不同栽培基料對竹蓀農藝性狀和主要營養成分的影響

童 龍，李紅艷，劉小明，李 彬，陳麗潔，陳桂蘭，曾小英，耿養會

(重慶市林業科學研究院，重慶 400036)

我國竹林經營中的過度集約經營措施(頻繁林地墾復、大量施用農藥和化肥等)，已經導致竹林生態系統脆弱、土壤退化、竹林產品產量與質量下降，以及竹林可持續經營能力嚴重下降。而隨著社會經濟水平的不斷提升，勞動力成本與生產材料價格不斷上漲，傳統集約經營方式已不再適合新形勢下的竹林經營。竹林經營目標正從單一追求竹材、竹筍等竹林產品逐步轉向多元化竹林產品的產出[1]。竹蓀(DictyophoraindusiataFisch)又名竹笙、竹參和面紗菌等，是一種較為名貴的鬼筆科竹蓀屬大型食用菌[2]。竹蓀的營養價值較高，除富含蛋白質、多種氨基酸、維生素和微量元素等，還含有豐富的多糖和多酚類生物活性物質，且有較強抗癌保健功能，使其具有很好的市場開發前景[3-4]。竹蓀的生產途徑有野生資源的利用和人工栽培兩種，常用人工栽培模式主要有箱式栽培、坑式栽培、床式栽培、畦式栽培、袋式栽培以及竹林下栽培等[5-7]。竹林下套種竹蓀可以充分利用竹林郁閉條件，在促進生產的同時又增加竹林經營效益，改善土壤理化性質，提高土壤酶活性，改變土壤微生物區系結構，促進竹林生長[8]。

竹蓀栽培的常用原料大多為竹屑和木屑，竹屑含有豐富的木聚糖、木質素和纖維素等，木屑中也含有豐富的礦質成分[9]。桑枝是蠶桑生產中數量最大的副產品，桑枝中富含食用菌生長需要的營養成分，含粗蛋白5.44%，纖維素51.88%，木質素18.18%，半纖維素23.02%，灰分1.57%，其中的纖維素及半纖維素含量占75%左右，因此用桑枝作為基料栽培的食用菌口感好、質量上乘、出菇快且產量高[10]。菌糟是栽培食藥菌后剩余的下腳料，含有較多的纖維素、半纖維素和木質素，還含有豐富的菌絲殘體蛋白、氨基酸、礦物質以及菌絲體的次生代謝產物等，具有再利用的潛力[11]。合理地開發利用食用菌菌糟不僅可以變廢為寶，緩解食用菌生產與林木資源的矛盾，實現菌糟再利用，還可以減少環境污染，具有良好的生態效應和經濟效益[12]。因此，以不同配比竹屑、桑枝屑和菌糟等為栽培基料，從農藝性狀、營養價值、氨基酸含量等方面分析對比不同栽培基料下竹蓀的品質，旨在為竹蓀栽培的推廣利用及高品質竹蓀的生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣地概況及供試材料

試驗基地為重慶市榮昌區嵐峰林場(105°33.312′E， 29°17.031′N)，海拔480 m，土壤為山地黃壤，年均降水1 099 mm，年均氣溫17.8 ℃，年總積溫6 482 ℃，無霜期327 d以上，月極端最高氣溫39.9 ℃(1972年)，月極溫最低氣溫-3.4 ℃(1975年)，年均日照1 282 h，年降雨量1 111.8 mm。該試驗地土壤基本理化性質為：pH 5.8，有機質38.63 g/kg，有機碳23.23 g/kg，全氮1.897 g/kg，全磷0.378 g/kg，全鉀13.73 g/kg，堿解氮182.0 mg/kg，有效磷3.917 mg/kg，速效鉀106.5 mg/kg。栽培模式為1、2、3、4年生竹林之比為3∶3∶3∶1，竹林平均胸徑7.9 cm，平均立竹密度3 780株/hm2。

供試菌種為興農D89長裙竹蓀，由福建省永安市西南真菌研究所提供。栽培竹蓀基料中的竹屑購于重慶理文造紙有限公司；桑枝屑是利用三峽庫區桑園廢棄桑枝粉碎后過50 mm篩所得，菌糟是重慶弘凡生態農業有限公司種植黑木耳后所留下的菌包，菌包配方(原料及配比)為：桑枝屑85%、麩皮10%、蠶糞3%、石膏粉或碳酸鈣1%、糖1%。菌包使用前進行漚堆、發酵、消毒殺菌等處理。

