微量元素鉻對(duì)猴頭菇生長與品質(zhì)的影響

段 丹 謝麗源 陳紹軍 林 川 鄧小東 張 宇

（1四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川內(nèi)江641000；2四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，四川成都610066）

猴頭菇（Hericiumerinaceus）隸屬于真菌界（Fungi），擔(dān)子菌門（Basidiomycota），傘菌綱（Agaricomycetes），紅菇目（Russulales），猴菇科（Hericiaceae），猴菇屬（Hericium）[1，2]，是著名的食藥兩用菌[3]，其子實(shí)體肉嫩味香，性平味甘，助消化，利五臟，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)治消化不良，胃潰瘍，十二指腸潰瘍、食道癌、胃癌等消化系統(tǒng)疾病[4，5]。猴頭菇富含多糖體、多肽等酞胺物質(zhì)，具有增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬功能，促進(jìn)溶血素的形成，抗白細(xì)胞下降，降血糖、抗凝血、抗血栓、抗衰老和抗突變等作用[6-8]。微量元素是人和動(dòng)物不可缺少的營養(yǎng)素，也是強(qiáng)化食品的重要組成部分，對(duì)提高人體免疫機(jī)能、預(yù)防疾病有重要作用。部分食用菌對(duì)微量元素具有較強(qiáng)的富集和轉(zhuǎn)化作用，能夠?qū)⑽⒘吭貜臒o機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為有機(jī)態(tài)。因此，在食用菌栽培過程中適當(dāng)加入微量元素，不僅可以提高食用菌的產(chǎn)量和品質(zhì)，而且還能很好地解決缺素問題[9]。鉻是人們密切關(guān)注的微量元素之一，在體內(nèi)的含量隨著年齡的增長而逐漸減少，其需要量雖少，卻是重要的血糖調(diào)節(jié)劑，補(bǔ)鉻能改善糖尿病人的糖耐量、降低高血糖，另外補(bǔ)鉻也可促進(jìn)人體發(fā)育、增強(qiáng)體質(zhì)和預(yù)防近視[10-12]。目前，在食用菌液體培養(yǎng)中添加微量元素的報(bào)道較多，但在固體栽培過程中加入微量元素的研究卻較少[13，14]。筆者通過培養(yǎng)料添加不同質(zhì)量濃度氯化鉻溶液栽培猴頭菇試驗(yàn)，探討鉻元素對(duì)猴頭菇子實(shí)體的產(chǎn)量、多糖含量、菌刺長度及其容重的影響，以期初步明確鉻元素對(duì)猴頭菇生長和品質(zhì)的影響，為鉻在猴頭菇栽培中應(yīng)用提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 菌株供試猴頭菇（Herinaceus erinaceus）菌株由四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院微生物室提供，編號(hào)為H42。

1.2 主要試劑及儀器葡萄糖、95%乙醇、甲醇、苯酚、濃硫酸、無水乙醇、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、維生素等均為分析純，成都長征生物試劑公司生產(chǎn)。

UV1240紫外分光光度計(jì)（日本島津儀器公司）；GLI66-Ⅱ高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；JY92-ⅡDN超聲細(xì)胞破碎儀（寧波新芝生物科技有限公司）；HH.S11-6-恒溫水浴鍋（北京長安科學(xué)儀器廠）；ALC-Z10.3電子天平（北京賽多利斯天平有限公司）；R-201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（鞏義市英峪高科技儀器廠）；SHB-Ⅲ循環(huán)水多用真空泵（鄭州長城科工貿(mào)有限公司）。

