菌糠的高效利用研究进展*

赵晓丽，陈智毅，刘学铭

（广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，广东 广州 510610）

食用菌是一类营养价值丰富的可食用大型真菌的总称。随着经济的发展以及人们对食品种类和品质要求的不断提高，食用菌的需求量也日趋增加，产量也不断提高。然而，随着食用菌产业的发展，采收食用菌子实体后废弃的固体培养基即菌糠的数量也越来越多。调查显示，每生产1 kg的食用菌约产生菌糠的数量为3.25 kg。据统计，荷兰菌糠的产生量每年达到2.1×106m3，美国菌糠的产生量每年达到3.4×106m3，爱尔兰边界城市每年菌糠的生产量达到19×105t[1]。而我国作为食用菌产量最大的国家，其每年的菌糠产生量估计不少于700万t[2－4]。目前，大部分的菌糠被随意的废弃造成了环境的严重污染。合理开发利用食用菌菌糠使其资源化高效利用不仅可以解决环境污染问题，还可以由废变宝生产其他有用的物质从而进一步促进食用菌产业的可持续发展。

1 菌糠的理化特性及营养价值

1.1 菌糠的理化特性

菌糠又称蘑菇渣、菇渣和菌渣等，是指在生产上具有较少或已不具有提供养分能力的食用菌培养基。其通常在食用菌子实体收获后被丢弃，是食用菌行业产生的主要废物。食用菌种类的不同，菌糠的组成成分差异也很大。一般评价菌糠的理化性特性指标为其外观、粒径、含水率、有机质、C/N、pH、营养成分等。新鲜菌糠的外观表面一般类似于泥炭，浅棕色，为疏松的纤维素质地。风干后外表类似于神色的表层土壤且结构松散易碎。菌糠的粒径取决于菌糠配方的成分，一般粒径小于1.3 cm的可用于草坪，较大的可用于土壤修复。菌糠的含水量在30%～50%之间。根据有机质烧失量和灰分测定的干基有机质含量约为40%～60%。C/N的比例大部分在30∶1以下，如果大于此比例则不利于微生物的固氮作用。菌糠的pH值在6.0～8.0之间[3]。此外，菌糠也可以有效地抑制杂草。

菌糠因所栽培的食用菌种类不同而具有不同的组成成分。通过对菌糠营养成分的测定使菌糠的利用价值得到有效的提高。Jordan SN等对爱尔兰13个不同食用菌厂的菌糠营养成分进行了研究。对其有机物、总氮磷钾、植物可利用态氮磷钾、pH、EC、微量元素、C/N、干物质、纤维素、半纤维素和木质素等进行了分析检测。研究结果显示，15种菌糠含有大量的N、P、K（N、P、K比值的平均值为1.3∶1∶1.1）能够提供给植物生长提供所需要的营养。同时，所检测的15中菌糠含有钙的平均值为28 g·kg－1，可以作为土壤稳定剂的添加材料[5]。

菌糠独特的理化特性是其高效再利用的主要优势。较高的有机物含量能够在干旱和潮湿的气候下涵养水源保持水土。菌糠具有保氮作用，其疏松的质地保持了土壤中的水分和营养物质[6，7]。野生食用菌的菌糠中常检测到重金属，限制了其作为资源的再次利用[8]。对15种食用菌（香菇、花菇、茶树菇、草菇、金针菇、杏鲍菇、鸡腿菇、猪肚菇、平菇，野生鸡地从、野生松茸、黑牛肝菌、青头菌、鸡冠菌、竹荪）中的Hg、Cd、As、Pb四种重金属含量进行了测定，研究发现，与国家食用菌卫生限量标准（GB 7096－2003）比较，平菇As含量超标3倍，其他人工栽培种和常见食用菌均达到了卫生标准。而野生食用菌大部分超过了国家标准，青头菌、黑牛肝菌和野生鸡地从超标甚微，含量为国标的1.5倍左右，而鸡冠菌As含量为国标的6倍，超标最严重的是野生松茸，达到了国标的59倍；Pb的含量除野生鸡地从略超国标，其它菌都在卫生限量标准值以内；Hg含量超标也都是野生食用菌，超标最多的是青头菌，其含量为国标的10倍，鸡冠菌、野生松茸、黑牛肝菌、野生鸡地从Hg含量为国标的2.3倍～5.5倍。相比野生食用菌，人工栽培的食用菌比野生食用菌更安全。因此，资源再利用人工培育的食用菌菌糠可以消除消费者的顾虑。

