香菇菌糠资源化利用研究进展

DOI：10.16861/j.cnki.zggc.202423.0331

摘    要：香菇是我国产量最大的食用菌，是乡村振兴的重要支柱产业。香菇产业快速发展的同时产生了大量的菌糠，但很多菌糠被直接丢弃或焚烧，造成严重的环境污染和资源浪费，因此，香菇菌糠的资源化利用问题受到了广泛关注。在分析香菇菌糠理化性质的基础上，综述了香菇菌糠资源化利用的研究进展，包括作为食用菌栽培基质、动物饲料、有机肥、土壤改良剂、园艺栽培、生物吸附剂及生物活性物质提取原料等方面，探讨了香菇菌糠资源化利用中存在的主要问题，提出加快推进菌糠的资源化利用，应重点从加强菌糠物质基础、加大菌糠资源化利用技术、产业化应用配套设施及标准3个方面开展研究，以期为香菇菌糠的高效利用提供参考和理论依据。

关键词：香菇；菌糠；利用；理化性质

中图分类号：S141             文献标志码：A            文章编号：1673-2871（2024）04-007-07

Research progress on resource utilization of spent Lentinula edodes substrate

LIU Lina， WEI Shuxin， TIAN Guangrui， CUI Guomei， LI Shunfeng， WANG Anjian

（Research Center of Agricultural Products Processing， Henan Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450002， Henan， China）

Abstract： Lentinula edodes is the largest yield edible fungus in China， and is an important pillar industry for rural revitalization. The rapid development of Lentinula edodes industry leads to a large amount of spent substrates， but most of them are directly discarded and burned， which causes serious environmental pollution and waste of resources. Therefore， the resource utilization of spent substrate has attracted wide attention. In this article， based on the analysis of physicochemical properties， the research progress on resource utilization of spent Lentinula edodes substrate was reviewed， including utilization modes as edible fungus cultivation matrix， animal feed， organic fertilizer， soil conditioner， horticultural cultivation， biological adsorbent and active material extraction raw material. The main problems in the utilization of spent substrate were discussed. The suggestions were proposed on accelerating the resource utilization of spent substrate， and the research should focus on three aspects of strengthening the material basis， increasing the resource utilization technology， industrial application of supporting facilities and standards.The article aims to provide reference and theoretical basis for the efficient utilization of spent Lentinula edodes substrate.

Key words： Lentinula edodes; Spent substrate; Utilization; Physicochemical property

收稿日期：2023-05-25；修回日期：2024-01-11

基金项目：河南省重点研发专项项目（231111112500）；河南省科技攻关计划项目（232102110278，242102111068）；河南省农业科学院科技创新团队专项（2023TD41）；河南省农业科学院自主创新项目（2023ZC079）

作者简介：刘丽娜，女，助理研究员，研究方向为食用菌加工。E-mail：83231174@qq.com

通信作者：王安建，男，研究员，研究方向为食用菌加工。E-mail：jgs1419@163.com

香菇又名香蕈、花菇、冬菇等，是我国重要的常规主栽食用菌品种，被誉为“菇中皇后”。其滋味鲜美，肉质肥厚细嫩、香气独特、营养丰富，是一种食药同源的食品[1]，深受国内外消费者的喜爱。据中国食用菌协会统计，2022年我国29个省、自治区、直辖市（不含宁夏、海南和港澳台等省区）的鲜香菇总产量1 295.48万t，占食用菌总产量的30.68%，是我国产量最大的食用菌。菌糠又称菌渣，是栽培食用菌后的栽培基质剩余物，每生产1 kg食用菌约产生3.25～5 kg菌糠[2]。香菇产业快速发展的同时会产生大量菌糠。在实际生产中，很多菌糠被直接丢弃或焚烧，既浪费资源，又污染环境。因此，科学合理地利用香菇菌糠资源，变废为宝，对实现香菇产业绿色循环发展十分重要。近年来，人们对香菇菌糠的研究不断深入，许多新方法、新技术逐渐应用于菌糠的多元化循环发展中。笔者在分析香菇菌糠理化性质的基础上，总结了香菇菌糠在二次栽培食用菌、动物饲料、有机肥、土壤改良剂、园艺栽培、生物吸附剂等方面的研究进展，以期为香菇菌糠的资源化利用提供参考。

1 香菇菌糠理化性质

菌糠理化性质是其循环再利用的基础。香菇是典型的木腐菌，目前生产中栽培主料为木屑，其菌糠颜色通常呈棕褐色或浅褐色，弱酸性，质地多孔疏松，容重较小，结构松散易碎。香菇菌糠的理化特性与栽培品种、栽培用料、出菇次数等有显著的相关性，不同的栽培用料之间营养成分差异很大，不同产区的同一种栽培料品质也存在差异。有研究测得香菇菌糠pH值可达4.4，持水力77.0%，容重0.41 g·cm-3，总孔隙度75.2%[3-4]，因此，香菇菌糠具有较低的pH值、容重和较高的持水力、孔隙度。其特殊的物理结构能够有效确保水分和空气供应，成为资源化利用的优势之一。也有多位学者[5-10]对香菇菌糠的营养成分进行了测定（表1～2）。

