灰树花硒镧复合栽培及其成分的研究

沈霞

（嘉应学院，广东梅州 514721）

0 引言

硒(Se)是人体必需的微量元素之一，是谷胱甘肽过氧化物酶等含硒酶的必需组分，在人体发挥重要的生理功能[1]。研究表明，食用菌具有较强的富硒能力，可将无机态硒转化为安全高效的有机态硒，是较好的硒生物转化载体[2]。目前，富硒食用菌的开发利用已成研究热点[3-4]。

灰树花(Grifola frondosa)又名贝叶多孔菌、栗子蘑等，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)，营养丰富且生物活性物质含量高，具有很高的食药价值[5-7]。目前关于灰树花菌丝体富硒和子实体富硒的研究仅见少量报道。沈霞等[8]筛选了灰树花菌丝体富硒的最佳菌株、硒源，并对加镧液体培养灰树花菌丝富集有机硒进行了研究。茆广华[9]筛选了灰树花子实体富硒的最佳条件是菌面喷施亚硒酸钠5.785 mg/段。而关于灰树花硒镧复合栽培及其成分的研究鲜有报道。

笔者以灰树花GF5为试验菌株，通过配置不同的硒镧配施水平，采用袋料拌施的方式进行灰树花的硒镧复合栽培，以灰树花子实体产量、硒含量、成分含量和重金属含量等为观察指标，研究硒镧复合栽培灰树花对其成分的影响，以期为提升灰树花的营养价值提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 菌种、试剂 灰树花菌株GF5，由华南师范大学微生物研究室提供。试验用的亚硒酸钠(Na2SeO3)和氯化镧(LaCl3)购于国药集团化学试剂有限公司。

1.1.2 培养基

（1）母种PDA培养基。马铃薯200 g/L、麦麸50 g/L、葡萄糖20 g/L、琼脂粉20 g/L、MgSO41.0 g/L、KH2PO43.0 g/L，VB10.01 g，pH自然。

（2）木屑栽培配方。质量比为木屑78%、麦麸5%、玉米粉15%、石膏2%，料含水量60%，pH自然。

1.2 试验方法

1.2.1 富硒栽培灰树花的试验设计 试验以栽培配方中每千克干料加入亚硒酸钠(Na2SeO3)的量为标准，共设9个处理，分别为0(CK)、1.0(B1)、5.0(B2)、10.0(B3)、20.0(B4)、40.0(B5)、80.0(B6)、160.0(B7)、320.0 mg/kg(B8)。将亚硒酸钠(Na2SeO3)配制成相应浓度的水溶液，分别加入培养料中拌匀后用17.5 cm×33 cm×0.05 cm的聚丙烯袋装袋，每处理2个重复，每重复10袋，每袋菌包装干料400 g。将装好的菌袋置于灭菌锅内灭菌，在121℃灭菌85 min，冷却至30℃以下后移至接种箱中，将准备好的灰树花栽培种接种于菌袋，每袋接种10 mL，接种完毕后移至培养室，在23～26℃培养至出原基，去掉接种口胶带，移入出菇室。出菇室温度保持在20℃左右，相对湿度90%～95%，通风。待灰树花子实体成熟后采收。

1.2.2 硒镧复合栽培灰树花的试验设计 为考查硒镧复合栽培对灰树花营养成分的影响，在前期研究和富硒栽培试验的基础上，以栽培配方中每千克干料加入亚硒酸钠(Na2SeO3)和氯化镧(LaCl3)的量为标准，进行2因素3水平的全因子设计试验(FFD)，共设10个处理，如表1所示。将亚硒酸钠(Na2SeO3)和氯化镧(LaCl3)分别配制成相应浓度的水溶液，分别加入培养料中拌匀后用17.5 cm×33 cm×0.05 cm的聚丙烯袋装袋，每处理2个重复，每重复10袋，每袋菌包装干料400 g。将装好的菌袋置于灭菌锅内灭菌，在121℃灭菌85 min，冷却至30℃以下后移至接种箱中，将准备好的灰树花栽培种接种于菌袋，每袋接种10 mL，接种完毕后移至培养室，在23～26℃培养至出原基，去掉接种口胶带，移入出菇室。出菇室温度保持在20℃左右，相对湿度90%～95%，通风。待灰树花子实体成熟后采收。

