本發(fā)明涉及食用菌栽培技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)。

背景技術(shù)：

香菇俗稱中國(guó)菇，是一種著名的用栽培真菌的食用藥材，在我國(guó)有著悠久的培育歷史傳統(tǒng)，因其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值而深受消費(fèi)者喜愛，現(xiàn)已成為世界上第二大人工栽培的食用菌，由于產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，香菇代料栽培傳統(tǒng)基質(zhì)的原料日趨枯竭，需要積極探索替代基質(zhì)的途徑。另一方面，隨著人們生活水平的提高，人們希望香菇營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值也能得到提高，所以需要提供一種優(yōu)質(zhì)的香菇栽培基質(zhì)。

膠原蛋白作為一種生物大分子，具有天然的低毒性、低免疫性、可引導(dǎo)菌絲生長(zhǎng)以及較好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其提取方法簡(jiǎn)單，原料來源廣泛且廉價(jià)，通過屠宰場(chǎng)廢棄的豬皮即可進(jìn)行規(guī)模化提取，其作為香菇栽培的新型基質(zhì)材料具有極大潛力，但未經(jīng)交聯(lián)修飾處理的膠原蛋白往往具有降解速率過快、變形溫度低、易發(fā)生收縮形變以及機(jī)械性能不足等缺點(diǎn)，需要通過交聯(lián)改性來提高膠原蛋白的機(jī)械性能和抗降解能力。

目前，膠原蛋白穩(wěn)定化處理的方法主要是通過物理或化學(xué)的方法進(jìn)行交聯(lián)。其中，物理方法有真空干熱交聯(lián)、紫外和C射線交聯(lián)等，這些方法的優(yōu)點(diǎn)是不引入有毒化學(xué)物質(zhì)，能保持膠原良好的生物相容性，但單獨(dú)采用物理交聯(lián)往往不能獲得均一的、理想的交聯(lián)強(qiáng)度，因此化學(xué)交聯(lián)方法得到更為廣泛的應(yīng)用。

常見的化學(xué)交聯(lián)劑有醛類、碳化二亞胺類、雙環(huán)氧類物質(zhì)以及氰異酸鹽等。其中，戊二醛是一類廣泛應(yīng)用于膠原基生物材料的交聯(lián)劑，能降低膠原的抗原性，但是戊二醛交聯(lián)劑存在降低膠原生物相容性和易導(dǎo)致膠原鈣化等潛在的危險(xiǎn)。研究表明，即使戊二醛殘留質(zhì)量濃度低至310mg/L時(shí)仍有毒性，其未發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)或膠原在酶的作用下發(fā)生降解時(shí)所釋放的這些官能團(tuán)均可能引起細(xì)胞毒性反應(yīng)，對(duì)培養(yǎng)菌造成危害。而1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽/N-羥基琥珀酰亞胺交聯(lián)劑具有無毒、生物相容性良好的特點(diǎn)，應(yīng)用在膠原蛋白的改性上能表現(xiàn)出更為優(yōu)異的性能。

公開號(hào)為102617213A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種利用壓縮秸稈制備香菇栽培基質(zhì)的方法，該培養(yǎng)基質(zhì)采用重量比為25-35%的粗木屑、15-25%的細(xì)木屑、25-35%的浸透的壓縮秸稈顆粒、10-15%的麩皮、1.0-1.5%的石膏混合制備而成，該發(fā)明培養(yǎng)基質(zhì)木質(zhì)素含量較高，有利于香菇菌絲的利用，同時(shí)采用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢料作為栽培基質(zhì)原料，改善了環(huán)境且節(jié)約了成本，但該發(fā)明公開的栽培基質(zhì)使用原料過于單一，易造成養(yǎng)分不均衡，需要額外營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加，同時(shí)和香菇的生物相容性不高，對(duì)于香菇生長(zhǎng)微環(huán)境的改善和菌絲的擴(kuò)展無促進(jìn)作用，無顯著附加價(jià)值的提高，限制了發(fā)明基質(zhì)的規(guī)?；瘧?yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)，由下列重量份的原料制成：廢棄烤煙秸稈56-64、干兔糞粉23-25、玉米芯粒12-14、香菇多糖6-8、硫酸錳2-3、硝酸銨磷4-6、活性炭粉4-5、豬皮廢料39-41、氯化鈉粉末2-3、胃蛋白酶制劑2-3、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽1.2-1.4、N-羥基琥珀酰亞胺0.3-0.4、1%氯化鈉溶液適量、pH2.5醋酸溶液適量、氫氧化鈉溶液適量、水適量。

所述的利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)制備方法的具體步驟如下：

（1）將廢棄烤煙秸稈、干兔糞粉、玉米芯粒充分混合后添水至物料潮濕松散，漚制發(fā)酵3-4周，將發(fā)酵料壓榨并過濾，得到發(fā)酵液和發(fā)酵干料，再將發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)取出，經(jīng)離心后收集菌泥沉淀和上層發(fā)酵清液，將菌泥冷凍干燥制成凍干粉，即得到發(fā)酵干料、發(fā)酵清液和凍干粉備用；

（2）向步驟1所得發(fā)酵清液中加入香菇多糖、硫酸錳，加熱至75-78℃，不斷攪拌螯合15-20分鐘，之后冷卻至室溫，再加入硝酸銨磷，攪拌混合至均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用；

