微量元素铬对猴头菇生长与品质的影响

段 丹 谢丽源 陈绍军 林 川 邓小东 张 宇

（1四川省内江市农业科学院，四川内江641000；2四川省农业科学院土壤肥料研究所，四川成都610066）

猴头菇（Hericiumerinaceus）隶属于真菌界（Fungi），担子菌门（Basidiomycota），伞菌纲（Agaricomycetes），红菇目（Russulales），猴菇科（Hericiaceae），猴菇属（Hericium）[1，2]，是著名的食药两用菌[3]，其子实体肉嫩味香，性平味甘，助消化，利五脏，已广泛应用于医治消化不良，胃溃疡，十二指肠溃疡、食道癌、胃癌等消化系统疾病[4，5]。猴头菇富含多糖体、多肽等酞胺物质，具有增强巨噬细胞的吞噬功能，促进溶血素的形成，抗白细胞下降，降血糖、抗凝血、抗血栓、抗衰老和抗突变等作用[6-8]。微量元素是人和动物不可缺少的营养素，也是强化食品的重要组成部分，对提高人体免疫机能、预防疾病有重要作用。部分食用菌对微量元素具有较强的富集和转化作用，能够将微量元素从无机态转化为有机态。因此，在食用菌栽培过程中适当加入微量元素，不仅可以提高食用菌的产量和品质，而且还能很好地解决缺素问题[9]。铬是人们密切关注的微量元素之一，在体内的含量随着年龄的增长而逐渐减少，其需要量虽少，却是重要的血糖调节剂，补铬能改善糖尿病人的糖耐量、降低高血糖，另外补铬也可促进人体发育、增强体质和预防近视[10-12]。目前，在食用菌液体培养中添加微量元素的报道较多，但在固体栽培过程中加入微量元素的研究却较少[13，14]。笔者通过培养料添加不同质量浓度氯化铬溶液栽培猴头菇试验，探讨铬元素对猴头菇子实体的产量、多糖含量、菌刺长度及其容重的影响，以期初步明确铬元素对猴头菇生长和品质的影响，为铬在猴头菇栽培中应用提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 菌株供试猴头菇（Herinaceus erinaceus）菌株由四川省农业科学院微生物室提供，编号为H42。

1.2 主要试剂及仪器葡萄糖、95%乙醇、甲醇、苯酚、浓硫酸、无水乙醇、磷酸二氢钾、硫酸镁、维生素等均为分析纯，成都长征生物试剂公司生产。

UV1240紫外分光光度计（日本岛津仪器公司）；GLI66-Ⅱ高速离心机（上海安亭科学仪器厂）；JY92-ⅡDN超声细胞破碎仪（宁波新芝生物科技有限公司）；HH.S11-6-恒温水浴锅（北京长安科学仪器厂）；ALC-Z10.3电子天平（北京赛多利斯天平有限公司）；R-201旋转蒸发器（巩义市英峪高科技仪器厂）；SHB-Ⅲ循环水多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）。

1.3 培养基母种培养基（g/L）：马铃薯200，葡萄糖20，琼脂20，磷酸二氢钾1，硫酸镁0.5，维生素B1 0.01，pH自然。

原种、栽培种培养料（%）：棉子壳75，麸皮13，木屑10，蔗糖1，石膏1。培养料含水量65%。

供试培养料：栽培种培养料中分别添加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，每袋装湿料（650±50）g，121℃高压灭菌120 min，冷却后接种。料袋打孔接种，单面打3穴，直径1.5 cm，深2 cm，接种穴用菌种封满，后贴胶布[15]。在温度23～26℃、相对湿度60%～70%，CO2自然，黑暗培养房中培养，待培养料发满菌后去掉接种穴处的胶布，移至出菇房出菇。出菇房的温度控制在16～17℃，相对湿度在90%以上，CO2控制在1500 mg/L以下。每个处理30个重复。

1.5 产量及生物学效率测定子实体九成熟时采收即子实体大小基本长足，坚实，洁白圆正，手压松软有弹性，菇球芯内有微孔，外观子实体多刺，孢子将要开始散发。记录每袋子实体产量（一潮菇和二潮菇总和）并计算生物学效率[16]。