1.2.3 子实体样品的采集 按1.2.1和1.2.2方法栽培灰树花，待子实体成熟后，采用随机抽样的分别采集不同试验处理栽培的灰树花子实体，于烘箱烘干至恒质量，粉碎后过40目筛备用。根据GB/T 12530—90食用菌取样方法取样，对角线定位法称取所需样品。

1.2.4 子实体硒含量的测定

（1）总硒含量的测定。将各试验处理的灰树花子实体样品置于130℃烘箱中24 h后，用粉碎机粉碎。准确称取0.20 g样品于50 mL锥形瓶中，加入混合酸，冷硝化12 h；于在电热板上加热至溶液清澈并伴有白烟吋，继续加热至剩余体积为1～2 mL，冷却，加入10 mL水继续加热赶酸至剩余体积为1～2 mL，加入1%(V:V)HNO3溶液10 mL，放置20 min后转移至25 mL容量瓶，纯化水定容，备用。

（2）有机硒含量的测定。准确称取1.00 g灰树花子实体粉溶于一定量的蒸馏水，装入透析袋中，在4℃下，分别用蒸馏水透析144 h，每隔12 h换水1次，以除去无机硒，透析后的袋内物冻干，采用氢化物-原子荧光光谱法测定硒含量[10]，得到富硒灰树花子实体中有机硒含量。平行测定3份，取平均值。

1.2.5 子实体成分测定 水分含量的测定方法参照GB 5009.3—2016[11]，粗蛋白含量的测定方法参照GB 5009.5—2016[12]，氨基酸含量的测定方法参照GB 5009.124—2016[13]，粗脂肪含量的测定方法参照GB 5009.6—2016[14]，总糖含量的测定方法参照GB/T 15672—2009[15]，灰分含量的测定方法参照GB 5009.4—2016[16]。

1.2.6 子实体重金属含量测定 铅的测定方法参考GB 5009.12—2017[17]，镉的测定方法参考 GB 5009.15—2014[18]，汞的测定方法参考 GB 5009.17—2014[19]，砷的测定方法参考GB 5009.11—2014[20]。

1.3 数据分析

所有数据采用Excel 2003和SPSS 22.0软件进行处理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 灰树花的富硒栽培效果

2.1.1 富硒栽培对灰树花产量和生物学效率的影响 不同硒含量处理的子实体产量和生物学效率见表2。各试验组的产量和生物学效率均随着培养基硒浓度增加而降低，呈现负相关性；试验组B6的产量、生物学效率为229 g/袋和57.25%，与CK组存在显著差异；试验组B7、B8的产量、生物学效率与CK组均存在极显著差异，其中试验组B8与CK组相比，降低了24.02%，表明添加高浓度硒会降低灰树花的产量和生物学效率。

2.1.2 富硒栽培对灰树花子实体总硒含量和有机硒含量的影响 从表2可见，当培养料硒含量＜80.0 mg/kg，灰树花子实体总硒含量和有机硒含量均随着外源硒含量增加而升高，呈现正相关性；当硒含量80.0 mg/kg时，子实体总硒含量和有机硒含量均最大，为32.22 mg/kg和19.33 mg/kg，随后下降；各试验组与CK组均存在极显著差异，表明富硒栽培能显著提高灰树花子实体总硒含量和有机硒含量。

