤维素、木质素、半纤维素和粗蛋白，占比总重81.37%[6]，具有栽培木腐类和草腐类食用菌的潜质。银耳（Tremella fuciformis）是我国常见的木腐类经济食用菌，其主要活性成分银耳多糖，约占银耳干重60%～70%[7]，具有抗肿瘤、清除自由基、抗氧化[8]和免疫调节[9]等多种保健功效，常被食品商制成滋补营养品，可以产生较高经济价值。对此，本研究通过以油菜秸秆为基料栽培银耳，综合分析油菜秸秆基料对银耳鲜重及生产期，银耳多糖含量及其葡萄糖醛酸含量等的影响，获得油菜秸秆在栽培基料中的适宜添加量，期望为油菜秸秆栽培木腐类食用菌提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

油菜秸秆、玉米芯：当地收获后经晒干、粉碎所得；棉籽壳、木屑、麸皮、石膏：市售；98%浓硫酸、无水乙醇、氢氧化钠、苯酚、3，5-二硝基水杨酸、间羟基联苯（国产分析纯）：成都市科隆化学品有限公司；葡萄糖标准品（分子量1 800 U～2 000 000 U）、葡萄糖醛酸标准品（色谱纯）：美国Sigma 公司；银耳母种：四川省农业科学院土壤与肥料研究所。

1.2 仪器与设备

SYQ-DSX-2080B 型手提式蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；SPX-250B-Z 型生化培养箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；LG10-2.4A 台式高速离心机：北京时代北利离心机有限公司；V-1100 可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；Waters Breeze GPC凝胶渗透色谱仪：美国沃斯特有限公司。

1.3 方法

1.3.1 银耳栽培及产量计算

银耳栽培基料的组成成分见表1，银耳油菜秸秆栽培基料的组成成分见表2。

考察油菜秸秆对银耳产量影响时，银耳的栽培基料按表1 进行配置；考察油菜秸秆含量对银耳产量影响时，银耳的栽培基料按表2 进行配置。基料配置完成后，混匀，按基料与水1 ∶1.2（质量比）比例向基料中加入水，搅匀，袋装，121 ℃灭菌15 min。将培养袋置于无菌室中晾凉至常温后，接种银耳母种。根据牛长满[10]的方法在22 ℃～24 ℃条件下进行恒温发菌、培养，当银耳子实体达生理成熟（耳片直径11 cm～12 cm）时采收，每组配方设置11 组平行样。称量采收的单袋银耳重量，记为银耳鲜重（g）；计算从接种到银耳子实体生理成熟采收所需的时间，记为生长期（d）。

表1 银耳栽培基料的组成成分Table 1 Medium ingredients for Tremella fuciformis cultivation

表2 银耳油菜秸秆栽培基料的组成成分Table 2 Medium ingredients of oilseed rape straw for Tremella fuciformis cultivation

1.3.2 银耳粗多糖提取及得率计算

采收的鲜银耳自然晾干后，于70 ℃烘干至恒重，再粉碎过60 目筛制成银耳粉。取一定质量银耳粉（M0），加入80 倍质量的去离子水，搅匀后于95 ℃下提取4.5 h，过滤后于8 000 r/min 离心15 min，取上清液于60 ℃下真空浓缩至原体积的1/3，加入浓缩液质量4 倍体积的无水乙醇，搅拌至沉淀完全析出，于4 ℃条件下静置24 h 后，抽滤，用适量无水乙醇洗涤沉淀物（3 次～4 次）后于 60 ℃下真空干燥 6 h，得到银耳粗多糖，称量重量记为M1，按照以下公式计算粗多糖得率。

1.3.3 银耳粗多糖化学组成测定

1.3.3.1 多糖含量

参照何照范[11]所述的苯酚-硫酸比色法，测定粗多糖样品中的多糖含量，样品平行测定3 次。其中，以葡萄糖为标准品绘制葡萄糖标准曲线，通过线性回归得到方程y=0.009 2x+0.001 0（x 表示葡萄糖浓度，μg/mL；y 表示吸光值），方程的相关系数为0.999 5，葡萄糖浓度的线性检测范围为0～160.0 μg/mL。

1.3.3.2 葡萄糖醛酸含量

参照姜瑞芝等[12]所述的间羟基联苯法，测定粗多糖样品中的葡萄糖醛酸含量，样品平行测定3 次。其中，以葡萄糖醛酸为标准品绘制葡萄糖醛酸标准曲线，通过线性回归得到方程y=0.007 3x+0.001 5（x 表示葡萄糖醛酸浓度，μg/mL；y 表示吸光值），方程的相关系数为0.999 0，葡萄糖醛酸浓度的线性检测范围为0～60 μg/mL。

