桑枝栽培優稀真菌技術的研究現狀與趨勢*

何志強，肖更生，鄒宇曉，劉 軍，高云超，符金華

(1．廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所，廣東省農產品加工重點實驗室，廣東 廣州 510610;2．江西農業大學生物科學與工程學院，江西 南昌 330045)

桑枝為桑科植物桑 (Morus alba L．)的枝條，它占桑園干物質量的64%，是蠶桑資源中生物量占有比例最高的物質。桑枝為我國傳統的中藥材，主要用于治療關節腫痛、手足麻木、風濕痹痛、癱瘓等多種疾病［1］。

近年來，圍繞桑枝資源的高值化加工利用技術，研究人員陸續在食菌栽培、造紙、生物質能源轉化等方面開展了研究，已取得不錯進展。其中尤以桑枝栽培優稀真菌的技術研究最為廣范，產業化規模應用也最大。通過微生物對桑枝纖維素和木質素的高效轉化利用，在實現菌體營養生長和生殖生長的同時，且能促進桑枝中部分藥用活性成分由桑枝向菌體遷移和富集，所獲菌類產品與其它普通基料栽培的菌類產品相比，其營養及藥用價值均得到提升，同時環境問題得到很好的改善。對近年來桑枝栽培優稀真菌菌涉及的品種、生產技術及成分研究方面取得的國內外進展進行綜述。

1 桑枝是一種藥用價值較高的木質纖維原料

桑枝含粗蛋白5.44%、灰分1.57%、冷水可溶性固形物5.12%、熱水可溶性固形物6.46%、纖維素51.88%、木質素18.81%、半纖維23.02%，而礦物質元素鉀、鈣、磷、鐵、鎂、硫等含量豐富，營養構成合理，能滿足多種優稀食(藥)用真菌的生長需求［2］。

桑枝為中國藥典一部正式收錄的中藥材，富含黃酮類、生物堿、多糖和香豆精類化合物，還含有氨基酸、有機酸、揮發油、多種維生素和一些鞣質、游離的蔗糖、葡萄糖、木糖、麥芽糖、水蘇糖、果糖、阿拉伯糖、琥珀酸、腺嘌呤等［3］。目前特征成分研究較多的主要是黃酮類和生物堿。

桑黃酮是指桑枝中富含的黃酮類活性成分。桑枝黃酮類小分子化合物具有強抗氧化性，不僅可清除體內氧自由基，還能清除酶類所不能清除的羥自由基和脂類有機自由基。黃酮類化合物所含的酚羥基能與自由基反應形成穩定的半醌式自由基結構，從而起到抗氧化的作用，其含量與抗氧化作用效果呈顯著正相關［4］。黃酮類化合物還具有抗菌、抗炎作用，體外實驗發現某些黃酮類化合物有抗微生物作用，對細菌、真菌等均有不同程度的抑制作用。另外，桑黃酮的降血糖［5］和降血脂［6］作用也通過動物實驗得到了驗證。

1－脫氧野尻霉素 (1－Deoxynojirimycin，簡稱DNJ)是桑科植物中特有的一種生物堿活性物質。Yoshiaki等［7］首次從桑枝和桑白皮中分離得到了DNJ，科研人員已經對DNJ的生物學和藥理學特性進行了深入研究，該化合物是一種葡萄糖的結構類似物，是一種哌啶生物堿，其化學名稱為3，4，5－三羥基－2－羥甲基四氫吡啶，分子式為C6H13NO4。研究證明這種成分具有高效競爭性抑制α－葡萄糖苷酶的藥理活性，可用于治療糖尿病、肥胖癥和病毒感染等疾病［8］。

2 桑枝在優稀真菌栽培中的應用

我國桑園面積廣，每年積累的桑枝資源十分豐富，利用其栽培食用菌有諸多優勢。首先桑枝營養成分高，完全能滿足各種食用菌的種植栽培需求，其次桑枝條很少噴灑農藥，利用其栽培食用菌綠色環保，而且桑枝栽培食用菌后的菌糠仍可作為有機肥進一步循環利用。近年來，我國養蠶地區利用桑枝栽培已在多種優稀真菌上取得良好進展。

