灰树花栽培及富硒技术研究进展*

尚皖新，胡婷婷，张雅芝，李梦桐，张相锋，焦子伟

（伊犁师范大学生物与地理科学学院，新疆 伊宁 835000）

食（药） 用真菌灰树花（Grifola frondosa），又名贝叶多孔菌、千佛菌、栗子蘑、莲花菇、舞茸（日本），隶属担子菌亚门（Basidiomycotina） 层菌纲（Hymenomycetes） 非褶菌目 （Aphyllophorales） 多孔菌科（Ployproaceae） 树花属（Grifola）[1-2]。灰树花子实体肉质、有柄、柄较短且多呈珊瑚状分枝；其末端着生扇形或匙形菌盖，重叠成丛，似菊花状，最宽约40 cm～60 cm；其菌盖直径2 cm～7 cm，灰色至淡褐色，表面有细毛，老后光滑，具放射状条纹，边缘薄、内卷，菌肉白色，厚2 mm～7 mm[3]。其子实体富含多种营养物质，如蛋白质、多糖、脂肪、维生素和矿物质等；多糖是其主要活性成分，其蛋白质和18种氨基酸含量高于香菇等其他食用菌[4-5]。灰树花具有激活巨噬细胞、促进免疫细胞增殖、抗艾滋病病毒（HIV）、抗肿瘤等活性，可改善免疫系统、调节血糖、血脂及胆固醇[6-10]。近年来其作为高级保健及抗癌食品，如中国的麦特消灰树花胶囊和保力生胶囊、日本的MAITAKE系列、美国的MAITAKE和GRIFRON系列等产品倍受消费者青睐[11]。

灰树花为中温型菌类，广泛分布于俄罗斯、日本和中国等亚热带至温带地区。20世纪80年代日本实现工厂化周年栽培，至今已成为灰树花的主要生产国[12]。虽然我国对其人工栽培时间较晚，但近20年来发展迅速，在浙江、河北等区域进行了引种驯化和试验栽培，其中浙江省庆元县形成规模化栽培，年栽培量1 600万段，产量仅次于日本，居世界第2位，是我国最大的灰树花生产基地[13-17]。我国食（药）用真菌灰树花在部分地区已形成规模化栽培模式，但也存在较多问题，其高效优质栽培技术还需进一步集成与优化。

硒是“抗癌”之王，具有提高机体免疫、抗病毒、抗氧化、拮抗重金属蓄积等特性，而食用菌具有很好的富硒能力，目前人工栽培富硒灰树花已获得较好的效果[11]。通过对食（药） 用真菌灰树花栽培及富硒等关键技术的最新研究与应用进展进行概括与凝炼，可为今后灰树花人工栽培，尤其是富硒栽培和产品开发提供可行性技术参考和合理化对策建议。

1 栽培技术研究进展

1.1 菌种选育

国内对灰树花的菌种选育做了多方面工作。通过采用核迁移试验对灰树花交配型分析得出其属于四极性交配型系统，与黑木耳（Auricularia auricula）、大球盖菇（Stropharia rugosoannulata）、金福菇（Tricholoma giganteum） 和鸡腿菇（Coprinus comatus） 等菌类的交配型相同[18-22]。采用RAPD和ISSR分子标记技术对40株灰树花菌株进行遗传多样性分析，在亲缘关系聚类图中筛选出2个高温型菌株Gr0001+3和Gr0017，在21.5℃～23.5℃培养条件下显示较近的亲缘关系[23]。对34个灰树花保藏菌株和栽培菌株进行菌株鉴定、遗传多样性分析和农艺性状评价，建立了灰树花标准菌株库并人工选育出农艺性状优良菌株[24]。采用多孢子杂交技术成功培育出灰树花菌株GL-2和GL-9，GL-2的产量最高，生物学效率达73.4%，均表现出较强的抗杂和耐杂能力[25]。也有相关研究表明按照NY/T446灰树花[26]标准要求，分析比较了主栽3个灰树花品种庆灰151、庆灰152和小黑汀的农艺性状和品质差异，得出庆灰152的子实体相对较大，出菇期气温较高时其产量较高；庆灰151子实体的折干率最高，出菇期气温较低时其产量较高，且二者干品商品性状较好[27]。

