微生物學通報 Microbiology China ISSN 0253 2654 CN 11 1996 Q 微生物學通報 網(wǎng)絡首發(fā)論文 題目 食用菌菌糠綜合利用研究進展 作者 張瑩 田龍 徐敏慧 王蓓 宋冰 李玉 DOI 10 13344 j microbiol china 190964 收稿日期 2019 11 20 網(wǎng)絡首發(fā)日期 2020 05 09 引用格式 張瑩 田龍 徐敏慧 王蓓 宋冰 李玉 食用菌菌糠綜合利用研究進展 微 生物學通報 https doi org 10 13344 j microbiol china 190964 網(wǎng)絡首發(fā) 在編輯部工作流程中 稿件從錄用到出版要經歷錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿等階 段 錄用定稿指內容已經確定 且通過同行評議 主編終審同意刊用的稿件 排版定稿指錄用定稿按照期 刊特定版式 包括網(wǎng)絡呈現(xiàn)版式 排版后的稿件 可暫不確定出版年 卷 期和頁碼 整期匯編定稿指出 版年 卷 期 頁碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件 錄用定稿網(wǎng)絡首發(fā)稿件內容必須符合 出 版管理條例 和 期刊出版管理規(guī)定 的有關規(guī)定 學術研究成果具有創(chuàng)新性 科學性和先進性 符合編 輯部對刊文的錄用要求 不存在學術不端行為及其他侵權行為 稿件內容應基本符合國家有關書刊編輯 出版的技術標準 正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語言文字 符號 數(shù)字 外文字母 法定計量單位及地圖標注等 為確保錄用定稿網(wǎng)絡首發(fā)的嚴肅性 錄用定稿一經發(fā)布 不得修改論文題目 作者 機構名稱和學術內容 只可基于編輯規(guī)范進行少量文字的修改 出版確認 紙質期刊編輯部通過與 中國學術期刊 光盤版 電子雜志社有限公司簽約 在 中國 學術期刊 網(wǎng)絡版 出版?zhèn)鞑テ脚_上創(chuàng)辦與紙質期刊內容一致的網(wǎng)絡版 以單篇或整期出版形式 在印刷 出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿 因為 中國學術期刊 網(wǎng)絡版 是國家新聞出 版廣電總局批準的網(wǎng)絡連續(xù)型出版物 ISSN 2096 4188 CN 11 6037 Z 所以簽約期刊的網(wǎng)絡版上網(wǎng)絡首 發(fā)論文視為正式出版 DOI 10 13344 j microbiol china 190964 食用菌菌糠綜合利用研究進展 張瑩 1 田龍 1 徐敏慧 1 王蓓 2 宋冰 1 李玉 1 1 吉林農業(yè)大學食藥用菌教育部工程研究中心 吉林 長春 130118 2 柞水縣科學技術局 陜西 商洛 711400 摘 要 中國是食用菌生產第一大國 每年產生約 1億多噸菌糠 菌糠中含有大量的粗纖維 和多糖等物質 但大部分菌糠都被當作廢棄物直接丟棄或焚燒 造成嚴重的環(huán)境污染和資源 浪費 同時也不符合我國新時期的環(huán)保政策 如何變廢為寶 科學 環(huán)保 經濟 合理地利 用菌糠成為了食用菌產業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié) 本文通過對食用菌菌糠綜合利用的方式和現(xiàn) 狀進行闡述 探討菌糠利用存在的主要問題 對未來菌糠利用的方向和發(fā)展趨勢進行展望 為食用菌菌糠的高效利用提供參考和理論依據(jù) 關鍵詞 食用菌菌糠 科學 環(huán)保 經濟 綜合利用 Research progress in comprehensive utilization of spent mushroom substrates ZHANG Ying 1 TIAN Long 1 XU Min Hui 1 WANG Bei 2 SONG Bing 1 LI Yu 1 1 Engineering Research Center of Chinese Ministry of Education for Edible and Medicinal Fungi Jilin