1.6 子实体多糖含量测定将不同处理的猴头菇子实体置于58℃烘箱烘干后，用粉碎机粉碎，得到子实体粉末。参考蒋俊等[18]的研究，采用水提醇沉法提取猴头菇多糖，采用苯酚-硫酸法测定多糖含量。并以葡萄糖作为标准品绘制标准曲线，得回归方程为（Y=0.0089X+0.0032，R2=0.9983）。

1.7 子实体菌刺及质量指标测定采收子实体后，用游标卡尺测菌刺长度（cm）、子实体直径和厚度，用电子天平测子实体单菇质量（g），计算其容重[17]。每个处理取10个子实体测定，计平均值。

1.8 数据统计全部试验数据用Microsoft Excel 2003进行统计处理，数据为3次以上重复试验的平均值和标准误差（±SE），使用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析，利用邓肯多重比较法（Duncan）对数据间进行差异显著性分析。P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 不同处理对猴头菇子实体产量的影响各处理所得前二潮菇的平均产量及生物学效率见表1。

表1 不同处理对猴头菇子实体产量的影响

从表1可以看出：在猴头菇栽培料中添加不同质量浓度的CrCl3溶液对子实体产量均有促进作用。对子实体产量进行差异显著性分析，不同处理组子实体产量从高到低的排序依次为：500 mg/L＞100 mg/L＞10 mg/L＞1000 mg/L＞10 mg/L＞CK，且均与对照达显著差异，其中以500 mg/L和100 mg/L增产最高，极显著高于其他处理组（P＜0.01），分别比对照增产14.8%和11.3%。10 mg/L和1000 mg/L增产较高，相互间没有达到显著差异（P＞0.05），分别比对照增产7.1%和5.2%。因此，向猴头菇栽培基质中添加适量的CrCl3溶液，可提高猴头菇子实体的产量。

采用SPSS数据处理系统对结果进行分析，可得猴头菇子实体产量与CrCl3溶液质量浓度的回归方程：Y=8E-07X3-0.0015X2+0.6799X+340.86，R2=0.8598。

表2 回归方程方差分析

由表 2 可以得出：F回归=36.783＞F0.01（5，12）=3.11，表明该方程达到极显著水平，R2=0.8598，说明模型与实测值拟合较好。

经计算得：当X=297.38 mg/L时，Ymax=431.44（g）即：在栽培基质中添加CrCl3溶液的质量浓度为297.38 mg/L时，猴头菇子实体产量最高。子实体产量随铬浓度增加呈先上升后下降趋势，与杨凤苓[19]研究Cr3+对姬菇生物量影响的结果一致。分析原因可能是因为Cr3+浓度过高时，由于铬元素的毒性明显抑制了菌丝的生长和代谢，铬在菌丝体内的代谢作用也受到了抑制，此时菌丝对无机铬生物转化作用几乎停止，使进入胞内的铬主要以无机态存在。

2.2 不同处理对猴头菇子实体多糖含量的影响不同处理所提取多糖的含量见表3。

表3 不同处理对猴头菇子实体多糖含量的影响

从表3可以看出：在猴头菇栽培料中添加不同质量浓度的CrCl3溶液对猴头菇子实体多糖含量均有促进作用。对多糖含量进行差异显著性分析，不同处理组的多糖含量从高到低的排序依次为：500 mg/L＞100 mg/L＞1000 mg/L＞10 mg/L＞1 mg/L＞CK，且除了1 mg/L处理外，均与对照达显著差异，其中以500 mg/L处理多糖含量最高，极显著高于其他处理组（P＜0.01），与对照组相比高出1.44%。10 mg/L、100 mg/L和1000 mg/L多糖含量较高，相互间没有达到显著差异（P＞0.05），与对照组相比分别高出0.36%、0.46%和0.42%。由此可知，在猴头菇栽培基质中添加适量的CrCl3溶液，可提高子实体多糖的含量。

图1 不同处理对猴头菇子实体菌刺长度的影响

图2 不同处理对猴头菇子实体容重的影响

采用SPSS数据处理系统对结果进行分析，可得猴头菇子实体多糖含量与CrCl3溶液浓度的回归方程：

表4 回归方程方差分析

由表 4 可以得出：F回归=64.404＞F0.01（5，12）=3.11，表明该方程达到极显著水平，R2=0.9512，说明模型与实测值拟合较好。

经计算得：当X=520 mg/L时，Y=4.6532（%），即在栽培基质中添加CrCl3溶液浓度为520 mg/L时，猴头菇子实体多糖含量最高。子实体多糖含量随铬浓度增加呈先上升后下降趋势，与杨凤苓研究微量元素铬对胞外多糖合成影响的结果一致。分析原因可能是，铬可通过激活菌丝胞外酶的活性，增强生长代谢强度，从而提高多糖的含量。

