外源硒添加对双孢蘑菇产量和营养品质及重金属富集的影响

2024-06-06郭斌胡梅张爱琴王青张珪

甘肃农业科技 2024年5期

郭斌胡梅张爱琴王青张珪

摘要：为研究外源硒不同添加方式对双孢蘑菇产量、营养品质和重金属富集的影响，分别在栽培料、覆土、栽培料+覆土中添加亚硒酸钠，测定了双孢蘑菇产量、营养品质、硒含量及重金属富集情况。结果表明，在生长初期，栽培料+覆土添加硒、覆土添加硒2个处理的双孢蘑菇硒含量高于栽培料添加硒处理，表现出显著的富集效果。栽培料添加硒处理和覆土添加硒处理下双孢蘑菇硒含量在整个生长周期稳定性较好。栽培料中添加硒能显著提高双孢蘑菇的产量，尤其在第二潮能获得更高产量。外源硒添加一定程度上能提升双孢蘑菇中蛋白质的含量，改善其子实体营养品质。综上，栽培料中添加硒可提高生产中双孢蘑菇子实体产量，改善其营养品质。

关键词：双孢蘑菇；硒；产量；营养品质；重金属富集

中图分类号：S646.11 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）05-0451-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.05.012

Effects of Exogenous Selenium Addition on the Yield， Nutritional Quality，

and Heavy Metal Enrichment of Agaricus bisporus

GUO Bin， HU Mei， ZHANG Aiqin， WANG Qing， ZHANG Gui

（Institute of Animal Husbandry， Pasture and Green Agriculture， Gansu Academy of Agricultural Sciences，

Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： This study investigated effects of different methods of exogenous selenium addition into the the cultivation material， soil cover， cultivation material and soil cover on the yield， nutritional quality， and heavy metal enrichment in Agaricus bisporus， using sodium selenite. The results indicated that in the early stages of growth， selenium content in A.bisporus from the cultivation material and soil cover and soil cover treatments was higher than in the cultivation material treatment alone， showing a significant enrichment effect. Selenium content in A.bisporus under the cultivation material， soil cover selenium addition treatments maintained good stability throughout the growth cycle. Adding selenium to the cultivation substrate significantly increased the yield of A.bisporus， especially during the second tide. Exogenous selenium addition also enhanced the protein content in A.bisporus， improving their fruiting body nutritional quality. In conclusion， adding selenium to the cultivation substrate can increase the yield of the fruiting bodies and improve the nutritional quality of A.bisporus in production.

Key words： Agaricus bisporus; Selenium; Yield; Nutritional quality; Heavy metal enrichment

硒（Selenium， Se）是人體生长发育所必需的微量元素之一，是体内抗氧化含硒酶和部分硒蛋白的重要组成部分，具有抗氧化、抗肿瘤、拮抗有害重金属和预防多种疾病等生物学功能［1 - 3 ］。然而，硒元素在地壳中分布零散且含量极不均匀，而土壤中的硒大多以矿物晶体的形态存在，难以被作物吸收利用［4 - 5 ］。我国是缺硒较为严重的国家，约有72%的地区为不同程度的缺硒区，开发安全高效及无毒副作用的有机硒农产品具有十分重要的意义［6 ］。食用菌富硒能力强、栽培面积广、操作简便、具有良好的开发和应用前景，在我国已被广泛用作富集硒元素的载体［7 - 8 ］。

双孢蘑菇（Agaricus bisporus）又名白蘑菇、洋蘑菇等，属于伞菌目伞菌科蘑菇属的草腐菌［9 ］。其色泽洁白，口感鲜美，营养价值高，受到消费者的广泛欢迎［10 ］。双孢蘑菇种植作为经济作物的新型产业，具有不占耕地、用水少、投资小、见效快等特点。双孢蘑菇对硒元素有较强的富集转化能力，具备优良的富硒农产品开发前景。研究发现，适宜添加外源硒可以提高双孢蘑菇子实体产量及其硒含量，并改善其营养品质［11 - 12 ］。本研究旨在探索不同外源硒添加方式对双孢蘑菇产量及营养品质的影响，揭示硒元素从栽培环境至双孢蘑菇子实体中的迁移富集规律，以期为优质富硒双孢蘑菇的生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试双孢蘑菇菌种为A15，由怡泉新禾农业科技发展有限公司提供。供试亚硒酸钠购自上海中泰化学试剂有限公司。

