通过向堆肥中添加玉米粉并在包土中替代泥炭来提高白蘑菇（Agaricus bisporus）的营养价值

《Future Foods》：Improving the nutritional value of button mushroom ( Agaricus bisporus) through cornmeal supplementation in compost and peat substitution in casing soil

　　白蘑菇栽培中再生casing土壤与玉米芯粉补充协同效应研究。通过对比7种casing土壤配方和3个玉米芯粉添加水平，发现C3配方（20% BVB、40%再生土、25%新鲜甘蔗渣等）配合1000 g/m2 CM补充时，鲜菇产量达35251 g/m2，干重6.79% DW，组织硬度3.45（较对照增40.8%），且DPPH抗氧化活性达11.28 μmol TE/g?1 DW。研究证实再生材料替代传统peat可维持产量，而CM补充对营养品质提升效果显著，蛋白质含量最高达3.88% FW，N含量达34400 ppm。该方案为可持续蘑菇栽培提供了新路径。

　　白蘑菇（Agaricus bisporus）作为一种营养丰富、健康益处显著的食用菌，其种植在全球范围内具有重要的农业经济价值。随着人们对可持续农业实践的关注不断加深，寻找可替代传统培养基质的环保材料成为研究热点。本研究旨在探索利用回收材料和甘蔗渣作为替代品，部分取代传统的泥炭作为覆盖土的可行性，并评估玉米粉（CM）在堆肥中的补充对白蘑菇产量和营养品质的影响。通过实验，研究人员发现CM的补充对蘑菇的首次采收产量、抗氧化酶活性、酚类物质含量、DPPH活性、蛋白质含量以及氮和镁的水平有更显著的正向影响。其中，C3覆盖土配方（由20% BVB?基质、40%回收土壤、25%新鲜甘蔗渣、10%发酵甘蔗渣和5% CaCO?+浮石组成）与S2（每平方米1000克CM补充）结合时，蘑菇的硬度达到了3.45，比对照组（2.45）提高了40.8%。此外，该组合在干重方面比对照组增加了23.91%（6.79 vs. 5.48%），而纤维含量则保持在可比水平（10.67 vs. 10.69%）。在蛋白质含量方面，S3（每平方米1500克CM补充）结合C1基质的组合获得了最高值（3.88%鲜重），比对照组（3.40%鲜重）提高了14.12%。研究结果表明，C3覆盖土能够有效替代传统商业基质，同时满足产量和质量需求。

### 培养基质与覆盖土的重要性

白蘑菇的栽培过程中，堆肥和覆盖土的配方对最终的产量和品质具有决定性影响。堆肥作为蘑菇生长的主要营养来源，需要经过特定的发酵过程以提供充足的营养物质。而覆盖土则为蘑菇菌丝体的生长和子实体的形成提供了适宜的微环境，包括湿度调节、气体交换以及营养物质的缓慢释放。传统上，泥炭因其优异的保水能力和结构稳定性被广泛使用，但其开采过程可能带来环境问题，如栖息地破坏和碳排放。因此，寻找可持续的替代材料成为研究的重要方向。

在本研究中，C3覆盖土配方表现出良好的性能，其与S2（1000克CM补充）结合时，不仅提升了蘑菇的硬度和干重，还保持了与泥炭基质相当的抗氧化活性和酚类物质含量。这种配方结合了20%的BVB?基质、40%的回收土壤、25%的新鲜甘蔗渣、10%的发酵甘蔗渣和5%的CaCO?+浮石，形成了一个平衡的营养环境。回收土壤的使用不仅减少了对泥炭的依赖，还提高了蘑菇的营养成分，例如镁和锌的含量。这种配方的环境和经济优势在于其能够有效利用农业废弃物，同时降低对进口材料的需求，符合循环经济的理念。

### 玉米粉的补充作用

玉米粉作为一种常见的营养补充剂，含有丰富的碳水化合物和蛋白质，能够显著提升蘑菇的产量和品质。实验结果显示，随着CM补充量的增加，蘑菇的首次采收比例和总产量均有提升。特别是在S3（1500克CM补充）条件下，蘑菇的硬度和干重均显著增加，但首次等级蘑菇的比例略有下降。这表明CM的补充在提升产量的同时，也可能对蘑菇的某些品质指标产生一定影响。因此，研究者建议在实际生产中根据具体需求调整CM的补充量，以达到最佳的平衡。

此外，CM的补充对蘑菇的抗氧化酶活性和非酶促抗氧化活性也有显著影响。CAT（过氧化氢酶）活性在S3C1和S3C2条件下达到最高，分别比对照组提高了13.28%和10.84%。SOD（超氧化物歧化酶）活性在S3C7条件下达到最高，比对照组提高了28.95%。GPOX（愈创木酚氧化酶）活性在S3C1条件下达到最高，而其他覆盖土配方在高CM补充下表现相近。这些结果表明，CM的补充不仅能够促进蘑菇的生长，还能增强其抗氧化能力，从而提高其营养价值和市场竞争力。

### 营养与健康价值

白蘑菇的营养价值主要体现在其高蛋白含量、丰富的微量元素和抗氧化物质上。实验结果显示，CM的补充显著提高了蘑菇的蛋白质含量，而覆盖土类型对蛋白质含量的影响较小。这说明CM在促进蘑菇蛋白质合成方面具有重要作用。此外，蘑菇中的氮、镁、锌和锰等元素的含量也因CM的补充而增加，这些元素对人体健康至关重要。例如，氮是蛋白质合成的基础，镁参与超过300种酶促反应，锌和锰则对免疫系统和抗氧化防御系统有重要影响。

在非酶促抗氧化活性方面，总酚类物质含量和DPPH活性均随CM补充量的增加而提高。这表明CM的补充有助于蘑菇体内抗氧化物质的积累，从而增强其抗氧化能力。蘑菇的高抗氧化活性使其成为一种有益健康的食品，尤其适合素食者和需要补充抗氧化剂的人群。

### 未来研究方向

尽管本研究取得了积极的成果，但仍有一些问题需要进一步探讨。例如，CM的补充量对蘑菇品质的影响程度尚需更详细的分析，以确定最佳的补充量范围。此外，覆盖土中不同成分的相互作用机制也需要深入研究，以优化配方设计。研究者还建议进行微生物群落的分析，以了解不同覆盖土配方对蘑菇生长和子实体形成的影响。

从环境和经济角度来看，使用回收材料和甘蔗渣作为覆盖土成分具有显著优势。这不仅减少了对进口泥炭的依赖，还促进了农业废弃物的再利用，符合可持续发展的目标。然而，这些材料的使用是否在长期生产中保持稳定性和一致性，仍需通过进一步的实验验证。

综上所述，本研究为白蘑菇的可持续栽培提供了新的思路和方法。通过合理设计覆盖土配方和调整CM的补充量，可以在不牺牲品质的前提下提高产量，同时减少对环境的影响。未来的研究应进一步探讨这些配方在不同气候和土壤条件下的适用性，并评估其在大规模生产中的经济可行性。