吴茱萸枝屑栽培榆黄蘑及其营养和安全性分析

2022-03-15蓝桃菊叶建强张芳芳黄卓忠陈丽新韦仕岩

西南农业学报 2022年12期

蓝桃菊，叶建强，张芳芳，黄卓忠，陈丽新，韦仕岩

(1.广西农业科学院微生物研究所，南宁 530007；2.吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心，长春 130118)

【研究意义】吴茱萸[Evodiarutaecarpa(Juss.) Benth.]为芸香科(Rutaceae)吴茱萸属(Evodia)落叶小乔木，其果实又名吴萸、茶辣和漆辣子等，作为传统大宗中药材广泛应用于临床[1]。吴茱萸适应性强，分布遍及我国长江流域及华南、西南地区和陕西等地[2-4]。2015年以来，随着吴茱萸价格的快速上涨，广西吴茱萸种植面积不断扩大，2017年已超过2000 hm2[5]，其中，广西南宁市邕宁区吴茱萸产业发展势头迅猛，5年间种植面积从零发展到200多hm2[6]。吴茱萸成年树每年均需进行枝条修剪，总剪除量达20%～30%，修剪的枝条一般会带到园外集中烧毁[7]，不仅造成浪费，还污染环境。榆黄蘑(PleurotuscitrinipileatusSing.)又名金顶侧耳、黄金菇和玉皇菇等，富含蛋白质、氨基酸及多种生物活性物质等，且其味道鲜美、细腻脆嫩，具有很高的食(药)用价值[8-11]。榆黄蘑既可鲜销也可干销，价格较高且稳定，市场风险相对较小，是近几年来在广西发展较快的中高温特色食用菌品种，具有广阔的市场前景。2018年底，广西南宁市吴茱萸主产区食用菌产业示范基地建成投产，如能利用吴茱萸修剪枝条栽培榆黄蘑，不仅可解决吴茱萸枝条焚烧导致环境污染问题，还可延伸吴茱萸产业链，对促进“吴茱萸+食用菌”产业高值化生态循环发展具有重要意义。【前人研究进展】杨会书等[12]研究发现，利用天然木腐菌木耳、侧耳、银耳的孢子接种自然保护区吴茱萸木段(长150 cm，粗12 cm)均能出菇，尤以木耳和侧耳的出菇效果较佳，平均每100根段木可采收木耳5892朵、侧耳168朵，可见利用吴茱萸栽培食用菌具有可行性。然而，生产上受种植年限局限，吴茱萸修剪枝条不适用于上述段木栽培法。目前，相较于段木栽培法，将木头(枝条)粉碎成木屑进行代料栽培食用菌更普遍[13-14]。已有研究表明，榆黄蘑对栽培原料专一性要求不高，其栽培原料来源广泛，采用桉树、桑枝、葡萄枝、竹笋壳、玉米芯和咖啡渣等均可成功栽培榆黄蘑[13,15-19]。张婧等[13]研究表明，以桉树木屑为主料(68%)配以棉籽壳、米糠和过磷酸钙等栽培榆黄蘑，其菌丝长速快，鲜菇产量高，经济效益好。何达崇等[15]研究发现，以桑枝杆粉为主料栽培榆黄蘑所获得的鲜品富含蛋白质、维生素E和硒(Se)等，而子实体重金属砷(As)、铅(Pb)和汞(Hg)含量均低于NY/T 749—2018《绿色食品—食用菌》规定的限量值，且未检出农药六六六和滴滴涕残留。黄卫华等[16]研究发现，利用不同比例葡萄枝屑替代木屑栽培榆黄蘑，其子实体中粗蛋白含量虽低于对照，但必需氨基酸含量占氨基酸总量的百分比均超过30%，其中含量最高的必需氨基酸是谷类的限制性氨基酸赖氨酸，而含量最高的氨基酸是主要呈味氨基酸谷氨酸，其子实体干品中重金属含量均符合食品安全国家标准，且不存在农药滴滴涕或六六六残留。王庆福等[17]研究发现，添加30%竹笋壳栽培榆黄蘑，其子实体产量、蛋白和氨基酸含量均比对照高，且必需氨基酸含量占氨基酸总量的百分比超过35%。【本研究切入点】目前，关于吴茱萸的研究大多集中在资源调查、多样性分析、栽培技术、药效成分、药理作用及使用方法等方面[3-4,7,20-24]，鲜见有关吴茱萸枝条资源化利用及将吴茱萸枝条粉碎成屑进行代料栽培食用菌的研究报道。【拟解决的关键问题】以广西生产上采用桑枝屑为主料的优质榆黄蘑栽培配方为对照，探讨不同比例吴茱萸枝屑含量代料栽培榆黄蘑对其生长特性、品质及重金属含量和农药残留等的影响，以期筛选出以吴茱萸枝屑为主料栽培榆黄蘑的适宜培养料配方，为吴茱萸主产区利用吴茱萸枝屑代料栽培榆黄蘑提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试榆黄蘑品种为长白山1号，由江苏天达食用菌研究所提供；桑枝条为广西河池市宜州区的冬伐桑枝条，吴茱萸枝条由广西南宁市吴茱萸GAP规范化种植基地提供。桑枝和吴茱萸枝条通过筛网孔径为6.0 mm的切屑、粉碎两用机粉碎后干燥备用，并随机抽取各250 g送检测机构检测营养成分。棉籽壳、麦麸、石灰和石膏等材料购自广西南宁市当地市场。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基(料)制备母种培养基采用PDA培养基(马铃薯200 g、葡萄糖20 g、琼脂20 g，水1000 mL，pH自然)。原种培养基由杂木屑(77.0%)、麸皮(20.0%)、石灰(1.0%)、石膏(1.0%)和过磷酸钙(1.0%)组成，含水量60%。以桑枝屑为主料的优质榆黄蘑生产配方作对照(CK)，在栽培基质中添加不同比例的吴茱萸枝屑替代桑枝屑作为菌丝生长和出菇试验培养料配方，共设5个处理(1～5号处理)，具体配方详见表1。所有原料均要求新鲜、风干和无霉变，桑枝屑和吴茱萸枝屑提前预湿，按常规方法拌料，含水量控制在65%。菌丝生长试验采用3.0 cm×20.0 cm大试管，每个配方均设3个重复，每重复5支试管，在压强为0.12 MPa、温度为121 ℃条件下灭菌2 h；出菇试验选用15.0 cm×26.0 cm×0.5 mm聚丙烯袋，每袋装好料后从中间打孔以利于菌丝生长，每个配方设3个重复，每重复20袋，采用常压灭菌，2 h内升温至100 ℃，保持12 h。