从表1～2分析数据可以看出，香菇菌糠含有丰富的菌丝蛋白、未被充分利用的多种纤维类物质、调节食用菌生长的重要无机盐钙和磷，同时香菇菌糠中氨基酸种类也比较齐全，尤其是天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等鲜味氨基酸含量丰富，使得菌糠具有较浓郁的鲜味。另外，菌糠中还含有大量的生物活性物质、次生代谢产物、维生素及微量元素，具有很高的利用价值[11]。

2 香菇菌糠资源化利用

2.1 用作食用菌栽培基质

香菇的生物学效率只有50%～80%，比金针菇（50%～100%）还略低些[12]，其栽培基质中木质纤维素含量（w，后同）接近80%[13]，栽培结束后，木质纤维素虽被不同程度降解，但菌糠中未被利用的木质纤维素含量达到34.48%，几乎与麸皮相当（表3）；碳素含量与木屑、麸皮、棉籽壳中的差异不显著，氮素含量显著高于木屑，仍然可以为某些食用菌的生长提供充足的营养[14]；另外，菌糠中含有的钙、磷、氨基酸等多种养分都对食用菌生长发育有着积极的作用[15]。因此，利用香菇菌糠作为二次栽培食用菌的部分替代原料，不但能提供纤维素类高分子营养物质，还能满足低分子物质的需求。

目前，利用香菇菌糠为基料二次栽培食用菌的研究已有很多报道。香菇菌糠替代阔叶木屑栽培金针菇的试验结果表明，香菇菌糠添加量是影响金针菇菌丝长速、长势、产量、生物转化率的主要因素，添加量在30%的产量最高，生物转化率达到100.3%，比不添加菌糠的全玉米芯的产量高13.4%，比全阔叶木屑的高141.7%，具有增产效果[16]。以香菇菌糠和玉米芯为主料栽培杏鲍菇培养基优化配方的研究发现，香菇菌糠添加量影响杏鲍菇菌丝长速、长势，产量和生物转化率，添加量30%～40%时，生物转化率在80%以上[17]。利用香菇菌渣替代30%木屑进行反季节工厂化栽培滑子菇的研究结果表明，缩短发菌时间的同时保证产量和生物转化率，还能减少木屑用量、降低生产成本[18]。通过配方筛选试验发现，添加香菇菌渣30%、谷壳70%的配方栽培大球盖菇，有利于菌丝生长发育和产量品质提升[19]。在分析香菇菌糠的营养成分基础上配制香菇菌糠栽培鸡腿菇的培养料配方，实现了鸡腿菇的高效栽培，节约生产成本达到50%，经济效益好[8]。这些研究将香菇菌糠应用到二次栽培食用菌中替代部分木屑，具有增产、增效、提高生物转化率、降低成本等诸多被证实的优点。但在使用时应注意保证菌糠质量，无污染、无霉变及病虫害，并清除干净杂物。

由于香菇菌糠营养成分不比棉籽壳差，因此用来替代棉籽壳的研究也有很多。以香菇菌渣替代部分棉籽壳栽培姬菇试验的结果表明[20]，香菇菌渣添加26%时，姬菇产量增加了8.6%，且与正常栽培姬菇子实体营养价值差异不大。在利用香菇菌糠替代部分棉籽壳生产平菇栽培中，菌糠添加量为25%～30%时菌丝生长速度最快，达0.85 cm·d-1，高于不添加菌糠的对照组0.79 cm·d-1，且菌丝长势良好，出菇量也高于对照组[21]。通过系统研究香菇菌糠替代棉籽壳以10%梯度递增的添加量对平菇生长及品质的影响，筛选出利用香菇菌糠种植平菇的最佳配方[22]，为香菇菌糠二次利用的可行性提供了理论和实践依据。香菇菌糠替代棉籽壳栽培平菇的配方试验结果表明[23]，在平菇培养料中添加50%以内的香菇菌糠时，平菇的菌丝生长速度、产量均超过原配方，但该试验平菇产量增长率不高，为了得到最佳产量还需进一步验证。这些研究结果说明，香菇菌渣替代棉籽壳作为其他食用菌的栽培基料是可行的，但其容重、吸水性、抗压强度等物理性质却与棉籽壳等未经使用的培养料没有可比性。因此，在讨论菌糠的应用效果时，要注意区分物理性质方面的差异，控制好添加量。

此外，利用香菇菌糠二次栽培草菇、榆黄蘑、金福菇、毛木耳、香菇、双孢蘑菇、竹荪等也都有成功实例[24]。这些都表明香菇菌糠能广泛应用于二次栽培食用菌，但在实际应用时要根据栽培食用菌的生物学特性，科学配制成营养丰富、碳氮比适宜、物理化学结构适宜的栽培基质，从而促进香菇菌糠在二次栽培食用菌中的应用。