1.2 菌糠的营养价值

菌糠一般的成分主要包括它秸秆、木屑、干草、玉米芯等高木质纤维性物料，米糠、麦麸、畜禽粪便、尿素等养分调理性物料，以及石灰粉、石膏粉等pH调理性物料等。菌糠中含有大量的菌糠蛋白、多糖和微量元素其营养价值可与糠麸类饲料相当。经过适当的配比和加工处理后可以制成饲料来部分或全部代替糠麸类饲料，在一定程度上降低了生产成本。

众所周知多糖具有抗血凝、解毒和免疫作用、多肽衍生物为抗体、皂甙的衍生物有抗菌作用。这些化学成分构成了菌糠的抗病系统，不仅提高了畜禽的抗病力，还对畜禽代谢机能起到了调节作用及促进其生理功能的作用。我们研究分析发现金针菇菌糠中粗蛋白的含量为8.76%、粗脂肪0.62%、粗纤维30.0%、灰分7.93%。玉米芯平菇菌糠粗蛋白的含量为5.96%、粗纤维18.87%、粗脂肪3.25%、灰分1.89%[9]，平菇木屑菌糠粗蛋白的含量为6.86%、粗纤维21.77%、粗脂肪1.6%、灰分20.18%[10]。此外，菌糠中还检测到代谢产物如有肌酸、黄酮类、多肽、少量生物碱、微量酚性物、以及皂甙植物甾醇及三萜皂甙等化学物质。

2 食用菌菌糠的高效利用

2.1 饲料的加工及应用

菌糠饲料加工的基本流程为：挑选菌糠 干燥 粉碎 成品。菌糠的品质决定了菌糠饲料的品质。菌糠可以除去沙土和污染腐败的部分后按一定比例添加到饲料中直接喂养动物，也可以经过干燥粉碎后直接作为饲料，有可以经过发酵处理后作为饲料添加剂配搭各种饲料。发酵后的菌糠含有丰富营养物质，还有一定量的酵母菌丝体以及发酵产物等物质，不仅能抑制动物体内病原体的繁殖，还能促进有益菌的繁殖，提高动物的免疫力和消化吸收率。Zhang CK等研究发现，用肋状拟内孢霉253发酵后的平菇菌糠粗蛋白的含量从24.1%增加到32.3%,发酵后的香菇菌糠粗蛋白的含量从28.4%增加到36.7%[11]。

目前，菌糠饲料已在我国广泛的推广使用。动物饲养研究表明，利用发酵的菌糠饲料进行生猪的养殖，对猪的各方面指标均无影响，并且可以节约大量的日粮，降低生产成本[12－15]。李浩波等用平菇菌糠替代10%、20%、30%的基础饲粮进行了60 d的短期育肥试验，实验发现在肉牛的短期育肥中，菌糠饲料的添加使每头牛的净重有了明显的增加，增重的成本明显降低[16]。同时，李进杰等利用平菇茵糠代替部分精料饲进行30 d的产奶期奶牛的喂养，结果表明喂养出的奶牛在产奶量、产乳品质均有明显的改善，试验组比对照组日产奶量提高4.9%[17]。利用5%、10%、15%、20%、25%平菇菌糠饲料代替部分麦麸喂养2个月月龄的新西兰幼兔60 d的肉兔，其增重和各方面的指标均无显著差异[18]。此外，许多资料报道，用金针菇菌糠饲料喂养鱼、用平菇菌糠饲养鹅等都取得了理想的效果[19，20]。

