人工林木屑栽培玉木耳的营养成分及重金属含量分析*

范冬雨，李可心，赵震宇，贾传文，窦宏强，李长田**

（1.吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心，吉林长春130118；2.吉林农业大学中药材学院，吉林长春130118；3.河西学院厅市共建甘肃省食用菌遗传育种重点实验室，甘肃张掖734000）

玉木耳 [Auricularia cornea(Yumuer)][1]是我国最近驯化栽培成功、稳定性良好且子实体洁白的木耳品种，是毛木耳的一个变种[2]。玉木耳洁白如玉、晶莹剔透，是木耳栽培者追求的最佳品质[3]，广受消费者喜爱，李玉院士曾写诗赞叹玉木耳“肤如凝脂肌如雪，吹弹可破润而洁。剔透晶莹瑊玏殿，应是九天梨花谢”[4]。玉木耳营养丰富，含有大量碳水化合物，含粗蛋白7.3%、粗脂肪2.7%、菌类多糖6.56%、不饱和脂肪酸6.22%和可食性膳食纤维35.1%[5]。另外，钙、磷、胡萝卜素、维生素等营养物质含量也很高，更富含赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸等多种人体所需的氨基酸，是木耳界名副其实的“白富美”[4]。目前已在吉林、辽宁、山东、浙江、新疆、广西等地栽培成功，是有较大市场潜力的木耳品种[6]。

我国人工林发展迅速，截止到2020年，我国人工林保存面积达6 933万公顷，居世界第一位，在生态功能维护和经济发展中发挥着重要作用。人工林在加工过程中会产生大量的剩余物，是木材采伐后不适于继续加工使用的废弃物，如树皮、木屑等，而传统的废弃物处理方式为焚烧、就地抛弃或掩埋，既造成巨大的资源浪费，又严重破坏环境，若能利用人工林木屑栽培出高品质的食用菌，对保护环境和节约资源均具有重要意义。

由于食用菌在生物链中的地位和具有富集作用的特性，其重金属超标或污染日益受到人们的关注，培养料的选择将影响食用菌产品在生产过程中的重金属含量[7]。目前，关于玉木耳的研究大多集中在栽培基质和栽培技术等方面，而不同培养料对玉木耳营养成分影响和重金属含量的研究较少。基于此，利用木材加工后产生的桉树木屑、杨树木屑和栎树木屑为主培养料栽培玉木耳，比较3种培养料栽培玉木耳后总糖、粗蛋白、粗脂肪和粗纤维等营养成分和重金属铅、镉含量的差异，并与国家标准进行比较，以期为评价3种木屑栽培食用菌的营养价值与质量安全提供参考依据[8]，同时为玉木耳的研究与开发提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料与配方

玉木耳（编号2018091901） 由吉林农业大学食药用菌教育部工程研究中心提供，桉树木屑、杨树木屑、栎树木屑、米糠、豆粕粉、玉米粉、石膏均由吉林省长春市农博园菌菜基地提供。

配方1：桉树木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、米粉2%、石膏1%，pH自然；配方2：杨树木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%，pH自然；配方3：栎树木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%；CK：杂木屑80%、米糠15%、豆粕粉2%、玉米粉2%、石膏1%，pH自然[9]。

1.2 菌丝生长速度测定

按照各配方成分准确称取各配方料，分装于直径为90 mm的培养皿中，每个培养皿装料50 g，含水量60%，pH自然，每个配方设定5个重复，于121℃灭菌40 min，冷却至室温后接种，培养皿中央接入直径为5 mm的菌块，置于25℃黑暗培养，采用十字划线法，每隔24 h测量1次菌落半径，并观察菌丝长势，当菌丝生长即将长满平板时结束培养，计算菌丝生长速度，进行差异显著性分析。菌丝生长速度（V，mm·d-1）的计算公式为：

式中：R为菌落半径（mm）；T为菌丝生长天数（d）。

1.3 栽培试验

1.3.1 制种

使用液体菌种配方：马铃薯300 g、葡萄糖20 g、蛋白胨 2 g、KH2PO42 g、MgSO41 g、VB10.5 g，蒸馏水1 000 mL。1 000 mL三角瓶中装入400 mL液体培养基，121℃灭菌30 min，冷却至室温后接入6块玉木耳菌块（直径为5 mm），后放入150 r·min-1，25℃的恒温震荡培养器中培养7 d左右。