表1 供试榆黄蘑培养料配方

1.2.2 菌袋菌丝培养和栽培管理试验于2020年9月至2021年4月在广西南宁市广西食用菌良种培育中心实验室和出菇房进行。接种后将试管和菌袋分别置于(26±2)℃培养室中进行暗培养。培养第8～10天观察记录试管中菌丝密度、色泽和直线生长长度等，并计算菌丝生长速度；待菌袋长满菌丝2～3 d后搬至南方常用出菇房进行出菇管理，每天浇水和通风1～2次，不使用任何药剂，保持适当散射光。当菇盖长成漏斗状、孢子尚未弹射时采收。在出菇阶段，记录子实体采收时间、转潮时间和鲜重等，并计算生物学转化率。收集相关配方第一和第二潮子实体样品，烘干(55 ℃)后及时测定、记录相关干品重量，随机称取CK及生物学转化率较高的2个含吴茱萸枝屑处理的子实体干品各250 g送至检测机构检测有关指标，并计算相关处理样品对应鲜品的平均含水量。

菌丝生长速度(mm/d)=菌丝直线生长长度(mm)/菌丝生长天数(d)

菌丝长势(菌丝生长强弱)：+表示菌丝稀疏、长势弱，+++表示菌丝浓密、生长旺盛

菌袋污染率(%)=污染菌袋数/接种菌袋数×100;

出菇率(%)= 出菇菌袋数/未污染菌袋数×100;

生物学转化率(%)=每袋子实体鲜重/培养料干重×100;

含水量(%)=(1-干重/鲜重)×100

1.2.3 测定项目及方法相关样品送至广西南宁益谱检测技术有限公司进行检测分析。其中，蛋白含量和氮含量参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》的方法进行测定；木质素、纤维素和半纤维素含量参照NY/T 3494—2019《农业生物质原料纤维素、半纤维素、木质素测定》进行测定；原料碳含量参照NY/T 525—2021《有机肥料》中测定有机质含量的方法(重铬酸钾容量法)进行测定；Se含量参照GB 5009.93—2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》进行测定；氨基酸、粗多糖和膳食纤维含量分别参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》、NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的测定》和GB 5009.88—2014《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》进行测定；Pb、Hg、As和铬(Cr)含量分别参照GB 5009.12—2017《食品安全国家标准食品中铅的测定》、GB 5009.17—2014《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》、GB 5009.11—2014《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》和GB 5009.123—2014《食品安全国家标准食品中铬的测定》的方法进行测定；农药六六六、滴滴涕、毒死蜱、乐果、溴氰菊酯、氯氰菊酯、敌敌畏和百菌清等8种农药残留和多菌灵残留分别参考NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》和GB/T 20769—2008《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定液相色谱—串联质谱法》的方法进行测定。