Agricultural University Changchun Jilin 130118 China 2 Zhashui County Science and Technology Bureau Shangluo Shaanxi 711400 China Abstract China has been the largest producer of edible fungi in the world and produced more than 100 million tons spent mushroom substrates SMS every year These SMS contains a large number of substances such as crude fiber and polysaccharide but most of them are directly discarded and burned which causes serious natural environmental pollution and waste of resources and also does not Foundation items Special Fund for Agro scientific Research in the Public Interest 201503137 National Key Research and Development Program of China 2018YFD1001000 2017YFD0601002 Jilin Provincial Department of Education Projects JJKH20180670KJ Program of Creation and Utilization of 111 Project D17014 Corresponding authors E mail SONG Bing song19800123 LI Yu yuli Received 20 11 2019 Accepted 21 04 2020 Published online 基金項目 公益性行業(yè) 農業(yè) 科研專項 201503137 國家重點研發(fā) 計劃 2018YFD1001000 2017YFD0601002 吉林省教育廳項目 JJKH20180670KJ 111引智基地項目 D17014 通信作者 E mail 宋冰 song19800123 李玉 yuli 收稿日期 2019 11 20 接受日期 2020 04 21 網(wǎng)絡 首發(fā)日期 網(wǎng)絡首發(fā)時間 2020 05 09 13 24 09 網(wǎng)絡首發(fā)地址 comply with the policy of Chinese environmental protection in new period So how to transform waste into treasure utilizing the SMS scientifically environmentally economically and reasonably has become an important link in the healthy development of edible fungi industry In this study the main problems in the utilization of SMS are discussed by expounding the way and actuality of comprehensive utilization of SMS At last the future direction and development trend of utilization of SMS are prospected which provides reference and theoretical basis for efficient utilization of SMS Keywords Spent Mushroom Substrates Science Environmental protection Economy Comprehensive utilization 