2.2 肥料的加工及应用

我国作为农业大国，每年都需要使用大量的肥料。化肥的施用虽然能在短期内有很好的产量，但是长期的施用能够造成土壤的恶化。因此，近年来有机肥料的使用比例明显增加。菌糠作为有机肥料的一个重要资源，其有机质及氮磷钾的含量不仅有效的提高了作物的产量，还可以在园艺和土壤修复方面有所应用[21]。

田间试验发现，未灭菌双孢蘑菇菌糠中既含有较高的营养物和丰富的微生物，能有效改善土壤根际的微生物生长环境。用为灭菌的双孢蘑菇菌糠做肥料可以使小白菜的根长增加了16.7%，茎长增加了20.1%，鲜重增加了29.5%，根际土壤速效磷的转化加快了0.4%[22]。朱小平等研究表明，施用微生物加菌糠可以促进土壤养分转化，对辣椒的果实的产量和N、P、K含量等具有明显的提高[23]。林斌通过研究发现用秀珍菇菌糠作有机肥可以提高脐橙的产量并且改良了土壤的理化特性，每株脐橙比对照组增加5.54 kg[24]。Mediana E等用过研究表75%的菌糠与25%的泥炭混合后可以做为园艺植物栽种和生长的培养基[25]。此外还有研究发现从菌糠中提取的植物激素可增强大豆的抗病能力，使大豆增产达2.6倍[26]。

2.3 二次食用菌的栽种

目前，由于食用菌的生长未能充分利用菌糠中的营养成分。因此，菌糠在2次食用菌栽培中的应用也较为广泛。研究发现，用菌糠代替粪草作为培养基不仅简化了生产，还提高了双孢蘑菇的产量。产菇量每千克比对照组增加5.4 kg，生物学转化率提高了18%[27]。此外还发现用棉籽壳、木屑、麦麸为主要原料的菌糠与菜田土消毒后混合使用来代替草炭土作为双孢蘑菇的覆土可以降低生产成本。研究发现普通菜田土与菌糠的配比以20∶80最好[28]。还有研究表明用500 kg菌糠拌1 kg EM保存后发酵栽培鸡腿菇也取得了较好的效果[29]。

2.4 作为燃料和能源材料

菌糠中还有大量的培养基质，因此可以作为一种很好的燃料。将菌糠晒干后可以作为灭菌的燃料，又可代替煤或炭作为冬天育菇辅助升温的燃料。此外，菌糠可以作为发酵底物来生产沼气，满足人们日常生活中的能源需求。米青山等研究表明1 m2的平菇下脚料液做沼气发酵底物，平均日产沼气0.25 m3。菌糠作为新燃料和能源材料，不仅节约了能源，降低了生产成本，也解决了其作为废弃物的环境污染问题[30]。

2.5 作为土壤改良剂和修复剂

菌糠独特的理化特性和丰富的营养元素可以有效地改善土壤的理化性状和土壤微生物的生态环境。Chiu SW等研究发现，用3%的肺形侧耳菌糠可以有效的去除土壤中的31%～33%的溢油和51%～54%可塑剂[31]。Ribas LCC等指出用10%的双孢蘑菇菌糠通过土壤生物降解可以使生菜增产量1.3倍[32]。同时，Lau KL等研究表明用5%的菌糠可以通过生物降解作用在2 d内改良多环芳烃污染过的土壤[33]。

3 高效利用前景

随着食用菌需求量得增加，菌糠废料的产量也越来越大。菌糠的高效利用不仅使菌糠由废变宝，还解决了环境污染问题。同时，菌糠作为新型的饲料来促进了食用菌和畜牧业的共同发展，形成了农业生态的良性循环。然而，菌糠再利用过程中存在的限制因素也应该引起关注。如菌糠的无机盐成分造成的土壤盐渍化，菌糠的残留农药造成的二次污染，以及施用和运输成本等[3]。

目前，通过建立完善的检测体系，完善菌糠的产业链来解决菌糠高效利用中存在的问题。同时，菌糠利用是一种可持续发展产业，应该得到政府在政策和经济上的支持。

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