(湖南中医药大学湖南长沙410208)
基金项目:中国博士后基金项目(2013T60770,2012M511382);湖南省重点实验室开放基金(2014XNFZ06);湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目(2014No.214)
摘要:利用中药渣作为原料制成培养基栽培食用菇,既能解决传统平菇栽培原料价格高、货源紧张、生产效益不高等问题,又能解决中药渣废料的排放及其二次污染等问题。本文综述了近年来中药渣再利用及其培育食用菇情况最新进展,概况介绍了食用菇培育原料现状,中药渣培育食用菇现状及社会经济价值,并对中药渣培育食用菌进行了展望,为更好地利用中药渣提供参考。
关键词:中药渣;再利用;食用菇
Abstract:UsingtraditionalChinesemedicineresidueasrawmaterialmadeofculturedintheculturemediumofreuse,eithersolvetheproblemthattraditionalcultivationofPleurotusostreatusinrawmaterialhighprices,tightsupply,andproductionefficiency,orsolvetheproblemthatChinesemedicineresidueslag’swasteemissionandsecondarypollution.Thisthesisreviewedtheprogressofediblefungichinesemedicineresidueandreusescultivatedbyitinrecentyears,introducesreuserawmaterialscurrentsituationandsocialeconomicvalueinreuses,atthesametimelookingforwardthecultivationofreusesbyediblefungiChinesemedicineresidue,whichcanprovideareferenceforthebetteruseofChinesemedicineresidue.
Keywords:Chinesemedicineresidue;Ediblefungi;Reuse
[中图分类号]S646[文献标识码]A文章编号:
中药渣中富含大量粗纤维、粗蛋白、粗脂肪以及硒等多种微量元素,可以循环利用、变废为宝,摆脱其在生活、工业垃圾中的尴尬地位[1]。通过将中药渣回收再利用,制成培养基培育平菇,不仅可以解决废弃中药渣的处理问题,保护环境,还可为社会提供绿色生态保健品,驱害为利,造福民众,具有重要的社会经济价值。
1中药渣再利用现状
中国作为世界上最大的中药生产国,中药文化背景深厚,每年均需要处理几百万吨的废弃中药渣。现在,中医的地位日渐升高,人们越来越信中医,吃中药,全国各大中药制药厂和中医医院的中药渣废弃量逐步增加,其年废弃量可达三千万吨。但是,废弃中药渣的处理存在很大问题,通常只是被简单的焚烧、填埋、堆放等,不仅浪费了紧张的土地资源,还污染了环境,不利于可持续发展[2]。目前,中药渣在某些方面已开始循环再利用,关于其价值提升的研究已取得一些进展,如在园艺栽培、新药研发、饲料、有机肥料饲料添加剂、环保生物制剂、生物能源等方面均有一定的利用途径[3]。
