食用菌糠综合再利用的研究现状

杜金华 张昕瑶 马 爽 吴昕阳 徐 竹

（沈阳师范大学生命科学学院 辽宁沈阳 110034）

菌糠别名蘑菇渣、菌渣或者菇渣，是指食用菌收获后留下的不具备或者极少具备提供营养的栽培基质，由秸秆、木屑菌丝体、棉籽壳、木屑等组成。栽培不同食用菌所产生的菌糠组成成分有所差异，其中除了大量的粗纤维、木质素、多糖外，还含有丰富的氨基酸、蛋白质、维生素、碳水化合物和微量元素。自20世纪70年代末，我国的食用菌栽培技术得到大力发展，但大部分传统食用菌菌糠产生后，采取的露天堆砌或者焚烧等不得当的处理方式，大大降低了菌糠的实际使用率，对生态环境造成了严重的污染，科学合理地利用菌糠刻不容缓。

1 菌糠饲料的应用

菌糠在经历挑选、干燥、粉碎、成品四个阶段的工艺处理后便能转变为饲料，其中的粗脂肪、粗纤维、粗蛋白、木质纤维含量都较高，目前是被当作粗料来用，可以节约成本，减少精饲料的用量，提高饲料的利用效率，减缓畜牧业发展的饲料压力。薄璇[1]研究发现，菌糠喂养的禽畜可以让乳酸和粗纤维含量升高，降低pH，能更好地促进其生长发育。刘志芳[2]等人则发现22%的杏鲍菇菌糠混合饲料喂养对奶牛、肉牛和肉羊的生产性能未产生显著的影响，过高的比例反而会降低上述反刍家畜的生产性能。王喜红[3]通过平菇菌糠在反刍动物、家禽、猪和其他动物上的应用，发现菌糠作为非常规饲料原料，对动物增重、饲料转化效率确实有所改善，但对其生理状态的具体影响机制还要进一步探究。

2 菌糠肥料的应用

我国作为农业大国，需要使用大量化肥，而长时间的施用会使得土壤恶化，土地质量降低，因此菌糠被用作肥料来替代化肥被更多人关注。菌糠在土壤中施用后，可形成透气性好、储水能力强的腐殖质，从而提高土壤肥力。王勤礼[4]等人通过把杏鲍菇菌糠、海鲜菇菌糠、姬菇菌糠、香菇菌糠作为有机肥基源物质进行对比，测评比较其pH、重金属含量、碳磷钾的含量，证明了以上菌糠制作有机肥都具有较高的营养成分，且杏鲍菇的最优。研究显示，利用富含有机质和各种矿物质的菌糠制作有机复合肥，不仅可以减少化肥和农药在农作物中的残留，而且对农产品的品质具有一定的提高作用。姚智超[5]利用黑木耳菌糠进行实地框栽实验，菌糠复合肥料对小白菜的叶绿素和还原性维生素C 含量有提高作用，并能降低所含硝酸盐的含量，其土壤肥料的总养分、有机质、氮磷钾的百分比含量都有所上升。王腾[6]等人证明用杏鲍菇和灵芝菌糠配施肥料可以降低玉米植株的重金属含量。

3 菌糠基质栽培的应用

大部分食用菌的生物学效率仅有40%-60%，初次使用后的栽培原料还有大量残存的纤维类物质和糖类物质，在进行二次加工和生产后，可以再次成为栽培原料，从而降低成本，提高产量。侯立娟[7]等人通过实验发现菌糠水提物能影响棉籽萌发和幼苗生长的化感作用，适宜浓度就可促进侧根的形成，进而促进植株生长。邹德勋[8]等人研究发现, 菌糠渗透性较好, 持水孔隙少于泥炭, 失水率低于泥炭。因此在无土栽培中，经过适当调整，菌糠可以作为替代泥炭的肥料载体。张娣[9]等人用不同配比的灵芝菌糠和鲍鱼菇菌糠作为基底原料来二次利用栽培平菇。熊维权通过辣椒穴盘栽培，用六种不同比例菌渣和草炭混合基质，得出80%食用菌糠和20%草炭的配比最优，对种子的发芽率同比增长了4.6%，发芽势增长了12%，且对幼苗生长的促进效果最佳。

