食用菌菌糠资源化利用的现状与研究进展

许子洁 王 晶 曹子健 胡 宝 郑素月 王春霞

（河北工程大学园林与生态工程学院，河北 邯郸 056038）

食用菌因其营养丰富，味道鲜美而备受青睐。近年来在政府一系列方针政策的指引下，我国食用菌产业迎来了前所未有的良好发展机遇，产业规模发展迅速，已经成为我国第五大种植产业[1]，食用菌产量占世界总产量的70%以上。随着我国“一带一路”政策的实施，非洲国家食用菌产业也开始蓬勃发展[2]。

食用菌生产中会产生大量菌糠，直接丢弃或燃烧，不仅浪费资源，还造成极大的环境压力[3]，阻碍产业可持续发展。因而科学高效地处理食用菌菌糠，实现废物再利用，变废为宝，十分重要。食用菌菌糠又称菌渣，是以木屑、玉米芯、棉籽壳及稻草为主要原料栽培食用菌后的培养基剩余物[4]。菌糠中含有大量的菌丝体，富含氨基酸、多糖、纤维素及木质素等有机质和营养成分，具有很高的资源化利用价值[5]。废弃的菌糠可在食用菌栽培中再次利用[6]，也可用作燃料、有机肥料，用于土壤环境改良等[7-9]。然而在实际生产中菌糠的利用率很低，很少真正形成大规模产业化处理。本文从食用菌菌糠再次用于栽培食用菌，及作为饲料、生态修复材料和化工材料等方面进行阐述，并对其合理综合利用提出建议。

1 食用菌菌糠资源化利用现状

1.1 在食用菌栽培中的再利用

菌糠中存在大量的有机质及营养成分，仍然可为某些食用菌生长提供充足的营养，利用效果甚至好于新料。苏贵平等[10]将金针菇菌糠以不同比例添加到培养基质中栽培双孢蘑菇，发现当菌糠的添加量为60%时，双孢蘑菇的产量可比稻草栽培提高15%以上，生产利润提高约50%。研究发现，加入20%黑木耳菌糠提取液对榆黄蘑菌丝生长具有显著的促进作用，加入60%菌糠提取液对平菇菌丝生长具有明显的促进作用[11]。卢勇等[12]报道，以添加30%杏鲍菇菌糠的培养料栽培黑木耳，产量较对照增加16.5%，且成本降低。盛春鸽等[13]研究发现，以麻屑、豆秸和木耳菌渣为基质主料栽培平菇，菌糠添加量为45%左右时，子实体产量高，经济效益较对照提高约25%。此外，还有利用香菇及白灵菇菌糠栽培平菇[14,15]，以平菇菌糠为基质栽培灵芝[16]，以灵芝菌糠栽培黑木耳[17]等。

1.2 用作有机肥料和栽培基质

肥料化是目前食用菌菌糠最有效的利用方式，能够显著改善土壤的理化性质，提高土壤肥力；菌糠中残余菌丝体分泌的活性物质，还能抑制部分土传性病害的发生。研究显示，利用金针菇菌糠-啤酒渣有机肥种植马铃薯，产量增幅达30%～98%[18]；施用菌糠能够显著改善辣椒的品质，使辣椒中的维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白等明显提高，在菌糠的施用量为800 kg/667 m2时，辣椒产量可提高47.75%[19]。

1.3 用作优质饲料

菌糠非常适合用作饲料，其粗蛋白的含量较高，粗纤维含量较低，并且含有一般饲料中所缺乏的必需氨基酸及维生素等，质地松软，气味芳香，将其添加到饲料中可提高畜禽抗病力等。菌糠可用作反刍动物饲料，用杏鲍菇菌糠替代部分粗饲料饲喂荷斯坦牛，饲料成本较对照组降低5.87 元/(头·d)[20]。菌糠可用作鱼类饲料，在罗非鱼饲料中添加适量的蛹虫草菌糠能够显著提高罗非鱼的免疫力及生长速度[21]。菌糠可用作禽类饲料，利用金针菇菌糠替代部分精料饲养昌图鹅仔鹅，试验组比对照组每只鹅日增重提高4.48%，经济效益提高19.30%[22]。菌糠还可以用作其他动物饲料，应用杏鲍菇菌糠饲料可以提高幼兔生长性能，降低料肉比及饲喂成本[23]。

1.4 用作生物质能源

食用菌菌糠中含有大量的木质纤维素，晒干后直接燃烧可用于菌袋灭菌或菇棚升温，但该方法污染环境，不符合我国的环保政策，渐趋淘汰[1]。科研工作者发现菌糠可以通过氧化、热解、气化产生相应的燃料物质，其中沼气化是实现菌糠处理的重要手段。以酒糟、菌渣为原料进行菌渣厌氧发酵制取沼气，可实现高效发酵产出沼气，具有预处理方式简便、启动迅速等优点[24]。平菇菌糠可作为沼气发酵原料，其产沼气能力与牛粪相当[25]。以水稻秸秆及金针菇菌糠为原料制取沼气，可日产沼气73.5 m3[26]。菌糠还具备作为第二代生物乙醇转化基质的潜力[27]，将香菇菌渣用纤维素酶和酿酒酵母进行同步糖化发酵，可有效转化为乙醇，转化率达80%左右[28]；1 t 平菇菌糠大约可以生产150 kg 乙醇[29]。