1.3.3.3 分子量

参照耿安静等[13]所述的凝胶渗透色谱法，测定粗多糖样品的分子量，样品平行测定3 次。GPC 色谱条件：色谱柱 Ultrahyrogel linear（7.8 mm×300 mm），流动相 0.02 mol/L NaNO3溶液，pH 6.0，流速 0.6 mL/min，柱温 40 ℃。

1.4 数据处理

采用Excel 和SPSS 25.0 软件进行数据分析，测定结果以平均值±标准差表示。试验数据采用ANOVA 进行LSD 方差分析，以P＜0.05 为差异显著。

2 结果与分析

2.1 油菜秸秆对银耳产量的影响

为考察油菜秸秆基料栽培银耳的可行性，单独以油菜秸秆为基料栽培银耳，并与常规的银耳栽培基料棉籽壳、木屑、玉米芯进行对比分析，测定其银耳采收时的鲜重和生长期，结果如图1 所示。

图1 银耳的鲜重和生长期Fig.1 Weight and growth time of Tremella fuciformis

由图1 可以看出，分别以棉籽壳、木屑、玉米芯或油菜秸秆为单一基料，银耳均可正常生长。但相对于棉籽壳和木屑，油菜秸秆栽培的银耳，其鲜重分别降低了11.17%和6.46%，生长期也分别延长了19.66%和7.25%。由此表明，以油菜秸秆为单一基料可用于银耳栽培，但银耳的产量低于棉籽壳或木屑，这可能与栽培基料的碳氮比（C/N 比）相关。

为进一步提高以油菜秸秆为基料栽培银耳的产量，以油菜秸秆复合棉籽壳为基料进行银耳栽培，考察不同油菜秸秆和棉籽壳的比例条件下，其银耳的鲜重和生长期，结果如图2 所示。

图2 油菜秸秆栽培银耳的鲜重和生长期Fig.2 Weight and growth time of Tremella fuciformis cultivated with oilseed rape straw

由图2 可以看出，随着油菜秸秆在基料中的比例提高，其产出银耳的鲜重呈现先提高后降低的趋势，当油菜秸秆和棉籽壳在基料中的比例为4 ∶6 时，其产出的银耳鲜重最高，达 430.16 g，显著性（P＜0.05）高于传统棉籽壳组。值得注意的是，当油菜秸秆和棉籽壳在基料中的比例为4 ∶6 时，银耳达到成熟期时所需的时间亦为最短，为31.18 d，与棉籽壳组无显著性差异。前期研究表明，基料中的C/N 比是影响食用菌生长的重要因子[14]。牛文娟[6]分析发现油菜秸秆C 元素组成的占比为42.89%，N 元素组成的占比为0.77%，C/N 比为55.70。魏启舜等[15]分析市售棉籽壳的C/N 比为79.8。结果说明，油菜秸秆-40 组的C/N 比约为70.16，在设定的栽培条件下，银耳具有更高的产量。

2.2 油菜秸秆对银耳粗多糖得率的影响

银耳多糖是银耳的主要活性物质[7]，为进一步考察油菜秸秆栽培对银耳活性成分的影响，分析油菜秸秆复合棉籽壳为基料栽培银耳时，银耳粗多糖的得率变化，结果如图3 所示。

由图3 可以看出，基料中油菜秸秆的比例对银耳粗多糖含量的影响相对较小，随着油菜秸秆在基料中的比例提高，银耳的粗多糖得率呈现先提高后降低的变化，当油菜秸秆和棉籽壳在基料中的比例为4 ∶6 时，其银耳的粗多糖得率高于其他样品，达34.76%。前期研究发现，以菌草、椴木和棉籽壳等为多种基料进行银耳栽培，其银耳的粗多糖得率在30.33%～34.44%，普遍不存在显著性差异[16]，与本研究结果相近。由此说明，基料中油菜秸秆和棉籽壳的比例对银耳中活性成分多糖得率影响较小，尽管如此，当基料中油菜秸秆和棉籽壳的比例为4 ∶6 时，银耳的多糖得率最高，显著性（P＜0.05）高于传统棉籽壳组。

