香菇菌糠的研究进展*

李淼儿，唐金凤，王桂林，范建凤，赵二劳

(忻州师范学院 化学系，山西 忻州 034000)

香菇又名花菇、厚菇、香覃等，为真菌门香菇属香菇的子实体，是世界第二大食用菌[1]。香菇肉肥厚、味鲜美、香气独特、营养丰富，深受人们喜爱[2]。近年来，随着我国乡村振兴、精准扶贫战略的开展，香菇栽培已成为重要脱贫致富的支柱产业，我国已成为香菇生产大国[3]。香菇采摘后剩余的废弃培养基为香菇菌糠，我国作为一个香菇生产大国，显见每年会产生大量的香菇菌糠。科学研究已证明[4-5]，香菇菌糠中含有作物生长营养素和大量纤维素、半纤维素、菌丝体及多糖等成分，在医药、卫生、保健品和日常生活等领域具有广阔的应用前景。但目前香菇菌糠除少量用作饲料、肥料或燃料外，大部丢弃，既浪费了资源，又污染环境，未能物尽其用。因此，香菇菌糠的高值化开发应用具有重要的社会、环境、经济意义。近年来，有关香菇菌糠的研究日渐增多，但未见有相关的总结报告。本文依据近年来(2016年以后)国内有关香菇菌糠研究文献，梳理综述香菇菌糠的研究进展，以期为香菇菌糠的进一步研究及其开发利用提供参考。

1 香菇菌糠中功能成分的提取研究

近年来，主要研究从香菇菌糠中提取多糖或寡糖，考虑香菇多糖或寡糖的溶解性，其提取方法有水浸提和酶辅助提取及发酵法。

1.1 香菇菌糠多糖水浸提

田丽[6]研究了香菇多糖的热水浸提，以料液比、浸提温度、浸提时间和浸提次数为因素，采用正交试验法优化得到最佳浸提工艺：料液比1∶20(g/mL)，浸提温度100 ℃，浸提时间100 min，浸提次数3次。此工艺下，香菇菌糠多糖得率为18.8%。

1.2 香菇菌糠多糖酶辅助提取

为了提取多糖提取效益，基于酶可破坏香菇菌糠组织细胞的致密结构，促使胞内多糖快速溶出，林杉等[7]采用复合酶(木瓜蛋白酶∶纤维素酶∶果胶酶=1∶1∶1)辅助提取香菇菌糠多糖，确定的最佳工艺：固定料液比1∶30(g/mL)，复合酶浓度3%，酶解温度45 ℃，pH值5.0，酶解50 min。在此工艺下香菇菌糠多糖提取率为9.60%，比单纯热水浸提法多糖提取率提高了52.70%。马冰清等[8]则对香菇菌糠首先采用高压灭菌锅121 ℃下预处理30 min，冷却室温后再用复合酶辅助提取香菇菌糠总糖，响应面优化的最佳工艺：料液比1∶20(g/mL)，复合酶配比为纤维素酶∶木聚糖酶∶β-葡聚糖酶=3∶2∶1，总加酶量660 U/g，酶解温度45 ℃，pH值5.2，酶解6.0 h。在此工艺下香菇菌糠总糖提取率为13.4%。

1.3 香菇菌糠寡糖的微生物发酵提取

王玖玖[9]研究了香菇菌糠寡糖的微生物发酵提取，选择发酵菌为枯草芽孢杆菌，对香菇菌糠，在40 ℃、枯草芽孢杆菌接种量为7.5%，发酵48 h后，再在料液比1∶24(g/mL)，50 ℃水浴10 min，香菇菌糠寡糖提取率为0.71%，明显高于未经发酵处理香菇菌糠的寡糖提取率。王乐乐等[10]研究了香菇菌糠的菌酶协同发酵，发现以酵母、植物乳杆菌、黑曲霉、纤维素酶和木聚糖酶等混合酶为发酵菌，发酵菌接种量为2.8%，发酵时间30 d，可取得香菇菌糠较好的发酵效果。发酵产物可用作为饲料添加剂。