2.1 桑枝栽培香菇

江蘇省睢寧縣通過研究桑枝栽培香菇的配方及栽培模式，總結出栽培適宜配方為桑枝屑78%、麥麩20%、石灰1%、蔗糖1%，另加營養素2袋、克氯素1袋，材料水之比是1∶1，pH值在滅菌前為6～6.5。成林桑園通過剪梢、夏伐，每畝產桑枝條600 kg，可制菌袋300個，生產食用菌600 kg。而每千克鮮菇可賣4元～5元，每畝桑園產值達2 500多元［9］。

2.2 桑枝栽培黑木耳

黑木耳素有山珍、素中之葷的美稱。桑枝韌皮部發達，富含纖維素，營養豐富，符合黑木耳生長發育中對營養的需求。浙江省嘉興市秀洲區通過實踐證明，用桑枝屑栽培黑木耳，吃料快、污染低，子實體提前發生且厚實，具有優質高產的特點，是生產黑木耳的上等原料。配方組成包括桑枝屑70%～80%、麥麩13%～18%、棉籽殼5%～10%、木耳專用料2%。利用桑枝屑袋料栽培黑木耳，袋料55 cm×15 cm的總成本為2.5元/袋～2.6元/袋，平均采干木耳55 g/袋，每公頃收益近15萬元。采收后的菌棒可作蔬菜等生產肥料，形成了以“桑枝條 (廢棄物)—黑木耳 (廢菌棒)—晚稻、廢菌棒—蔬菜”循環式生態高效的生產模式［10］。

利用桑枝栽培香菇和木耳的生產技術日益成熟，得到產品的產量和質量都比較穩定。據有關專家測定，桑枝不含有對食用菌生長發育有害的油脂、松脂、精油、苦味、臭味及其它異味，而富含生長需要的營養成分，因此產出的香菇和木耳口感好，質量上乘，且出菇快、產量高，有其它培養料不可比擬的優越性［11］。

2.3 桑枝栽培杏鮑菇

杏鮑菇，又名刺芹側耳，是近年來栽培成功的集食用、藥用、食療于一體的珍稀食用菌新品種。方國平［12］從生物學特性、栽培季節、菌袋制作、發菌管理、出菇管理、采收加工、采后管理、病蟲害防治及鮮菇的保藏方面闡述了桑枝屑栽培杏鮑菇技術，他采用的配方是棉籽殼40%、桑枝屑38%、麥麩20%、碳酸鈣1.15%、石灰粉0.15%，得到產品的生物轉化率為50%～80%，可采2潮～3潮菇。

2.4 桑枝栽培猴頭菇

猴頭菇屬于木腐菌，營養價值高，特別是藥用價值，對消化系統疾病，如胃炎、胃潰瘍、十二指潰瘍等癥有較好療效。盧玉文等［13］做了利用桑枝栽培猴頭菇技術研究試驗，探索利用桑枝栽培猴頭菇的關鍵技術，分別做了在桑枝培養基上栽培的猴頭菇品種篩選和猴頭菇的桑枝培養基優化實驗，找到了1種猴頭菇H－4，其適合在桑枝培養基上生長，且菌絲生長快，出菇快，對環境適應性強，產量高，子實體經濟性狀好，用它在優化后的35%桑枝培養基上，猴頭菇菌絲粗壯、濃密、潔白，生長速度達到4.26 mm·d－1，污染率低至3.8%，現蕾出菇快，生物轉化率為108.4%，后期失水少，出菇后勁足。