潘辉等[28]通过栽培试验筛选出工厂化栽培的优良菌株G1，周期最短且子实体品质较好，生物学效率为35.7%。刘振伟[25]采用常规覆土栽培法筛选我国桂南地区栽培的灰树花菌株，菌种迁4和小黑汀在菌丝生长状况、出菇率、出菇茬数及产量等方面均表现优良。冯芳侠等[29]发现，灰树花菌株ZDLM-05比小黑汀更具有优势，可作为秋冬季或较低温地区工厂化生产菌种。黄春燕等[30]从济南市南部山区栗树林下采集的灰树花野生菌株经过系统选育而获得的优良菌株梯灰1号，中熟丰产且商品性状好，适宜在山东省春秋季林下覆土栽培。

1.2 生长要求

1.2.1 营养条件

灰树花栽培最适碳源为葡萄糖，最适氮源为蛋白胨、玉米浆、黄豆饼粉等有机氮，对无机氮源利用较差；凡含有纤维素、木质素的有机物均可作为其培养基质，主要以木屑、棉籽壳和玉米芯等为主[3]。灰树花栽培在碳源浓度为20 g·L-1时多糖产量最高，但浓度升高则会抑制其多糖产量[31-32]；低浓度氮源有利于其多糖产量的提升，在氮源浓度3 g·L-1时其多糖产量最高，随着氮源浓度的增加，菌丝体产量也随之上升，但多糖产量逐渐下降[31,33-34]。张一帆等[35]研究表明栽培配方的碳氮比对灰树花菌丝体的生长速度有显著影响，灰树花菌丝体的生长速度随碳氮比增加而增加。管博文等[36]也报道灰树花BUAGF-02菌株以发酵基础培养基（可溶性淀粉10.0 g、葡萄糖10.0 g、酵母提取物3.0 g、蛋白胨2.0 g、KH2PO41.0 g、MgSO4·7H2O 0.5 g，维生素 B1100.0 mg，水 1 000.0 mL，pH 7.0～7.2） 为基础，分别调节葡萄糖、蛋白胨的浓度分析其对胞外多糖的影响，葡萄糖浓度20 g·L-1时胞外多糖产量最高（0.30 g·100-1mL-1），浓度25 g·L-1时菌丝体干重最重（1.82 g·100-1mL-1）；蛋白胨浓度3.0 g·L-1时，胞外多糖产量较高（0.20 g·100-1mL-1），浓度2.5 g·L-1菌丝体干重较高（1.26 g·100-1mL-1）。

灰树花栽培需要大量元素的同时，也需要各种微量元素；生长素以维生素B1和植物激素三十烷醇使用最多[3]。李珍等[37]采用植物生长调节剂氯吡脲（KT-30） 和细胞分裂素（6-BA），可使灰树花QY-01菌株的菌落直径分别提高57.9%和52.4%，除赤霉素和芸苔素外的其他植物生长调节剂的使用可使灰树花菌落直径提高8%～10%。在灰树花发酵培养基中添加适量的无机盐也可提高灰树花多糖的产量[38]。

1.2.2 环境条件

灰树花菌丝生长最适生长温度为20℃～24℃，原基分化温度18℃～22℃，子实体生长发育最适温度15℃～20℃；其菌丝生长培养基最适含水量60%～65%，pH 5～6；子实体生长发育最适空气相对湿度85%～95%，培养料最适pH为4；其子实体发育阶段对CO2极敏感；原基分化时需较强的散射光或强度200 lx～500 lx直射光刺激，以加深菌盖颜色和减少畸形菇的发生，且低海拔区域栽培灰树花的子实体发生较快，高海拔区域栽培灰树花的子实体发生较慢[41]。也有相关研究表明[42-43]灰树花原基形成是其生活史重要生理过程，不仅需要一定的环境和营养条件，更是基因调控作用的结果，对灰树花出菇及品质均有重要影响[39-40]。

1.3 栽培管理

1.3.1 培养基配方优化

周慧杰[44]报道灰树花母种使用马铃薯综合培养基Ⅱ菌丝长势好，生长速度快；灰树花原种培养基在木屑、麦麸的培养基上菌丝生长速度快。各地根据灰树花人工栽培所需的材料，也筛选出了地区适宜栽培配方，如姚景富等[45]选出栽培灰树花yy3最适宜的配方（棉籽壳25%、杂木屑40%、麸皮15%、蔗渣10%、红壤土 9%和轻钙1%）和栽培灰树花yy5最适宜的配方（棉籽壳20%、杂木屑40%、麸皮5%、玉米粉10%、蔗渣15%、红壤土9%和轻钙1%）；刘姗姗等[46]筛选出泰山灰树花栽培种的最佳培养基配方（棉籽壳33%、栗树木屑45%、麦麸20%、石膏1%和白糖1%）；黄建聪等[47]在新栽培料中分别加入不同比例的灰树花菌糠试验，得出最佳菌糠添加比例为20%～30%，平均生物学效率提高10.84%。彭学文等[48]也报道了棉柴替代部分棉籽壳栽培灰树花的最佳配方（棉柴30%），料水比1∶1.5，投入产出比1∶9.31。叶建强等[49]采用单纯格子法筛选替代木屑基质的原材料及高产配方试验，表明玉米芯可替代木屑栽培灰树花，其优化高产配方为玉米芯75%、麦麸23%和轻质碳酸钙2%，与对照相比平均产量提高37.07%。吴尚军等[50]在北京地区进行了果园土、香菇菌糠、灰树花菌糠等废弃物替代常规培养料的配方比较试验，适量添加果园土替代部分主料具有一定的增产效果。权新华等[51]研究表明，粗木屑∶细木屑为1∶3时菌袋长满时间短，比例为3∶1处理时子实体产量及丛径有较大优势；不同辅料试验组（添加3%过磷酸钙或1%石灰处理） 的满袋时间相近且相对较短，且添加1%过磷酸钙处理的子实体产量较高。

