桑枝、桔梗非药用部位培养基对银耳产量及营养安全性的影响

罗杨，陈岗，范俊安，吴振，杨勇，叶会琼，李娟*

（1.重庆市中药研究院，重庆 400065；2.中药健康学重庆市重点实验室，重庆 400065；3.重庆市知识产权局，重庆 400023）

银耳（Tremella fuciformis），又名雪耳，是一种优质的药食两用菌类，含有多糖、多种氨基酸和微量元素等营养成分，素有“菌中之王”的美誉[1]，被列为“参、茸、燕、耳”四大珍品之一[2]。目前银耳袋料栽培的原料主要是棉籽壳，但近年来有研究发现，以棉籽壳为主料的培养基其实不利于香灰菌的生长，所以棉籽壳并非银耳最理想的菌种培养基[3]。另一方面，由于棉籽壳受各产区国家每年棉花种植面积增减、种植成本、气候影响、运输成本、季节性供应等因素的影响，造成售价极不稳定，呈逐年递增态势，使得银耳的栽培成本增大，亟需寻找新的栽培原料替代棉籽壳。木屑是代料栽培的最佳原料，而植物中药材的非药用部位多为木质，凡根茎类、叶花类药材在运输加工炮制、贮藏过程中均会产生碎渣或粉末，每年种植加工中药材产生的废弃物数量巨大。目前，国内的大多数中药材厂对中药材废弃物的处理主要是填埋，作为固体废物排放[4]。然而中药植物废弃物量大、填埋堆放孔隙率高，造成大片耕地损失和不必要的能源浪费。国内目前有利用中药材废弃物栽培食用菌的各种研究。张琨等[5]用葛根渣、桑枝、杜仲叶栽培香菇，试验结果表明3种中药渣栽培的平菇、香菇在菌丝生长速度、菌丝状况和生物学效率方面与杂木屑差别较小，证明了3种中药废弃物栽培经济真菌可行性。此外，郭耀辉[6]报道了丹参、桔梗、菊花等中药材的非药用部位栽培灵芝不仅切实可行，且栽培出来的灵芝其药用成分和药用功效较常规原料栽培发生了有利的变化。桑枝、桔梗枝叶等中药非药用部位具有丰富的碳源和氮源，粗蛋白含量高，粗纤维含量适中，能为食用菌的生长提供相对平衡的营养成分，具有培育银耳等食用菌的潜力。因此，为中药植物废弃资源综合利用提供参考依据，探讨中药材废弃物栽培银耳的可行性及其对银耳营养品质及食用安全性的影响而进行本研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 供试菌种

银耳菌株（DD 1号）、香灰菌株（XH 3号）：重庆市银耳营养食品企业工程技术研究中心从福建古田引进。

1.1.2 原料及试剂

桑枝非药用部位：市售，桑树植物的地上部分，主要包括茎、叶；桔梗非药用部位：根以外的地上部位，主要为茎、叶、花，含部分根茎下脚料。桑枝、桔梗自然风干，含水量约为13%，粉碎为长度不超过0.5 cm的颗粒。

棉籽壳、麸皮、杂木屑、蔗糖、石膏：市售；KCl（光谱纯）、NaCl（光谱纯）、CaCO3（光谱纯）、纯镁（光谱纯）、纯锌（光谱纯）、铁粉（光谱纯）、金属铜（光谱纯）、金属锰（光谱纯）、氧化镧（优级纯）、KCl（优级纯）、HCl（优级纯）、HNO3（优级纯）、高氯酸（优级纯）、偏钒酸铵（分析纯）、NaOH（分析纯）、2，4-二硝基酚（分析纯）、CuSO4（分析纯）、K2SO4（分析纯）、H2SO4（分析纯）、硼酸（分析纯）、乙醇（分析纯）、冰醋酸（分析纯）、H3PO4（分析纯）、乙醚（分析纯）、对二甲氨基苯甲醛（分析纯）：重庆西南化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器设备

LC-30A高效液相色谱仪、UV-2600紫外可见光分光光度计：日本岛津公司；7890B+5977C气相色谱质谱联用仪：美国安捷伦科技有限公司；ICE 3300 AAS原子吸收光谱仪：美国赛默飞世尔科技公司；LA8080氨基酸测定仪：日立高新技术公司；FC-160锤式粉碎机：上海中药机械厂。