食用菌產業(yè)已經成為我國第五大種植產業(yè) 1 據(jù)統(tǒng)計 2018年我國的食用菌總產量達 4 000 萬 t 總產值達 2 741 78 億元 約占世界總產量的 80 左右 2 3 食用菌菌糠 spent mushroom substrates SMS 是食用菌栽培過程中收獲子實體后剩下的廢棄栽培基質 4 研究 表明 菌糠由菌絲體 木屑 棉籽殼 秸稈等組成 其中含有大量的粗纖維 木質素 多糖 等成分 還含有豐富的蛋白質 氨基酸 碳水化合物 維生素和微量元素 5 7 研究發(fā)現(xiàn) 每生產 1 kg 的食用菌約產生 3 25 5 kg 的菌糠 按照此比例計算 我國 2018 年可產生約 1 3 2 0億 t菌糠 8 廢棄的菌糠可以作為生物質燃料 9 動物飼料和改良劑 10 作物栽培基 質和肥料 11 其他菇類的栽培基質 生產材料 12 14 生產工業(yè)和生物化工行業(yè)所需的酶 9 等被利用 從而實現(xiàn)經濟循環(huán)發(fā)展 15 然而在實際生產中大量的菌糠并沒有被有效利用 多 數(shù)直接被丟棄或焚燒 不但污染環(huán)境 而且浪費資源 因此 如何科學合理 地 利用菌糠 使其變廢為寶 實現(xiàn)食用菌產業(yè) 3R 綠色循環(huán)經濟模式 減量化 reduce 再使用 reuse 和再 循環(huán) recycle 4 8 16 尤為重要 圖 1 本文從食用菌菌糠應用于食用菌栽培 作物栽培基質 作物肥料 動物飼料 生物質燃料 吸附劑等幾個方面進行闡述 為合理利用食用菌菌糠并 提高綜合利用效率提供有益參考 圖 1 菌糠的循環(huán)利用 15 Figure 1 Recycling of Bacterial Bran 15 1 菌糠栽培食用菌 某些食用菌品種的生物學效率只有 40 70 如金針菇 Flammulina filiformis 50 100 17 香菇 Lentinula edodes 50 80 18 杏鮑菇 Pleurotus eryngii 40 80 19 而其菌糠中含有大量的纖維素 木質素 半纖維素以及菌絲體等 如香菇菌糠中還含有 85 的半纖維素 44 的纖維素和 77 的木質素沒有被利用 這些殘存的纖維類物質和一些糖類 物質仍可以為某些食用菌的生長提供充足的碳源 利用菌糠進行食用菌栽培的研究有很多 但多數(shù)為國內研究 主要集中在利用菌糠栽培我國主要食用菌品種上 平菇 Pleurotus ostreatus 是一種對基質材料 溫度等條件適應性較強的菇種 20 曹君等 研究表明 以玉米芯 稻殼 金針菇菌糠和杏鮑菇菌糠為主料的配方試驗中 在含有 35 金針菇菌糠和含有 25 杏鮑菇菌糠的配方中栽培平菇的效果較好 生物轉化率分別達到 131 7 和 120 8 21 已經在食用菌栽培工廠推廣應用 目前 已有研究人員利用木耳菌糠 大豆秸稈以及麻屑栽培平菇 其中將菌糠添加量控制在 40 秸稈控制在 45 將菌糠控 制在 45 麻屑控制在 40 時 獲得的經濟效益與傳統(tǒng)的配方相比明顯提高了 26 28 可將這兩種配方在栽培平菇產業(yè)中進行大力推廣 22 李孝等利用香菇菌糠和棉籽殼為主料 發(fā)現(xiàn)當香菇菌糠的添加量在 50 以內 平菇菌絲生長速度 產量均超過原配方 23 但 該 試 驗平菇產量增長率較低 以期得到最佳產量還需繼續(xù)驗證 香菇菌糠中的營養(yǎng)成分甚至要超 過棉籽殼 但其抗壓程度 容重 吸水性等物理性質卻難以與棉籽殼等未出過菇的培養(yǎng)料相 提并論 在利用菌糠二次栽培食用菌的研究中 菌糠的物理性質是 關鍵因素 要注意區(qū)分不 同食用菌品種菌糠之間的差異 尤其要探索不同菌糠的物理性質 不能籠統(tǒng) 地 以 菌糠 替代 此外 還有利用真姬菇 Hypsizygus marmoreus 和白靈菇 Pleurotus nebrodensis 的菌糠進行平 菇的栽培 也取得了良好的效果 24 25 用工廠化真姬菇菌糠和棉籽殼為主料栽培平菇 菌糠 添加量在 0 90 區(qū)間均可 但在平菇整個培養(yǎng)和發(fā)展過程中必須要加強技術管理 保證達 到相應的栽培溫度 濕度 酸堿度等 提升栽培效果 同時 平菇菌糠可以再次利用 Economou 等以平菇菌糠 為栽培基質分析了基質的配比和碳氮比對栽培平菇 肺形側耳 Pleurotus pulmonariu 靈芝 