我国常见富硒食用菌的研究进展.doc

我国常见富硒食用菌的研究进展摘要：食用菌既有食用价值又有药用价值，而富硒食用菌更是一类药用功能性食品。本文从金针菇、平菇、香菇等不同食用菌的富硒特性及生产技术等方面对食用菌富硒培养研究进行了综述，并对其研究前景进行展望。关键词：食用菌；富硒；金针菇；平菇；灵芝；香菇；木耳1. 引言 硒是人和动物生命活动过程中所必须的一种微量元素，其缺乏（400 gd-1）间的差异非常小。它是重要含硒酶(谷胧甘肤过氧化物酶等)的必需组分，人体缺硒会导致免疫能力下降、癌症、克山病和大骨节病等的发生，危害人体健康，但日常膳食不能满足人体对硒的最低需要，而目前世界各国都普遍存在着硒摄入不足的问题，严重威胁着人体健康，因此，研究安全、高效的补硒保健品具有重要的意义。食用菌不仅含有丰富的蛋白质、多糖等其他生理活性成分，具有很高的食用和药用价值，而且有较强的富硒能力，能够将无机硒转化为有机形态的硒。因此，通过发酵培养获得富硒菌丝体或通过农业栽培获得富硒子实体，从而弥补天然食用菌中硒含量很低的缺点，开发出成本低廉的富硒食用菌制品已成为研究的新热点。本文对近年来食用菌富硒培养研究进行了回顾，旨在为今后开发利用研究提供参考。2. 富硒金针菇研究表明，金针菇在硒浓度为50 mg/kg斜面培养基上长势最优，发育最好，硒浓度为200 mg/kg时，菌丝生长受到抑制，硒浓度为250 mg/kg时无菌丝形成1。在栽培基质中富硒金针菇菌丝生长旺盛，形态浓白粗壮，出菇整齐度高，现蕾期分别比对照提早36天，产量提高6.8%32.9%，子实体含硒量显著提高。富硒金针菇的色泽、香味、口感与普通金针菇无异，其粗蛋白、无氮浸出物以及钙、磷等营养成分比普通金针菇高，而粗纤维和含水量有所下降2。铁梅等研究认为在固体培养基含硒浓度为0.011.0 mg/L时，金针菇的生长速度要明显高于对照组，长势也比对照组高，此条件最适合栽培金针菇的子实体；硒浓度为530 mg/L时，金针菇的长势与对照组类似；当培养基含硒浓度大于40 mg/L时，金针菇的生长量和生长状况开始下降，出菇矮小，子实体变细；而当硒浓度大于60 mg/L时，只有个别的菌丝体可以出菇，培养基出现大面积斑秃；而硒浓度达200 mg/L时，金针菇的子实体几乎不能生长。硒浓度的改变对其干鲜比值基本无明显影响3-8。在液体培养基中硒浓度为510 mg/L，菌丝体硒含量为对照的67104倍，但回收率随添加硒浓度升高而下降，生物量也有所下降；富硒金针菇菌丝体氨基酸含量明显高于对照，多糖含量不受添加硒的影响，富硒金针菇菌丝体谷胱甘肽含量与硒含量呈负相关3。培养液硒浓度 2 mg/L时，金针菇菌丝体可以正常生长，且其产量高于对照组，菌丝呈淡橘黄色，而对照组为乳白色；当硒浓度高于2mg/L时，金针菇菌丝体的产量开始下降，菌丝的粒径变小8。菌种经含硒斜面驯化可提高菌丝的耐硒能力并促进多糖合成，但富硒能力强的菌株加硒处理后菌丝多糖含量并非最高。综合考虑菌丝体产量、含硒量、硒回收率、氨基酸、多糖及谷胱甘肽含量，实际应用方便等因素，生产上硒的添加量宜为510 mg/L，金针菇富硒深层培养的适宜条件为：培养温度2425，500 mL三角瓶装液100 mL，接种量34块，菌种加硒驯化7d，摇瓶转速110 r/min，培养15 d，菌丝体干重收率可达1.6% (W/V)7,8。3. 富硒平菇在固体培养基上平菇的耐硒能力较强：含硒量达到8 mg/kg时，菌丝生长受到抑制，当硒含量达100 mg/kg时，菌丝生长直径为对照的50%左右。当硒含量达9001500 mg/kg时，接种块稍有萌发，且在平板上萌发定植时间拖后，硒浓度越高，平菇菌丝生长速度越慢。当硒浓度达1500 mg/kg时，几乎对菌丝产生致死作用。在含硒液体培养基中，平菇耐硒能力一般：硒含量在1001500 mg/L之间，菌丝生长受到明显抑制，生物量远远低于对照，菌丝的生长活性随硒浓度的升高而降低6-12。平菇菌丝体富硒理想的发酵条件为马铃薯葡萄糖液体培养基，亚硒酸钠添加浓度为7.58.0 mg/L，起始pH值7.0，培养时间5 d，该条件下平菇菌丝含硒量可达到331.49371.1 mg/kg15,17。在栽培培养料中Na2SeO3浓度在100400 mg/kg之间对平菇菌丝生长无明显影响，对子实体产量有提高作用，且子实体形状、颜色等均无异常。