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银合欢叶作氮源栽培蘑菇和降解含羞草素的探讨



全 文 :收稿日期:1999-09-10初稿;2000-03-01修改稿
 *福建省科委资助项目部分内容
 食用菌学报 2000.7(2):36~ 40
 Acta Edulis Fungi
银合欢叶作氮源栽培蘑菇和
降解含羞草素的探讨*
刘福平 陈方顺 陈丽璇 黄维南 林丽仙
(福建省亚热带植物研究所 ,厦门 361006)
摘 要 银合欢叶作氮源添加剂栽培蘑菇 , 尿素用量可较对照减少 50%, 产量明显增加。处
理Ⅱ培养料含 5%银合欢叶和 8%米糠 , 其钾含量较对照提高 40%, 鲜菇产量提高 38.7%;处理Ⅲ
培养料含 10%银合欢叶 ,鲜菇产量较对照仅增加 12.9%, 且出菇推迟 , 可能与培养料磷含量较低
有关。在蘑菇栽培期间 ,处理Ⅱ和处理Ⅲ培养料中除极少量含羞草素自然降解外 , 其余分别在第
一和第二潮菇时被蘑菇菌丝降解 ,故在鲜菇中未测得含羞草素。
关键词 银合欢叶;蘑菇栽培;含羞草素含量
银合欢(Leucaena leucocephala)原产美洲〔1〕 ,我国四川 、云南 、广西 、广东 、海南 、福建 、浙
江 、台湾均有分布 。其叶片富含蛋白质 、氨基酸 、胡萝卜素 ,也含 3%~ 6%的游离含羞草素
(Mimosine),β-〔N-3-羟基-4-氧代吡啶基〕-2-氨基丙酸 ,导致有些禽畜食后脱毛 ,生
长受抑 ,生殖受阻 ,限制了银合欢在畜牧业上的应用 。近年来 ,我们将银合欢叶用于食用菌栽
培 ,均获增产效果〔2 ~ 5〕 ,几种食用菌菌丝对含羞草素有明显降解作用〔6〕。本试验利用银合欢
叶作氮源栽培蘑菇 ,初步探讨了银合欢叶栽培蘑菇的安全性 。
1 材料与方法
1.1 蘑菇栽培法
蘑菇(Agaricus bisporus)菌株为浙农 1号 ,引自上海市农科院食用菌研究所 。银合欢叶取
自本所标本园。
培养料基础配方为:干稻草 80kg ,干蔗渣 20kg ,过磷酸钙 3kg ,石膏 3kg ,石灰 0.2kg 。处
理Ⅰ(对照)加尿素 1.2kg;处理Ⅱ加米糠 10kg ,银合欢干叶 6kg ,尿素 0.6kg;处理 Ⅲ加银合欢
干叶 12kg ,尿素 0.6kg 。9月下旬建堆发酵 , 10月下旬培养料进房上架 ,料厚 20cm ,每处理重
复3次 ,共6m2 ,随即播种 。11月中旬覆泥炭土(pH8.0),11月下旬开始出菇 ,次年 2月采菇结
束。
1.2 培养料营养成份测定
用凯氏微量定氮法测培养料的全氮;用钼锑抗比色法测全磷;用火焰光度法测钾;用丘宁
法测有机质含量 。
1.3 含羞草素含量测定
1.3.1 样品预处理
银合欢鲜叶 、晒干叶分别加少量稀盐酸研磨。
分别于播种 、覆土 、第一潮菇 、第二潮菇时取培养料样 ,快速风干 。另于播种前取发酵料置
于栽培室 ,保持湿润至第一潮菇时快速风干 ,剪断 ,研磨 ,过 20目筛待用。
取第一潮 、第二潮 、第四潮(最后一潮)鲜菇 50 ~ 100g 洗净 ,组织捣碎机匀浆 。
1.3.2 样品与三氯化铁反应能力测定
参照陈秀兰等〔7〕方法 ,上述预处理样品中加入盐酸溶液至 pH 为 1.0(用酸度计测),使用
0.4%FeCl3·6H2O 与 0.025%Na2EDTA·2H2O混合显色剂于 550nm 比色 。用同样方法作标准
曲线(标样为美国Sigma Chemical Company 产品)得直线方程 y=838.8×OD值-1.882×10-6。
1.3.3 样品提取液的纸层析
新华 102滤纸 20cm 长 ,展开剂为正丁醇:冰乙酸:蒸馏水=4:1:2 ,室温上行 ,喷 1%FeCl3
溶液(pH2.0)显色 ,烘干后得二色斑 ,剪下浸入 0.01N HCl溶液 ,洗脱液于 550nm 比色 。根据
纸层析所得含羞草素相对含量及样品与三氯化铁显色能力计算出样品中含羞草素含量。
2 结果与讨论
2.1 不同处理对蘑菇产量的影响
首先将氮源添加剂银合欢叶和米糠主要营养成份列于表 1。
表 1 氮源添加剂主要营养成份比较(%)
Table 1 Comparison of main nutrient components in ni trogen additives(%)
氮源添加剂
Nit rogen additives
全 氮
Total N
全 磷
