楊雄, 趙長(zhǎng)林
(西南林業(yè)大學(xué) 生物多樣性保護(hù)學(xué)院,云南 昆明 650224)
天麻(GastrodiaelataBlume)又名赤箭、定風(fēng)草、獨(dú)搖芝,為蘭科天麻屬植物天麻的干燥塊莖。天麻無(wú)根和葉的分化,無(wú)法通過(guò)光合作用積累有機(jī)物,也不能直接從土壤及環(huán)境中吸收營(yíng)養(yǎng)用于生長(zhǎng)發(fā)育,只能依靠塊莖消解侵入其中的蜜環(huán)菌菌絲獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。云南是天麻主產(chǎn)區(qū),在昭通市、大理州、麗江市、楚雄州和保山市共32縣均有種植,其中以質(zhì)優(yōu)物美的昭通“小草壩烏天麻”享譽(yù)海內(nèi)外,年栽培面積和總產(chǎn)量都居全國(guó)前列。昭通市是云南省天麻的原始產(chǎn)區(qū),已有半個(gè)世紀(jì),素有“烏天麻之鄉(xiāng)”之稱。
本文擬分析云南省昭通市彝良縣小草壩地區(qū)烏天麻新舊菌材水分、總蛋白質(zhì)與可溶性蛋白3種主要成分變化,明確新舊菌材3種主要成分的變化趨勢(shì),揭示烏天麻主要吸收成分,進(jìn)而為后期菌材二次利用、變廢為寶提供參考依據(jù)。
來(lái)自云南省昭通市彝良縣小草壩地區(qū)天麻主產(chǎn)區(qū)青岡(CyclobalanopsisglaucaThunb.Oerst)新菌材(未用于栽培天麻)和舊菌材(栽培天麻之后),均選取直徑為以下4種規(guī)格的新舊菌材: A: 12~20 cm,B: 9~12 cm,C: 6~9 cm,D: 4~6 cm,供實(shí)驗(yàn)室備用。
研究選取天麻新舊菌材各4種規(guī)格的樣品,每種規(guī)格設(shè)3組平行實(shí)驗(yàn),水分測(cè)定方法參照 GB 02677.2—1993 進(jìn)行??偟鞍缀繙y(cè)定采用凱氏定氮法參照GB/T 6432—1994進(jìn)行,可溶性蛋白含量考馬斯亮藍(lán)法參照文獻(xiàn)[3]進(jìn)行測(cè)定。
以上所有測(cè)定均重復(fù)3次,取平均值。
數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS 26.0軟件和Excel 2010。
由變異系數(shù)分析(表1和表2),可知新菌材(0.60%~2.30%)與舊菌材(0.71%~2.00%)相比,前者水分含量的變異系數(shù)大于后者,由上述數(shù)據(jù)可以看出水分含量在舊菌材之間變異程度小。
表1 新菌材水分、總蛋白、可溶性蛋白含量測(cè)定結(jié)果
表2 舊菌材水分、總蛋白、可溶性蛋白含量測(cè)定結(jié)果
通過(guò)新舊菌材對(duì)比分析(圖1),結(jié)果表明:新菌材比舊菌材水分含量隨規(guī)格變化趨勢(shì)弱,但結(jié)果表現(xiàn)的趨勢(shì)均為下降。同一規(guī)格菌材使用前水分含量略高于使用后且差異明顯,4種規(guī)格的菌材水分含量變化區(qū)間為 0.16%~1.50%。
注:同一菌材的不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。圖1 新舊菌材不同規(guī)格水分含量折線圖
對(duì)天麻新舊菌材的水分含量進(jìn)行0.05水平下的顯著性差異分析,結(jié)果表明新舊菌材組間的P>0.05,表明水分含量在新舊菌材之間差異不顯著。
對(duì)新舊菌材總蛋白質(zhì)含量進(jìn)行變異系數(shù)分析(表1、表2)。新菌材 (1.82%~4.73%)與舊菌材(0.64%~7.60%) 相比,前者總蛋白含量的變異系數(shù)小于后者,由此可以說(shuō)明,總蛋白含量在新菌材之間變異程度小。
圖2結(jié)果表明:菌材使用前總蛋白含量先增長(zhǎng)后下降,但總體呈增長(zhǎng)趨向,而菌材使用后總蛋白含量先增長(zhǎng)后下降隨后增長(zhǎng),但總體呈下降趨向,舊菌材較新菌材總蛋白含量隨規(guī)格變化起伏較大,結(jié)果表現(xiàn)的趨勢(shì)不一致。同一規(guī)格菌材使用前總蛋白含量明顯高于使用后且差異顯著,總蛋白含量變化區(qū)間為 0.55%~1.74%。
圖2 新舊菌材不同規(guī)格總蛋白含量折線圖