1.3.2 菌包制作

准确称取3种木屑，提前预湿24 h后加入米糠、豆粕粉、玉米粉和石膏混合均匀，含水量60%，使用33 cm×17 cm×0.05 cm的聚丙烯袋进行装袋，每袋装湿料1.25 kg，高压蒸汽灭菌柜121℃灭菌120 min后移入冷却间至室温后每袋接入15 mL液体菌种。

1.3.3 养菌

在养菌前将菇房清理干净，使用二氧化氯消毒剂熏蒸菇房12 h，熏蒸结束后通风，使药品味道散尽。将菌包用塑料筐装好放入养菌架培养。维持室温25℃～28℃，（30±5）d菌丝满袋，及时将污染的菌袋移出菇房。

1.3.4 打孔

菌丝满袋后继续在原条件后熟5 d左右即可打孔，使用木耳专用开口机对菌包打孔，打孔前用75%酒精对开口机消毒，每个菌袋打孔100个小三角孔，孔深8 mm，打孔后将菌袋挂在长2 m、宽0.6 m、高2 m的架子上，每隔0.3 m左右挂1串，每串5包，菌包距地面大于50 cm。

1.3.5 出耳及采收

控制菇房的环境条件，温度20℃～24℃，湿度90%～95%，二氧化碳浓度不高于0.5%，每天450 lx散射光照射12 h[9]。待耳片直径长至3 cm左右即可采收。采收前2 h停止加湿，采收后及时晾干，留取不同配方的干耳片备用。

1.4 检测指标及方法

1.4.1 常规营养成分

分别依据GB/T 15672-2009食用菌中总糖含量的测定、GB/T 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定、GB 5009.5-2016食用菌中粗蛋白含量的测定、GB/T 5009.10-2003植物类食品中粗纤维的测定，检测供试菌株干燥子实体中总糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维的含量。

1.4.2 氨基酸种类和含量

使用高效液相色谱仪测定供试菌株干燥子实体中17种氨基酸含量。

1.4.3 重金属含量

依据 GB 5009.268-2016食品中多元素的测定检测供试菌株干燥子实体中重金属铅、镉的含量。

1.5 数据统计

使用WPS 2019进行数据整理和图形绘制，利用SPSS 24软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同配方对玉木耳菌丝生长的影响

不同配方对玉木耳菌丝生长的影响见图1。

图1 不同配方的菌丝生长速度Fig.1 Mycelial growth of different formulations

由图1所示，3个配方的菌丝生长速度具有显著性差异（P＜0.05），菌丝生长速度大小为配方2＞配方3＞CK＞配方1，配方2的菌丝生长速度最快，为7.50 mm·d-1，高于CK的菌丝生长速度6.85 mm·d-1。配方1的菌丝生长速度最慢，为5.93 mm·d-1，且低于CK。由此可见，80%杨树木屑作主料对玉木耳的菌丝生长具有促进作用。

2.2 不同配方干耳片营养成分分析

2.2.1 常规营养成分

4种配方培养料栽培玉木耳的总糖、粗脂肪、粗蛋白和粗纤维测定结果见表1。

表1 不同配方干耳营养成分含量Tab.1 Main nutrient contents of different formulations

由表1可以看出，3种不同的木屑对玉木耳的营养成分含量的影响具有一定的差异性，栎树木屑（配方3） 栽培玉木耳的总糖含量最高，明显高于CK，杨树木屑和CK无明显差异，桉树木屑配方对总糖含量的效果最差。杨树和栎树木屑栽培玉木耳的粗脂肪含量与CK无明显差异，只有桉树木屑栽培玉木耳的粗脂肪含量稍高，说明在促进玉木耳粗脂肪含量方面，3种木屑与传统的杂木屑栽培基质效果相当。在粗蛋白含量方面，杨树木屑栽培玉木耳的粗蛋白含量最高，为73.59%，比CK高1.18%，桉树和栎树木屑栽培玉木耳的粗蛋白含量较低，且均低于CK，说明杨树木屑作为培养基能够栽培出高蛋白质含量的玉木耳。杨树木屑栽培玉木耳的粗纤维含量与CK无明显差异，其中，桉树木屑栽培玉木耳的粗纤维含量最低，仅为29.32%。从以上4种常规营养成分分析结果可以看出，玉木耳主要营养成分除总糖含量外，配方2即杨树木屑作培养料栽培玉木耳时，各项营养成分含量均最高，说明培养料的正确选择对玉木耳干耳片营养价值的具有很大的影响。

