食用菌菌渣资源的生态综合利用研究进展

2015-02-27 13:44
现代农业 2015年11期
关键词:菌渣菌丝体蘑菇

王 瑛

杭州万向职业技术学院

栽培食用菌后的培养料被称为菌渣,即食用菌废料,它富含糖类、有机酸、酶、蛋白质、生物活性物质及其他营养成分。 菌渣的高效综合利用,不但可以延长生物循环链条,改善环境污染,同时还可以提高农业生产的经济效益、社会效益和生态效益。 本人查阅近年来关于食用菌渣综合再利用的相关文献,并进行如下阐述。

一、食用菌菌渣综合利用现状

1.食用菌菌渣可以做饲料

菌渣中残存大量的菌丝体,菌丝体含有一般饲料所缺乏的必需氨基酸,将菌渣经过粉碎、晒(烘)干等处理可以饲喂牛、羊等草食动物。 菌渣中粗蛋白含量接近米糠、玉米,菌渣所特有的蘑菇香味也使之具有良好的适口性,因此可以作为饲料添加剂,甚至可替代部分精饲料。李超等(2007)针菇菌糠替代部分精料饲养昌图鹅仔鹅, 增重提高4.48%, 经济效益增加19.3%[1]。 石明生等用菌糖喂羊,重提高34.6%,效益增加34.5%[2]。 李志香(2007)采用单独培养和多菌共同发酵工艺,菌渣生产为饲料蛋白质替代源,能提高免疫功能,促进动物的食欲,提高消化吸收率,从而促进动物的生长发育[3]。

2.菌渣作为食用菌再生产的配料

无污染、害虫、菌块结实的菌渣用于食用菌制种和再生产,在原料紧缺的地方,对扩大原料来源,降低生产成本,提高经许多济效益等方面有重要意义。 许多研究表明,菌渣用于食用菌制种和再生产的配料是可行的,二次栽培用量以20%左右为宜[4]。 20 世纪80年代就开始了菌渣再利用的试验研究。 万水霞(2009)在培养基培养料中加入30%秀珍菇菇渣栽培双孢蘑菇。 生物学效率达到63%,比常规栽培料高出10%[5]。

3.食用菌菌渣作为肥料

发霉的菌渣不宜作二次栽培料和动物饲料。据分析,菌渣中富含有机物和多种矿质元素,其中氮、磷、钾养分高于稻草和鲜粪。 此外,不少食用菌的菌丝体在生长过程中,分泌出某种激动素类的物质和特殊的酶,而这些酶可使复杂的有机物分解成易被植物吸收的营养物质。 E.Medina、C.Paredes 等用不同比例菌渣作为基质栽培番茄、西葫芦和胡椒幼苗。结果发现,对盐分含量不敏感的番茄可以在任何比例基质上生长,对盐分含量中度敏感和比较敏感的西葫芦和胡椒幼苗,适合在双孢蘑菇菌渣和低含量平菇、香菇混合菌渣上生长[6]。赵丽珍等直接施用菌糠种植大豆,小区试验发现,施用蘑菇渣后,苗期和结荚期的大豆根瘤菌数量明显增加,促进植株健壮生长、增长作用明显,一般每亩可增产16.3%~25.6%[7]。

4.食用菌菌渣作为修复环境污染的材料

目前,国内对食用菌菌渣的研究主要集中在栽培配料的再利用、动物饲料配料、堆肥利用等方面,但利用菌渣用于环境污染修复领域的报道却很少。食用菌是大型白腐类真菌,具有较高产漆酶(Laccase)能力,菌渣中不仅含有大量的菌丝体还具有较高漆酶活性[8]。 Lau 研究发现,蘑菇渣堆肥中含有木质素降解酶,在45℃下,蘑菇渣堆肥中漆酶活性为0.88u.g-1,在75℃下,蘑菇渣堆肥中锰过氧化物酶(MnP)活性为:0.58 u.g-1。有机污染物的降解与菇渣中微生物机制有关。 室温下1%的菌渣处理100 摩尔升多环芳烃。 其中对萘的降解达(82±4)%,对菲的降解有(59-,-3)%[9]。Siu-Wai Chiu 等用蘑菇渣堆肥来降解被石油污染的土壤。 在1 个月内发现石油污染物大量降低,有毒物质减少。Ribas LCC 等研究姬松茸和香菇菌渣用于盆栽莴苣肥效试验时发现,香菇菌渣对土壤的修复作用显著,能够明显改善微生物多样性和酶活性。 并对土壤中的除草剂等农药具有降解作用[10]。 食用菌菌渣具有独特的生物学特性,有一定降解难降解有机污染物的潜能,蘑菇渣作为生态环境修复材料已成为国外学者研究的热点,而国内对于蘑菇渣降解环境中的污染物的研究才刚开始。用蘑菇渣堆肥作为原位修复有机污染土壤具有成本低廉,多功能效果等特点,应用前景广阔。