Ganoderma lingzhi 香菇等食用菌品種的影響 比較了各個菌株的菌絲 生長 粗多糖 產量等性狀的變化 發(fā)現(xiàn)平菇菌糠可以用于栽培這些食用菌 26 Gonz lez 等在平菇含秸稈的菌糠中添加 20 的蚯蚓糞或向日葵殼 成功種植了姬松茸 Agaricus blazei 27 彭學文等研究發(fā)現(xiàn) 以平菇菌糠和牛糞質量比為 6 4時 較適合栽培雙孢蘑菇 Agaricus bisporus 當培養(yǎng)料 為此配比時 發(fā)酵溫度上升較快 發(fā)菌速度快 菌絲長勢最好 現(xiàn)蕾密 度最大 產量最高 達到了 11 80 kg hm2 28 王家才等利用杏鮑菇菌糠和牛糞為主料的配方 試驗中 雙孢蘑菇產量比秸稈和牛糞的對照增產 9 7 運用該配方栽培雙孢蘑菇效益最高 與對照相比增收 7 元 m2 效益提高 33 3 29 既能讓菇農在經濟上取得效益 又能有效地 解決菌糠處理問題 取得環(huán)境效益 此外 利用金針菇 黑木耳 Auricularia heimuer 菌糠也 可以栽培雙孢蘑菇 30 31 盧勇等將一定比例的杏鮑菇菌糠添加到培養(yǎng) 基質中栽培黑木耳 發(fā)現(xiàn)黑木耳菌絲生長 快 長勢良好 但是生物轉化率有所降低 當菌糠添加量為 30 時綜合性狀表現(xiàn)良好 產 量較對照只減少了 2 7 但生產成本降低了近 20 效益增加 16 5 32 趙桂云等通過配 方篩選試驗發(fā)現(xiàn) 在添加 40 木屑 45 菌糠的配方中栽培黑木耳和茶樹菇 Agrocybe aegirit 的效果較好 黑木耳產量較常規(guī)培養(yǎng)料栽培提高了 45 9 茶樹菇提高了 36 6 33 張娣等 研究發(fā)現(xiàn) 黑木耳培養(yǎng)料中添加 30 的靈芝菌糠時 黑木耳的產量和生物學效率均要優(yōu)于 對照 34 由此可見 利用菌糠栽培黑木耳也是可行的 金針菇是我國主要的工廠化品種 每天都會產生大量的菌糠 如何降低生產成本 提高 菌糠利用率成為了影響企業(yè)發(fā)展的重要因素 李忠等通過比較靈芝菌糠的不同添加比例對金 針菇生產的影響 發(fā)現(xiàn)采用 20 靈芝菌糠替代木屑栽培金針菇時其生物學效率最高且經濟 效益增長最多 整體經濟效益提高了 7 15 成本降低了 8 18 35 說明采用靈芝菌糠替代 部分木屑栽培金針菇可行 可為靈芝菌糠的合理利用提供參考 但其產業(yè)化技術仍有待進一 步研究 利用銀耳菌糠栽培金針菇也取得了良好的效果 36 此外 國內 科研人員還開展了 多種菌糠栽培食用菌的試驗 如利用金針菇菌糠栽培雞腿菇 Coprinus comatus 金福菇 Tricholoma lobynsis 杏鮑菇等 37 39 2 菌糠作為生物質能源 菌糠作為以木質纖維為主的材料 可以直接焚燒產生能量 40 目前 許多食用菌企業(yè) 將菌糠直接造粒 作為工廠生物質鍋爐燃料 通過焚燒為生產提供所需的部分熱能 41 但 是焚燒產生大量灰燼 既污染環(huán)境又浪費資源 隨著我國環(huán)保政策的嚴格實施 生物質鍋爐 也逐步被淘汰 菌糠的加工利用面臨更多的挑戰(zhàn) 42 而菌糠中 含有豐富的纖維類物質和碳 水化合物 7 可以通過氧化 熱解 氣化產生相應的燃料物質 甲烷是結構最簡單的碳氫化合物 作為燃料廣泛應用于工業(yè)和日常生活中 羅小莎等通 過杏鮑菇或金針菇菌糠混合牛糞來生產沼氣 甲烷 發(fā)現(xiàn)產量要高于菌糠或者牛糞單獨處理 43 林滿紅等利用不同的菌糠和食用菌廢棄物發(fā)酵生產甲烷 發(fā)現(xiàn)杏鮑菇菌糠處理的甲烷 產量可達 200 mL g 44 農林剩余物的主要營養(yǎng)成分和沼氣產量存在一定的相關性 主要營 養(yǎng)成分含量越高 木質纖維素含量越低 產沼氣效果則越好 姚利等以雞腿菇菌糠和牛糞 7 3的配比 以干物重計 發(fā)酵生產沼氣 產氣率也可達 0 133 m3 kg 45 由此可見 菌糠用 于農戶沼氣池發(fā)酵產氣可行 氣溫較高的季節(jié)可滿足農戶日常生活所需 應用時宜采取分批 進料方式 研究人員已經利用自行設計的發(fā)酵裝置進行了批次發(fā)酵試驗 探討了菌糠厭氧發(fā) 酵的產沼能力及影響因素 并在農戶沼氣池內進行了應用試驗 取得了較好的效果 此外 菌糠也可以作為一種糖源物質生產生物乙醇 