1.2 試驗設計

試驗設計3種配方栽培基料，分別為：100%竹屑(CK)、70%竹屑+30%桑枝屑(T1)、70%竹屑+30%菌糟(T2)。栽培基料處理、竹蓀種植與管理參照文獻[13]方法進行。在竹林內設置面積為20 m×20 m的樣方，3組不同配方栽培基料分別用于不同樣方種植竹蓀，栽培基料鋪放前要加充足水(加水量以手抓緊略有水滲出為準,含水率60%～70%)，分層鋪放：先在洼床上堆放一層18 cm厚的栽培基料；然后以梅花型間隔6～7 cm塊狀點播一層竹蓀菌種，撒少量玉米粉；再放一層12 cm厚的栽培基料，略壓實，覆土堆成龜背狀，鋪放栽培基料(干質量)15 kg/m2，菌種0.5 kg/m2。每組處理設置3次重復。

1.3 測定方法

竹蓀粗蛋白測定參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》，粗纖維測定參照GB/T 5009.10—1985《食品中粗纖維的測定》，粗脂肪測定參照GB 5009.6—2016《食品中粗脂肪的測定方法》，灰分測定參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定》，總糖測定參照GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測定》，粗多糖測定參照NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的測定》，多酚測定參照T/AHFIA 005—2018《植物提取物及其制品中總多酚含量的測定》，礦質元素測定參照GB 5009.268—2016《食品中多元素的測定》，氨基酸含量測定參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。

1.4 數據處理

試驗數據在 Excel 2003 統計軟件中進行整理和做表，用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析和新復極差法(Duncan)多重比較，比較不同栽培基料下竹蓀各項指標的差異。試驗中所有數據均采用均值±標準差來表示。生物學效率指食用菌鮮質量與所用的培養料干質量之比，常用百分數表示。生物學效率=食用菌鮮質量(g)/培養料干質量(g)×100%。

2 結果與分析

2.1 不同栽培基料對竹蓀產量與栽培性狀的影響

不同栽培基料對竹蓀產量與栽培性狀的影響見表1。由表1可知，與CK相比，T1與T2處理的竹蓀在長度、菌柄質量、菌蓋質量、總質量和干質量指標方面均顯著增加，且T2處理的竹蓀在長度、菌柄質量、菌蓋質量、總質量、干質量指標方面比T1均有小幅提高，其中在長度、菌柄質量、干質量指標達到顯著水平(P<0.05)。T2處理的竹蓀長度、菌柄質量和總質量較CK分別增加了21.16%、19.89%和17.32%，且均達到顯著差異水平，較T1處理也有所增加但差異不顯著。3個處理的竹蓀含水量之間無顯著差異，但竹蓀產量與生物學效率均達到顯著水平(P<0.05)，以CK的竹蓀產量和生物學效率最低，T2的竹蓀產量和生物學效率最高，達到89.59 g/m2和24.74%，其生物學效率較CK和T1處理的竹蓀分別增加了62.66%和11.39%。由此可知，在竹蓀栽培基料中添加桑枝屑或菌糟以后，能夠有效改善竹蓀的農藝性狀，同時竹蓀的產量與生物學效率都有顯著增加。

表1 竹蓀的農藝性狀與產量

2.2 不同栽培基料對竹蓀營養成分含量的影響

竹蓀的次生代謝產物中，生物活性物質多酚、多糖是重要的組分，具有調節免疫力、抗腫瘤等多種作用[14-15]。本研究中竹蓀的營養物質與活性物質含量見表2。

表2 竹蓀的營養物質與活性物質質量分數

從表2可知，T1和T2處理的竹蓀粗蛋白、灰分、粗多糖和多酚含量均顯著高于CK，T1處理較CK分別增加了36.32%、38.16%、109.80%和31.19%，且均達到顯著差異水平(P<0.05)，T2處理較CK分別增加了29.46%、33.53%、111.80%和25.36%，也均達到顯著差異水平(P<0.05)，但T1和T2兩個處理之間無顯著差異。竹蓀粗纖維含量T2處理較CK和T1分別減少了34.48%和18.40%，差異均達到顯著水平(P<0.05)。3種基料栽培的竹蓀總糖含量之間均無顯著差異。可見，在竹蓀栽培基料中添加桑枝屑或菌糟，有利于竹蓀營養物質中粗多糖和多酚活性物質的積累。