5.利用食用菌茵渣提取生物活性物质

食用菌菌渣中含有糖类、有机酸类、酶等菌丝代谢产物,具有生态高值化利用的潜力,据报道平菇发酵液中的多糖物质对炭疽菌有抑制作用,高等担子菌水浸提液对植物侵染有抑制作用[11]。 研究显示,食用菌菌渣中的菌丝体在生长过程中能分泌一些激素类物质,其浸出物的稀释液是一良好的植物激素。 用食用菌菌渣的浸出物稀释液制成植物激素喷洒在农作物上能够促进发育,增加产量。菌渣中含有数量庞大、种类繁多的微生物群落,尤其含有较多对木质纤维很强降解能力的真菌类微生物,木质纤维素降解酶和各类水解酶。 李顺鹏[10]等采用生化方法将蘑菇渣磨碎,取粗纤维素, 每千克干磨菇渣可提取粗纤维素酶11.06 克;Ball 等通过物理和化学的方法。菌渣堆肥抽提液中回收了纤维素降解酶。

目前, 菌渣中提取活性物质尚处于研究初级阶段,大多研究只是提取一种专一的活性物质且需要精密的设备和完善的技术支撑。为此要用于大量生产还有很大难度。

二、存在问题及前景展望

近几年,我国食用菌种植面积迅速扩大,品种不断增多。食用菌集中规模化生产,菌渣资源丰富,已成为当今不容忽视的环境问题,如何处理菌渣的污染问题,用作饲料、堆肥等方面机理的研究还存在着诸多问题,以食用菌菌渣为基质进行有机肥和无机肥的发酵技术,目前也鲜有报道,没有具体的生产技术标准。菌渣循环利用后对农田生态环境影响与评价的研究,需后续定位观测,为生态循环体系提供理论依据。

[1]李超,王绍斌,刘燕洁.金针菇菌糠饲喂昌罔鹅仔鹅试验明.食用菌[J],2007,29(3):60-61.

[2]石明生等.平菇菌糠喂羊增重试验[J].食用菌,2004,26(3):45-46.

[3]李志香,王一鸣.废菌渣开发饲料蛋白质替代源的菌种筛选与多菌共同发酵[J].中国畜牧兽医,2007,34(4):19-22.

[4]王德汉,项钱彬,陈广银.蘑菇渣资源的生态高值化利用研究进展[J].有色冶金设计与研究,2007,28(2):262-266.

[5]万水霞,朱宏赋,李帆等.利用秀珍菇菇渣栽培双孢蘑菇的试验[J].中国食用菌,2009,28(3):20-22.

[6]Sherry HW,Virginia IL,David LC.Growth response of selectedvegetable crops tO spent mushroom compost application in a controlled environment[J].Plant and Soil,1984(82):3l-40.

[7]孙建华,袁玲,张翼.利用食用菌菌渣生产有机肥料的研究[J].中国土壤与肥料,2008,(1):52-54.

[8]吴坤,朱显峰,张世敏等.杂色云芝产漆酶的发酵条件研究[J]. 2001,20 (2):17. 菌物系统,2001,20(2):207-213.

[9]焦镭,柴梦颖.平菇下脚料的营养价值及综合利用[J].河南农业,2003,(7):17.

[10]Lau KL,Tsang YY,Chiu SW.Use of spent mushroom compost to 316.bioremediate PAH -contaminated samples]J].Chemosphere,2003,(52):46.

[11]iu SW,Ting G,Cissy SS,et a1.Removal of spilled petroleum in oxidation of phenolic compounds[J].Process Biochemistry,2001(36):

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