2.1.3 富硒栽培对灰树花子实体成分的影响 不同硒含量处理的子实体成分测定结果见表3。富硒栽培会显著降低子实体的水分含量，且随着硒含量增加而降低，呈现明显的负相关性。各试验组的灰分含量与CK组相比均有所降低，且试验组B2、B4、B8与CK组存在显著差异，富硒栽培会降低子实体的灰分含量。各试验组的总糖含量与CK组不存在显著差异，总糖含量变化无规律性，与外源硒含量无相关性。各试验组的粗脂肪含量为2.56%～2.68%，与CK组不存在显著差异，与外源硒含量无相关性。各试验组的粗蛋白含量均低于CK组，但不存在显著差异，与外源硒含量呈现负相关性。各试验组的氨基酸总量与外源硒含量呈抛物线关系，当培养基硒含量0～40.0 mg/kg时，氨基酸总量随外源硒含量增加而升高，当硒含量＞40.0 mg/kg时，氨基酸总量反而降低。综合灰树花子实体6种成分研究结果认为，富硒栽培会降低灰树花子实体营养成分。

表3 不同硒含量处理对灰树花子实体成分和重金属含量的影响

2.1.4 富硒栽培对灰树花子实体重金属含量的影响 各处理组子实体重金属含量的测定结果见表3。各处理组子实体重金属含量均未超标，富硒栽培可降低镉污染，当硒浓度40～160.0 mg/kg时，与CK组存在显著差异；铅、汞、砷含量与CK组不存在显著差异，且无规律性，说明富硒栽培对重金属铅、汞、砷含量影响较小。

综上，富硒栽培虽能显著提高灰树花子实体总硒含量和有机硒含量，但降低灰树花的产量和子实体营养成分。

2.2 灰树花的硒镧复合栽培效果

2.2.1 硒镧复合栽培对灰树花产量的影响 硒镧复合栽培灰树花，子实体产量和生物学效率见图1～2。硒镧复合栽培且 LaCl3浓度为 80 mg/kg(TK4、TK5、TK6)时，灰树花的产量和生物学效率均高于CK；其中处理组TK4(Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg)的产量和生物学效率最高，产量为273 g/袋，生物学效率为68.25%，均与CK组存在显著差异。硒镧复合栽培(Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg)的产量是富硒栽培(Na2SeO340 mg/kg)的1.13倍；相对于富硒栽培灰树花的产量和生物学效率均低于CK组而言，添加适量的硒镧可提高灰树花产量和生物学效率，且硒镧复合栽培的最适浓度为Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图1 硒镧复合栽培灰树花子实体的产量

图2 硒镧复合栽培灰树花子实体的生物学效率

2.2.2 硒镧复合栽培对灰树花富硒效果的影响 硒镧复合栽培灰树花，子实体富硒结果见图3～4。子实体的总硒含量和有机硒含量均高于CK组，且差异极显著；子实体总硒含量为21.96～38.29 mg/kg，是CK组的156.86～273.50倍；子实体有机硒含量为9.08～22.01 mg/kg，是CK组的75.67～183.42倍；其中处理组TK5(Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg)总硒含量和有机硒含量最高，分别为38.29、22.01 mg/kg，相对于富硒栽培(Na2SeO380 mg/kg)，子实体的总硒含量、有机硒含量分别提高18.84%、13.87%，表明硒镧复合栽培可进一步提高灰树花的富硒能力，且硒镧复合栽培的最适浓度为Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图3 硒镧复合栽培灰树花子实体的总硒含量

图4 硒镧复合栽培灰树花子实体的有机硒含量

2.2.3 硒镧复合栽培对灰树花子实体成分的影响 各处理组子实体水分含量的测定结果见图5。处理组子实体水分含量为12.78%～13.58%，均低于CK组，且处理组TK3(Na2SeO3160 mg/kg+LaCl340 mg/kg)与CK组存在显著差异，硒镧复合栽培会降低子实体水分含量。相对于富硒栽培，硒镧复合栽培灰树花子实体水分含量均增加，且处理组TK4、TK5、TK6比富硒栽培分别提高了11.09%、8.41%、8.28%。就子实体水分含量而言，硒镧复合栽培的最适浓度为Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图5 硒镧复合栽培灰树花子实体水分含量