2 香菇菌糠的功能活性

2.1 抗氧化活性

机体内过量自由基会氧化损伤机体组织细胞，导致疾病的发生、发展，甚至癌症的产生，影响人体健康。香菇菌糠功能成分具有清除自由基、抗氧化活性。马冰清等[8]以体外清除DPPH自由基和ABTS自由基为指标，研究了香菇菌糠多糖的抗氧化活性。结果发现，浓度为0.6 mg/mL时，高温高压-复合酶提取的香菇菌糠多糖、水提取的香菇菌糠多糖和仅高温高压提取的香菇多糖对DPPH自由基清除率分别为95.6%、86.3%和89.8%。对ABTS自由基的清除率，高温高压-复合酶提取的香菇菌糠多糖明显优于水提香菇菌糠多糖和仅高温高压提取的香菇菌糠多糖。任珍珍[11]研究表明，不同方法提取的香菇菌糠多糖(水提取、酸解和酶解)体外对ABTS、DPPH和O2-自由基均具有较强的清除能力和还原能力，随香菇菌糠多糖浓度升高，抗氧化能力增强，呈量效关系，且酶解的香菇菌糠多糖抗氧化活性强于水提和酸解香菇菌糠多糖。林杉等[7]研究发现，复合酶提取的香菇菌糠多糖，清除DPPH自由基的IC50为0.90 mg/mL，清除超氧阴离子的IC50为0.60 mg/mL，清除羟自由基的IC50为 0.58 mg/mL，且呈量效关系，表明复合酶提取的香菇菌糠多糖具有较强的抗氧化活性。田丽[6]研究发现，不同方法干燥的香菇菌糠多糖，均具有一定的对DPPH自由基、ABTS自由基、超氧根离子清除能力和还原能力，且冷冻干燥的香菇菌糠多糖优于真空干燥和喷雾干燥的。

2.2 香菇菌糠多糖抗炎活性

马冰清[12]研究了香菇菌糠多糖体内外抗炎活性，通过脂多糖刺激巨噬细胞RAW264.7建立体外炎症小鼠模型，以NO释放抑制率为指标，研究了香菇菌糠多糖的体外抗炎活性，实验结果发现，3种不同方法(高温高压-复合酶法、水提法、仅高温高压提取法)提取的香菇菌糠多糖均可抑制炎症模型小鼠释放NO，且高温高压-复合酶法提取的香菇菌糠多糖对NO释放的抑制作用明显优于水提和仅高温高压提取的香菇菌糠多糖。体内抗炎活性实验也表明，纯化后的高温高压-复合酶法提取的香菇菌糠多糖可减轻结肠炎小鼠氧化应激，下调炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α水平，改善模型小鼠组织病理损伤，对小鼠溃疡性结肠炎有治疗作用。任珍珍[11]研究也表明香菇菌糠多糖具有抗炎活性。

2.3 香菇菌糠多糖抗肿瘤活性

倪国龙等[13]采用MTT法研究了香菇菌糠多糖对肝癌细胞HepG2增殖的影响，结果发现，50 μg/mL的香菇菌糠多糖可明显抑制HepG2细胞增殖，可促进HepG2细胞凋亡，其是通过Wnt/β-catenin信号通路及下游的Bcl-2促进HepG2细胞凋亡。表明香菇菌糠多糖可有效抑制癌细胞的生长，具有抗肿瘤活性。

3 香菇菌糠应用研究

3.1 做有机肥料

化学肥料的长期、大量使用易影响土壤结构，造成土壤板结。使用有机肥料可避免土壤板结，改善土壤结构。关艳梅等[14]研究表明，发酵香菇菌糠中速效磷、碱解氮比未发酵香菇菌糠明显提高，发酵香菇菌糠可作为有机肥料用于作物生长或育苗基质。赵文瑜[15]研究指出，以香菇菌糠作有机肥使用，可提高土壤肥力，增加土壤中N、P、K含量，促进土壤中有机质积累。施用香菇菌糠有机肥，对紫甘蓝、西瓜等有增产作用，并可改善紫甘蓝品质。