對(duì)天麻新舊菌材的總蛋白含量進(jìn)行0.05水平下的顯著性差異分析,新舊菌材組間的P<0.05,表明總蛋白含量在新舊菌材之間差異顯著。
對(duì)新舊菌材可溶性蛋白含量進(jìn)行變異系數(shù)分析(表1和表2)。新菌材 (0.90%~3.21%)與舊菌材(4.33%~8.76%)相比,前者可溶性蛋白含量的變異系數(shù)小于后者,由此可以說(shuō)明,可溶性蛋白含量在新菌材之間變異程度小。
采用考馬斯亮藍(lán)法繪制蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線 (圖3)。在線性濃度范圍內(nèi),求出回歸方程為:新菌材y = 4.8227x + 0.0801 (R2= 0.9997),舊菌材y = 4.7826x + 0.079 (R2= 0.9925),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程求出蛋白質(zhì)的含量。經(jīng)換算后可知新菌材可溶性蛋白含量最大值為11.20 μg/g,而舊菌材可溶性蛋白含量最大值僅為0.75 μg/g,兩者差異顯著。
圖3 新菌材(A)、舊菌材(B)蛋白質(zhì)含量-吸光值標(biāo)準(zhǔn)曲線
通過(guò)折線圖 (圖4)可知,新菌材較舊菌材可溶性蛋白含量隨規(guī)格變化起伏較大,但結(jié)果表現(xiàn)的趨勢(shì)均為下降。同一規(guī)格菌材使用前可溶性蛋白含量明顯高于使用后,且差異較大,兩者含量差值最大約24倍??扇苄缘鞍缀孔兓瘏^(qū)間為8.70~10.66 μg/g。
圖4 新舊菌材不同規(guī)格可溶性蛋白含量折線圖
對(duì)天麻新舊菌材的可溶性蛋白含量進(jìn)行0.05水平下的顯著性差異分析,結(jié)果為新舊菌材組間的P<0.05,表明可溶性蛋白含量在新舊菌材之間差異顯著性。
試驗(yàn)研究了新舊菌材分別在4種不同規(guī)格下水分、總蛋白以及可溶性蛋白含量,舊菌材的水分、總蛋白以及可溶性蛋白含量均低于新菌材,且可溶性蛋白含量在菌材使用前后差異最為顯著。水分、蛋白質(zhì)以及可溶性蛋白是真菌生長(zhǎng)過(guò)程中重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,同時(shí)也是衡量天麻菌材營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[4];因此研究菌材被蜜環(huán)菌吸收前后三者含量的變化有助于廢棄菌材的再利用,進(jìn)而為其二次利用提供理論依據(jù)。馮小飛[5]等人研究發(fā)現(xiàn),在廢棄菌材中添加30%玉米芯時(shí)可使香菇、黑木耳和平菇的菌絲體生長(zhǎng)速率和子實(shí)體產(chǎn)量得到了顯著的提高,進(jìn)而證明廢棄菌材在栽培食用菌中具有可行性。本研究揭示舊菌材的水分、總蛋白以及可溶性蛋白含量變化差異很大,表明烏天麻吸收成分多少不同,因此根據(jù)栽培食用菌吸收成分特性,可在廢棄菌材基礎(chǔ)上補(bǔ)充相關(guān)輔料開(kāi)展香菇、黑木耳和平菇栽培,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
天麻是我國(guó)特有的名貴中藥材,也是我國(guó)近年發(fā)展迅速的中藥大品種之一,同時(shí)也是云南大健康產(chǎn)業(yè)的品牌之一,因其對(duì)氣候、土壤、真菌等環(huán)境有特殊要求,故在云南省以昭通市彝良縣境內(nèi)為主要種植地[6]。烏天麻種植需要大量人力、物力和材料,彝良縣麻農(nóng)經(jīng)過(guò)近40年的大面積栽培,該縣境內(nèi)已無(wú)自給天麻新菌材可供使用,因此需要從外地購(gòu)買和運(yùn)入,但該地區(qū)隸屬烏蒙山系,道路崎嶇難行、山高路遠(yuǎn),因此菌材供給成為麻農(nóng)的苦惱,也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,同時(shí)廢棄菌材堆積如山、無(wú)人問(wèn)津、變成病害源頭,所以將廢棄菌材再次利用可謂是一條新的出路,從而形成變廢為寶、可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)循環(huán)種植鏈。