2.3 不同处理对猴头菇子实体菌刺长度的影响不同处理对子实体菌刺长度的影响如图1。

由图1可以看出：随着CrCl3溶液处理培养料浓度的增加，猴头菇子实体菌刺长度呈下降趋势。在0mg/L猴头菇子实体菌刺最长，为21.17 cm；1000 mg/L菌刺最短，为14.99 cm。其中1 mg/L、10 mg/L与对照组无显著差异，分别为20.81 cm、20.36 cm；100 mg/L、500 mg/L与对照达极显著差异，分别为19.24 cm、17.73 cm。因此，向猴头菇栽培基质中添加CrCl3溶液，会抑制猴头菇子实体菌刺的生长。

采用SPSS数据处理系统对结果进行分析，可得猴头菇子实体菌刺长度与CrCl3溶液浓度的回归方程：Y=2E-06X2-0.0071X+20.638，R2=0.9665。

表5 回归方程方差分析

由表5可以得出：F回归=15.379＞F0.01（5，54）=3.41，表明该方程达到极显著水平，R2=0.9665，说明模型与实测值拟合较好。

经计算得：当X=0 mg/L时，Ymax=21.169（cm）即：在栽培基质中添加CrCl3溶液的浓度为0 mg/L时，猴头菇菌刺最长。

2.4 不同处理对猴头菇子实体容重的影响CrCl3溶液对子实体容重的影响如图2。

由图2可以看出：猴头菇子实体容重呈抛物线趋势。在0～500 mg/L猴头菇子实体容重出现明显的上升趋势，当超过500 mg/L呈下降趋势，其中采用500 mg/L CrCl3溶液处理的猴头菇子实体容重0.35 g/cm3，均与对照达极显著差异。因此，向猴头菇栽培基质中添加适宜CrCl3溶液，可增加猴头菇子实体的容重。

采用SPSS数据处理系统对结果进行分析，可得猴头菇子实体容重与CrCl3溶液质量浓度的回归方程：Y=-2E-07X2+0.0002X+0.3206，R2=0.9477。

由表6可以得出：F回归=2.438＜F0.01（5，54）=3.41，表明该方程达到极显著水平，但R2=0.9477，说明模型与实测值拟合较好。

经计算得：当X=500 mg/L时，Ymax=0.35 g/cm3即：栽培基质中添加CrCl3溶液的质量浓度为500 mg/L时，所采收猴头菇子实体容重最大。

3 小结与讨论

表6 回归方程方差分析

采用不同质量浓度的三氯化铬溶液对猴头菇栽培料进行处理，以探索其对猴头菇子实体的产量、多糖含量、子实体形态等指标的影响。试验结果表明：在猴头菇栽培基质中添加CrCl3溶液，能够提高子实体的产量、多糖含量和子实体容重，其中产量以297 mg/L、多糖以520 mg/L、容重以500 mg/L促进效果最明显。另外，在栽培基质中添加CrCl3溶液对子实体菌刺生长起抑制作用，但其抑制作用不大，对子实体形态影响不明显。

微量元素铬作为人体必需的微量元素，具有影响糖类、脂类代谢的功能，并对机体内蛋白质和酶，以及心血管系统功能都有重要作用[20]。试验就微量元素铬对猴头菇子实体产量、多糖含量、菌刺长度及其子实体容重等指标的影响进行了初步的研究。今后仍需要进一步测定试验中猴头菇子实体的富铬量，考虑其富铬量是否符合我国对人体食用铬的限量标准（国家标准：≤0.3～2.0 mg/kg），避免造成人体重金属中毒。也要考虑微量元素与其他大量元素之间的相互作用，扬长避短，发挥最大优势，避免单一微量元素造成的危害，防止微量元素间的抵抗作用。另外，试验所得的结果是否适用于猴头菇以外的其他食用菌类还需要进一步研究和探索。