1.3.2 固液体发酵

目前我国灰树花发酵通常采用固体和液体2种发酵方式，固体发酵主要适用于固体栽培料栽培，时间较长，菌丝生长较慢；液体发酵主要利用液体培养基在发酵灌中培养食用菌，菌丝生长较快，也是获得灰树花菌丝体、发酵产物的重要手段[52-53]；食用菌深层液体发酵包括摇瓶发酵和发酵罐发酵2种方式，其中发酵罐发酵具有周期短、产生活性物质多、菌体污染少等优点[54]。徐志祥等[55]采用均匀设计法优化了灰树花深层培养的配方（葡萄糖0.10%、玉米粉4.60%、豆饼粉3.50%、MgSO40.01%、KH2PO40.32%，少量VB1），菌丝体平均产量1.770 g·100-1mL-1。

现代研究表明灰树花液体深层发酵产物可替代子实体作为商业上产品深度开发的原料[56-57]，邓功成等[58]采用现代液体发酵技术和正交试验方法，得出灰树花菌丝体液体发酵条件较优组合为玉米粉4.0%、豆饼粉0.2%，起始pH为7，发酵时间6 d，菌丝产量最高为12.120 g·L-1。杨庆伟[59]研究表明灰树花菌丝体发酵培养产量最大时间为发酵培养90 h，菌丝体的生物量和菌丝体多糖含量分别为8.014 g·L-1和1.432 g·L-1。相关研究表明以胞内多糖为优化指标，一级种子液体培养基的最佳碳源为蔗糖和马铃薯[60-61]；在二级深层发酵时与周昌艳等[62]的研究相比，蔗糖减少27%，麸皮减少80%，不但能降低规模化生产成本，而且其发酵液中的胞内多糖和总多糖含量与国内报道相近。通过测定8种食用菌摇瓶深层发酵液各指标数据结果，在发酵条件、培养时间一致时，灰树花深层发酵物中总多糖和胞内多糖产量最高[63]。

1.3.3 模式栽培与管理

我国灰树花主要栽培方式有覆土栽培、菌袋栽培和菌棒栽培[64]。覆土栽培灰树花产量最高，生物学效率64.7%，但损耗较大；菌棒栽培的灰树花形状较好、损耗最小[65]。灰树花脱袋覆土栽培得出其生物学效率为100%～120%，明显优于菌袋栽培[66]；采用仿野生出菇管理方式其生物学效率达100%～120%，远优于其他出菇管理方式[3]；矮棚覆土栽培灰树花性状较棚室菌袋栽培更优，适宜在东北地区栽培[67]。相关研究结果表明[68]日光温室葡萄架下栽培灰树花模式，其生物学效率为40%；北京地栽草莓套种灰树花栽培模式灰树花生物学效率达82.7%，投入产出比 1∶1.966[69]。

我国灰树花工厂化生产也进行了相关研究与示范应用。灰树花栽培可采用菌棒式一次投料两茬（季）出菇模式，第一茬菌棒割口出菇，第二茬菌棒覆土栽培出菇；而近年来灰树花第二茬非覆土栽培技术已逐渐取代菌棒覆土栽培出菇，其环境要求与一茬割口出菇相近[70-71]。传统栽培模式如河北的“小拱棚仿野生栽培法”和浙江的“菌棒式栽培及覆土二次出菇法”已不适宜工厂化生产[70，72-73]；采用不脱袋而仅割一道长10 cm、宽2 cm袋口的方式，改进了二次出菇覆土栽培模式，使新的栽培方式更加适合灰树花生产，且具有更好的商品价值[71]，利用工厂化栽培，使用大口径装袋方式、侧面切口出菇模式等优化工艺[74]，发现割口覆瓦出菇方式较优，首批菇生物学效率达63.72%和出菇率100%，可应用于工厂化生产[73]。