1.2.4 安全性评价根据鲜品含水量将检测结果中的重金属含量对应折算成鲜品中的重金属含量，并对照GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》和NY/T 749—2018《绿色食品食用菌》中规定的鲜品中重金属限量值及GB 2763—2021《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量的标准判定》的规定进行安全性评价。

1.3 统计分析

试验数据采用Excel 2010进行整理，以SPSS 22.0进行差异显著性分析，以Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 栽培主料营养成分测定结果

由表2可知，与榆黄蘑优质栽培原料桑枝屑相比，吴茱萸枝屑的Se含量仅为桑枝屑的1/2，但粗蛋白含量较桑枝屑高87.18%；半纤维素含量比桑枝屑高6.73%，而有机质、纤维素和木质素含量分别比桑枝屑低1.82%、4.91%和2.80%，差异均较小；吴茱萸枝屑的C/N较低，约为桑枝屑的1/2，符合榆黄蘑子实体生长发育阶段对C/N(30∶1～40∶1)的要求[8]；吴茱萸枝屑干品水分含量比桑枝屑低24.30%，因此，配置相同含水量的培养基质时，需添加的水量较桑枝屑多。对比表1的结果，吴茱萸枝屑与其他原料组配获得的1～3号处理培养料配方C/N均在榆黄蘑子实体生长发育阶段适宜C/N范围，4号和5号处理的C/N分别稍低于适宜C/N范围。

表2 2种榆黄蘑栽培基质的主要成分比较

2.2 不同培养料配方对榆黄蘑菌丝生长的影响

由表3可知，1～5号处理榆黄蘑菌丝洁白、浓密且生长旺盛，与CK均无明显差异；菌丝生长速度在6.00～7.57 mm/d，均低于CK，其中，1号处理的菌丝生长速度最快，仅比CK低1.43%，且差异不显著(P>0.05，下同)，其次是3号处理，其菌丝生长速度比CK低7.42%，而5号处理的菌丝生长速度最慢，比CK低21.88%，且差异极显著(P<0.01，下同)；当吴茱萸枝屑含量在31.2%以上时，榆黄蘑的菌丝生长速度极显著低于CK和1号处理，其中，3号处理的菌丝生长速度虽然极显著低于CK，但却极显著高于4号和5号处理，也明显高于2号处理。此外，1～5号处理榆黄蘑菌袋的污染率均低于CK，但差异不显著。可见，5个含吴茱萸枝屑处理的抗杂能力均优于CK，其中，吴茱萸枝屑含量为15.6%的栽培配方最有利于榆黄磨菌丝生长，吴茱萸枝屑含量为46.8%的栽培配方次之。

表3 不同培养料配方对榆黄蘑菌丝生长的影响

2.3 不同培养料配方对榆黄蘑出菇效果的影响

2.3.1 对采收时间的影响从表4可知，2～4号处理榆黄蘑的第一潮采收时间均比CK短，其中，2号处理比CK极显著缩短3.5 d，其次依次为3号和4号处理，分别比CK显著缩短1.4 d(P<0.05，下同)和极显著缩短1.9 d；而1号和5号处理的第一潮采收时间均稍长于CK，但差异不显著。

2.3.2 对转潮时间的影响由表4可知，1～5号处理榆黄磨的第二潮转潮时间均比CK短，其中，5号处理的转潮时间最短，比CK极显著缩短33.2 d；其次是3号处理，比CK显著缩短14.1 d；其余处理间及其与CK间的转潮时间均无显著差异；1～5号处理的第三潮转潮时间及其与CK间均无显著差异，其中，1号处理的转潮时间最短，比CK缩短4.1 d，其次是3号处理，比CK缩短3.4 d。此外，1～5号处理的前三潮平均转潮时间均比CK短，其中，3号和5号处理分别比CK极显著缩短8.7和16.2 d, 其余处理的前三潮平均转潮时间及其与CK间均无显著差异。

