常见菌糠营养特性及棉酚含量分析

■许锦聪 何祥波 苗 景 李 颖 潘双子 甘乾福 梁学武

(福建农林大学动物科学学院，福建福州350002)

我国是食用菌生产大国，食用菌是农业的重要组成部分，对我国农业结构的调整起到非常重要作用[1]。福建省是一个食用菌生产大省，产量居全国第四，且食用菌生产是福建省农村地区发展的主要产业之一[2]。食用菌富含蛋白质、维生素、糖和多种矿物元素，是人体所必需的营养物质，对人体具有提高免疫力、防癌、防辐射等功能[3-4]。食用菌栽培主要以棉籽壳、木屑、菌草、玉米芯、甘蔗渣等农副产品为原料，生产完食用菌后会产生大量的菌糠废弃物[5]。随着食用菌消费市场的壮大，生产规模的工业化，目前我国每年菌糠的生产量已达1 000万吨以上[6]，菌糠作为废弃物，直接丢弃和焚烧是主要的处理方式，随着菌糠的产量的增加，环保意识的增强，菌糠资源的循环利用问题已引进大家的极大关注。近年来开展了很多关于菌糠的再利用研究，主要包括制作有机肥、作为植物栽培基质、二次栽培食用菌及开发作为菌糠饲料等[7-12]。菌糠富含菌丝体、微生物降解的纤维素、粗蛋白质、粗脂肪、矿物质等营养成分和活性成分，其中氨基酸总量达2.25 g/100 g[13]，可作为非常规饲料代替常规粗饲料，以降低畜禽养殖的成本，提高经济效益。

目前饲料评价体系主要有三种，分别为Van Soest、Weende和CNCPS[14-16]。Weende体系和Van Soest体系，由于这两种体系的指标都为表观性的静态指标，没有考虑动物本身的差异，存在一定的局限性[17]。康奈尔净碳水化合物—蛋白质体系(Cornell net carbohy drate and protein system，CNCPS)是一个基于瘤胃降解特征的饲料评价体系。CNCPS通过准确的化学分析方法对饲料组分含量做出分析[18]，并将饲料成分与反刍动物消化特点相结合，预测得到饲料组分的瘤胃降解量、过瘤胃量、瘤胃微生物产量和小肠可利用量等。

本试验对福建省11种常见食用菌菌糠进行常规营养成分、相对饲喂价值和游离棉酚含量分析，并采用CNCPS分析其碳水合化物和蛋白质组分营养特性，旨在为菌糠资源的饲料化开发利用提供理论依据。

1 材料与方法

菌糠样品的取样地点及时间详见表1，食用菌培养基配方见表2。

表1 菌糠样品采样记录

表2 菌糠的配方

1.2 营养成分分析

将菌糠样品经65℃烘干48 h至恒重后取出放在室温下回潮24 h，用植物纤维粉碎机粉碎，过40目筛子后，装于试剂瓶内保存用于成分分析。按照《饲料分析及饲料质量检测技术》方法[19]测定干物质(DM)、粗脂肪(EE)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(Ash)、Ca和P；按照Van Soest法[20]测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸洗洗涤木质素(ADL)、酸性洗涤不溶氮(ADFIP)和中性洗涤不溶氮(NDFIP)；按照AACC法[21]测定非蛋白氮(NPN)和淀粉(Starch)。按照Krishnamoorthy等[22]的方法测定可溶性蛋白(SP)。

1.3 游离棉酚测定

根据GB 13086—1991的方法[23]测定游离棉酚含量。

1.4 相对饲喂价值（RFV）计算[24]

式中：DMI(%BW，干物质采食量)=120/NDF(%DM)；

DDM(%DM，可消化干物质含量)=88.9-0.779×ADF(%DM)。

1.5 CNCPS成分分析

CNCPS将碳水化合物(CHO)组分分为可溶性糖(CA)、淀粉(CB1)、可降解细胞壁(CB2)和不可降解细胞壁(CC)；蛋白质组分分为非蛋白氮(PA)、真蛋白(PB)和不可利用蛋白(PC)，其中真蛋白根据降解速率又被分为可降解蛋白(PB1)、中速降解蛋白(PB2)和慢速降解蛋白(PB3)。根据Fox等[25]方法计算。

1.6 统计分析

实验数据用Excel进行整理，采用SPSS17.0进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较，以P＜0.05作为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 菌糠常规营养成分及相对饲喂价值分析(见表3)

表3 常见菌糠营养成分及相对饲喂价值(DM基础，%)