2.3 不同栽培基料對竹蓀主要礦質元素和重金屬含量的影響

食用菌含有人體必需的常量元素K、Ca、Mg等和微量元素Fe、Cu、Mn、Zn等，均對人體有著重要的生理作用，但食用菌中也含有一定量對人體有害的微量元素，如Hg和As等[16]。總體來看，竹蓀主要礦質元素中K含量最高(表3)，Fe、Cu、Zn和Se含量之間因栽培基料不同出現顯著差異(P<0.05)。T1處理的竹蓀中Ca和Fe含量均達到最高，T2的竹蓀中Cu、Zn和Se含量均達到最高，CK的竹蓀中Fe、Cu和Zn含量均表現為最低。CK和T1處理的竹蓀中K和Mn含量之間無顯著差異，但均顯著高于T2，竹蓀中Mg含量在3個處理之間也無顯著差異。說明竹蓀栽培基料中添加桑枝屑能促進竹蓀Ca和Fe的積累，竹蓀栽培基料中添加菌糟栽培能促進竹蓀Cu、Zn和Se的積累。由此可知，竹蓀是很好的礦物質和微量元素來源。根據GB 7096—2003食用菌衛生標準，干食用菌中的As、Pb和Hg含量上限分別為1.0、2.0和0.2 mg/kg，不同基料栽培的竹蓀其Pb和Hg含量之間均無顯著差異，且均低于國家規定上限，T1和T2處理的竹蓀As含量均低于CK，且達到顯著水平(P<0.05)，但3個處理均低于國家規定上限。根據NY/T 749—2012《綠色食品：食用菌》標準，干食用菌中Cd的含量上限為1.0 mg/kg，3個處理的竹蓀Cd含量無顯著差異，但均高于國家規定上限，說明樣地竹蓀存在Cd含量超標的問題。

表3 竹蓀中主要礦質元素和重金屬含量

2.4 不同栽培基料對竹蓀氨基酸組分含量的影響

不同栽培基料對竹蓀氨基酸組分含量的影響見表4。從表4可以看出，3個處理的竹蓀均富含天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、丙氨酸和亮氨酸等。3個處理的竹蓀氨基酸組成基本一致，但各成分含量之間有一定差異。食用菌營養價值的優劣主要取決于所含必需氨基酸的種類、數量和比例，T1和T2處理的竹蓀氨基酸總量和必需氨基酸含量較CK均有所增加(T2處理氨基酸總量和必需氨基酸量比CK分別提高58.82%和64.97%，比T1處理則分別提高33.07%和38.20%)，且T2處理要優于T1處理。必需氨基酸占比與WTO/FAO提出的蛋白質參考模式E/T(約40%)相接近，E/N值與WTO/FAO提出的蛋白質參考模式E/T(約60%)相接近[17]。天冬氨酸和谷氨酸是食用菌的呈味氨基酸，也是食物重要的鮮味物質，T1處理和T2處理的竹蓀鮮味氨基酸含量均有所增加，其中T1處理較CK增加了19.07%，T2處理較CK增加了54.78%，且T2處理較T1處理也增加了29.99%，3個處理的鮮味氨基酸占比均高于20%，說明竹蓀的口感較為鮮美。

表4 竹蓀的氨基酸質量分數

2.5 不同栽培基料對竹蓀氨基酸種類占比的影響

將氨基酸按其呈味特性進行分類[18-19]可知：甜味氨基酸包括Ser、Ala、Thr、Gly和Phe，苦味氨基酸包括Ile、Leu、Tyr、Phe和Lys，鮮味氨基酸包括Asp和Glu，芳香氨基酸包括Tyr和Phe，嬰兒氨基酸包括Ser、Gly、Ala、His、Arg和Pro。呈甜、鮮味的氨基酸同其他呈味物質共同構成復雜的味感，呈味氨基酸在食用菌中含量相對較高，這是食用菌味道鮮美的主要原因[20]。從3種處理下竹蓀氨基酸種類占比(圖1)可以看出，3種基料栽培的竹蓀鮮味和嬰兒氨基酸占比之間均無顯著差異。CK和T2的竹蓀甜味氨基酸占比之間無顯著差異，但均顯著高于T1，分別提高了4.70%和8.42%，且均達到顯著水平(P<0.05)。CK和T2的竹蓀苦味和芳香氨基酸占比之間無顯著差異，但均低于T1，其苦味氨基酸占比分別降低了7.09%和12.29%，芳香氨基酸占比分別降低了21.63%和28.13%，均達到顯著水平(P<0.05)。