46 47 雙孢蘑菇菌糠中含有 30 左右的糖分 而這些糖多數(shù)是由纖維素和其他的葡聚糖 19 木聚糖 8 組成 46 通過化學和酶解反應 可以釋放出大于基質中 40 的木聚糖和接近 100 的葡聚糖 平均每克菌糠中大約釋放了 300 mg 的還原糖 平菇基質中因含有玉米芯 棉籽殼 麥稈等物質 出菇后菌糠中還含有 40 的纖維素和 20 的半纖維素 因此可以用于生產生物乙醇 40 1 t的平菇菌糠可以生產 150 kg 乙醇 47 這些探索均為菌糠能源化利用提供了有益參考 3 菌糠作為肥料和栽培基質 現(xiàn)代農業(yè)中作物的產量很大程度上取決于化肥的施用 而生產化肥大量消耗能源 大量 的施用也對環(huán)境造成巨大的損害 48 據(jù)測定分析 菌糠中有機質含量達 15 66 因含有大 量的菌絲體 使其具有較高比例的含氮量 達 1 274 且菌糠中的氮釋放得較為緩慢 這 樣更有利于植物對氮的利用 49 菌糠中磷含量達 0 211 鉀含量達 1 45 此外 還含有 銅 鋅 鐵等多種微量元素 50 食用菌菌糠作為肥料施入土壤中 能增加土壤中有機質的 含量 因此菌糠可以作為肥料部分取代化肥 15 通過田間試驗 探討菌糠和無機肥對大麥土壤性狀及產量的影響 經過一個季節(jié)后 測 定土壤中有機質含量和大麥籽粒產量 研究表明 每公頃施用 100 t的菌糠可以提高作物 50 的產量 其效果與施用化肥 相當 而 且因 為 菌糠中含有豐富的有機質 較高比例的含氮量 含磷量以及多種微量元素 其含有的主要成分與化肥相似 因此 可以利用菌糠替代部分肥 料施用 在施用菌糠的情況下 收獲后土壤中磷含量增長了 2 3倍 有機碳含量增加了 40 有機氮含量增加了 28 此外 鈣 鉀和鎂的含量增長了 3 倍 但是施用化肥后的土壤 這些元素并沒有增加 51 因此 菌糠能夠提高作物產量和改善土壤性質 同時施用劑量也 非常關鍵 Polat等利用菌糠作為肥料種植黃瓜 研究發(fā)現(xiàn) 每公頃施用 40 t菌糠的效果要 優(yōu)于 80 t菌糠 11 由此可見 并 不是菌糠施用量越多越好 單建明等利用雙孢蘑菇的發(fā)酵菌糠作為有機肥栽培小白菜 結果表明 每公頃施加 4 5 t 菌糠后 可使小白菜增產 14 5 可溶性糖類的含量比未增施組提高 14 2 硝酸鹽含量降 低 19 1 維生素 C含量提高 22 3 雙孢蘑菇菌糠作為有機肥栽培小白菜 使小白菜明顯 增產 且品質有所提高 因此可在蔬菜栽培上推廣使用 52 食用菌菌糠不但可以作為肥料施用 還可以直接作為栽培基質使用 菌糠加入土壤后可 以改善土壤的通氣性和持水性 改善土壤的化學性質 增加微生物活性 并使土壤保溫 15 50 53 采用室內培養(yǎng)試驗研究菌糠等不同物料對風沙土溶解性有機質組分動態(tài)變化的影 響 結果表明 菌糠施入土壤后 其溶解性有機質組分水溶性碳 熱水溶性碳 溶解性酚酸 可溶性糖含量均有所增加 以施入時間 個月內增加效果最明顯 針對菌糠以調節(jié) C N 比 值效果較好 54 張華微等利用香菇菌糠種植玉米 試驗結果表明 添加不同比例的菌糠對 土壤孔隙度的改良效果有所差異 隨菌糠添加量增大 土壤孔隙度也增大 玉米的品質與產 量也都有所增加 55 利用不同配比的雙孢蘑菇菌糠栽培番茄的試驗結果表明 不同菌糠處 理對番茄的生長發(fā)育有顯著影 響 其中菌糠和黑土按體積 比 1 2混合是最好的栽培基質 能 明顯地促進番茄的生長發(fā)育和產量的提高 使地上部分的莖粗 單果重 單果株數(shù) 小區(qū)產 量均優(yōu)于其 他 處理 56 李加友等將發(fā)酵后的雙孢蘑菇菌糠與蛭石混合 用于栽培辣椒和茄子 結果表明 雙孢 蘑菇菌糠與蛭石復配基質結構特性及營養(yǎng)與草炭土相近 且種植效果差異不顯著 而雙孢蘑 菇菌糠的成本較低 因此更適合作為園藝作物的栽培基質 57 利用雙孢蘑菇菌糠和平菇菌 糠代替基質中的草炭土種植煙草也取得了良好的效果 提高了煙草的出苗率 58 謝修鴻等 研究發(fā)現(xiàn) 將姬松茸菌糠施 入蘇打鹽堿地后 改善了土壤的化學性質 更是降低了蘇打鹽堿 地的 pH值和堿化度 同時也提高了土壤肥力 在施入姬松茸菌糠的蘇打鹽堿地上種植牧草 可以提高牧草地上部生物量 這表明姬松茸菌糠可以起到改良鹽堿地的功效 53 同時 黑 木耳菌糠施入蘇打鹽堿土后 改善其理化性狀 創(chuàng)造了宜于作物生長的土壤環(huán)境 