3.2 食用菌栽培基料

香菇菌糠作为食用菌再生产的替代培养基主料是香菇菌糠再利用的有效方法。近年来，该方面的应用研究相对较多。赵玉卉等[16]研究了香菇菌糠水提液对8种食用菌菌丝生长的影响，结果发现，香菇菌糠水提液对不同的食用菌菌丝生长影响不同，在培养基中添加香菇菌糠水提液，可显著抑制羊肚菌菌丝生长，显著促进木耳、云芝和紫芷菌丝的生长，对平菇、香菇、杏鲍菇和茶薪菇菌丝体的生长，随添加香菇菌糠水提液浓度增加，先促进后抑制。王军旗[17]对利用香菇菌糠栽培鸡腿蘑进行了研究，认为香菇菌糠中的营养成分更符合鸡腿蘑菌丝的生长，在鸡腿蘑培养基中添加香菇菌糠，可节约成本50%。郭莹等[18]进行了金针菇培养基料中添加香菇菌糠的研究，结果发现，香菇菌糠添加量以30%为宜，此时对金针菇菌丝体的生长促进作用最强。郑安波等[19]对香菇菌糠栽培杏鲍菇培养基配方进行了研究，结果表明，在栽培杏鲍菇培养基料中添加香菇菌糠可行，添加量为30%～40%，生物转化率可达8%以上。李波等[20]比较研究了香菇菌糠与苹果枝木屑栽培猴头菇的试验，结果表明，在猴头菇培养基中添加香菇菌糠可行，最佳配方为：棉籽壳50%，香菇菌糠40%，麸皮8%，石膏2%。此条件下，猴头菇菌丝体生长强于培养基中添加苹果枝木屑而不添加香菇菌糠。

3.3 做育苗基质

钟丽娟等[21]研究了香菇菌糠对作物发芽的影响及进行了育苗试验，结果发现，添加的香菇菌糠腐熟程度对供试农作物(白菜、黄瓜、小麦)发芽状况有明显影响，添加未腐熟、或腐熟程度欠佳的香菇菌糠明显抑制白菜、黄瓜及小麦的发芽及出苗效果，添加腐熟程度良好的香菇菌糠对白菜、黄瓜及小麦的发芽及出苗效果无不良影响。其育苗效果好于商品基质。薄璇等[22]研究表明，香菇菌糠可作为主要基质在油松育苗中应用。

3.4 做中药材栽培基料

随着社会发展，野生中药材资源逐渐枯竭，中药材人工栽培逐渐增多。如何降低中药材人工栽培成本已成为人工中药材发展的研究热点。胡传久等[23]研究了利用香菇菌糠为基质，栽培中药材铁皮石斛，实验发现当栽培基质为松树皮∶香菇菌糠体积比2∶1时，栽培铁皮石斛中多糖含量最高，可促进铁皮石斛茎长，其节数、根数增多，适于铁皮石斛生长。表明香菇菌糠可代替部分松树皮做基质栽培铁皮石斛。

3.5 做吸附剂

张海波等[24]研究表明，香菇菌糠可热解制成生物炭用于环境废水中染料孔雀石绿的吸附，香菇菌糠生物炭对孔雀石绿的吸附过程符合准一级动力学模型，对染料孔雀石绿吸附是高效的。对染料孔雀石绿吸附量以温度750 ℃所制香菇菌糠生物炭最高。

4 结 语

香菇菌糠资源在我国是丰富的，虽然近年来，对香菇菌糠的研究日渐增多，但总体而言，有关香菇菌糠的研究还不够全面，香菇菌糠的开发应用尚未形成产业。香菇菌糠中含有多种营养和功能成分，在人们日益注重自身保健的今天，开发利用香菇菌糠，具有重要的社会、环境、经济意义。因此，应加大研究力度，对香菇菌糠进行全面深入的研究，充分、高值化利用香菇菌糠，使香菇菌糠功能产品尽早进入人们的日常生活，造福人类，造福社会。