1.3 培養(yǎng)基母種培養(yǎng)基（g/L）：馬鈴薯200，葡萄糖20，瓊脂20，磷酸二氫鉀1，硫酸鎂0.5，維生素B1 0.01，pH自然。

原種、栽培種培養(yǎng)料（%）：棉子殼75，麩皮13，木屑10，蔗糖1，石膏1。培養(yǎng)料含水量65%。

供試培養(yǎng)料：栽培種培養(yǎng)料中分別添加1 mg/L、10 mg/L、100 mg/L、500 mg/L和1000 mg/L CrCl3。

1.4 栽培方法采用13 cm×52 cm×0.005 cm的聚丙烯塑料袋，每袋裝濕料（650±50）g，121℃高壓滅菌120 min，冷卻后接種。料袋打孔接種，單面打3穴，直徑1.5 cm，深2 cm，接種穴用菌種封滿，后貼膠布[15]。在溫度23～26℃、相對(duì)濕度60%～70%，CO2自然，黑暗培養(yǎng)房中培養(yǎng)，待培養(yǎng)料發(fā)滿菌后去掉接種穴處的膠布，移至出菇房出菇。出菇房的溫度控制在16～17℃，相對(duì)濕度在90%以上，CO2控制在1500 mg/L以下。每個(gè)處理30個(gè)重復(fù)。

1.5 產(chǎn)量及生物學(xué)效率測定子實(shí)體九成熟時(shí)采收即子實(shí)體大小基本長足，堅(jiān)實(shí)，潔白圓正，手壓松軟有彈性，菇球芯內(nèi)有微孔，外觀子實(shí)體多刺，孢子將要開始散發(fā)。記錄每袋子實(shí)體產(chǎn)量（一潮菇和二潮菇總和）并計(jì)算生物學(xué)效率[16]。

1.6 子實(shí)體多糖含量測定將不同處理的猴頭菇子實(shí)體置于58℃烘箱烘干后，用粉碎機(jī)粉碎，得到子實(shí)體粉末。參考蔣俊等[18]的研究，采用水提醇沉法提取猴頭菇多糖，采用苯酚-硫酸法測定多糖含量。并以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為（Y=0.0089X+0.0032，R2=0.9983）。

1.7 子實(shí)體菌刺及質(zhì)量指標(biāo)測定采收子實(shí)體后，用游標(biāo)卡尺測菌刺長度（cm）、子實(shí)體直徑和厚度，用電子天平測子實(shí)體單菇質(zhì)量（g），計(jì)算其容重[17]。每個(gè)處理取10個(gè)子實(shí)體測定，計(jì)平均值。

1.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，數(shù)據(jù)為3次以上重復(fù)試驗(yàn)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差（±SE），使用SPSS 17.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，利用鄧肯多重比較法（Duncan）對(duì)數(shù)據(jù)間進(jìn)行差異顯著性分析。P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體產(chǎn)量的影響各處理所得前二潮菇的平均產(chǎn)量及生物學(xué)效率見表1。

表1 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體產(chǎn)量的影響

從表1可以看出：在猴頭菇栽培料中添加不同質(zhì)量濃度的CrCl3溶液對(duì)子實(shí)體產(chǎn)量均有促進(jìn)作用。對(duì)子實(shí)體產(chǎn)量進(jìn)行差異顯著性分析，不同處理組子實(shí)體產(chǎn)量從高到低的排序依次為：500 mg/L＞100 mg/L＞10 mg/L＞1000 mg/L＞10 mg/L＞CK，且均與對(duì)照達(dá)顯著差異，其中以500 mg/L和100 mg/L增產(chǎn)最高，極顯著高于其他處理組（P＜0.01），分別比對(duì)照增產(chǎn)14.8%和11.3%。10 mg/L和1000 mg/L增產(chǎn)較高，相互間沒有達(dá)到顯著差異（P＞0.05），分別比對(duì)照增產(chǎn)7.1%和5.2%。因此，向猴頭菇栽培基質(zhì)中添加適量的CrCl3溶液，可提高猴頭菇子實(shí)體的產(chǎn)量。

采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，可得猴頭菇子實(shí)體產(chǎn)量與CrCl3溶液質(zhì)量濃度的回歸方程：Y=8E-07X3-0.0015X2+0.6799X+340.86，R2=0.8598。

