废鸡蛋液为氮源对平菇粗多糖含量及其抗氧化活性的影响

关体坤，王月星，李佳书，李念祖，陈青君，张国庆

（北京农学院植物科学技术学院/农业应用新技术北京市重点实验室，北京 102206）

平菇是侧耳属食用菌的俗称，隶属担子菌门（Basidiomycota）、伞菌目（Agaricales）、侧耳科（Pleurotaceae），是食用菌栽培种类中重要的属，常见的有糙皮侧耳、弗洛里达侧耳、榆黄蘑、黄白侧耳等10多个种，因其栽培方法简单，适应性广，抗杂菌能力强，并具有适宜温度广、出菇快、产量高等特点，目前已经在全世界范围内被广泛栽培。平菇味道鲜美、质地柔嫩、营养丰富，每100 g鲜菇含粗蛋白4.7 g、粗脂肪0.2 g、粗纤维1.2 g、碳水化合物4.1 g，其灰分中含磷60 mg、钙5.35 mg、铁0.8 mg、钾570 mg、钠1.30 mg，是一种高蛋白、低脂肪的营养健康食品。其中平菇含有的粗多糖成分具有抗氧化、抗肿瘤及免疫调节等生物活性。马玲等从富硒平菇中提取纯化得到3种多糖成分，在对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）等自由基清除率的试验中发现，随着多糖浓度的升高，清除率也随之升高，当粗多糖成分Se-POP-1为6 mg/mL时对DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基、超氧阴离子的清除率分别达到82.16%、56.18%、76.16%、79.25%，具有很高的抗氧化能力。Sun等对提取的平菇水溶性多糖进行体外试验发现，平菇多糖可以通过增强脂多糖或伴刀豆蛋白A的活性来诱导免疫淋巴细胞的增殖，表明平菇多糖可作为一种潜在的免疫刺激剂用于功能性食品或药品中，对病原体和肿瘤均有抑制作用。

废蛋液是蛋鸡厂次品蛋副产品，次品鸡蛋包括软皮蛋、薄皮蛋、沙壳蛋、破壳蛋等，是蛋鸡养殖过程不可避免的残次品。据统计，蛋鸡产业次品率一般为2%～3%，甚至达到6%～8%。这些次品鸡蛋由于质量不达标，不能正常出厂，企业也没有合适的方法进行利用，往往是制备成废鸡蛋液进行冻存待用，成为困扰鸡蛋生产企业的问题之一；另一方面，鸡蛋营养丰富，蛋白质含量在12%左右。次品鸡蛋仍然是优质的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等原料，可以作为食用菌生产中优质的替代氮源。

本研究以废鸡蛋液替代麸皮进行平菇栽培，收集子实体，采用水提法提取子实体粗多糖，测定其总抗氧化活性，以及对ABTS自由基和DPPH自由基的清除能力，探究添加不同量废鸡蛋液栽培基质对平菇粗多糖含量以及其抗氧化活性的影响，为废鸡蛋液替代麸皮作为氮源用于平菇栽培提供理论与实践依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 菌种

弗洛里达侧耳（），由农业应用新技术北京市重点实验室分离保存。

1.1.2 试剂

铁离子还原抗氧化剂能力（Ferric reducing antioxidant power，FRAP）法总抗氧化试剂盒（S0116），2,2′-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸[2,2′-Azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid），ABTS]自由基清除能力检测试剂盒（S0119），均购自上海碧云天生物技术有限公司。DPPH自由基清除能力检测试剂盒（BC4755），购自北京索莱宝科技有限公司。其他试剂均为国产分析纯。

1.1.3 仪器

DFY-500高速粉碎机（大德），XMTD-6000电热恒温水浴锅（北京长风），紫外可见分光光度计（上海翱艺），分析天平（METTLER，TOLEDO），xMark酶标仪（Bio-Rad）。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验所用平菇栽培基质以木屑和玉米芯为基础原料，添加不同比例废鸡蛋液处理如表1所示，对照组为木屑和玉米芯添加麸皮，含水量均为60%～65%。