图3 银耳的粗多糖得率Fig.3 Yield of crude polysaccharide for Tremella fuciformis cultivated

2.3 油菜秸秆对银耳粗多糖构成的影响

2.3.1 多糖含量

通过对银耳粗多糖样品中的多糖含量的分析，进一步考察油菜秸秆对银耳活性成分的影响，结果如图4 所示。

图4 银耳粗多糖样品的多糖含量Fig.4 Polysaccharide content of the crude extract from Tremella fuciformis

由图4 结果显示，当栽培基料中油菜秸秆和棉籽壳的质量比在 1 ∶0、8 ∶2、4 ∶6、2 ∶8 和 0 ∶1 之间变动时，其从不同产出银耳中提取的粗多糖样品，具有较小数量差异的多糖含量，数值变化范围为44.85%～46.56%。据此表明，栽培基料中油菜秸秆和棉籽壳的比例，未对其产出银耳中提取的粗多糖样品的多糖含量产生影响。

2.3.2 葡萄糖醛酸含量

多糖的各种生理活性往往与其成分构成密切相关[17]，据报道，糖醛酸含量与其抗氧化活性呈正相关，并且抗氧化活性通常是其他生理活动的基础，例如抗炎和抗菌活性等[18]。基于此，通过考察基料中油菜秸秆的比例对银耳中葡萄糖醛酸含量的影响，进一步分析油菜秸秆用于银耳栽培的可行性，结果如图5 所示。

图5 银耳粗多糖样品的葡萄糖醛酸含量Fig.5 Glucuronic acid content of the crude extract from Tremella fuciformis

由图5 结果显示，栽培基料中油菜秸秆和棉籽壳的质量比 1 ∶0、8 ∶2、4 ∶6、2 ∶8 和 0 ∶1 之间变动时，其银耳粗多糖样品中的葡萄糖醛酸含量差异较小。项丽娟[16]分析论证，以椴木、棉籽壳、类芦等不同基料栽培银耳，其银耳多糖中的葡萄糖醛酸含量差异较小，与本文研究结果相近。由此说明，栽培基料中的油菜秸秆和棉籽壳的比例对银耳葡萄糖醛酸含量影响较小，尽管如此，油菜秸秆-40 组中银耳粗多糖的葡萄糖醛酸含量相对较高（8.46%）。

2.3.3 银耳粗多糖分子量

通过进一步考察油菜秸秆和棉籽壳的质量比为4 ∶6 时，即含油菜秸秆基料栽培的银耳在产量、多糖得率、葡萄糖醛酸含量上具有优势的试验组，银耳多糖的分子量分布，并与传统棉籽壳基料栽培的银耳进行对比，分析油菜秸秆栽培银耳的可行性，结果见表3。

表3 银耳粗多糖分子量Table 3 Molecular weight of the crude extract from Tremella fuciformis

银耳多糖的分子具有不均一性的特点，不同基料栽培的银耳，其多糖分子量分布不尽相同，尽管如此，棉籽壳组和油菜秸秆-40 组栽培的银耳，其重均分子量和数均分子量无明显差异，其中油菜秸秆-40 组粗多糖的多分散性系数是棉籽壳的1.23 倍，由此推断，油菜秸秆-40 组的银耳粗多糖样品，分子量较大的分子所占比例稍高于棉籽壳组[19]，进一步推断油菜秸秆-40 组的银耳粗多糖比棉籽壳组具有强的抗氧化活性[20]。

3 结论

本文以我国油料作物采收后的副产物油菜秸秆为研究对象，通过考察油菜秸秆栽培银耳时对银耳产量和活性成分多糖的影响，分析油菜秸秆栽培银耳的可行性。相对于常规的棉籽壳基料，单独油菜秸秆基料栽培的银耳具有相对较低的产量。但以油菜秸秆和棉籽壳制成复配基料时，特别是当栽培基料中油菜秸秆和棉籽壳的质量比为4 ∶6 时，其银耳的鲜重为430.16 g、达到子实体成熟的时间为31.18 d，其产量高于常规棉籽壳基料栽培银耳。在该栽培条件下，相对于棉籽壳基料栽培，银耳粗多糖的得率提高至34.76%，同时粗多糖样品中的多糖含量、葡萄糖醛酸含量和分子量分布未有明显影响。本文研究论证了油菜秸秆栽培银耳具有可行性，是一种处理油菜秸秆的有效途径，但尚需深入研究对银耳其他活性成分的影响和栽培其他食用菌的可行性。