1.3 试验方法

1.3.1 菌袋配方

菌袋配方分别采用80%桑枝、80%桔梗非药用部位作为主料，以80%棉籽壳为对照，余下20%配料比例均为麸皮17%、磷酸二氢钾0.5%、硫酸镁0.5%、蔗糖1%、石膏1%，每配方栽培100袋，参照GB/T 29369—2012《银耳生产技术规范》进行栽培生产管理。

1.3.2 采样方法

各组银耳菌袋连续培养42 d后，从菌根部轻轻拧下，用小刀剔除耳基，测定其子实体直径、质量，并测定其营养成分、重金属含量和农药残留等指标。

1.3.3 不同培养基对银耳子实体单体质量、直径及生物学效率的影响

连续培养42 d后，随机抽取5袋菌棒，用游标卡尺测量其子实体最大直径，用小刀剔除耳基，用电子天平称量每菌袋（含3朵银耳）子实体的鲜重，计算生物学效率，计算方法见公式（1）。

1.3.4 不同培养基银耳营养品质测定

水分：依据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》；蛋白质：依据GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》；灰分：依据GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》；总糖：依据GB/T 15672—2009《食用菌中总糖含量的测定》；粗多糖：依据NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的测定》；粗脂肪：依据GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》；粗纤维：依据GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》；游离氨基酸：依据GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》；微量元素：Ca、Fe、Zn、Na、K、Mg、Cu、Mn 的测定采用火焰原子吸收分光光度法，参照国标GB 5413.21—2010《食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中钙、铁、锌、钠、钾、镁、铜和锰的测定》。

1.3.5 不同培养基银耳卫生指标测定

重金属：砷元素的测定方法依据GB5009.11—2014《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》；汞元素的测定依据GB 5009.17—2014《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》；铅元素的测定依据GB 5009.12—2017《食品安全国家标准食品中铅的测定》；镉元素的测定依据GB 5009.15—2014《食品安全国家标准食品中镉的测定》；农药残留：六六六、滴滴涕、多菌灵、敌敌畏参考GB 2763—2019《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》；游离棉酚：依据GB 5009.148—2014《食品安全国家标准植物性食品中游离棉酚的测定》；米酵菌酸：依据GB 5009.189—2016《食品安全国家标准食品中米酵菌酸的测定》。

1.4 数据处理

利用Excel 2007和IBM SPSS Statistics 20.0进行数据处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同培养基对银耳产量、子实体直径及生物学效率的影响

不同培养基栽培银耳测产结果见表1。

表1 不同培养基栽培银耳测产结果Table 1 Results of tremella yield determination cultivated in the different substrate formulations

从表1可看出，银耳在桑枝及桔梗培养基上均生长良好。桑枝培养基组与对照组的银耳子实体鲜重、直径以及生物学效率的差异均不显著，且桑枝培养基组子实体直径略大于对照组。桔梗培养基组则不及桑枝培养基组。

2.2 不同培养基银耳营养成分分析

不同培养基银耳营养成分分析见表2。

表2 不同培养基银耳营养成分分析Table 2 Nutritive components levels of tremella in the different substrate formulations %

如表2所示，桔梗培养基银耳总糖及多糖成分均高于对照组，分别高16.67%和23.5%。桑枝培养基银耳总糖及多糖成分低于对照组；蛋白质、灰分、粗脂肪等营养成分3组银耳均差异不显著，但桑枝组培养基都略高于对照组，分别高6.0%、6.9%、8.3%；桑枝培养基银耳粗纤维含量比对照高13.75%，而桔梗培养基银耳粗纤维含量低于对照组。

2.3 不同培养基银耳氨基酸种类及含量分析

不同培养基银耳氨基酸种类及含量见表3。

如表3所示，银耳中含有人体所需大部分氨基酸[7]，如苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸等人体必需氨基酸，以及人体若长期摄入不足会导致营养不良的氨基酸——精氨酸和组氨酸。3组银耳氨基酸种类及总含量差异不显著，个别氨基酸的含量及差别显著。如桔梗培养基组银耳的天冬氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、蛋氨酸的含量显著高于对照；桑枝培养基组银耳天冬氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸含量显著高于对照。此外，桑枝、桔梗培养基组银耳的必须氨基酸总含量均显著高于对照，分别高29.8%和12.8%。

表3 不同培养基银耳氨基酸种类及含量Table 3 Kinds of amino acids and content of tremella in the different substrate formulations g/100 g