各处理组子实体灰分含量的测定结果见图6。处理组子实体灰分含量为7.34%～7.67%，处理组TK1、TK2、TK4、TK5、TK6均高于 CK 组，其中 TK5(Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg)灰分含量最高，相对于CK组，灰分含量增加2.41%，相对于富硒栽培(Na2SeO380 mg/kg)，灰分含量增加4.64%。就子实体灰分含量而言，硒镧复合栽培的最适浓度为Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图6 硒镧复合栽培灰树花子实体灰分含量

各处理组子实体总糖含量的测定结果见图7。子实体总糖含量在8.92%～9.53%，处理组TK3最低，为8.92%，略低于CK组，与CK组没有显著差异，其余各处理组均高于CK组，且处理组TK5(Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg)总糖含量最高(9.53%)，与CK组存在显著差异，即总糖含量增加显著，相对于富硒栽培(Na2SeO380 mg/kg)提高了5.78%。可见添加适量的硒镧可提高灰树花子实体总糖含量，且最适浓度为Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图7 硒镧复合栽培灰树花子实体的总糖含量

各处理组子实体粗脂肪含量的测定结果见图8。子实体粗脂肪含量在2.62%～2.72%，处理组TK1(Na2SeO340 mg/kg+LaCl340 mg/kg)含量最低，为2.62%，TK6(Na2SeO3160 mg/kg+LaCl380 mg/kg)含量最高，为2.72%；处理组TK1含量略低于CK组(2.63%)，其余各处理组均高于CK组。处理组与CK组均没有显著性差异，也无明显规律性，说明硒镧复合栽培对子实体粗脂肪合成无明显促进或抑制作用。

图8 硒镧复合栽培灰树花子实体的粗脂肪含量

各处理组子实体粗蛋白含量的测定结果见图9。粗蛋白含量31.93%～34.27%，处理组TK3、TK9含量分别为32.03%、31.93%，略低于CK组，其余各处理组均高于CK组；处理组TK4(Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg)含量最高，为34.27%，与CK组存在显著差异，比富硒栽培(Na2SeO380 mg/kg)提高了9.67%。可见添加适量硒镧可提高灰树花子实体粗蛋白含量，且最适浓度为Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg。

图9 硒镧复合栽培灰树花子实体的粗蛋白含量

各处理组子实体氨基酸总含量的测定结果见图10。氨基酸总量27.06%～21.05%，处理组TK1含量最高，为27.06%，处理组TK9含量最低，为21.05%；处理组TK6、TK8、TK9含量略低于CK组，且与CK组不存在显著差异，其余各处理组均高于CK组。处理组TK3的氨基酸总量为24.43%，相对于CK组提高了7.53%，与CK组存在显著差异；处理组TK1、TK2、TK4的氨基酸总量分别为27.06%、25.68%和25.34%，相对于CK组分别提高了19.11%、13.03%和11.54%，且与CK组存在极显著差异。相对于富硒栽培，处理组TK1(Na2SeO340 mg/kg+LaCl340 mg/kg)和TK4(Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg)比富硒栽培(Na2SeO340 mg/kg)分别提高了15.35%和8.02%。可见镧对灰树花的氨基酸总含量有较为明显的促进作用，添加适量的硒镧复合栽培，灰树花的氨基酸总含量增加极显著。

图10 硒镧复合栽培灰树花子实体的氨基酸总量

2.2.4 硒镧复合栽培对灰树花子实体重金属含量的影响 不同硒镧处理中灰树花子实体铅含量的测定结果见图11。处理组子实体铅含量0.79～0.88 mg/kg，均低于CK组，减少程度相对CK组在1.12%～11.23%，其中处理组TK5的铅含量最低，为0.79 mg/kg；处理组TK2、TK5、TK8与CK组存在极显著差异。可见硒镧复合栽培可降低灰树花子实体的铅含量。