4 菌糠土壤改良的应用

菌糠所含农作物生长所需的元素和有机营养物都高于稻草肥和鲜粪肥，能促进土壤腐殖质及团粒结构的形成,提高农作物抗腐能力，实现增产。高钙含量使其成为土壤稳定剂的添加材料。在干旱的气候条件下，高含量的有机质和疏松的质地维持了土壤中的水分和养分。经陈花[10]等人研究，由菌糠制作的复合剂对土壤的有机质、有效磷含量、速效钾含量、pH、碱解氮含量皆有不同程度的影响，不仅能提高土壤肥力，还能够有效地进行重金属分离，提升土壤的修复能力，降低盐碱地的形成率。刘巍[11]等人通过十二烷基硫酸钠（SDS）作为改性剂改性菌糠,从而达到吸附处理土壤中亚甲基蓝的效果。张华微[12]以香菇菌糠为底肥混合种植玉米的土壤，得出菌糠不同施用量对土壤孔隙度具有不同程度的改良效果，能增加土壤的肥力。曹雪莹[13]施用条垛式发酵生产的金针菇菌糠有机肥，发现土壤pH 和阳离子交换量都有显著提升，土壤电导率下降，证实了菌糠可以改良土壤酸化。张国胜[14]等以猴头菇菌糠为原料制备生物炭，通过甜菜盆栽实验分析，菌糠生物炭让甜菜重金属胁迫减轻，土壤速效养分和酶活普遍提升，添加2.0%含量的菌糠生物炭时，促进Cu向残渣态转化的效果最佳。

5 菌糠吸附剂的应用

菌糠内部含有大量的菌丝体和纤维素等成分，含有的大量有机酸、含氮含氧的官能团可以和金属离子络合，且菌丝和木屑中的多孔结构也可对金属离子进行物理吸附。国内对菌糠吸附重金属已经做了大量的研究。卫智涛[15]经研究表明，食用菌麸皮表面富含羟基、氨基、羧基和磷酸基团，作为吸附剂处理废水，具有降解有机物的潜能。藏婷婷[16]实验发现，废水用黑木耳菌糠处理过后，Cu2+的含量明显降低，最低仅为原来的19.5%，其Cu2+吸附率高达80%。黄菲[17]用10 种原料制备生物炭作为吸附剂来除去废水中Cu2+、Cd2+，证实香菇菌糠生物炭的吸附动力学过程符合拟二级动力学模型，且吸附量和吸附速率是最优的，证明了菌糠生物炭是一种有前景的高效吸附剂。宋涛利用固定化黑木耳菌糠处理废水中的Pb（Ⅱ）。董莉莹[18]用十二烷基二甲基溴化铵改性菌糠来吸附工业废水中的六价铬Cr（Ⅵ）。综上可知，菌糠可以作为新型离子吸附剂的材料来“以废治废”。

6 菌糠多糖的应用

菌糠在酶解作用下，会产生大量的碳水化合物、有机酸等生物活性物质，其中分析提取的菌糠多糖可以应用于细胞病理研究。食用菌糠多糖的提取方法有：水提醇沉法、酸碱浸提法、酶液浸提法、超声波法、超临界CO2 流体萃取法等。

杨启航[19]通过黑木耳菌糠提取出的黑木耳菌糠多糖，分析其结构并进行动物病理实验，结果表明该种多糖抗氧化能力较强，能改善高脂血症小鼠的生理病变，具有预防和治疗高脂血症的潜力。尤晶莹[20]提取了秀珍菇菌糠多糖（PRPS），用蜗牛酶优化提纯后得到EPRPS，作用于用腺嘌呤诱导的CRF 小鼠，检测EPRPS 对小鼠的抗氧化、抗炎症和抗细胞凋亡活性，确定了EPRPS 抗损伤和修复的作用。菌糠多糖在肝癌方面也有相关研究，张山[21]等人实验证实了真姬菇菌糠多糖通过抑制Wnt/β-catenin 信号通路来发挥抗肝癌HepG2 细胞增殖的作用。菌糠多糖在细胞及癌细胞的应用研究给菌糠再利用提供了新思路。

7 其他

干燥后的菌糠可作为灭菌燃料，也可替代煤炭或木炭作为冬季取暖燃料，还可用于粮食储藏和水果保鲜；沼渣可用于育苗；沼液可用于种子浸泡等。刘德江[22]用小麦秸秆作为对照，用稻草、棉籽壳作为实验组，通过处理发酵比较测定其产气量，确定棉籽壳菌渣作为原料产沼气的可行性。敖娜日苏[23]研究了以菌糠为原料烧制菌糠生物炭，并加进厌氧消化体系中反应，证明了菌糠生物炭有提高厌氧发酵产沼气的能力。

生产菌糠复合肥和菌糠土壤调节剂是菌糠资源优化的一个方向。李向军[24]选择菌糠作原材料，经过处理后产生了一种有机微生物菌剂，其施用量仅为传统有机肥的15%-20%，起到了降低成本、减少化肥使用、改良土壤的作用。

菌糠再利用时是否会造成二次污染，如何充分发挥菌糠的养分和活性，减少资源浪费和环境污染，推动食用菌产业的可持续发展，还需要人们投入大量的研究。