T otal P
全 钾 
Total K
有机质
Organic mat ter

Carbon
银合欢叶 Leucaena leucocephala leaf 4.164 0.080 2.080 76.74 44.510
米糠 Rice bran 0.977 0.640 0.185 77.66 45.040
银合欢叶富含氮 ,是理想的氮源添加剂。堆积发酵(一次发酵)后 ,处理 Ⅱ培养料物理性状
最佳 ,草质柔软有韧性 ,料堆松紧度适中 ,无氨味 ,且有清香味 ,可能与培养料中含多种氮源添
加剂 ,较有利于微生物活动 ,培养料得以充分腐熟有关 。处理Ⅰ(对照)效果最差 。
各处理培养料发酵前营养成份见表 2 ,各处理鲜菇产量见表 3。
表 2 各处理培养料主要营养成份含量(%)
Table 2 Main nutrient component content in composts of different treatments(%)
处  理 T reatments 碳 C 氮 N 磷 P 钾 K 碳/氮 C/N
Ⅰ 43.0 1.07 0.301 0.158 40
Ⅱ 41.4 1.05 0.318 0.221 39
Ⅲ 41.7 1.18 0.242 0.323 35
从表 2可看出 ,处理 Ⅱ与处理Ⅰ培养料碳氮比 、含磷量相差无几 ,但处理 Ⅱ却增产 38.7%
(表 3),除处理Ⅱ培养料发酵效果较佳外 ,还可能与其含钾量较处理 Ⅰ高 40%有关。处理 Ⅲ与
处理Ⅱ相比 ,其培养料在碳氮比较低 ,含钾量较高情况下 ,仅较对照增产 12.9%,可能与其含
372 期        刘福平等:银合欢叶作氮源栽培蘑菇和降解含羞草素的探讨
磷量太低(较处理Ⅱ低 24%)有关 。从表 3还可看出 ,处理 Ⅰ 、处理Ⅱ第一 、二潮菇出菇量占总
产量的 90.1%和 91.1%,而处理Ⅲ仅为 76.6%,可能也是由于含磷量较低 ,蘑菇生长发育推
迟所致。
表 3 各处理蘑菇产量比较
Table 3 Comparision of Agaricus bisporus yield in different treatments
处  理
T reatments
各潮菇产量(kg) Yield of each f lush(kg)
第一潮菇
The 1st f lush
第二潮菇
T he 2nd f lush
第三潮菇
The 3nd flush
第四潮菇
T he 4th flush
产量(kg)
Total yield(kg)
单产(kg/m2)
Uni t yield
(kg/m2)
增产率(%)
Yield incre-
ment rate(%)
Ⅰ 5.18 9.93 2.45 1.12 18.68 3.1
Ⅱ 7.28 13.94 3.45 1.37 26.04 4.3 38.7
Ⅲ 5.19 10.72 2.92 1.94 20.77 3.5 12.9
2.2 蘑菇培养料及子实体中含羞草素含量
样品提取液纸层析后与 FeCl3 -Na2EDTA反应呈紫红色 , Rf 0.15的为含羞草素 。在播
种 、覆土 、第一潮菇 、第二潮菇时 ,即播种后第 0 、25 、39 、53天测得培养料含羞草素含量如表 4
所示 。
表 4 蘑菇栽培各阶段培养料含羞草素含量(×10-6)
Table 4 Mimosine content in the composts at each growth stage of Agaricus bisporus(×10-6)
处  理
T reatments
接 种 期
Inoculat ing period
覆 土 期
Casing period
第一潮菇 The lst flush
未接种
Non-inoculated 接 种Inoculated
第二潮菇
The 2nd flush
Ⅱ 139 69.1 129.8 0 0
Ⅲ 325 121.5 319.3 71.1 0
从接种至覆土的 25d里 ,处理 Ⅱ和 Ⅲ培养料中的含羞草素分别降解 50.3%和 62.6%,而
从接种至第一潮菇的 39d里 ,处理 Ⅱ和处理Ⅲ培养料中含羞草素分别降解 100%和 78.1%,未
接种发酵料仅 6.6%和 1.8%的含羞草素自然降解 ,蘑菇菌丝降解了 93.4%和 76.4%的含羞
草素 。第一潮菇时 ,处理 Ⅱ每克干料光吸收值与对照差异不显著(t=0.40 ,而 t 0.05(14)=1.