1.2 试验设计

试验于2023年在甘肃省通渭县怡泉新禾农业科技发展有限公司5号双孢蘑菇生产车间进行。共设4个处理，不添加硒的对照组（CK）、栽培料添加硒（PM）、覆土添加硒（SO）、栽培料及覆土混合添加硒（PS），具体设计见表1。小区面积1 m2，3次重复。于8月9日按试验设计将已接种的栽培料菌包（110 kg/m2）拌施亚硒酸钠水溶液，然后铺设于栽培床面。8月29日按试验设计覆土拌施亚硒酸钠水溶液，并进行栽培料覆土（60 kg/m2）。试验采收期共分三潮，9月15 — 17日进行第一潮样品的每日采集和测产，9月22 — 25日进行第二潮样品的每日采集和测产，10月1 — 2日进行第三潮样品的每日采集和测产。试验管理同怡泉新禾农业科技发展有限公司的菇房管理常规。

1.3 测定方法

样品中硒、镍、铜、镉、砷和铅元素含量的测定依据GB 5009.268 — 2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》［13 ］，采用电感耦合等离子体质谱法进行测定，样品经微波消解后，利用电感耦合等离子体质谱仪进行测定；汞元素的含量依据GB 5009.17 — 2021《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》［14 ］，采用原子荧光光谱法进行测定，样品经回流消化法消解后，利用原子荧光光谱仪测定。蛋白质的测定依据GB 5009.5 — 2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》［15 ］，采用凯氏定氮法进行测定；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》采用索氏提取法测定［16 ］；粗多糖依据NY/T 1676 — 2023《食用菌中粗多糖的测定分光光度法》测定［17 ］；粗纤维依据GB/T 5009.10 — 2003《植物类食品中粗纤维的测定》测定［18 ］。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据整理，使用SPSS 26.0软件进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 富硒栽培对双孢蘑菇产量的影响

从表2可以看出，PM处理第一潮、第二潮和总产量均显著高于与其他3个处理（P < 0.05），尤其在第二潮，PM处理的产量提升较为明显，第三潮的产量不同处理间差异不显著。说明PM处理对双孢蘑菇的产量提升有明显效果。

2.2 硒在双孢蘑菇子实体中的富集规律

如图1所示，在生长前期，PM、PS、SO处理的双孢蘑菇子实体硒含量均显著高于CK（P < 0.05），尤其在初始阶段，PS处理和SO处理显示出较高的硒富集效应，硒含量（干基）分别达554.00 mg/kg和487.00 mg/kg，而CK仅为31.64 mg/kg，表明覆土中添加硒更利于硒的快速富集。所有处理的双孢蘑菇硒含量随时间变化均呈下降趋势。PS处理和SO处理硒含量随时间变化快速下降，采收后期PS处理的硒含量为7.22 mg/kg，略高于CK（3.89 mg/kg）。PM处理和SO处理在中后期硒含量趋于平稳，且显著高于CK（P < 0.05）；PM处理硒含量在整个采收期波动较小，下降趋势较为平稳。

2.3 富硒栽培对双孢蘑菇重金属元素富集的影响

所有样品中均未检出汞和铅。從图2看出，不同处理的镉和砷含量均随时间推移呈下降趋势，镍和铜含量在不同处理方式中变化有所波动，但整体变化不显著。所有样品的重金属检测结果均以干重计，若按鲜重计算，所有样品的重金属指标均未超过GB 2762 — 2022《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定的限量标准［19 ］。

由表3可见，尽管硒与镉、砷之间存在较强的正相关性，但添加硒对双孢蘑菇中镉和砷含量的影响并不显著。硒与镍、铜的相关性较弱，表明硒含量的变化对这些重金属元素的影响有限。