表1 平菇基质配方及碳氮比

培养料装袋后，100 ℃常压灭菌8 h，冷却至室温后接种，室温下发菌至满袋，移入大棚进行出菇管理，管理措施同常规。

1.2.2 平菇粗多糖制备

取新鲜第1潮平菇在55 ℃下烘干至恒质量，使用高速粉碎机粉碎后过筛（孔径0.15 mm）。准确称取10.0 g平菇子实体粉末，加入200 mL去离子水，95 ℃热水浴4 h，8 000 r/min离心15 min，取上清液加入3倍体积无水乙醇沉淀过夜，8 000 r/min离心15 min，收集沉淀于50 ℃烘干后称质量，计算粗多糖提取率。

将烘干后粗多糖用研钵研磨至粉末状，用去离子水制备成20 mg/mL的平菇粗多糖母液，用于抗氧化活性测定。

1.2.3 FRAP法测定平菇粗多糖总抗氧化活性

用去离子水将平菇粗多糖母液稀释至3个浓度，分别为1、2、10 mg/mL。在96孔板的每一个检测孔中加入180 µL FRAP工作液，空白对照孔中加入5 µL蒸馏水，标准曲线检测孔内加入5 µL各浓度的FeSO标准溶液，样品检测孔内加入5 µL各浓度平菇粗多糖，37 ℃孵育5 min后测定593 nm下光吸收值。根据标准曲线计算出样品的总抗氧化能力。

1.2.4 平菇粗多糖对ABTS自由基的清除能力

分别取上述3个浓度的平菇粗多糖溶液10 µL置于96孔板中，再加入200 µL ABTS工作液，以PBS缓冲液作为空白对照，室温孵育5 min后测定734 nm下光吸收值。

式中：A为200 µL ABTS工作液＋10 µL PBS缓冲液的光吸收值；A为200 µL ABTS工作液＋10 µL样品的光吸收值；A为200 µL PBS缓冲液＋10 µL样品的光吸收值。

1.2.5 平菇粗多糖对DPPH自由基的清除能力

分别取上述3个浓度的平菇粗多糖溶液10 µL置于96孔板中，再加入190 µL DPPH工作液（无水乙醇溶解），以去离子水作为空白对照，室温避光30 min后测定515 nm下光吸收值。

式中：A为190 µL DPPH工作液＋10 µL去离子水的光吸收值；A为190 µL DPPH工作液＋10 µL样品的光吸收值；A为190 µL无水乙醇＋10 µL样品的光吸收值。

1.3 数据处理与分析

利用Excel 2019进行试验数据统计分析，用Origin Pro 2021软件进行显著性分析（Tukey检验，＜0.05）及作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理的平菇粗多糖提取率变化

如图1所示，添加不同废鸡蛋液处理组中，P组粗多糖提取率最高，达到4.93%；各组平菇粗多糖得率在2.87%～4.93%，与CK组无显著差异。结果表明，添加废鸡蛋液对平菇粗多糖含量没有显著影响。从子实体粗多糖含量角度，废鸡蛋液能够很好地替代麸皮用于平菇栽培。

图1 不同处理的平菇粗多糖提取率变化

2.2 不同浓度平菇粗多糖的总抗氧化活性比较

如图2所示，随着粗多糖浓度的提高，总抗氧化活性呈上升趋势。粗多糖浓度从1 mg/mL升至10 mg/mL时，其总抗氧化活性介于0.30～0.48 mmol/L（FeSO）。粗多糖浓度为1 mg/mL时，P组总抗氧化活性最高，为0.34 mmol/L（FeSO），高于CK组，但未达显著差异水平；粗多糖浓度为2 mg/mL时，CK组和P组总抗氧化活性最高，均为0.36 mmol/L（FeSO）；粗多糖浓度为10 mg/mL时，CK组和P组的总抗氧化活性最高，均为0.48 mmol/L（FeSO），但CK组与废鸡蛋液添加组均无显著差异。