表2 回歸方程方差分析

由表 2 可以得出：F回歸=36.783＞F0.01（5，12）=3.11，表明該方程達(dá)到極顯著水平，R2=0.8598，說明模型與實(shí)測值擬合較好。

經(jīng)計(jì)算得：當(dāng)X=297.38 mg/L時(shí)，Ymax=431.44（g）即：在栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液的質(zhì)量濃度為297.38 mg/L時(shí)，猴頭菇子實(shí)體產(chǎn)量最高。子實(shí)體產(chǎn)量隨鉻濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，與楊鳳苓[19]研究Cr3+對(duì)姬菇生物量影響的結(jié)果一致。分析原因可能是因?yàn)镃r3+濃度過高時(shí)，由于鉻元素的毒性明顯抑制了菌絲的生長和代謝，鉻在菌絲體內(nèi)的代謝作用也受到了抑制，此時(shí)菌絲對(duì)無機(jī)鉻生物轉(zhuǎn)化作用幾乎停止，使進(jìn)入胞內(nèi)的鉻主要以無機(jī)態(tài)存在。

2.2 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體多糖含量的影響不同處理所提取多糖的含量見表3。

表3 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體多糖含量的影響

從表3可以看出：在猴頭菇栽培料中添加不同質(zhì)量濃度的CrCl3溶液對(duì)猴頭菇子實(shí)體多糖含量均有促進(jìn)作用。對(duì)多糖含量進(jìn)行差異顯著性分析，不同處理組的多糖含量從高到低的排序依次為：500 mg/L＞100 mg/L＞1000 mg/L＞10 mg/L＞1 mg/L＞CK，且除了1 mg/L處理外，均與對(duì)照達(dá)顯著差異，其中以500 mg/L處理多糖含量最高，極顯著高于其他處理組（P＜0.01），與對(duì)照組相比高出1.44%。10 mg/L、100 mg/L和1000 mg/L多糖含量較高，相互間沒有達(dá)到顯著差異（P＞0.05），與對(duì)照組相比分別高出0.36%、0.46%和0.42%。由此可知，在猴頭菇栽培基質(zhì)中添加適量的CrCl3溶液，可提高子實(shí)體多糖的含量。

圖1 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體菌刺長度的影響

圖2 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體容重的影響

采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，可得猴頭菇子實(shí)體多糖含量與CrCl3溶液濃度的回歸方程：

表4 回歸方程方差分析

由表 4 可以得出：F回歸=64.404＞F0.01（5，12）=3.11，表明該方程達(dá)到極顯著水平，R2=0.9512，說明模型與實(shí)測值擬合較好。

經(jīng)計(jì)算得：當(dāng)X=520 mg/L時(shí)，Y=4.6532（%），即在栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液濃度為520 mg/L時(shí)，猴頭菇子實(shí)體多糖含量最高。子實(shí)體多糖含量隨鉻濃度增加呈先上升后下降趨勢(shì)，與楊鳳苓研究微量元素鉻對(duì)胞外多糖合成影響的結(jié)果一致。分析原因可能是，鉻可通過激活菌絲胞外酶的活性，增強(qiáng)生長代謝強(qiáng)度，從而提高多糖的含量。

2.3 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體菌刺長度的影響不同處理對(duì)子實(shí)體菌刺長度的影響如圖1。

由圖1可以看出：隨著CrCl3溶液處理培養(yǎng)料濃度的增加，猴頭菇子實(shí)體菌刺長度呈下降趨勢(shì)。在0mg/L猴頭菇子實(shí)體菌刺最長，為21.17 cm；1000 mg/L菌刺最短，為14.99 cm。其中1 mg/L、10 mg/L與對(duì)照組無顯著差異，分別為20.81 cm、20.36 cm；100 mg/L、500 mg/L與對(duì)照達(dá)極顯著差異，分別為19.24 cm、17.73 cm。因此，向猴頭菇栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液，會(huì)抑制猴頭菇子實(shí)體菌刺的生長。

