菌糠饲用价值评估及潜在霉菌毒素污染防控措施

王吉峰，董颖超，谷旭，李军国，李俊

（中国农业科学院饲料研究所，北京海淀100081）



资源开发利用

菌糠饲用价值评估及潜在霉菌毒素污染防控措施

王吉峰，董颖超，谷旭，李军国，李俊*

（中国农业科学院饲料研究所，北京海淀100081）

我国食用菌产业迅猛发展的同时，菌糠作为农业生物资源进行有效循环利用的途径引起关注。菌糠作为反刍动物粗饲料来源之一具有很好的饲用价值，但在储存和利用过程中存在被霉菌毒素污染的潜在风险，本文探析菌糠的营养价值并针对防控潜在霉菌毒素污染提出相应措施。

菌糠；营养价值；污染；霉菌毒素

近年来，随着人们对食用菌营养和保健功效认知程度的不断提高，食用菌的需求量不断增长。目前我国食用菌产业迅猛发展，总产量由2000年的664万吨增长至2014年的3532万吨，总产值由2000年的227亿元增长至2014年的2356亿元，预计到2020年，我国食用菌产量和产值将分别达到5089.81万吨和3240.31亿元（中国产业信息网，2015）。食用菌菌棒（粉碎后制成菌糠）的有效循环利用，如二次利用栽培蘑菇、作有机肥、发酵产沼气、作为饲料等均可缓减资源浪费，降低对环境污染的风险，具有较好的经济价值、社会价值和生态价值。因此合理利用菌棒，是实现菇农增收及食用菌产业可持续发展的重要举措。

1　菌糠组成成分

菌糠一般由食用菌菌棒粉碎后制成，又叫菌渣，是指以棉籽壳、锯木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液等）为主要原料栽培食用菌后留下的废弃培养基料（王永军等，2001）。

2　菌糠营养成分分析与饲用价值

2.1常规营养成分通过食用菌菌体的生物固氮作用、酶解作用等生物转化过程，菌棒的营养价值比原料有所提高。如食用菌菌棒上菌丝生长较好，培养料未被杂菌污染，风干粉碎后可制成菌糠，按比例加入到饲料中。不同地区生产食用菌所利用的当地资源和生产利用的过程不同，因此不同地区菌糠的营养成分存在明显差异。研究杏鲍菇、香菇、金针菇、蛹虫草、滑菇、平菇菌糠营养成分发现，6种菌糠粗蛋白质含量均在4%左右，其中平菇和滑菇菌糠粗蛋白质含量显著高于其他菌糠；蛹虫草、香菇、滑菇及金针菇菌糠粗脂肪含量显著高于平菇和杏鲍菇菌糠（范文丽等，2013）。宫福臣等（2012）对平菇不同生长阶段培养基的基质组分进行了检测，发现第4潮菌糠粗蛋白质含量为10.1%（其余时期粗蛋白质含量仅为5%～6.72%），用作饲料营养价值较高且生产成本较低。孙召伟等（2014）测定吉林省平菇、金针菇、黑木耳、香菇和元蘑的营养成分，结果表明各种食用菌菌糠营养成分因品种、培养基质、生长环境等不同而不同，各种菌糠的粗纤维含量均在20%以上，粗蛋白质含量为5.85%～10.24%，粗脂肪含量为0.86%～2.05%，无氮浸出物含量为31.53%～53.95%，磷、钙含量分别为0.28%～0.48%和2.21%～2.59%。张红娟等（2014）分析测定香菇菌糠、金针菇菌糠和杏鲍菇菌糠粗蛋白质含量达7.53%～11.92%。相关研究在各种动物饲养试验中采用的末茬平菇（何英俊等，2015）、金针菇（郭万正等，2015）、杏鲍菇（陶忠连等，2010）的粗蛋白质含量为7.10%～8.97%，粗纤维含量为9.32%～36.10%，磷、钙含量分别为0.87%～1.26%和0.15～2.05%。