76);第二潮菇时 ,处理培养料与对照差异也不显著(处理 Ⅱ和 Ⅲ的 t 分别为 0.33 和 1.18 ,而
t0.05(14)=1.76),即都未测得含羞草素 。
含羞草素化学性质不稳定 ,采用物理 、化学和生物学方法均易使其降解成 3 ,4-二羟基吡
啶〔8〕 ,将银合欢叶晒干 ,含羞草素含量由 3.0%降至 2.6%。Serrano 等〔9〕报道 ,齐整小核菌
(Sclerotium rol fsi i)能降解含羞草素。反刍动物〔10~ 12〕和少数非反刍动物〔13〕胃里细菌能降解
含羞草素及 3 ,4-二羟基吡啶在国内外已有报道。由于含羞草素和 3 , 4-二羟基吡啶各自与
FeCl3 反应后有相同的吸收高峰和相似的摩尔消光系数〔14〕 ,本试验培养料光吸收值与对照差
异不显著 ,可推测供试培养料未含 3 , 4-二羟基吡啶(可能就是银合欢叶提取液层析显色后所
得 Rf=0.54的物质)。我们以银合欢叶作氮源培养佛罗里达侧耳 、黑木耳 、香菇菌丝时也得到
类似的结果〔6〕 。
将第一 、二潮及第四潮(最后一潮)鲜菇提取液与 FeCl3-Na2EDTA 反应 ,换算成每克干菇
光吸收值 ,与对照光吸收值作 t检验 ,结果见表 5。
在α=0.05水平 ,各潮鲜菇光吸收 t值均小于 t表值(尾测验),差异不显著 ,可见子实体并
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不存留含羞草素和 3 , 4-二羟基吡啶 ,所以食用以银合欢叶作氮源(10%以下)生产的蘑菇是
安全的。
表 5 鲜菇提取液与 FeCl3 反应光吸收值差异分析(t 检验)
Table 5 ODdifference analysis of the reaction between FeCl3 and fresh A.bisporus extract(t test)
处  理
T reatments
第一潮菇 T he lst flush 第二潮菇 The 2nd f lush 第四潮菇 The 4th f lush
t t 0.05 t t 0.05 t t0.05
Ⅱ 1.49 1.77(γ=13) 0.92 1.75(γ=16) 1.75 1.76(γ=14)
Ⅲ 1.60 1.76(γ=14) 1.33 1.75(γ=15) 1.38 1.75(γ=15)
银合欢目前已在全球热带 、亚热带地区广泛引种 ,其适应性广 ,抗性强 ,生长迅速 ,生物量
大 ,银合欢叶采集极为简便。蘑菇为世界最大宗的栽培食用菌 ,用银合欢叶栽培蘑菇是很有意
义的尝试 。本实验处理Ⅲ适当增加磷肥可望进一步增产 ,如果培养料二次发酵 ,含羞草素含量
可望在播种前降得更低。蘑菇菌丝能显著降解银合欢叶中的含羞草素 ,为蘑菇的食用安全性
提供了保障 ,用该培养废料作禽畜饲料也是安全的 。
参 考 文 献
1 黄维南 , 蔡克强.银合欢—华南地区农林牧生产上有希望的速生树种.亚热带植物通讯 , 1984 ,(2):43 ~ 50.