图11 硒镧复合栽培灰树花子实体的铅含量

不同硒镧处理中灰树花子实体镉含量的测定结果见图12。处理组的子实体镉含量0.08～0.24 mg/kg，均低于CK组，且与CK组存在极显著差异，其中处理组TK5的镉含量最低，为0.08 mg/kg，说明硒镧复合栽培对降低灰树花子实体的镉含量具极显著影响。

图12 硒镧复合栽培灰树花子实体的镉含量

不同硒镧处理中灰树花子实体汞含量的测定结果见图13。处理组的子实体汞含量0.05～0.10 mg/kg，均低于CK组，减少程度相对CK组在9.09%～54.54%，其中处理组TK5的汞含量最低，为0.05 mg/kg；处理组TK2、TK4、TK5、TK6、TK8与CK组存在极显著差异。可见硒镧复合栽培可降低灰树花子实体的汞含量。

图13 硒镧复合栽培灰树花子实体的汞含量

不同硒镧处理中灰树花子实体砷含量的测定结果见图14。处理组的子实体砷含量0.04～0.09 mg/kg，处理组TK1砷含量最高，为0.09 mg/kg，略高于CK组，其余各处理组均低于CK组，其中处理组TK5的砷含量最低，为0.04 mg/kg。可见添加适量的硒镧可降低灰树花子实体的砷含量。

图14 硒镧复合栽培灰树花子实体的砷含量

综合而言，硒镧复合栽培对降低灰树花子实体重金属含量有明显影响，且硒镧浓度为Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg时，子实体中铅、镉、汞、砷含量的减少极为显著。

3 结论

研究结果表明，与对照相比，当硒镧配施浓度为Na2SeO340 mg/kg+LaCl380 mg/kg时，灰树花产量增加显著(P＜0.05)，子实体中的粗蛋白含量增加显著(P＜0.05)、氨基酸总量增加极显著(P＜0.01)；当硒镧配施浓度为Na2SeO380 mg/kg+LaCl380 mg/kg时，子实体中总硒含量和有机硒含量极显著(P＜0.01)高于对照，总糖含量显著(P＜0.05)高于对照，铅、镉、汞、砷等重金属含量极显著(P＜0.01)低于对照；其余子实体成分（如水分、灰分和粗脂肪）含量与对照无显著差异，但相对于富硒栽培，各成分含量均有所增加。可见，配施适宜浓度硒镧可提高灰树花子实体产量、硒含量、成分含量（总糖、粗蛋白、粗脂肪和氨基酸等），并降低铅、镉、汞、砷等重金属含量，从而改善灰树花品质。

4 讨论

目前，国内外学者对食用菌的富硒机理进行了大量研究[21-23]，但对食用菌的硒镧复合作用机理仅见少量报道[24]。本研究在富硒栽培灰树花的基础上，考查硒镧复合栽培灰树花对其营养成分的影响。研究结果显示，富硒栽培灰树花，可显著提高子实体总硒含量和有机硒含量，与茆广华[9]和赖松新[25]的研究结果基本一致，但富硒栽培灰树花会降低子实体的产量和营养成分。笔者前期对加镧液体培养灰树花富集有机铬[26]和有机硒[8]进行过研究，并对灰树花富硒深层培养及其营养成分进行过分析[27]。本研究则在前期研究和富硒栽培灰树花基础上，采用硒镧复合栽培灰树花，研究其对灰树花子实体产量、硒含量、成分和重金属含量的影响。研究结果显示，配施适宜浓度硒镧可提高灰树花子实体产量并改善灰树花品质，杨德俊[28]、任奕[29]和江枝和等[24]研究结果也表明，适宜浓度的稀土能够促进食用菌菌丝生长，显著提高其品质和产量，但具体作用机理还需进一步研究。