2.2氨基酸范文丽等（2013）测定的6种菌糠中，蛹虫草、香菇、杏鲍菇和金针菇菌糠总氨基酸含量较高，分别达到5947、3101、2887、2583 mg/kg，其中蛹虫草菌糠中氨基酸总量高于滑菇3.65倍，且赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸含量均最高，分别为178、293、269、112 mg/kg，香菇菌糠苏氨酸含量最高，为339 mg/kg，杏鲍菇半胱氨酸含量仅次于滑菇，分别为676 mg/kg和464 mg/kg。各种菌糠中甲硫氨酸与苯丙氨酸含量相当。蛹虫草和平菇菌糠含有7种必需氨基酸，滑菇菌糠仅含5种必需氨基酸。因此在饲料配制过程中，需要按照饲料原料及各种菌糠氨基酸含量进行适当添加。

2.3其他营养成分大部分食用菌菌糠粗纤维和抗营养因子含量相对较高；部分类型的菌棒含有大量的菌丝体，含有丰富的蛋白质、多种氨基酸、微量元素、多糖、维生素和多种生物活性物质。食用菌实体采收后，菌棒上会残留一定的菌丝体，而菌丝体含有菌体蛋白、菌体、多糖、几丁质、核酸及维生素等。菌棒含有铜、铁、锰、锌等多种矿物质元素，并与菌体内的蛋白质、氨基酸、多糖等结合为有机微量元素，具有较高的利用率和生物学活性。另外还含有大量生物活性的代谢产物，如多糖、三萜皂苷、麦角甾醇、植酸酶等（张雅雪等，2013）。

2.4饲用价值菌棒未经发酵或经过发酵后经晒干粉碎后变为菌糠，均可直接饲喂反刍动物（王晶等，2009）。反刍动物瘤胃微生物对纤维素、半纤维素等结构性碳水化合物具有较强的消化能力。杏鲍菇菌糠按15%～30%的添加量加入奶牛、肉牛、肉羊日粮中均得到良好的效果（刘志芳等，2013）。30%杏鲍菇替代麸皮饲喂肉牛，平均体增重提高0.5 kg（陶忠连等，2010）。棉籽菌糠壳代替棉籽壳喂肉羊能够降低饲料成本（董志国，2002）。平菇菌糠与玉米秸秆饲喂羊相比，可以显著提高经济效益。用平菇菌糠代替部分精料饲喂肉牛显著提高日增重并降低料肉比。另外发酵金针菇菌糠对波尔山羊具有一定调控脂肪代谢的作用（郭万正等，2015）。李志涛和林冬梅（2015）研究报道，菌糠发酵饲料加工、储存、发酵条件不同，应用效果存在差异。

以生长猪为试验动物，在饲料中添加5%～25%平菇菌糠、含草粉菌糠、木屑菌糠、灵芝菌糠，对日增重影响不显著，但可以降低饲料成本，从而提高经济效益（启民等，2013）。以鸡为试验动物，日粮中添加稻草菌糠、棉籽壳源低聚木糖菌糠、北虫草菌糠可以提高日增重和采食量，提高T3、T4、胰岛素水平，改善激素代谢，降低腹泻率、提高日增重、改善产蛋率和蛋重比（吕文亭等，2010）。以家兔为试验动物，发酵后的菌糠饲料有改善家兔日增重的趋势，发酵后的菌糠可降低家兔的腹泻率和病死率，能降低饲养成本（邹知明等，2013）。

3　菌糠霉菌毒素潜在污染因子分析

3.1菌糠霉菌主要来源食用菌与霉菌亲缘关系较近，如果培养条件不适合，霉菌就会大量产生。食用菌生长过程中易受其他生物的侵染，尤其在栽培结束时，菌体的抗性下降，一些有害生物种群在基质中生长并迅速繁殖，如不将生产后的废菌棒及时妥善处理，将会为以后的再生产带来极大的隐患，例如被随意丢弃的菌棒受到雨淋等因素影响而有发霉现象，霉菌繁殖快、数量大，容易导致霉菌蔓延，造成水源及环境污染。

常见污染霉菌有木霉（Trichoderma）、青霉（Penicillium）、曲霉（Aspergillus）、根霉（Rhizopus）、绿霉（Trichodermavirid）、链孢霉（Neurosporaspp.）、毛霉（Mucor）等，这些霉菌在高温、高湿、通风不好的情况下迅速繁殖蔓延，后期再培养料表面形成绿色、青绿色、桔红色、黄色、黑色霉状物，其中木霉菌危害最严重。表1为食用菌菌棒常见霉菌污染种类及其表观特征。