2.4 富硒栽培对双孢蘑菇主要营养品质的影响

由图3可见，采收后期PM、PS、SO处理下的双孢蘑菇子实体蛋白质含量均显著高于CK（P < 0.05），其中SO处理最高（39.00%），显著高于PM处理（37.23%）、PS处理（37.86%）和CK（35.51%）。蛋白质含量随时间变化略呈递减趋势，粗脂肪、粗纤维和粗多糖含量在4个处理间均无显著变化。

由表4可知，双孢蘑菇中硒与蛋白质呈显著正相关性（P < 0.01），表明随着硒含量的增加，蛋白质的含量也有增加的趋势。硒与粗脂肪、多糖和粗纤维无显著相关性。说明硒含量的增加对双孢蘑菇中粗脂肪和多糖的含量影响程度较小，对粗纤维的含量几乎无影响。

3 讨论与结论

双孢蘑菇具有很强的硒富集能力，能将栽培料中的硒转化为可食用的蘑菇蛋白硒［20 ］。不同的外源硒添加方式对双孢蘑菇产量的影响不同，在培养料中添加硒可以提高其产量和子实体中硒含量，并有利于改善其营养品质［21 - 22 ］。有研究表明，在双孢蘑菇培养基中添加浓度为1.0 mg/kg干基的纳米硒，对双孢蘑菇子实体营养品质和硒含量的提升效果显著［11 ］。本研究中，与不添加硒相比，栽培料中添加硒能显著提高双孢蘑菇的产量，尤其在第二潮获得了更高产量，说明其作为一种独立增产措施的有效性。

作为一种高蛋白食物，双孢蘑菇的蛋白质含量直接影响其营养价值。研究发现，在覆土中添加亚硒酸钠可以提高双孢蘑菇子实体产量、蛋白质和有机硒含量［12 ］。施怡等［21 ］的研究表明，在双孢蘑菇培养料中添加硒用量为40 mg/kg时，其可溶性蛋白含量最大，表现出良好的营养品质和生理特性。本研究中，不同添加硒的方式均能显著提高双孢蘑菇的蛋白质含量，而对粗脂肪、粗纤维和多糖的影响较小，可提高子实体营养品质，这与前人研究结果一致［11 - 12 ］。

食用菌是良好的硒生物转化载体，能将无机硒转化为不同形态的有机硒，进而通过食用补充人体需要的微量元素硒［23 ］。双孢蘑菇是富硒能力较强的食用菌品种之一，其不仅能吸收富集栽培料中的硒，还能富集覆土中的硒。本研究中，覆土添加硒的处理能使双孢蘑菇在生长初期即可快速富集硒元素，栽培料添加硒的处理双孢蘑菇硒含量在整个采收期变化幅度较小，并在中后期趋于平稳。说明栽培料或覆土单独添加硒比混合添加处理更能促进双孢蘑菇子实体硒含量的稳定性。

食用菌对生长环境中重金属具有较强的富集和吸收作用，其菌丝体在生长基质中的延伸范围广、深度大，可以高效吸收利用栽培基质中的生长因素及重金属［24 ］。食用菌较绿色植物更容易富集重金属，栽培环境及方法对其重金属的富集量有重要影响［25 ］。铅、镉、汞和砷等重金属污染物不仅会影响食用菌自身的生长，而且经食用后会对人体健康产生不同程度的危害［26 ］。本研究中，硒作为一种抗氧化剂，对调节双孢蘑菇中重金属含量的作用有限，整个采收期双孢蘑菇重金属含量呈递减趋势，且均未超出国家食品安全标准。说明硒对双孢蘑菇的安全性可能有积极影响，但其与重金属间的相互作用及其对食用菌的安全性还需进一步研究。

综上，栽培料中添加硒可提高双孢蘑菇硒含量，表现出显著的富集效果，同时可显著提升双孢蘑菇产量，尤其是第二潮产量，其子实体中的硒含量在整个采收期变化幅度较小。硒含量的增加一定程度上能提升双孢蘑菇中蛋白质的含量，有利改善双孢蘑菇子实体营养品质。

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