2.5 桑枝栽培金針菇

金針菇隸屬于傘菌目、白蘑科、小火焰菌屬，其味道鮮美，營養豐富，是我國最早栽培的食用菌之一［14］。2005年我國金針菇的鮮菇產量已達到100萬t以上［15］。傳統上用于栽培金針菇的主要原料是棉籽皮，但隨著食用菌生產的迅速發展，棉籽皮的資源量已很難滿足食用菌生產的需要，其價格也日益上漲，導致金針菇的生產成本不斷增加。開發利用桑枝為主料的栽培基質，是解決金針菇成本日益增加及桑枝污染環境的重要手段之一。陳今朝等［16］開展了桑枝屑栽培金針菇的研究，確定了以桑枝屑34%、棉籽皮40%、麥麩20%、玉米粉5%和石膏1%的最優栽培方案，生物學效率可達108.92%，不僅菌絲生長速度快，而且金針菇的生產成本更低，大幅度提高了金針菇的經濟效益，投入產出比達1∶5.6。

2.6 桑枝栽培桑黃

桑黃屬擔子菌亞門、多孔菌科、木層孔菌屬，又稱桑臣、桑耳、胡孫眼、鮑氏層孔菌、針裂蹄 (裂蹄)，是一種珍貴的藥用真菌，有“森林黃金”之美稱。據藥性論記載，桑黃味微苦，性寒，在我國傳統中藥中用于治療痢疾、盜汗、血崩、血淋、臍腹澀痛、脫肛瀉血、帶下、閉經［17］。呂美坤等［18］報道了一種利用桑枝條栽培桑黃的技術，通過使用配方桑樹鋸末32%、棉籽殼50%、麥麩15%、硫酸鎂1%、石膏2%，每100千克栽培料加JTD802生長素50 mg，得到較快的發菌速率，通過計算每袋桑黃可以創收3.6元，以畝產桑枝380 kg計，可以栽培出304袋，每畝桑園增收1 840元，還減少污染，間接經濟價值還遠不如此。

2.7 桑枝栽培靈芝

靈芝為藥、食兩用真菌，又稱木靈芝、菌靈芝、靈芝草，素有“仙草”、“瑞草”、“還魂草”之美譽，是我國傳統名貴中藥，具有抗腫瘤、降低血液中膽固醇含量、抗炎等多種藥理活性，其中多糖和三萜類化合物為主要藥效成分，自然野生的靈芝非常稀少，開展人工栽培是獲取靈芝子實體的主要手段。而桑枝作為主要培養基料栽培靈芝是近幾年研究靈芝和蠶桑技術的熱點。高云超等［19］利用桑枝生產靈芝技術獲得巨大成功，所用培養基配方是桑枝粉77%、細米糠或麥麩20%、過磷酸鈣1%、白糖1%、石膏1%，栽培出靈芝，菌絲長勢旺，出菇性能好，生物轉化率高。李娜等［20］研究結果表明，桑枝栽培靈芝的靈芝多糖比雜木或椴木栽培靈芝高30%以上，而且面市后，價格要比一般靈芝高50%以上。利用桑枝栽培靈芝，不但可變廢為寶、增加蠶桑產業的附加值，而且還可以取得良好的社會效益和生態效益。因此，利用桑枝栽培靈芝技術有望在我國蠶桑發達地區普及并推廣應用。

3 桑枝栽培優稀食 (藥)用真菌產業化現狀

我國是世界蠶絲業的發源地，在長期的發展過程中，我國蠶桑業已形成完善了栽桑、養蠶、繅絲和絲綢四大蠶桑支柱產業。目前，全國桑園面積已超過8×103km2，桑樹除采葉養蠶外，其枝、根、果實和桑葉均具有很高的經濟和藥用價值，特別是桑枝，平均每公頃成林桑園年產桑枝18.0 t～22.5 t，全國年產桑枝可達1 440萬t～1 800萬t，為蠶桑生產過程中最為豐富的副產物資源，換而言之為藥 (食)用菌提供了豐富的原料來源。開發桑枝栽培藥 (食)用菌技術，一是為藥 (食)用菌產業發展提供了新的材料來源;二是解決了蠶區廢棄物轉化問題;三是充分利用在冬季和夏季農閑時節的勞動力、蠶房及養蠶廢棄物進行再生產［21］。用廢棄的桑枝來栽培藥 (食)用菌無疑是一種兼顧保護環境和創收的重要手段，各地都在大力推廣桑枝栽培技術。比如種桑大省廣西近年來就重在攻關研究及在一些企業的生產實踐，創新探索出一套利用桑枝為主要原料栽培特色名優食用菌的新技術，同時研究制造新型粉碎切屑機，突破了桑枝條粉碎困難的問題，研制出了桑枝屑栽培食用菌的新配方，并成功試種出云耳、榆黃蘑、香菇等品種。