子实体含硒量随培养料中硒添加量的增加呈上升趋势。其中添加300 mg/kg硒的处理菇体含硒量可达对照组的212.5倍。随着Na2SeO3浓度提高，对平菇的正常生长抑制作用也越大，培养料Na2SeO3浓度达1200 mg/kg时，不出菇9,10。王新风等采用直接向子实体表面喷施和添加到培养料中的方法，将无机硒富集到平菇体内，结果表明，使用19 g/mL的硒溶液，直接喷施到子实体表面，其菇体内硒的富集量随着喷硒浓度的增加而增加，硒含量最高达13.8681 g/mg，且随着喷施时间的延长，同一处理组后期采收的子实体内硒的含量与早期采收比，都存在不同程度的增加，但各处理组都会导致平菇总产量的下降；按2040 g/mL添加量将硒添加到培养料中时，仅头潮菇产量就可增产3成左右，菇体内硒的富集量可达12 g/g DW左右，采收的鲜菇不需经特殊处理即可上市出售13。王淑玲等采用8个生长时期进行有机硒肥的喷施处理，结果表明，喷施有机硒肥对原基的分化存在不同的影响，其中以对菌盖直径在珊瑚期和小于0.5 cm的对原基分化的促进作用最为明显。喷施有机硒肥对子实体的成熟期具有截然不同的两种效果:菌盖直径在0.5 cm1.0 cm之前，可以缩短子实体的成熟期，而在菌盖直径1.0 cm2.0 cm之后，则可以延长子实体的成熟。与对照组比喷施有机硒肥具有提高产量和缩短转潮期的效果，缩短转潮期效果最好的时期主要集中在出菇前期的桑椹期、珊瑚期以及出菇后期菌盖直径在1.0 cm2.0 cm和2.0 cm4.0 cm的时期16。因此采用培养料低硒处理获得富硒子实体是安全可行的，而向子实体喷施硒溶液需谨慎。同时不同平菇菌株具有不同的耐硒能力，富硒培养还应选用耐硒力强、富硒率高的菌株14。4. 富硒灵芝谢必峰等研究认为在平板中硒对灵芝菌丝生长的效应浓度在50100 mg/kg之间，在50 mg/kg的平板上菌丝伸长生长受抑制不明显，但菌丝较对照及10 mg/kg平板上相比，均较为稀疏；在液体培养条件下，灵芝菌显示出更强的耐硒特性，在1500 mg/L的硒浓度下，仍保持着生长18。而王蓉等研究认为灵芝固态培养的耐硒能力显著高于液态培养。经硒驯化培养的菌种，能使其耐硒能力发生显著的提高。灵芝干菌体中的有机硒含量，随着培养基中添加硒浓度的提高而升高，但是在较低浓度硒时，硒的回收率较高24。500 mg/L硒添加量对发酵液pH值、培养液降糖速度没有明显影响，硒添加量在1002000 mg/L时，菌丝体富硒量为22.5210 g/g，其中硒添加量为1500mg/L时，菌丝体的富硒量最大达到210 g/g19。尚德静等研究认为灵芝最佳富硒发酵培养基为:亚硒酸钠100200 mg/L，马铃薯30%，葡萄糖4%，蛋白胨0.5%，硫酸镁0.2%，磷酸二氢钾0.1%；最佳发酵培养条件是:温度26，摇床转速180 r/min，pH 8，接种量5%10%。菌丝摄取硒并在体内进行生物转化的能力主要与硫酸镁的量有关，在适宜的硫酸镁浓度中，其它因素对硒在灵芝菌丝内的生物转化影响不大，因此设法提高菌丝的生长量是增加灵芝富硒率的根本20,21。而张连富等研究认为灵芝液体培养的最佳发酵培养基是：玉米粉2%，葡萄糖4%，麸皮汁3%，磷酸二氢钾0.2%，七水硫酸镁0.1%；最佳发酵培养条件是：温度28，摇床转速180 r/min，pH 6，接种量15%。当添加的水溶性硒含量为5 g/g时，灵芝富硒效果最好，其总硒含量和富硒率分别达302.2 mg/kg和60.0%23。何焕清等比较了赤灵芝与紫灵芝的富硒能力，结果表明不同浓度硒培养基中赤灵芝、紫灵芝菌丝生长速度没有明显差异；二者子实体的产量随着硒浓度的增加而降低。培养基硒浓度低于0.9 g/kg时，紫灵芝和赤灵芝子实体硒含量随着硒浓度的增加而升高；培养基硒浓度高于0.9 g/kg时，子实体硒含量反而下降22。王蓉等研究了硒对甜芝与日本灵芝的生长和富硒过程的影响。结果表明，灵芝的耐硒能力与富集率并无显著关系，富集能力与培养时间、生物量和pH有关。甜芝在固态培养和液态培养中的耐硒能力均高于日本灵芝，但其对硒的富集率却低于日本灵芝。日本灵芝在液态培养中能获得较高的生物量和硒富集率，两种灵芝均在生长的中后期富硒，因此生产中可以考虑在培养的中后期添加硒源，这样可以减弱培养初期硒对灵芝的抑制作用，有利于获得高生物量24。