施用菌糠 提高了土壤肥力 在施入菌糠的蘇打鹽堿土上種植牧草 提高其地上部生物量 菌糠作為有 機改良劑改良蘇打鹽堿土是可行的 59 4 菌糠作為動物飼料 據(jù)統(tǒng)計 歐盟國家 70 肉用動物的飼料原料都是大豆 而歐盟致力于 減少對大豆的依 賴 并增加飼料原料的多元化 如利用昆蟲蛋白替代 事實上蠅類等昆蟲是豬 家禽和主要 魚類最天然的食物之一 而且昆蟲的繁殖速度快 生物量大 是替代大豆源飼料的良好選擇 15 食用菌菌糠是飼養(yǎng)昆蟲的一種理想飼料 自然界中許多昆蟲是以食用菌的菌絲體和子 實體為食 60 例如 30 個科的 136種甲蟲的生存與平菇有關 其中約 60 的甲蟲以食用平 菇為生 有研究顯示 菌糠中的粗蛋白 粗脂肪 粗纖維 木質纖維含量分別為 7 2 9 5 2 7 6 7 15 28 2 10 9 11 4 這些營養(yǎng) 指標均優(yōu)于作物秸稈 且栽培食用菌后 有芳香氣味 菌糠機械強度也大幅下降 更有利于粉碎加工 61 將菌糠接種飼料發(fā)酵劑制 成動物飼料 不但可以充分利用菌糠資源 減少對環(huán)境的污染 達到變廢為寶的效果 而且 不影響禽畜的生殖生長 提高禽畜的適口性和對營養(yǎng)成分的吸收能力 61 62 可降低飼養(yǎng)成本 4 菌糠可以直接用于飼養(yǎng)魚類 家禽 豬和奶牛 可利用菌糠或者蘑菇提取物作為魚類飼 料 魚類常用的飼料包括 9 魚粉和 9 菌糠粉 9 魚粉和 9 蟲粉 或者 18 的魚粉 利 用這 3種飼料喂養(yǎng)南亞野鯪 Labeo rohita 和 十字魚 Hemigrammus caudovittatus 結果表明飼 用蟲粉的魚生長速度大約是飼用魚粉的 2倍 而飼用菌糠粉的魚生長速度增加了 1 2 1 7倍 可見 蟲粉和菌糠粉可以部分的替代魚粉 從而減少對魚粉的需求量 63 此外 蘑菇提取 物還可以提高魚類的免疫力 在虹鱒魚 Oncorhynchus mykiss 的飼料中添加 2 的香菇提取 物 可以明顯提高魚類的免疫力和被細菌感染后的存活率 64 在魚類飼料中添加菌糠可以 改善魚類的健康 如在飼料中直接添加 10 g kg的蛹蟲草 Cordyceps militaris 菌糠 可以明 顯提高羅非魚 Oreochromis niloticus 的免疫力和生長速度 65 將平菇菌糠按不同比例代替綿羊日糧增補料中的玉米檢驗菌糠的飼用效果 菌糠經過平 菇菌絲體纖維素分解酶作用 反芻動物對其利用性能得到改善 菌糠中的蛋白質除了菌糠基 質植物性蛋白質外 還含有大量菌絲體蛋白質 經過自溶和體外分解酶 體內分解酶的作用 后 能夠補充瘤胃真菌蛋白質的數(shù)量 菌糠含有可溶性多糖含量 31 5 其中含氮真菌性多 糖達到 13 對于瘤胃微生物調節(jié)和腸道功能調節(jié)具有重要作用 平菇菌糠等量替換 綿羊 精補料中玉米的比例在 5 15 范圍內 對于提高綿羊體增重 提高綜合經濟效益具有一定 意義 66 豬飼料中添加 5 發(fā)酵的平菇菌糠與水稻和麩皮的混合物 結果表明與豬的增重成負相 關 而在添加了 3 的菌糠混合物后對豬的增重沒有影響 67 奶牛飼養(yǎng)試驗中卻出現(xiàn)了相反 的結果 在以干草和青貯玉米為主的奶牛飼料中 添加 17 的以秸稈為主的平菇菌糠 其 增重效果要明顯優(yōu)于對照組和添加 10 菌糠的飼養(yǎng)試驗組 主要原因是鳳尾菇和平菇的菌 糠中木質素和纖維素的降解改善了奶牛對秸稈的消化率 68 此外 菌糠還可以提高羊對 秸 稈飼料的消化率和氮平衡 改善肉雞的雞肉品質 69 70 韓朋偉等研究表明 用杏鮑菇菌糠替 代基礎日糧中的部分玉米來飼喂肉雞 試驗期結束后對雞的血液生化指標進行分析 發(fā)現(xiàn)菌 糠不會影響其造血器官及功能 71 李超等發(fā)現(xiàn)用金針菇菌糠飼喂昌圖仔鵝 相比于對照組 采食速度可提高 10 以上 日增重提高 4 48 經濟效益增加 19 3 鵝的盲腸發(fā)達 對纖 維利用率可達 45 50 其消化能力大于雞和鴨等 因此在鵝飼料中添加適量菌糠有利于 鵝的生長發(fā)育 并能起到節(jié)約成本 增加收入的效果 72 5 菌糠作為化工材料 自 20世紀 50年代開始 利用原油和天然氣等不可再生資源生產的塑料已經大規(guī)模應用 73 其應用領域最大的是包裝行業(yè) 這使得中高收入國家的市區(qū)固體廢棄物從 