图2 不同浓度平菇粗多糖的总抗氧化活性比较

2.3 不同浓度平菇粗多糖对ABTS＋自由基的清除能力比较

如图3所示，随着粗多糖浓度的提高，ABTS自由基清除能力逐渐升高。当粗多糖浓度从1 mg/mL升至10 mg/mL时，5组平菇粗多糖对ABTS自由基的清除率从13.76%升高到77.38%。其中，粗多糖浓度为1 mg/mL时，P组的清除率最高，为20.50%，P、P组均显著大于其他组；粗多糖浓度为2 mg/mL时，P组的清除率最高，为34.63%；当粗多糖浓度为10 mg/mL时，同样是P组的清除率最高，为77.38%。

图3 不同浓度平菇粗多糖对ABTS＋自由基的清除效率比较

2.4 不同浓度平菇粗多糖对DPPH自由基的清除能力比较

如图4所示，平菇粗多糖对DPPH自由基的清除率也随着粗多糖浓度的升高而提高。粗多糖浓度从1 mg/mL升至10 mg/mL，5组平菇粗多糖对DPPH自由基的清除率从23.88%升到86.19%。当粗多糖浓度为1、2、10 mg/mL时，P组的清除率均最高，分别为27.30%、42.35%、86.19%。当粗多糖浓度为1 mg/mL时，相较于CK组，添加废鸡蛋液对平菇粗多糖的DPPH自由基清除能力没有显著影响。随着粗多糖浓度的提升，与CK组相比，添加废鸡蛋液对平菇粗多糖的DPPH自由基清除能力出现显著性差异；粗多糖浓度为10 mg/mL时，P、P组的清除率均显著高于其他处理组。

图4 不同浓度平菇粗多糖对DPPH自由基的清除效率比较

3 结论与讨论

废蛋液是蛋鸡产业的副产品，虽然其营养丰富，但品质差、含水率高（在70%～90%），还存在蛋壳、甚至鸡粪污染等风险，不能用于食品行业，也缺乏有效的利用途径；另一方面，麸皮作为食用菌产业最常用的氮源材料，随着食用菌产业迅猛发展，价格逐年升高，2021年市场价格约2 500元/t。笔者经前期研究发现，废鸡蛋液替代麸皮能够显著提高平菇的蛋白质和氨基酸含量，本研究进一步从子实体多糖以及其抗氧化性能角度开展了研究。

试验结果表明，废蛋液可以替代麸皮用于平菇栽培。不同处理组中，添加废鸡蛋液的平菇粗多糖得率在2.87%～4.93%，与朱振元等采用水提法获得的平菇粗多糖得率3.98%相当。不同处理组粗多糖均表现出较高的抗氧化活性。在总抗氧化活性方面，粗多糖为10 mg/mL时，CK组和P组总抗氧化活性最高，均达到0.48 mmol/L（FeSO），这与曾谛对巴楚蘑菇粗多糖的抗氧化活性试验结果相似。在自由基清除力方面，随着多糖浓度的提高，ABTS和DPPH自由基清除率均逐渐升高。当粗多糖浓度为2 mg/mL和10 mg/mL时，添加废鸡蛋液对粗多糖的ABTS自由基清除率没有显著性差异，P组ABTS自由基清除能力最强，分别达34.63%和77.38%；添加废鸡蛋液对粗多糖的DPPH自由基清除率有显著性差异，其中P组差异最为明显，在粗多糖浓度为2 mg/mL和10 mg/mL时，对DPPH自由基清除率分别达42.35%和86.19%。这与马玲等关于富硒平菇硒多糖组分Se-POP-1（6 mg/mL）对ABTS自由基的清除能力的报道和Xia等从平菇子实体中提取提纯的水溶性蛋白葡聚糖（POPPS-a）对DPPH自由基的清除能力相似。

综上，废鸡蛋液替代麸皮生产的平菇表现出较高的粗多糖产率和良好的抗氧化水平，其中P组添加废鸡蛋液量达到160 kg即C/N比值约为24.3时，效果最为明显，因此可以用于实际生产。