（3）將豬皮廢料去毛后洗凈切碎，按1：5-6g/mL的固液比加入到1%氯化鈉溶液中，浸泡5-6小時(shí)后用清水洗凈，再將所得皮塊按1：15-18g/mL的固液比加入到pH值為2.5的醋酸溶液中，并在冰浴條件下浸泡8-10小時(shí)，完成后將皮塊打碎，此時(shí)再加入相同體積的上述醋酸溶液，并加入胃蛋白酶制劑，酶解12-15小時(shí)，其中每小時(shí)攪拌5-7分鐘，酶解結(jié)束后用雙層紗布過濾，收集濾液，向其中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7-8，再加入氯化鈉粉末，靜置10-12小時(shí)，之后將溶液以5000-5500轉(zhuǎn)/分離心15-18分鐘，收集沉淀，烘干后得膠原蛋白粉末備用；

（4）將步驟1所得發(fā)酵干料、凍干粉、步驟2所得營(yíng)養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及活性炭粉全部混合并充分?jǐn)嚢韬螅糜?-4℃環(huán)境下，此時(shí)加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺，交聯(lián)10-12小時(shí)，完成后升至室溫，即得本發(fā)明香菇栽培基質(zhì)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明基質(zhì)通過對(duì)豬皮廢料中膠原蛋白的提取將具有低免疫原性、生物可降解性的膠原蛋白應(yīng)用到栽培基質(zhì)的配制中，同時(shí)采用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽/N-羥基琥珀酰亞胺作為交聯(lián)劑對(duì)膠原進(jìn)行交聯(lián)處理，令膠原蛋白的變性溫度和抗酶解能力提高，吸水率和溶脹率降低，提高了其熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，不僅能為香菇提供一定的支撐和生長(zhǎng)界面，同時(shí)膠原蛋白內(nèi)部的膠原纖維束相互交錯(cuò)排列形成的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也有利于有益微生物的搭載以及營(yíng)養(yǎng)成分的固定，同時(shí)有利于香菇菌絲的粘附和遷入，為香菇的生長(zhǎng)提供了適宜的、養(yǎng)分充足的環(huán)境。

本發(fā)明的香菇栽培基質(zhì)利用廢棄烤煙秸稈代替香菇傳統(tǒng)培養(yǎng)基質(zhì)中木屑、草炭等的使用，一方面能提高產(chǎn)煙地區(qū)廢棄烤煙秸稈的資源化利用程度，增加烤煙種植者的額外經(jīng)濟(jì)收入，另一方面烤煙秸稈價(jià)格低廉、來源廣泛，能有效降低香菇培養(yǎng)成本，且具有較高的香菇生物轉(zhuǎn)化率。

具體實(shí)施方式

一種利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)，由下列重量份（kg）的原料制成：廢棄烤煙秸稈56、干兔糞粉23、玉米芯粒12、香菇多糖6、硫酸錳2、硝酸銨磷4、活性炭粉4、豬皮廢料39、氯化鈉粉末2、胃蛋白酶制劑2、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽1.2、N-羥基琥珀酰亞胺0.3、1%氯化鈉溶液適量、pH2.5醋酸溶液適量、氫氧化鈉溶液適量、水適量。

所述的利用烤煙秸稈制備的香菇膠原栽培基質(zhì)制備方法的具體步驟如下：

（1）將廢棄烤煙秸稈、干兔糞粉、玉米芯粒充分混合后添水至物料潮濕松散，漚制發(fā)酵3周，將發(fā)酵料壓榨并過濾，得到發(fā)酵液和發(fā)酵干料，再將發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)取出，經(jīng)離心后收集菌泥沉淀和上層發(fā)酵清液，將菌泥冷凍干燥制成凍干粉，即得到發(fā)酵干料、發(fā)酵清液和凍干粉備用；

（2）向步驟1所得發(fā)酵清液中加入香菇多糖、硫酸錳，加熱至75℃，不斷攪拌螯合15分鐘，之后冷卻至室溫，再加入硝酸銨磷，攪拌混合至均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用；

（3）將豬皮廢料去毛后洗凈切碎，按1：5g/mL的固液比加入到1%氯化鈉溶液中，浸泡5小時(shí)后用清水洗凈，再將所得皮塊按1：15g/mL的固液比加入到pH值為2.5的醋酸溶液中，并在冰浴條件下浸泡8小時(shí)，完成后將皮塊打碎，此時(shí)再加入相同體積的上述醋酸溶液，并加入胃蛋白酶制劑，酶解12小時(shí)，其中每小時(shí)攪拌5分鐘，酶解結(jié)束后用雙層紗布過濾，收集濾液，向其中加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH至7，再加入氯化鈉粉末，靜置10小時(shí)，之后將溶液以5000轉(zhuǎn)/分離心15分鐘，收集沉淀，烘干后得膠原蛋白粉末備用；

（4）將步驟1所得發(fā)酵干料、凍干粉、步驟2所得營(yíng)養(yǎng)液、步驟3所得膠原蛋白粉末以及活性炭粉全部混合并充分?jǐn)嚢韬螅糜?℃環(huán)境下，此時(shí)加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺，交聯(lián)10小時(shí)，完成后升至室溫，即得本發(fā)明香菇栽培基質(zhì)。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)用價(jià)值，發(fā)明人分別使用本發(fā)明基質(zhì)和市售普通基質(zhì)進(jìn)行香菇的栽培種植，除使用基質(zhì)不同外其他管理方法均相同，測(cè)得數(shù)據(jù)為本發(fā)明基質(zhì)所得香菇的生物轉(zhuǎn)化率較常規(guī)基質(zhì)提高了4.5%，且成品菇的產(chǎn)量提高了15.3%，同時(shí)菇子實(shí)體菌柄潔白，沒有畸形菇，說明本發(fā)明香菇基質(zhì)具有較好的使用效果。