雖然利用桑枝栽培優稀食用菌技術已經日臻成熟，但是該技術在生產推廣的過程中仍存在諸多問題，主要表現在桑枝栽培菌還比較單一化，適合桑枝栽培的真菌品種偏少，除少數幾個品種外均表現出產量和質量不太穩定的問題。此外，與棉籽殼、雜木屑等基質相比，桑枝藥 (食)用菌的種植面積偏小，技術還不夠成熟。

4 展望

目前優稀真菌的栽培方式越來越多，種類也越來越多元化。但是桑枝屬于特殊的栽培基料，本身含有較高的營養和藥用成分，栽培出來的藥用真菌自然有其優勢。在優化藥用真菌的培養基時不應該一味地去追求高產，應該以藥物活性成分來做選取標準。

4.1 栽培方式上可以更加靈活多樣

食 (藥)用菌固態發酵存在著一些缺陷，比如代謝熱難以移除，菌體易生長不良;各項參數檢測不方便，難以控制條件，實驗再現性差;固態培養基混合難以保證營養物的分布均勻等，而最主要的是自動化生產不夠，限制了固態發酵的發展。所以改進原有的發酵方式，或建立更加科學的發酵模型，發明適合固態發酵的大型生物反應器，改善各項參數的檢測方法能極大地推動桑枝真菌的良性發展。

4.2 栽培原料上可以搭配、復合其他營養成分

大部分食 (藥)用菌在純木屑上生長不良，需要在栽培的時候適當添加碳源、氮源來幫助它合成一些利用木質素、纖維素等原料的酶和一些中間代謝產物。比如向木屑中添加適量玉米粉就能夠顯著提高靈芝產量［22］，這可能是由于玉米粉含氮量較高和營養豐富的原因。因此，桑枝配料中可搭配、復合一定比例的其他營養成分，很可能極大提高真菌的生長速率，獲得意想不到的效果。

4.3 生態學效應上更注重循環利用

藥用菌如靈芝作為木腐菌，可以篩選一些高效生物轉化率的真菌來幫助分解纖維素，或者可以利用真菌和細菌一起產生的共生效應來加速降解桑枝中的纖維素、木質素等，還可以追蹤桑枝的降解過程，發現一些可以利用的中間代謝產物，既取得了效益，還幫助了自然界的物質循環。另外，桑枝栽培后剩下的菌糠下腳料營養依然十分豐富，丟棄污染環境，可作為有機肥料或花卉栽培基質循環利用。

4.4 活性成分形成機制上加強機理性研究

部分真菌能富集一些培養基里面的活性成分 (比如靈芝能富集DNJ［23］)，可以通過篩選一些優勢真菌來富集桑黃酮等其他的活性成分，使獲得藥用菌的藥用價值更高。但是如剛才所說的DNJ是如何出現在靈芝中的，到底是靈芝通過其自身機制，利用桑枝里面的一些成分合成的，還是直接從桑枝中富集過來的，有待研究者去進一步探究其形成機理。

4.5 新型未知營養成分的研究更加全面

藥用菌的活性成分極其復雜，要運用新的提取手段和檢測手段，開發新的具有可利用價值的活性成分。加強活性成分的研究還可以從各種活性成分的組合搭配入手，提取、純化后很可能藥用價值會極大地提高。既然DNJ的富集已在桑枝栽培靈芝中得到證實，那其他特征活性成分也會被揭示。因此，如何在增加藥用菌產量的基礎上提高其特征活性成分含量是今后蠶桑和食用菌工作者努力的方向。

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