2 陈方顺 , 邵少惠 ,黄维南.银合欢叶作氮源在凤尾菇栽培上的应用研究 , 亚热带植物通讯 , 1988 ,(1):20 ~
27.
3 郭翠英 , 陈方顺 ,黄维南等.银合欢叶代麸皮栽培金针菇的研究.亚热带植物通讯 , 1994 ,(1):35~ 40.
4 郭翠英 , 陈方顺 ,刘福平等.银合欢叶代麸皮栽培毛木耳试验.食用菌 , 1995 ,(5):24.
5 Chen FS , Liu FP , Lin LX et al.Comprehensive technique in the cultiva tion of shiitate with Leucaena leuco-
cephala saw dust.Acta Edulis Fungi , 1999 , 6(4):31 ~ 36.
6 刘福平 , 陈方顺 ,黄维南.银合欢叶对食用菌菌丝生长的效应及菌丝对含羞草素的降解作用.亚热带植物通
讯 , 1991 , (1):45 ~ 49.
7 陈秀兰 , 陈金燕 ,洪丽俄.银合欢含羞草素测定技术的研究.热带作物研究 , 1985 ,(1):52~ 54.
8 刘福平.含羞草素及其代谢产物的降解和银合欢去毒(综述).亚热带植物通讯 , 1997 ,(1):38~ 42.
9 Serrano EP , Ilag LL et al.Biochemical mechanisms of mimosine to xicity to Sclerotium rolfsii.Aust.J.Biol.
Sci., 1983 , 36(4):445 ~ 454.
10 Allison MJ , Mayberry WR , Mcsw eeney CS et al.Synergistes jonesii , gen.nov., sp.nov.:A rumen bacterium
that degrades to xic py ridinediois.System Appl.Microbiol., 1992 , 15(4):522 ~ 529.
11 Dominguez-Bello MG , Stew arst CS.Characteristics of a rumen Clostredium capable of degrading mimosine ,
3(OH)-4-(1H)-py ridone and 2 , 3 dihydroxypy ridine.System Appl.Microbiol., 1991 , 14(1):67~ 71.
12 汪 儆 ,雷祖玉 , 冯学勤等.热带 、亚热带牧草银合欢的开发利用—围洲岛黄牛 、山羊瘤胃液的接种转移及
我国 DHP-降解细菌资源的发现.草业科学 , 1992 , 9(1):20 ~ 23.
13 Kudo H et al.In vitro degradation of mimosine by microorganisms from the esophageal sac of voles(Microtus
arvalis).Can.J.Anim.Sic., 1986 , 66(2):547 ~ 552.
14 Low ry JB , Tangendjaja B , Cook NW.Measurement of mimosine and its metabolites in biolo gical materials.J.
Sci.Food Ag ric., 1985 , 36(9):799 ~ 807.
392 期        刘福平等:银合欢叶作氮源栽培蘑菇和降解含羞草素的探讨
Studies on the Cultivation of Agaricus bisporus with
Leucaena leucocephala Leaf as Nitrogen Additive
and the Degradation of Mimosine
Liu Fuping Chen Fangshun Chen Lixuan Huang Weinan  Lin Lixian
(Fujian Institute of Subtropical Bo tony , Xiamen 361006)
Abstract Adding Leucaena leucocephala leaf as nitrogen additive in the cultivation of Agaricus bisporus ,
50%of the urea used in the compost w as reduced comparing to the control and the yields of A.bisporus increased
remarkably.The K content of the compost in treatment Ⅱ adding with 5% Leucaena leucocephala leaf and 8% rice
bran was 40% higher than that of the control and the yield of fresh fruitbody increased by a facto r of 38.7%.The
P content of the compost in treatment Ⅲ adding with 10% Leucaena leucocephala leaf was 24% lower than that of
treatment Ⅱ , the fresh fruitbody yield only increased by a facto r of 12.9% comparing to the control and the fruit-
body formation was delayed.During the cultiv ation of A .bisporus , only a little mimosine in the compost of treat-
ment Ⅱand treatment Ⅲ w as deg raded automa tically , the rest of the mimosine w as deg raded completely by A.bis-
porus hyphae at the lst flush and the 2nd flush period respectively.And no mimosine was found in the fresh fruit-
body of A .bisporus.
Key words Leucaene leucocephala leaf;Agaricus bisporus cultivation;Mimosine content
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