高兴喜等对灵芝野生与栽培菌株的富硒特性进行了研究，结果表明：野生菌株比栽培菌株具有更强的耐硒和富硒能力。随培养基中亚硒酸钠浓度升高，两株灵芝菌丝干重和菌丝富硒率均呈现出先升高再降低的变化趋势，且富硒能力与菌丝生物量呈部分相关，生物量越大，菌丝的富硒率越高。栽培菌株的生物量明显高于野生菌株。野生菌株菌丝硒含量表现为先升高再降低的变化趋势，而栽培菌株在整个培养过程中菌丝硒含量变化不大，并且菌丝硒含量明显低于野生菌株25。灵芝对硒的耐受力和富集能力均较强，同时灵芝又具有较高药用价值，因此适合生产富硒产品，生产中可根据具体需要选用富硒能力强的品种生产富硒灵芝子实体或通过深层发酵获取富硒菌丝体，提高灵芝产品的附加值。5. 富硒香菇香菇有较强的耐硒能力:当固体平板含硒量为210 g/mL时，香菇菌丝生长仅受微弱影响，平板含硒量大于50 g/mL时，菌丝生长受到严重抑制，菌丝在平板上定植时间拖后；在液体摇瓶培养基中硒含量为550 g/mL时，菌丝生长受一定影响，但生物量仍在10g/L左右。香菇菌丝体有较强的富硒能力，随着培养基含硒量的提高，相应获得的菌丝体含硒量也随之增高，硒添加量为10g/mL时，菌丝体含硒量可达230 g/g，比对照提高114倍26。胡国元等研究认为香菇黄石1号在固体培养基含硒18 mg/kg之间时菌丝生长已受到轻微抑制，当硒含量为20 mg/kg时，菌丝生长速度明显降低，菌丝的生长直径只有对照的64%左右。当硒含量为100 mg/kg时，菌丝几乎停止生长，只稍有萌发，且定植时间拖后12。梁英等对香菇富硒能力的研究表明，香菇子实体中硒含量与硒加入量呈正相关，富硒香菇的硒含量比对照提高300多倍，在适宜的低硒浓度范围内可促进菌丝体生长，缩短生长周期，并具有增产和改善品质的作用。以施硒浓度为60 mg/kg时，菌丝长势最好、子实体产量最高。单纯施硒比复合施硒，富硒效果更好，但复合施硒比单纯施硒增产效果更好27。6. 富硒木耳木耳具有较强的富硒和耐硒能力，子实体中硒含量与硒加入量呈正相关。在适宜的浓度范围内硒可促进木耳菌丝生长，具有增产和改善木耳品质的作用；硒浓度过高则抑制木耳菌丝生长，使其产量降低。单纯施硒比复合施硒富硒效果更佳，但复合施硒更有利于增产。原种经硒驯化后有利于子实体对硒的吸收。从木耳菌丝长势、产量和富硒效果来看，采用原种驯化，复合施硒，培养基硒含量为60 mg/kg效果最好28,29。富硒木耳子实体中水分、粗纤维含量明显低于普通木耳，粗蛋白、碳水化合物含量高于普通木耳，脂肪含量相差不大。低硒浓度使灰分降低，高硒浓度使灰分提高。复合施硒较单纯施硒对改善木耳子实体品质更为有效。富硒木耳子实体中17种氨基酸含量均高于普通木耳30。7. 小结目前，食用菌富硒研究已取得了较大的进展，特别是利用发酵技术生产发酵产物及栽培食用菌产品的研究较多。但对食用菌富硒机理、营养代谢及富硒食用菌药理活性等的研究还不够深入，富硒食用菌的硒含量标准的探讨等方面也需要进一步的深入研究。另外，根据GB13105-1991食品中硒限量卫生标准，研究人体最低需要量、生理需要量、最大安全摄入量和最高界限摄入量等，为富硒食用菌制订产品标准也是富硒食用菌开发和利用的前提。食用菌富硒培养有较理想的增产效果和一定程度的品质改善，但不同食用菌对硒的耐受力和富集力因品种不同而有较大差异，因而在生产中外源硒的添加量随栽培品种的不同以及生产方式的不同而不同。富硒培养不仅要考虑外源硒对食用菌主要农艺性状的影响，还要结合食用菌生产的实际进行综合评价。综合考虑外源硒的施入量、施入形式、富硒率、回收率、产量及经济成本和用途、安全性等综合关系，来确定外源硒最适用量，最佳施用模式和产品形式，以生产出高质量的适合不同消费需要的各类富硒食用菌产品，满足各种层次的消费需求。因此，富硒食用菌的研究尚需努力，富硒食用菌作为硒转化的保健食品亦有广阔的发展前景。参考文献1 陈乃光,宋维春,徐长英.培养富硒金针菇的途径J.山东农业科学,1994,4:30-31.2 陈德明,徐玉芬,吴珍和.富硒金针菇的研究J.上海农学院学报,1991,9(1):32-39.3 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