采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，可得猴頭菇子實(shí)體菌刺長度與CrCl3溶液濃度的回歸方程：Y=2E-06X2-0.0071X+20.638，R2=0.9665。

表5 回歸方程方差分析

由表5可以得出：F回歸=15.379＞F0.01（5，54）=3.41，表明該方程達(dá)到極顯著水平，R2=0.9665，說明模型與實(shí)測值擬合較好。

經(jīng)計(jì)算得：當(dāng)X=0 mg/L時(shí)，Ymax=21.169（cm）即：在栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液的濃度為0 mg/L時(shí)，猴頭菇菌刺最長。

2.4 不同處理對(duì)猴頭菇子實(shí)體容重的影響CrCl3溶液對(duì)子實(shí)體容重的影響如圖2。

由圖2可以看出：猴頭菇子實(shí)體容重呈拋物線趨勢(shì)。在0～500 mg/L猴頭菇子實(shí)體容重出現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，當(dāng)超過500 mg/L呈下降趨勢(shì)，其中采用500 mg/L CrCl3溶液處理的猴頭菇子實(shí)體容重0.35 g/cm3，均與對(duì)照達(dá)極顯著差異。因此，向猴頭菇栽培基質(zhì)中添加適宜CrCl3溶液，可增加猴頭菇子實(shí)體的容重。

采用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，可得猴頭菇子實(shí)體容重與CrCl3溶液質(zhì)量濃度的回歸方程：Y=-2E-07X2+0.0002X+0.3206，R2=0.9477。

由表6可以得出：F回歸=2.438＜F0.01（5，54）=3.41，表明該方程達(dá)到極顯著水平，但R2=0.9477，說明模型與實(shí)測值擬合較好。

經(jīng)計(jì)算得：當(dāng)X=500 mg/L時(shí)，Ymax=0.35 g/cm3即：栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液的質(zhì)量濃度為500 mg/L時(shí)，所采收猴頭菇子實(shí)體容重最大。

3 小結(jié)與討論

表6 回歸方程方差分析

采用不同質(zhì)量濃度的三氯化鉻溶液對(duì)猴頭菇栽培料進(jìn)行處理，以探索其對(duì)猴頭菇子實(shí)體的產(chǎn)量、多糖含量、子實(shí)體形態(tài)等指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在猴頭菇栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液，能夠提高子實(shí)體的產(chǎn)量、多糖含量和子實(shí)體容重，其中產(chǎn)量以297 mg/L、多糖以520 mg/L、容重以500 mg/L促進(jìn)效果最明顯。另外，在栽培基質(zhì)中添加CrCl3溶液對(duì)子實(shí)體菌刺生長起抑制作用，但其抑制作用不大，對(duì)子實(shí)體形態(tài)影響不明顯。

微量元素鉻作為人體必需的微量元素，具有影響糖類、脂類代謝的功能，并對(duì)機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶，以及心血管系統(tǒng)功能都有重要作用[20]。試驗(yàn)就微量元素鉻對(duì)猴頭菇子實(shí)體產(chǎn)量、多糖含量、菌刺長度及其子實(shí)體容重等指標(biāo)的影響進(jìn)行了初步的研究。今后仍需要進(jìn)一步測定試驗(yàn)中猴頭菇子實(shí)體的富鉻量，考慮其富鉻量是否符合我國對(duì)人體食用鉻的限量標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)：≤0.3～2.0 mg/kg），避免造成人體重金屬中毒。也要考慮微量元素與其他大量元素之間的相互作用，揚(yáng)長避短，發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)，避免單一微量元素造成的危害，防止微量元素間的抵抗作用。另外，試驗(yàn)所得的結(jié)果是否適用于猴頭菇以外的其他食用菌類還需要進(jìn)一步研究和探索。