由表3分析可知，菌糠CP为9.00%～16.17%，毛木耳菌糠CP显著高于其他菌糠(P＜0.05)；EE为0.41%～1.82%，真姬菇、灵芝菌糠和银耳菌糠差异不显著(P＞0.05)，三种菌糠显著高于其他菌糠(P＜0.05)；NDF、ADF分别为34.23%～63.85%、23.04%～46.80%，毛木耳菌糠NDF显著低于除鸡腿菇菌糠组以外其他组菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠ADF显著低于其他菌糠(P＜0.05)；ADL 10.81%～22.42%，其中茶树菇和银耳菌糠ADL大于20%，其他菌糠均在20%以下，毛木耳菌糠最低为10.81%；菌糠的相对饲喂价值(RFV)为76.40%～192.81%，除杏鲍菇、真姬菇、茶树菇菌糠和银耳菌糠外，其余菌糠的RFV均在100%以上。

2.2 菌糠中SP、NPN、ADFIP、NDFIP、淀粉及游离棉酚含量分析（见表4）

表4 常见菌糠SP、NPN、NDFIP、淀粉及游离棉酚含量（DM基础）

由表4分析可知，菌糠SP为2.53%～5.22%，毛木耳菌糠的SP含量显著高于其他组菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠和黄平菇菌糠的SP含量显著低于其他组(P＜0.05)；NPN为2.26%～4.07%，毛木耳菌糠NPN显著大于其他菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠的NPN显著低于除黄平菇菌糠和紫孢平菇菌糠以外的其他菌糠组(P＜0.05)；NDFIP为2.67%～7.63%，茶树菇菌糠和银耳菌糠的NDFIP含量显著高于其他组菌糠(P＜0.05)，香菇、紫孢平菇菌糠和杏鲍菇菌糠的NDFIP含量显著低于其他组菌糠(P＜0.05)；淀粉为1.72%～5.08%，红平菇、毛木耳菌糠和紫孢平菇菌糠的淀粉含量显著高于其他组菌糠(P＜0.05)，银耳菌糠和鸡腿菇菌糠的淀粉含量显著低于其他组菌糠(P＜0.05)。真姬菇菌糠的游离棉酚为88.96 mg/kg，鸡腿菇、茶树菇菌糠和银耳菌糠的游离棉酚大于100 mg/kg。

2.3 菌糠中碳水化合物组分分析（见表5）

表5 常见菌糠碳水化合物组分分析(%CHO)

由表5分析可知，在碳水化合物组分中，菌糠的CA为12.32%～45.47%，毛木耳菌糠最高，茶树菇菌糠最低；CB1为1.71%～5.08%，红平菇、毛木耳菌糠和紫孢平菇菌糠含量较高，鸡腿菇菌糠和银耳菌糠含量较低；CB2为5.81%～24.13%，各种菌糠含量差异显著(P＜0.05)。NSC为14.64%～50.55%，茶树菇菌糠NSC显著低于其他菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠NSC显著高于其他菌糠(P＜0.05)；CC为38.22%～73.32%，茶树菇菌糠CC显著高于其他菌糠(P＜0.05)，香菇菌糠和毛木耳菌糠CC显著低于其他菌糠(P＜0.05)。

2.4 菌糠中蛋白质组分分析（见表6）

表6 常见菌糠蛋白质组分分析(%CP)

由表6分析可知，在蛋白质组分中，菌糠PA为18.42%～38.33%，红平菇菌糠和杏鲍菇菌糠PA含量显著高于其他菌糠(P＜0.05)，鸡腿菇菌糠PA含量显著低于其他菌糠(P＜0.05)；PB12.54%～7.71%，黄平菇、红平菇、香菇、紫孢平菇菌糠和茶树菇菌糠的PB1差异不显著(P＞0.05)；PB220.15%～50.48%，香菇菌糠PB2显著高于其他菌糠(P＜0.05)，银耳菌糠最低(P＜0.05）；PB31.14%～8.52%，11种菌糠间差异显著(P＜0.05)；PC 21.16%～48.69%，银耳菌糠显著高于其他菌糠(P＜0.05)，毛木耳菌糠最低(P＜0.05)。