1960年的 1 增加到 2005年的大于 10 74 這些塑料產品大多被直接填埋到土壤中 然而其降解非常緩 慢 造成自然環(huán)境的污染和破壞 75 進一步導致了化石燃料的緊缺 原油價格的上漲 全 球氣候和環(huán)境的惡化 12 國外開始利用菌絲體或菌絲體發(fā)酵物生產包裝產品進而替代塑料 12 76 菌絲體材料 菌絲體發(fā)酵產物和單純的菌絲體都是一個不錯的選擇 如今 作物 秸稈 已經廣泛應用于食用菌栽培中 77 栽培后的食用菌菌糠中含有大量仍然存活的菌絲體 大 量木質素和秸稈殘余的纖維類成分 5 7 大豆 小麥等作物秸稈還可以作為生產乳酸的原材 料之一 78 79 此外 食用菌菌糠表面含有豐富的羥基 氨基 羧基及磷酸基等活性基團 可以絡合廢 水中的金屬離子 也可以通過菌糠表面多孔結構 替代吸附劑對廢水進行物理吸附 80 81 藏 婷婷等利用黑木耳菌糠作為吸附劑處理廢水 結果表明黑木耳菌糠可以高效 地 吸附水中的 Cu2 吸附率高達 80 51 4 82 這說明食用菌菌糠可以替代 吸附劑來處理廢水 因此 菌糠 也是替代部分化工原材料的一個選擇 6 菌糠中提取酶類或生物活性分子 木質纖維素酶類可以使食用菌基質降解成其生長所需的營養(yǎng)分子 14 這些酶可以在生 產生物燃油和沼氣的菌糠基質中提取 11 83 然而 每生產一加侖的生物乙醇所用的酶費用達 到 0 6 1 3 美元 84 占生物燃料銷售價格的 40 87 通過減少發(fā)酵時間和簡化酶的制造 工藝可以減少支出 85 菌糠中的酶類可以替代常規(guī)酶類 因為這些酶不需要發(fā)酵處理 并 且提取 過程 非常簡單 可以直接利用水提取菌糠中的酶類 86 87 不論是否與其他來源的酶混 合在一起 提取后可直接利用 將菌糠中的木質纖維素廢液轉化為第二代生物燃料 這些酶 類也可以利用聚乙二醇鹽體系的一個簡單的兩相分離提取進行純化 且 95 的漆酶活性可 以利用這個系統(tǒng)進行恢復 86 未來的研究應該主要致力于哪種類型的菌糠可以作為生產酶 類的最佳木質纖維素原料 從菌糠中提取的酶類粗提物也可以經過進一步的純化后應用于食 品和飼料行業(yè) 但這方面的應用還要取決于提取方法在商業(yè)上是否可行 14 有待進一步舉 證研究 7 菌糠利用存在的問題和展望 全世界的食用菌生產量逐年增加 且消 費品種也開始呈現(xiàn)多元活化發(fā)展趨勢 在歐美等 國 雙孢蘑菇是主要的消費菇種 但近些年香菇 平菇 杏鮑菇等菇種也開始深受喜愛 14 88 且隨著我國 一帶一路 政策的實施 非洲國家食用菌產業(yè)也開始蓬勃發(fā)展 89 90 每年產生高 達幾億噸的菌糠 9 10 如何高效合理 地 利用這些菌糠 成為我國乃至世界食用菌產業(yè)面臨的 一個重要問題 菌糠雖然可以廣泛 地 應用于食用菌栽培 生物燃料 栽培基質和飼料等領域 但很少真 正形成大規(guī)模產業(yè)化處理方式 大量的菌糠還是被直接焚燒或丟棄 導致菌糠的實際利用率 較低 如何提高菌糠的實際利 用率是菌糠循環(huán)利用的關鍵 目前菌糠利用存在的主要問題有 科研人員宣傳較少 很多種植者并不能明確相信利用菌糠再栽培食用菌會獲得較高的產量 在進行菌糠利用試驗中 只能根據(jù)本地區(qū)大規(guī)模栽培的食用菌選擇廢棄菌糠 對于本地區(qū)栽 培較少的食用菌的廢棄菌糠無法利用 在菌糠再栽培食用菌 農作物 飼喂動物的配方篩選 試驗中 暫時還不能夠篩選出產量最高的最優(yōu)配方 只能在小范圍配方篩選中得到最高產量 我們 認為主要可以通過如下幾個方面進行解決 1 政府加大資金的支持和政策引導 以保護環(huán)境為基礎 適當給予種植者補貼 目前 我國食用 菌主產區(qū)僅以菌糠加工為主的企業(yè)較少 且這些企業(yè)基本上以菌糠造粒生產生物質 燃料為主 這就需要政府在政策上進行傾斜 鼓勵社會資金進入菌糠利用領域 簡化企業(yè)申 辦手續(xù) 減稅免稅 并提供一定比例的配套資金 如利用玉米生產燃料乙醇 由于玉米價格 較高 每生產 1 t燃料乙醇 企業(yè)就虧損 1 000 2 000元 如果政府可以補貼其虧損 將會 推動我國乙醇汽油的大范圍應用 91 92 可見 菌糠通過企業(yè)的壯大和發(fā)展離不開政府的引導 和支持 同時也要繼續(xù)壓實地方政府的主管責任以及種植戶的主體責任 加強監(jiān)督管理 將 