圖1 竹蓀的氨基酸種類占比Fig.1 Proportion of amino acids of D. indusiata

3 討 論

優質的栽培基料能保持栽培環境穩定的濕度和充足的水分，還給菌絲體提供充分的營養，保證菌絲正常生長以及子實體的健壯發育[21]。相關研究表明，桑枝與菌糟均是優良的食用菌栽培基料[10-11,22]。在本研究栽培基料中添加菌糟或桑枝屑后，竹蓀的長度、菌柄質量、菌蓋質量、總質量、干質量、生物學效率和單位面積產量均顯著優于對照，表明合理的添加菌糟或桑枝屑夠有效提高竹蓀的外觀形態和產量。出現這種現象可能是因為添加桑枝屑或菌糟可以使栽培基料在結構上疏松多孔，在營養組成及成分上豐富多樣[23]。T1和T2處理的產量均顯著高于CK，分別提高了26.46%和41.11%，生物學效率分別提高了46.02%和62.66%，這可能是因為桑枝屑較竹屑有較高的保濕性及物理性質的特點，有利于菌絲穿透及其快速生長[24]。本試驗中，T1和T2處理的竹蓀菌蓋質量、總質量、產量和生物學效率之間無顯著差異，但T2處理的竹蓀菌蓋質量、總質量、產量和生物學效率均高于T1，這可能是由于試驗所使用的菌糟為黑木耳以桑枝屑栽培基料的菌包，其生物學效率不高，菌糟中還是有未分解的桑枝，同時又含有生產黑木耳過程中產生的各類營養物質。這與王培丹[25]對竹蓀的研究相似，即添加20%的真姬菇菌糟栽培竹蓀可以提高竹蓀的商品形狀，獲得較高的經濟效益。此外，有研究發現在人工栽培食用菌過程中，栽培基料中的C/N也直接影響著食用菌菌絲的生長及產量[26]，本研究中添加菌糟和桑枝屑有可能一定程度上提高了栽培基料的C/N，從而促進了菌絲生長，提高了產量和生物學轉化效率。說明添加一定比例的菌糟或者桑枝屑可以代替部分栽培基料，達到節約成本、實現資源循環利用的目的。

竹蓀細胞的成分中除含有大量水分，還含有少量的干物質，這些干物質包括多種礦物質、蛋白質、粗纖維、粗脂肪、多糖以及多酚等成分[13, 27]。灰分含量反映食用菌中礦質元素含量的高低，而礦質元素是很多酶的輔助因子，還具有構成骨骼、血紅蛋白、細胞色素、維持體內滲透壓和酸堿平衡的作用[28]。本試驗中，添加桑枝屑和菌糟栽培均能顯著提高竹蓀的灰分含量，且其Fe、Cu和Zn含量也均顯著高于CK。蛋白質和脂肪也是構成食物營養成分中重要的部分，添加菌糟和桑枝屑均能顯著提高竹蓀的粗蛋白含量，說明菌糟里菌絲殘體蛋白、礦物質和菌絲體的次生代謝產物以及桑枝屑富含的礦物質等得到了再利用，但T1處理的竹蓀粗脂肪含量顯著高于T2處理和CK，這可能是因為新鮮桑枝屑里營養充足[23]。粗纖維是膳食纖維的一種重要形式，多攝入富含粗纖維的食用菌，有利于改變膳食結構，但粗纖維含量較多會產生粗糙的口感[29]。T1和T2處理的竹蓀纖維含量較CK減少了34.48%和19.70%，說明適當添加菌糟和桑枝屑栽培能改善竹蓀的適口性。食用菌中多糖具有抗癌作用，T1和T2處理的竹蓀粗多糖含量均顯著高于CK。這與王培丹[25]在竹蓀中的研究結果相似。也有研究發現海鮮菇菌糟作為主要栽培料用來栽培榆黃蘑，并不會顯著改變榆黃蘑所含的營養成分[30]，這可能是因為不同菌體菌糟作用的方式和效果有一定差異。

相關研究發現，食用菌菌糟中富含多種蛋白質以及豐富的氨基酸[31-32]。在本試驗中，CK、T1和T2處理的竹蓀均含有17種氨基酸，竹蓀中氨基酸質量分數分別為9.577%、11.43%和15.21%。T2處理的竹蓀氨基酸總量較CK和T1處理分別增加了58.82%和33.07%，這與前人對金針菇的研究結果一致[33]。T1和T2處理的竹蓀中必需氨基酸含量較CK均有所增加，且T2處理要優于T1，產生差異的原因可能是因為不同栽培基料對竹蓀的栽培效果不同：一方面可能是不同基料含有不同的營養成分，供竹蓀菌絲吸收的營養類型和數量也有所不同；另一方面可能是本試驗所用竹蓀對不同基料的分解轉化能力不同[34-35]。就氨基酸占比來看，3種基料栽培的竹蓀中鮮味和嬰兒氨基酸占比之間均無顯著差異，但T2的竹蓀甜味氨基酸占比顯著高于T1培，苦味氨基酸占比顯著低于T1。這說明基料中添加菌糟能有效提高竹蓀的鮮味，降低其苦味，改善其風味。

綜上所述，基料中添加菌糟和桑枝屑栽培均能有效提高竹蓀的營養價值和活性物質含量，但添加菌糟的效果更佳，且能使竹蓀的甜味增加，苦味和粗糙度降低，能有效改善竹蓀的品質，有利于降低竹蓀種植成本，提高竹蓀的生物學效率，達到單位面積竹蓀產量增產的效果。