1用作禽、畜饲料或饲料添加剂:中药渣虽是中药提取之后的产物,但其仍含有的丰富的微量物质及有机成分,并且成本低廉,与其他禽、畜饲料或饲料添加剂相比具有明显的价格优势[4];2作为生物有机肥:中药渣富含有机质及钾、氮、磷养分,通气性好,质量轻,是一种优质的轻基质原料和有机肥,用它作为有机肥的土壤,其通透性可以被显著改善[5];3作为吸附剂处理污水:中药渣含有大量天然高分子物质能有效絮凝有机废水,快速吸附废水中的铅等物质,且其对低浓度的铅溶液更为敏感,能够更有效,更快速地絮凝废液中的重金属铅[6],;4作为育苗基质:中药渣中含有丰富的有机物及无机物,能改善幼苗土壤微环境,促进幼苗的生长,并能使其产量明显增加,在一定程度上优于一般育苗基质[7]。
中药渣含有丰富的碳源和氮源,地球资源有限,药渣肥料、药渣饲料、药渣机制炭、药渣燃油、药渣发酵沼气等均可以为能源替代提供新的思路,缓解能源危机[8]。就目前而言,中药渣的循环再利用已渗透到各行各业的方方面面,但其推广范围及深度仍有一定局限。值得注意的是,中药渣在食用菇培育方面的研究已取得较大进展,可以为中药渣后续处理开发提供新途径。
2食用菇培育原料研究现状
食用菇作为绿色食品中极富营养的一种菌类,一直为广大消费者所喜爱,与此同时,其培育材料的研究也不断发展创新,除了利用棉籽壳、麦麸、米糠等传统材料外,据不完全统计,许多日常生活中的废料如甘蔗渣、落叶、马铃薯秸秆、霉变废料、烟杆都曾用于培育不同类型的食用菇。
以甘蔗渣替代部分棉籽壳,能使食用菇的产量和品质得到提高,食用营养价值较高,但随着K和Zn含量的逐渐增加,而Ca、Mg、Fe、Mn等4种元素的含量却呈相反的趋势,易造成矿质元素失衡。虽无客观证据表明食用菇的矿质元素失衡会对人体有损害,但仍需控制甘蔗渣的替代量,替代量受到限制,这在一定程度上限制了甘蔗渣的开发利用普及及食用菇的产量和品质[9]。就落叶而言,实验结果显示落叶混合料与纯棉籽皮菌包出菇水平接近,且食用口味无区别,说明落叶的有机成分可被食用菌利用和转化,但是产率较低且必需与棉籽皮混合才能出菇,这在一定程度上限制了落叶的再利用[10]。此外,以落叶为栽培原料受到季节因素的明显限制,不利于集中收集储藏,不适用于工业化生产模式。按照马铃薯秸秆为主,辅以稻草、石膏、石灰的基料,并采用熟料栽培法栽培平菇,比一般的栽培原料产量高,商品性状好,生物学效率高,污染率低,但是在运输方面存在较大问题且马铃薯秸秆与其他基料更科学的配比仍有待研究探讨[11]。霉变废料的回收再利用具有降低生产成本、节约资源,保护栽培环境等优点。但其仅仅是传统栽培原料的简单重复利用,生产成本的降低也极为有限,且并没有在提高出菇的产量,品质和生物学效率上有所突破[12]。在传统栽培原料中添加适当比例的烟杆能降低成本,节约林木资源,但香菇生长速度减慢,其商品性状,产量无明显提高[13]。
相反,用以中药渣为主的栽培原料来取代传统的木屑、棉籽壳等栽培原料培育食用菇,由于中药渣来源丰富,不受季节,地域等因素影响,具备各方面的有利条件,其研究已渗透到食用菇的各个品种,培育形势较好。
3中药渣培育食用菇种类及培育情况
目前国内外利用中药渣培育的食用菇种类主要有平菇、香菇、草菇、金针菇、杏鲍菇、鸡腿菇、灵芝、裂褶菌、猴头菇、黑木耳等,其各自栽培所应用的中药渣材料、生长环境虽有细微差别,但从整体上而言,其培育势头迅猛,前景光明,市场开发潜力较大。
平菇的栽培以某中成药药渣、棉籽壳为主料,制成熟料,在室内袋栽。实验结果表明用中药渣栽培平菇能够取得良好的经济效益[14];香菇的栽培以单味药渣葛根、桑枝、杜仲叶作为主料,结果表明用单味药渣葛根栽培的菌丝生长速度最快[15];草菇的栽培工艺与传统稻草棉渣栽培相比更为简单,中药渣为主,棉渣为辅,混合后进行栽培,生物转化率接近纯棉渣栽培,极大的节约了出菇成本,经济效益显著[16];金针菇的栽培主要以棉籽壳为主、辅以药渣、麦麸栽培,与传统基料栽培相比,菌丝性状优良,生长速度快,出菇周期也明显缩短[17];杏鲍菇的栽培主要采用药渣为主,辅以少量棉籽壳、麦麸、玉米粉的配方栽培,棉籽壳的比例明显减少,降低了杏鲍菇生产成本,且所培育的杏鲍菇均为优质品,生物转化率