2.2.2 氨基酸种类和含量

食用菌中含有多种氨基酸，约占干品重量的0.2%～3.6%[10]。通过高效液相色谱仪对3种培养料栽培的玉木耳干耳片进行氨基酸的检测结果见表2。

由表2可知，共检测出17种氨基酸含量，包括8种必须氨基酸和9种非必须氨基酸。在4个配方中，配方1的谷氨酸和半光氨酸的含量最高，丙氨酸、丝氨酸和精氨酸的酸含量最低；配方2中除了丝氨酸、谷氨酸和半胱氨酸3种氨基酸外，其余14种氨基酸在4个配方中含量均高于其他3个配方，且氨基酸总含量显著高于其他配方，说明杨树木屑对玉木耳的氨基酸含量的增加具有一定的促进作用。配方3除了脯氨酸、丙氨酸、丝氨酸和精氨酸之外，其余10种氨基酸含量在4个配方中均最低，且低于CK，说明栎树木屑不利于玉木耳氨基酸含量的增加。4个配方的氨基酸总含量为配方2＞CK＞配方1＞配方3，其中必须氨基酸总含量为配方2＞配方1＞CK＞配方3，非必须氨基酸总含量为配方2＞CK＞配方1＞配方3，说明杨树木屑代替CK栽培玉木耳能够提高其氨基酸含量。

表2 不同配方干耳氨基酸含量Tab.2 Contents of amino acid of different formulations

2.3 不同配方干耳片重金属含量

根据GB 2762-2017食品安全国家标准食品中污染物限量中的规定，食品中铅的限量为1.0 mg·kg-1，镉的限量为0.5 mg·kg-1[11]；根据 NY 749-2012绿色食品食用菌的规定，绿色食用菌的铅限量值为1.0 mg·kg-1，镉的限量为 0.5 mg·kg-1[12]。3 种木屑栽培玉木耳的重金属铅、镉含量的检测结果见表3。

由表3可知，用3种木屑栽培玉木耳的铅、镉含量符合国家食品安全标准，3种培养料栽培玉木耳的铅含量排序为桉树木屑＞栎树木屑＞CK＞杨树木屑，镉含量排序为桉树木屑＞杨树木屑＞栎树木屑＞CK，虽然3种培养料中均检测出铅、镉的存在，但含量均低，都符合国家限量的标准，符合绿色食品（食用菌）的要求。

表3 不同培养料栽培玉木耳的重金属含量比较Tab.3 Comparative analysis on heavy metal content of Auricularia cornea(Yumuer)cultured with different mediums

3 讨论

栽培原料是食用菌栽培过程中的重要部分，原料的正确选择影响着食用菌生产的安全和质量。以目前食用菌传统栽培原料紧缺和废弃木屑污染环境为前提，用木材加工后产生的桉树木屑、杨树木屑和栎树木屑为主栽培料，传统杂木屑培养料为对照，分析栽培玉木耳的总糖、粗脂肪、粗蛋白、粗纤维和氨基酸营养成分的差异。结果表明，不同木屑培养料栽培玉木耳的营养成分存在明显差异，杨树木屑栽培玉木耳时，除了总糖含量略低于栎树木屑，粗脂肪、粗蛋白和粗纤维含量在4个配方中均最高，氨基酸总含量、必需氨基酸总含量和非必需氨基酸总含量均显著高于其他配方，说明杨树木屑对促进玉木耳的营养品质方面效果最佳；栎树木屑栽培玉木耳除了总糖含量高于杨树木屑，粗脂肪、粗蛋白和粗纤维含量均低于杨树木屑，高于桉树木屑，与CK配方存在明显差异，氨基酸含量在4个配方中最低；桉树木屑栽培玉木耳的总糖粗脂肪、粗蛋白和粗纤维含量显著低于其他配方，但氨基酸含量高于配方3，可能的原因是桉树木屑的成分以木质素为主，本身氮含量不高[13]，全氮含量仅为0.143%[14]，且材质疏松，营养不足[15]。

随着人们对健康和食品安全问题的日益重视，在使用废弃木屑作为基质原料栽培食用菌时，除对其利用的可行性进行研究外，还需注意其栽培食用菌的安全问题。栽培原料的来源是引起重金属污染的重要因素之一，以桉树木屑、杨树木屑和栎树木屑栽培玉木耳，其干耳片含有的铅、镉含量均未超出绿色食品食用菌的规定，符合食用菌中污染物限量的标准，说明3种木屑作为基质原料栽培的玉木耳安全可食用。

通过利用3种木屑为基质原料栽培玉木耳，并对其营养成分和重金属铅、镉含量的分析表明，不同木屑对营养成分和重金属含量影响不同，需要以实际生产目的为前提，选择合理的栽培原料，并有针对性地改善栽培食用菌的营养品质，生产出符合实际需要且质量安全的食用菌产品。