常见的霉菌毒素分别为黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素。宫福臣等（2012）检测到平菇菌糠中含霉菌总数为2.30×104个/g，符合国家饲料卫生标准，未检测到霉菌毒素。郭正万等（2015）检测到未发酵和已发酵的金针菇菌糠中黄曲霉毒素B1（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和呕吐毒素（DON）含量分别为0.97 μg/kg和1.07 μg/kg、1149.8 μg/kg和1187.8 μg/kg、904.6 μg/kg和671.5 μg/kg，均低于饲料卫生标准中的限量标准。

表1　食用菌常见霉菌污染及表观特征

3.2霉菌毒素的危害饲料霉菌毒素污染问题已引起广泛关注，其中黄曲霉毒素、青霉酸、赭曲霉毒素、单端孢霉素、伏马毒素等在畜牧生产中的毒副作用不可忽视。临床上，霉菌毒素可以攻击畜禽的所有器官，包括肝、肾、口腔、胃肠道、脾脏、大脑和神经系统，使畜禽机体产生免疫功能受抑制、繁殖性降低等慢性症状。含有霉菌毒素的饲料饲喂动物，可因采食量下降、脱肛、生长停滞及抵抗力下降而诱发其他疾病。母畜不发情、假发情、流死胎，呕吐、拉稀、食欲减退、生长慢，公畜繁殖能力低。严重的会导致中毒和致死（周双德等，2005）。误食霉菌毒素侵入的菌棒会导致动物机体实质器官病变，各种临床症状和病变与动物品种、年龄、激素状态、营养水平以及霉菌毒素食入剂量、持续时间等因素密切相关（Bryden等，2012）。

4　食用菌菌糠霉菌毒素污染防控措施

4.1合理设计储存空间菌棒霉菌毒素污染可因物理因素（本身基质的水分、贮藏空间的相对湿度、温度和机械损伤）、化学因素（二氧化碳、氧气、杀菌剂等）和生物因素（植物种类繁多、压力、昆虫、孢子负载）导致。采取“预防为先，综合防控”的原则，积极防控霉菌毒素的污染。对储存空间进行合理设计，空间通风、温度湿度进行全面控制，可使菌棒在贮存过程中不被霉菌污染。

4.2机械加工对生产后的菌棒，选取菌丝洁白、料块结实、无霉变、品质较好的菌糠及时进行晒干或烘干，进行机械加工，粉碎成粒状或粉末状后包装备用，切断霉菌污染源。适当的机械加工处理可以保留菌糠原有的营养成分。

4.3高效生物发酵处理生物发酵技术是在食用菌菌棒粉碎制成的菌糠中加入适宜有益菌生长利用的营养物质，将预先选育好的饲料酵母等无害微生物接入菌糠进行固态发酵，然后进行风干处理，即制成菌糠发酵饲料。生物处理利用微生物发酵作用提高菌糠的营养价值，混贮配方中可含有豆腐渣、棉籽壳、玉米粉、小麦麸、磷酸氢钙、石粉、食盐、尿素及复合多菌种发酵剂等，混贮平菇饲喂动物试验表明可以提高经济效益。

5　小结

菌糠是具有较大开发潜力的饲料资源之一，合理使用菌糠，科学贮存加工，避免霉菌毒素的侵害，加强霉菌毒素潜在污染因素的监管力度，将菌糠变废为宝，可以拓宽饲料来源，降低饲料成本，有利于减少环境污染，提高饲养经济效益，对发展循环经济，促进食用菌产业、饲料产业及相关产业链的健康可持续发展均具有积极意义。

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With rapid development of edible mushroom industry in our country，the spent mushroom substrate should be used effectively as agricultural biological resources.Spent mushroom substrate could be utilized by ruminants.Nutrition value for forage is recognized.There are mycotoxin contamination risks with storing and using.The article reviewed nutritional value of the edible spent mushroom substrate and proposaled some measures for prevention and control of the risks.

spent mushroom substrate；nutrition value；pollution；mycotoxins

S816

A

1004-3314（2016）07-0024-03

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160706