表4 不同培养料配方对榆黄蘑采收时间和转潮时间的影响

综合比较各处理的采收时间和转潮时间，以吴茱萸枝屑为主料栽培榆黄蘑均可缩短榆黄蘑前三潮的生长周期，其中，以吴茱萸枝屑含量为46.8%和78.0%栽培配方栽培的榆黄磨生长周期极显著短于CK，在相同时间内可采收更多潮次的榆黄蘑产品。

2.3.3 对出菇率的影响由表5可知，1～5号处理榆黄磨第一和第二潮的出菇率与CK均无显著差异，其中，各处理和CK第一潮的出菇率均达100.00%，而第二潮的出菇率均在93.00%以上，且以3号处理的出菇率最高，达96.49%，比CK提高1.77%；从第三潮开始，各处理的出菇率均出现较大降幅，但仍在56.00%以上，尤其以3号处理的出菇率最高，达84.74%，是CK的2.22倍，其次依次是5号(80.00%)和2号(69.39%)处理，其出菇率分别是CK的2.10和1.82倍，1号处理的出菇率最低，但仍达56.67%，远高于CK的38.12%。方差分析结果显示，2～5号处理第三潮的出菇率与CK差异均达极显著水平，1号处理与CK差异不显著。

表5 不同培养料配方榆黄蘑出菇情况及生物学效率比较

可见，以吴茱萸枝屑为主料栽培榆黄蘑均可提高榆黄蘑第二、三潮的出菇率，尤其以吴茱萸枝屑含量为46.8%和78.0%栽培配方栽培的榆黄磨出菇率更高。

2.3.4 对生物学转化率的影响从表5可知，1～5号处理榆黄磨前三潮的平均生物学转化率在98.00%～117.00%，均低于CK，其中，平均生物学转化率最高的是3号处理，其次是5号处理，仅分别较CK低4.66%和5.11%，但差异不显著；2号处理的平均生物学转化率与CK差异显著，1号和4号处理的生物学转化率与CK差异极显著。

综合比较各处理的出菇率和生物学转化率发现，3号处理的出菇效果最佳、生物学转化率最高，其次是5号处理。故后续选用这2个处理的榆黄磨子实体进行营养成分及重金属含量和农药残留测定。

2.4 优选配方榆黄蘑子实体营养成分、重金属含量和农药残留

2.4.1 子实体营养成分由表6可知， 3号处理榆黄蘑子实体的蛋白含量、氨基酸总量和粗多糖含量分别比CK高22.30%、16.59%和11.84%，差异均达到极显著水平；膳食纤维含量极显著低于CK 3.89%；5号处理榆黄蘑子实体的氨基酸总量、粗多糖和膳食纤维含量分别比CK高3.87%、6.76%和4.40%，差异均达极显著，蛋白含量比CK低0.35%，但差异不显著。此外，3号和5号处理榆黄蘑子实体的Se含量虽显著低于CK，但均达到富硒农产品行业标准GH/T 1135—2017《富硒农产品》和广西地方标准DB 45/T1061—2014《富硒农产品硒含量分类要求》中规定的富硒水平(0.15～2.00 mg/kg)，属于天然富硒产品。

表6 不同培养料配方榆黄蘑子实体的营养成分比较

因必需氨基酸中的色氨酸在样品酸水解过程中被分解，故本研究仅检测到16种氨基酸。由表7可知，3号处理榆黄磨子实体的16种氨基酸含量均高于CK，其中，7种必需氨基酸含量占氨基酸总量(17.78 g/100 g)的百分比达37.12%，比CK提高10.89%，2种半必需氨基酸含量占氨基酸总量的百分比达7.99%，比CK提高3.23%。此外，鲜味氨基酸(2种)和甜味氨基酸(5种)含量之和占氨基酸总量的百分比达57.42%，且鲜味和甜味氨基酸含量分别比CK提高14.55%和15.64%。而5号处理榆黄磨子实体的氨基酸含量中有11种高于CK，其中，7种必需氨基酸含量占氨基酸总量的百分比为36.74%，比CK高0.05%，半必需氨基酸含量占氨基酸总量的百分比为8.27%，比CK提高6.85%；鲜味和甜味氨基酸含量之和占氨基酸总量的百分比也高达57.51%。

表7 不同培养料配方榆黄蘑子实体的氨基酸含量比较

可见，以吴茱萸枝屑含量为46.8%的栽培配方栽培榆黄磨，可获得天然富Se且富含优质蛋白、粗多糖及鲜味和甜味氨基酸等营养成分的优质榆黄蘑产品，其综合品质分别优于CK和以吴茱萸枝屑含量为78.0%的栽培配方。