1.5 用作生态修复材料

随着水污染的日益严重，人们在寻找高效、环保的处理途径。而菌糠中含有大量的菌丝体、纤维素、半纤维素和木质素等，拥有巨大的比表面积和多种具有吸附作用的官能团，如羟基、羧基、酚基等，是非常好的选择。以菌糠自身的吸附特性为基础，对其进行化学改性后应用于废水中铜离子和镍离子的脱除，吸附能力提高，吸附速度加快[30]。菌糠处理低碳氮比废水的研究发现，添加菌糠能够使氨氮（TN）的去除率从46.9%提高到69.7%～93.0%，成本低、效率高，表明菌糠是一种非常有前途的脱氮碳源[31]。利用菌糠过滤处理染料溶液，菌糠对染料的脱色率达80%以上，并对染料污染体系的pH 有调节作用[32]。

此外，菌糠还田可以改良盐碱耕地土壤的理化性状，并提高土壤肥力。研究发现，菌糠搭配硫酸铝对盐碱地稻田养分有明显的改良作用，改良处理稻田中有机质、有效磷及碱解氮含量显著升高[33]；改良剂与菌糠结合对新开碱地稻田土壤性状有优化作用，能够增加土壤阳离子交换量（CEC）、速效钾和有机碳（SOC）的含量，降低土壤酸化度、碱化度（ESP）等[34]。

1.6 用于获取生物活性物质

食用菌菌糠中含有糖类、有机酸类、生物活性酶等菌丝代谢产物，具有生态高值化利用的潜力。在最优提取条件下，北虫草菌糠中虫草多糖的提取率为10.01%[35]。添加复合酶结合微波法，在最优条件下，腐熟杏鲍菇菌糠的游离氨基酸的提取量能够达到13.64 g/L，经检测有机质含量符合肥料标准，表明杏鲍菇菌糠可用于生产氨基酸水溶肥[36]。以杏鲍菇菌糠为材料进行漆酶的提取与纯化，结果所得漆酶为单一纯品，分子量大小约为44.3 ku，酶比活为6.233 U/mg，纯化倍数为10.452，酶活回收率为16.640%[37]。研究发现，真姬菇菌糠多糖可抑制HBsAg 和HBeAg 的分泌，增强拉米夫啶的抗HBV DNA 功效，并可通过Stat3/Survivin 信号途径抑制细胞的增殖[38]。另据报道，可从香菇菌糠中提取菇类多糖、脂肪氨基酸、三十烷醇类等成分，研制出具多种功效的纯天然、无污染的农药，对引起番茄、辣椒、黄瓜、烟草和马铃薯等多种植物病毒病有较强的抑制和杀灭作用[39]。

1.7 用作化工材料

科研工作者发现食用菌菌糠可用作化工材料。渠继红等[40]进行了食用菌菌糠生物质建筑保温板性能的研究，发现随菌糠掺量的增加，保温板的抗压强度先提高后降低；导热系数先减小后增大，当菌糠掺量为30%时，导热系数最低。菌糠能够用于制备包装材料或乳酸[41-43]。

2 食用菌菌糠资源化利用存在的问题

2.1 对食用菌菌糠资源化利用价值的认知深度不够

菌糠作为食用菌栽培的副产品，具有很高的利用价值，但大多食用菌种植者对此认知不足而直接将菌糠丢弃和焚烧，不仅导致浪费资源还严重污染环境，造成极大的环境压力。

2.2 食用菌菌糠综合利用技术不成熟

与国外相比较，我国对菌糠再利用的研究起步较晚，利用菌糠作为生物质能源、化工材料及提取生物活性物质等存在诸多问题，且目前没有具体的生产标准，这些问题制约了我国菌糠资源化利用的进程。

2.3 菌糠再利用缺乏不同行业之间的合作

菌糠资源化利用涉及多个行业，而目前我国只有小范围的一部分人员在探索，其他行业人员较少参与，导致菌糠的再利用研究不够全面和深入。

3 食用菌菌糠资源化利用的建议

3.1 政府加大宣传力度及资金支持

科研人员及相关政府部门应当加大宣传力度，加强对种植户及企业从业人员的培训及引导，使更多的人认识到菌糠再利用的紧迫性及重要性。政府还可以给予种植户及食用菌生产企业适当补贴，鼓励进行菌糠的资源化利用。

3.2 加快菌糠资源化利用技术的研发与转化

政府部门及企业应当高度重视菌糠资源化利用技术的研发与转化，加大科研经费投入，吸引更多的科技人员加入到关键技术的研究中，并且鼓励科研人员与企业进行合作，使科研成果真正转化为生产力，以推动菌糠再利用技术的快速发展。

3.3 加强各行业之间的合作

菌糠的资源化利用涉及多方面及多行业，应将各方面的研究结合起来，积极配合，协同进行，共同做好菌糠的资源化利用，使资源得以良性循环，促进产业健康可持续发展。

4 结 语

我国坚持走可持续发展的路线，要实现物质资源的高效利用和经济与生态的可持续发展，随着我国经济的逐步转型，农业废弃物的利用受到越来越多的关注。近年来我国乃至全世界食用菌产业蓬勃发展，产量逐年上升。食用菌产业的不断壮大导致菌糠大量产生，处理不当易出现负面效应。如何高效利用这些菌糠成为全产业面临的重要问题。因此，应做好食用菌菌糠的资源化利用，与种植业、养殖业和工业等产业有机结合，最大限度提高菌糠的利用率，使资源得以良性循环，变废为宝，促进食用菌产业健康、绿色及快速发展。