2.4 不同培养基银耳微量元素及含量分析

银耳含有 Ca、Fe、Mn、Zn、Cu、Na、Mg、K 等微量元素，其中 Ca、Na、Mg、K 是人体必需常量元素，Fe、Mn、Zn、Cu等是人体必需微量元素[8]。不同培养基银耳微量元素及含量测定结果见表4。

由表4可知，桑枝培养基组银耳的Ca、Fe、Mn、Na、Mg、K高于对照组，桔梗培养基组银耳的Mn、Cu、Na、K高于对照组。

表4 不同培养基银耳微量元素及含量分析Table 4 Contents of related trace element of tremella in the different substrate formulations

2.5 不同培养基银耳安全评估

2.5.1 重金属含量测定

不同培养基银耳重金属含量分析见表5。3组银耳的总砷、铅、汞、镉的含量均远低于NY/T 749—2012《绿色食品食用菌卫生标准》。

表5 不同培养基银耳重金属含量比较Table 5 The heavy metal content of tremella in the different substrate formulations

2.5.2 农残含量测定

不同培养基银耳农残含量比较见表6。

从表6可看出，3组银耳农残含量均远低于NY/T 749—2012《绿色食品食用菌卫生标准》划定的限量值。

表6 不同培养基银耳农残含量比较Table 6 The pesticide residues content of tremella in the different substrate formulations

2.5.3 棉酚含量的测定

不同培养基银耳游离棉酚含量分析见表7。

表7 不同培养基银耳游离棉酚含量分析Table 7 The free gossypol content of tremella in the different substrate formulations

从表7可看出，棉籽壳培养基银耳中含有极少量棉酚，但也未超过我国食用油农业行业标准划定的限量值；桑枝、桔梗培养基料中没有锦葵科植物，故不存在棉酚问题。

2.5.4 米酵菌酸含量的测定

米酵菌酸（bongkrekic acid）具有很强的毒性，会在短时间内损伤人的肝脏、脑神经细胞和肾脏[9]，其广泛存在于发酵食品、变质银耳等食品中[10-11]。我国国标中明确规定银耳中米酵菌酸的含量应小于0.25mg/kg[12-13]。不同培养基银耳米酵菌酸含量分析见表8。由表8可知，3组银耳均未检测出米酵菌酸。

表8 不同培养基银耳米酵菌酸含量分析Table 8 The bongkreic acid content of tremella in the different substrate formulations

3 结论

本研究采用的桑枝、桔梗非药用部位培养基均可让银耳子实体生长良好，其子实体鲜重、直径、生物学效率、氨基酸种类及总含量均与棉籽壳相当，说明桑枝、桔梗非药用部位能够代替棉籽壳作为银耳栽培的主料。且桑枝培养基可在一定程度上提高银耳的子实体直径、粗灰分、粗纤维等含量，这可能跟桑枝拥有适合食用菌熟料栽培的碳氮比及纤维含量有关[14]。而桔梗培养基则能提高银耳的总糖、多糖、蛋白质的含量，这可能与桔梗非药用部位含有可观的皂苷、糖类等功效成分有关[15]。桑枝、桔梗培养基组银耳的必须氨基酸总含量均显著高于对照，说明桑枝、桔梗栽培的银耳可能具有更高的营养价值。同时，桑枝栽培的银耳可提供更高含量的Ca、Mg、K等人体必需常量元素，桔梗栽培的银耳可提供更高含量的Mn、Cu等人体必需微量元素。此外，与传统棉籽壳基料相比，桑枝、桔梗等中药材废弃物基料不存在棉酚问题，且其农残、重金属及米酵菌酸等卫生指标也远低于国家绿色食品行业标准及食品安全国家标准规定的限量值，可保障食用安全性。

本研究充分证明了利用桑枝或桔梗代替棉籽壳作为银耳栽培的新型培养基，可变废为宝、降低成本、提高品质，缓解“菌林矛盾”，实现绿色高效生产。桑枝银耳菌糠还可作为有机肥还田，有助于形成“桑叶养蚕、桑枝种菌、菌糠肥桑”的循环蚕业模式[16]。研究表明桔梗非药用部位也具有祛痰、镇咳、抗炎的潜在药用价值[14]，利用桔梗非药用部位栽培获得的银耳在某些功效方面可能会发生变化，这点有待进一步研究探索。