2.4.2 榆黄磨子实体重金属含量和农药残留分析由表8可知，3号和5号处理榆黄蘑子实体鲜品中Pb、总Hg和总As含量仅分别为GB 2762—2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》和NY/T 749—2018《绿色食品食用菌》中所规定的对应限量值(Pb为1.000 mg/kg，Hg为0.100 mg/kg，As为0.500 mg/kg)的7.2%、2.0%、4.6%及5.3%、2.0%、3.2%。上述标准中均未规定食用菌中Cr的限量值，但本研究3号和5号处理子实体中Cr含量均在食品安全国家标准规定的新鲜蔬菜中Cr含量安全范围内(小于0.500 mg/kg)。此外，3号和5号处理子实体中均未检出六六六、滴滴涕和毒死蜱等9种农药残留。可见，以吴茱萸枝屑含量为46.8%和78.0%栽培配方栽培的榆黄磨产品重金属含量均在国家食品安全标准规定范围内，且不存在农药残留。

表8 不同培养料配方榆黄蘑子实体鲜品的重金属含量和农药残留情况对比

3 讨论

与生产上采用的优质栽培基质桑枝屑相比，吴茱萸枝屑也含有Se，可作为生产天然富Se榆黄蘑的原料；吴茱萸枝屑中有机质、纤维素、半纤维素和木质素含量与桑枝屑差异不明显，但其粗蛋白含量明显高于桑枝屑，可为榆黄蘑提供丰富的有机氮源；随着吴茱萸枝屑替代桑枝屑的量不断增加，榆黄磨菌丝生长速度呈先下降后上升再下降的变化趋势，但菌丝长势和菌丝色泽与CK均无明显差异；当吴茱萸枝屑含量为46.8%时，可显著缩短第一潮采收时间和第二潮转潮时间，并极显著缩短前三潮平均转潮时间，而当吴茱萸含量为78.0%时，虽然第一潮采收时间稍长于CK，但差异不显著，且第二潮转潮时间和前三潮平均转潮时间均极显著短于CK。本研究还发现，CK主要集中在第一和第二潮出菇，第三潮出菇率低于39.00%，与曾泽彬等[25]报道的桑枝栽培香菇出菇(产量)主要集中于第一和第二潮的研究结果一致；而当吴茱萸枝屑含量在31.2%及以上时，即使遭遇南方少有的持续低温天气导致出菇受到较大影响，相关处理第三潮出菇率仍达56.00%以上，特别是以吴茱萸枝屑含量为46.8%和78.0%栽培配方栽培的榆黄磨出菇率均在80.00%以上，表现出更强的出菇后劲，故建议生产上栽培榆黄磨时将桑枝屑与吴茱萸枝屑搭配使用，以弥补桑枝屑出菇后劲不足的问题。本研究中，为与CK比较，各添加吴茱萸枝屑处理榆黄磨的生物学转化率仅根据前三潮子实体鲜重进行换算，尽管3号和5号处理前三潮的生物学转化率稍低于CK，但这2个处理间及与CK间差异不显著，与陈丽新等[26]报道的平菇子实体产量与菌丝生长速度间不存在完全对应关系的研究结果一致。

何达崇等[15]研究表明，利用桑枝杆粉栽培榆黄蘑可获得优质榆黄磨产品。本研究中，以吴茱萸枝屑为主料的3号和5号处理榆黄蘑子实体均达到天然富Se和安全产品标准，且子实体中粗多糖含量和氨基酸总量均极显著高于CK，其中，必需氨基酸含量占氨基酸总量的比例均超过36.7%，高于CK和黄卫华等[16]、王庆福等[17]报道的榆黄蘑子实体必需氨基酸含量占比，且必需氨基酸中含量最高的也是谷类限制性氨基酸赖氨酸，与黄卫华等[16]采用葡萄枝栽培榆黄蘑获得的研究结果一致。此外，3号和5号处理子实体中的鲜味和甜味氨基酸含量之和占氨基酸总量的一半以上，是其鲜美味道的主要来源，其主要鲜味氨基酸谷氨酸[27]在16种氨基酸中含量最高，与黄卫华等[16]以葡萄枝栽培榆黄蘑获得的研究结果一致。从总体上看，以吴茱萸枝屑含量为46.8%栽培配方栽培的榆黄磨产品品质均优于CK和以吴茱萸枝屑含量为78.0%的栽培配方。因此，以吴茱萸枝屑为主料生产优质榆黄蘑具有可行性，可作为吴茱萸修剪枝条高值化利用途经。