郭福华等[75]报道了适宜云南高原地区如滇中地区灰树花栽培的菌种培育、出菇管理、病虫害防治等一系列管理技术。也有学者提出了适合冀中南地区林下灰树花的高产栽培技术，强化对栽培季节选择、栽培料配方、发菌、出菇管理等环节的精细管理，可促进冀中南林下灰树花生产[39]。栗树园林下栽培灰树花时应采用优良菌株、选用好的栽培栗园、应用成熟的栽培模式及先进的管理方法等相结合的方式进行综合控制[76]，同时，应结合不同栽培方式下灰树花有害重金属、农药残留、硒含量等数据，严格灰树花质量安全控制技术[77]。

2 富硒研究进展

富硒技术在灵芝（Ganoderma lucidum）、平菇（Pleurotus ostreatus）、金针菇 （Flammulina velutipes）和蛹虫草（Cordyceps militaris） 等菌类的研究较多，而在富硒灰树花方面研究较少[78]。赖松新等[79]采用富硒土壤覆土栽培灰树花、黑皮鸡和大杯蕈3种食用菌，结果表明不同食用菌品种对硒的富集能力不同（大杯蕈＞灰树花＞黑皮鸡）。较低硒浓度液体培养基不仅能促进灰树花菌丝的生长，还可促进菌丝细胞中蛋白质和多糖的合成；适宜富硒固体培养基栽培灰树花子实体，可促进菌丝的萌发与生长，但对其子实体产量未产生影响，子实体硒含量与固体培养中的硒含量成线性正相关，其子实体比菌丝体具有更高富硒量[80]。

相关研究表明灰树花有较强的耐硒和富硒能力，硒浓度50 mg·kg-1时菌丝体硒吸收转化率最高约4.9%，不仅可促进菌丝对培养料中还原糖的利用，还可明显增加培养液中胞外多糖的含量，菌株GF5添加亚硒酸钠50 mg·L-1时，其获得的灰树花菌丝体的氨基酸及多糖含量均高于对照[78，81-83]。硒多糖是硒在生物样品中主要存在形式，因兼有硒和多糖的双重生物活性引起广泛关注[17]。Mao等[84]采用响应面分析法优化了富硒灰树花子实体粗多糖的提取工艺，即温度100℃、料液比1∶34.7、提取时间2.6 h，硒多糖得率15.37%。茆广华[11]建立了富硒灰树花子实体中硒含量的氢化物原子荧光光谱测定方法，并釆用菌面和拌料施硒2种栽培方式对灰树花进行富硒研究，结果表明菌面喷施硒的富硒效果优于袋料拌硒，菌面喷施亚硒酸钠5.875 mg/段和袋料拌施57.143 mg/段时其富硒效果较好，子实体产量分别为28 g/段和 24 g/段，有机硒含量分别占总硒的87.190%和61.511%。硒多糖和硒蛋白是富硒灰树花子实体中硒的主要赋存形式，富硒灰树花子实体粉可作为硒营养强化剂，便于今后研究开发。

3 展望

食（药）用真菌灰树花在我国部分省区已实现规模化人工栽培，但一般均局限于季节性栽培，其高效优质栽培技术尤其是工厂化栽培仍需进一步研究试验、集成与优化[85]；加之以其作为富硒载体，研究示范应用富硒灰树花栽培标准化控制技术，培养出富硒灰树花产品，开发出成本低廉的有机硒制品已成为研究的新热点[86-89]。

1）进一步加强灰树花菌种选育，加大野生灰树花的驯化和人工栽培试验研究，在已有基础上提纯复壮其栽培菌种，筛选并培育出符合我国灰树花生产的优良主栽菌种，加以大面积示范应用。

2）加大灰树花高效现代化接种技术、傻瓜式栽培技术、产品质量安全控制技术的研究与示范推广力度，尤其是无土栽培和工厂化栽培技术等，实现周年生产，逐步实现绿色食品灰树花标准化、集约化和工厂化栽培。

3）深入研究灰树花的富硒机理、营养代谢及主要成分药理活性等相关机制，加大外源硒控制技术及标准化富硒灰树花食用菌栽培技术的示范与应用，以实现其标准化栽培。

4）重点关注富硒灰树花的有机硒测定、硒含量标准、产品质量控制等方面，开发富硒灰树花保健食品，采用现代加工技术促进其产品多样化、系列化创新，建立标准规范，促进其产业持续健康发展。