3 讨论

3.1 菌糠营养价值

11种菌糠的培养基组成、菌种不同、栽培时间不同、栽培温度等均会影响菌糠营养成分。RFV是粗饲料质量评定指数，RFV越高粗料质量越好，RFV＞100说明其营养价值整体良好[26]。本研究表明，11种菌糠RFV范围76.40～192.81，除杏鲍菇、真姬菇、茶树菇菌糠和银耳菌糠的RFV小于100外，其余菌糠均大于100，其RFV由高到低排序为：毛木耳＞鸡腿菇＞香菇＞红平菇＞黄平菇＞灵芝＞紫孢平菇＞真姬菇＞杏鲍菇＞银耳＞茶树菇。同时，菌糠含粗蛋白质较高，CP含量为9.00%～16.17%，与陆亚珍等（2017）[27]的测定结果相近，其与中等质量粗饲料相当。粗纤维是反刍动物重要的能量来源，NDF和ADF被瘤胃微生物发酵产生挥发性脂肪酸（VFA）为反刍动物提供70%～80%能量。11种菌糠 NDF、ADF分别为 34.23%～63.85%、23.04%～46.80%，与孙召伟等（2014）[28]测定结果类似，但是过高的NDF水平会降低反刍动物干物质进食量，而且导致反刍动物产热过高，降低饲料转化率，茶树菇菌糠纤维含量最高达63.85%，银耳、灵芝、紫孢平菇、杏鲍菇、真姬菇菌糠NDF大于50%，在饲喂时添加比例不宜过高。可见，菌糠可开发作为反刍动物粗饲料资源。

3.2 碳水化合特性

采用CNCPS体系来评价饲料，可以准确地反映出反刍动物对饲料利用情况。本研究表明，菌糠的碳水化合物组分中，可利用碳水化合物(CA+CB1+CB2)含量为26.68%～61.78%，与玉米秸秆相当[29]。菌糠间CC差异较大，其范围38.51%～73.32%。除茶树菇菌、银耳、灵芝及真姬菇菌糠CC含量较高外，其余菌糠的CC含量为38.51%～49.27%，说明多数菌糠的大部分碳水合化物为瘤胃可利用。

3.3 蛋白质特性

在菌糠的蛋白质组分中，PA为非蛋白氮，对于反刍动物而言PA具有重要的营养价值，PA是反刍动物主要的氮源之一，杏鲍菇(38.33%)菌糠和红平菇(37.63%)菌糠的PA显著高于其他菌糠(P＜0.05)。PB为真蛋白(PB1+PB2+PB3)，其含量在29.56%～55.2%之间。PC为不可利用蛋白，即不能被瘤胃微生物利用，也不能被动物消化的蛋白质。银耳菌糠(48.69%)的PC最高，说明其消化、利用较低，品质较差；红平菇、香菇、毛木耳、紫孢平菇、杏鲍菇菌糠和鸡腿菇菌糠PC在20%～30%之间，其利用率较高，品质较好。

3.4 菌糠中游离棉酚含量

游离棉酚含有醛基和羟基，化学性质活泼能与铁离子、蛋白质和氨基酸等螯合，饲喂含大量游离棉酚的饲料会引起动物的中毒甚至死亡，因此游离棉酚在饲料生产工业中常作为卫生检测的重要指标。游离棉酚在犊牛的饲料中含量不能超过100 mg/kg，在成年牛饲料中不能超过500 mg/kg，否则易引起中毒。在食用菌培养基中，大多添加有棉籽壳，因此其菌糠含有游离棉酚。本试验表明，菌糠游离棉酚在88.96～151.82 mg/kg，其与宫福臣等(2012)[30]报道平菇菌糠中游离棉酚含量结果相近。

4 结论

11种菌糠的CP含量为9.00%～16.17%，RFV范围76.40～192.81，可利用碳水化合物含量为26.68%～61.78%，真蛋白含量在29.56%～55.2%之间，菌糠游离棉酚在88.96～151.82 mg/kg。因此11种菌糠的营养成分存在较大差异，可替代常规饲料应用于动物生产中，其中毛木耳菌糠作为饲料优于其他菌糠。展望菌糠作为饲料不仅降低养殖成本，提高经济效益，而且促进资源再利用，减少环境污染。但其作为家畜饲料时适口性差，且各地区原料不同导致菌糠营养成分存在较大差异，在利用时应对菌糠进行营养成分分析和比较研究，才能够达到因地制宜，更高效的提高菌糠的利用价值。大多数食用菌的培养基是由木屑组成，因此粗纤维含量在50%以上，在饲喂经济动物时要注意添加比例，为了提高菌糠的利用率，可以采用碱化、氨化和添加纤维素酶等方法对菌糠进行处理，可以有效的降低纤维素含量。