食用菌菌糠造成的環(huán) 境污染降到最小化 93 2 加快菌糠利用技術的研發(fā)和轉化 菌糠飼料化應用技術已經比較成熟 但大多集中 在江浙等一些經濟發(fā)達地區(qū) 并沒有在北方食用菌產業(yè)拓展 菌糠生產生物燃料技術 由于 其加工較為復雜 在我國還沒有得到有效的開展 這就需要研發(fā)更加簡便的菌糠生產生物燃 料技術 推動菌糠生物燃料化的發(fā)展 而且 利用菌糠生產乳酸 酶類等技術也需要研發(fā)出 適合實際生產的工藝和設備 此外 研究菌糠利用技術的科研人員沒有和行業(yè)生產形成良性 互動 導致科技不能為實際生產服務 這就更需要加快我國菌糠利用技術的研發(fā)和轉化進程 科 研人員親自去工廠和農村進行宣傳 讓群眾看到菌糠利用的優(yōu)勢 從而推動菌糠利用技術 的快速發(fā)展 加強菌糠無害化處理技術研究 3 提高食用菌生產人員對于菌糠再利用的認識 食用菌生產企業(yè)和種植戶往往忽視了 菌糠再利用的價值 認為其處理較為繁瑣 尤其是食用菌種植戶 通常將菌糠直接丟棄和焚 燒 在東北的黑木耳主產區(qū) 種植棚區(qū)周邊經常發(fā)現(xiàn)廢棄菌棒 若不及時處理會導致黑木耳 病蟲害的大量發(fā)生 因此需要加強對企業(yè)從業(yè)人員和種植戶的培訓及引導 讓他們認識到菌 糠的利用價值 如果附近沒有菌糠深加工企業(yè) 建議粉碎還田處理 或者經簡單處 理后種植 其他食用菌 4 我們可以與工廠或農民建立合作關系 科研人員提供技術指導 利用本地區(qū)大規(guī)模 栽培的食用菌廢棄菌糠再栽培本地區(qū)小規(guī)模栽培的食用菌 這樣既可以利用廢棄菌糠 降低 成本 保護環(huán)境 同時又可以將小規(guī)模栽培的食用菌大規(guī)?；?實現(xiàn)資源循環(huán)利用 這就需 要我們科研人員進行大規(guī)模的配方篩選 選擇最優(yōu)配方 獲得最高產量 而不是單純 地 進行 小范圍配方篩選 以數(shù)據(jù)講道理 十八大以來 習近平總書記一直強調要加強生態(tài)保護力度 他明確指出 絕不能以犧牲 生態(tài)環(huán)境為代價換取經濟的一時發(fā)展 多次提出 既要金山銀山 又 要綠水青山 的新時期 經濟發(fā)展模式 94 隨著我國經濟發(fā)展模式的逐步轉型 環(huán)保政策將更加嚴格 農業(yè)廢棄物 的利用也將迎來快速的發(fā)展 新型栽培料的研究重點已然會發(fā)生轉移 新型基質的研究會成 為重中之重 科研人員會不斷探索新型的主料以及輔料 針對不同的食用菌 有針對性 地 進 行培養(yǎng) 我國每年產生上億噸的菌糠 菌糠綜合利用產值將非常巨大 就地取材將會成為普 遍現(xiàn)象 為了進一步降低生產成本 科研人員會在探索新型培養(yǎng)料時 選擇當?shù)禺a量比較豐 富的基質 從而節(jié)約資源 保證各項資源能夠合理利用 食用菌相關科研人員應抓住機遇 加快科研 成果的創(chuàng)新和轉化 加快食用菌企業(yè)生產模式的轉型升級 使單純從事食用菌生產 的企業(yè)能夠同時參與到菌糠的再加工利用中 形成食用菌全產業(yè)鏈的綠色環(huán)保發(fā)展模式 政 府政策的引導和社會資本的注入將會為我國菌糠綜合利用提供光明的未來 同時為我國食用 菌產業(yè)能夠健康 綠色 快速 地 發(fā)展奠定深厚的基礎 因此 在未來的發(fā)展過程中 會有更 多的學者和專家投入到食用菌的研究當中 提高食用菌的產量 95 REFERENCES 1 China Financial Information Network Edible fungus industry has become the fifth largest planting industry in China EB OL 2016 01 25 in Chinese 中國金融信息網(wǎng) 食用菌產業(yè)成我國第五大種植產業(yè) EB OL 2016 01 25 2 Song B Fu YP Li D et al Advances in the mutation breeding of edible and medicinal fungi J Microbiology China 2017 44 9 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