较高,市场前景良好[18];鸡腿菇的栽培以棉籽壳、玉米粉、木屑搭配为主,其培育产出的鸡腿菇平均生物学效率超过100%,收益明显提高[19];灵芝的栽培主要以中药渣为基质,在相应的水温度,PH,氧气条件下,灵芝生长速度快、性状优良[20];裂褶菌的栽培主要以中成药药渣及葛根药渣为主料,菌丝体商品性状较好,有子实体长出[21];猴头菇的栽培主要以中成药药渣为主料,不加营养料,且经相关检测证明其食用安全,对人体无害[22];黑木耳的栽培则需要采用药渣,配棉籽壳、木屑为基料,其投入产出比较为可观,生产价值较高[23]。
由此可见,用以中药渣为主的栽培原料来取代传统的木屑、棉籽壳等栽培原料培育食用菇,已涉及到食用菇的各个种类,因其较易普及,能够显著降低生产成本,提升中药渣的价值,节约土地资源,保护环境,综合经济效益良好,就其价值而言,中药渣培育的食用菇无论在社会价值还是市场价值方面都占据主要优势。
4中药渣培育食用菇市场价值及社会经济效益随着现代科学技术的发展,中药开发利用的步伐不断加快,中药生产的工业化、规模化程度不断提高,为中药渣的开发利用提供了先决条件。中药渣培育的食用菇因营养价值高、口感独特符合消费者需求,生产原料低廉而环保,中药渣培育食用菇有着不可预计的市场价值。与此同时,中药渣再利用是循环经济的充分体现,遵循自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式,最大限度地利用有限的资源,提高经济运行的质量和效率,实现社会、经济与环境的可持续发展[24]。据报道,某市每年对全市的中药渣再利用,不仅节省了原先中药渣的处理费用,还产生了两千万元以上的经济效益。培育食用平菇方面,中药渣也有较好的市场前景,与普通栽培原料棉籽壳相比,每吨成本下降可观,且生物转化率明显提高,品质也有所提高[25]。某社区的食用菌专业合作社经过多次考察和试验,发现中药渣不仅能代替较昂贵的棉籽壳作为养料,使生产成本也大大降低,还能增加蘑菇中本来含量极低的硒元素,增加了蘑菇的农业附加值,并能改善蘑菇的品质。某村民利用中药渣栽培蘑菇,在降低出菇成本的同时,显著提高了蘑菇的产量,经济效益也随之显著提高,其带动当地普通农民一百多人用中药渣种植蘑菇,年增收入一千多万元,充分说明中药渣种植蘑菇是科学经济,并可在普通农户中普及[26]。
综上,中药渣培育食用菇具有极高的市场价值,一方面既能够有效解决中药渣废料再利用的问题,培育生态药渣食用菇,实施生态农业;另一方面,中药渣培育食用菇为市场带来巨大的经济效应,造福于广大消费者、蘑菇种植农户及药渣蘑菇科研人员。
5展望
中药渣主要来自于各类中成药的生产过程以及中药煎煮后产生,资源丰富,现已广泛应用于饲料、有机肥料、园艺栽培、饲料添加剂、环保生物制剂、新药研发、生物能源等领域,但其推广范围及深度仍有一定局限。而中药渣中含有大量适宜食用菇生长的营养成分,含水量适宜,性质均一,稳定,无杂物,而且富含纤维素、木质素成分,适于食用菌的栽培,且栽培出的食用菌重金属含量均未超过国家标准[27],其研究范围也已涉及到食用菇各个种类。
针对目前食用菇主要的栽培基料棉籽壳价格日益升高,中药渣可部分或全部替代棉籽壳等培育原料,除能降低食用菇的生产成本外,还能节约企业处理中药渣的昂贵费用,节约填埋中药渣的土地资源,保护环境,实现中药渣从生活、工业垃圾到新能源的转变,实现经济的可持续发展。与目前其他替代传统栽培原料相比,中药渣除成本优势外,还具有显著提高食用菇的产量,可操作性较强便于在普通农户中普及等优点。综上所述,利用中药渣培育食用菇具有较大的研究和推广价值。
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通讯作者:向琴,实验师,研究方向:微生物学与免疫学
收稿日期:2015-11-12