人工栽培靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險及防控對策

邢本鑫 尹寧寧 尹合波 孫延輝

（冠縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 冠縣 252500）

0 引言

靈芝在漢代《神農(nóng)本草經(jīng)》和明代《本草綱目》中皆被列為“上上藥”，具有補中益氣、延緩衰老、強健體魄等諸多功效?，F(xiàn)代藥學(xué)研究證實，質(zhì)量上乘的靈芝在增強人體免疫力、調(diào)節(jié)血壓、降低血脂及保肝護(hù)肝等方面均具備較為顯著的作用。早在20 世紀(jì)50 年代，我國就已經(jīng)實現(xiàn)了人工栽培靈芝的規(guī)?；a(chǎn)，如今已經(jīng)成為靈芝主產(chǎn)國之一。但在靈芝栽培加工中仍然存在栽培管理較為粗放、加工工藝落后、科研經(jīng)費投入不足等問題，嚴(yán)重影響了靈芝的生產(chǎn)質(zhì)量，并造成了一定的質(zhì)量安全風(fēng)險，進(jìn)而導(dǎo)致不能很好地滿足日益增長的市場需求?；诖?，筆者以我國靈芝產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀為著眼點，對人工培植靈芝的質(zhì)量安全風(fēng)險進(jìn)行剖析，進(jìn)而提出相應(yīng)的防控策略，以期為靈芝的質(zhì)量提升提供一定的理論 依據(jù)。

1 我國靈芝概況現(xiàn)狀

1.1 產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

根據(jù)史料記載，我國最早的靈芝人工栽培記錄出現(xiàn)在漢代的《論衡》中，當(dāng)時的栽培技術(shù)主要依托自然環(huán)境，以孢子的自然接種為主。如今我國的靈芝栽培產(chǎn)業(yè)已經(jīng)遍布全國各地，可人工培育的品種超100 種，紫靈芝、黃靈芝、黑靈芝、赤靈芝等均可進(jìn)行人工栽培。近年來，我國靈芝及其副產(chǎn)品的產(chǎn)量均呈現(xiàn)增加趨勢。靈芝含有多種有益于人體健康的活性物質(zhì)，為了更好地利用靈芝，現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)可以將其有用物質(zhì)提取出來加工成保健用品，以此調(diào)理人們的身體。靈芝的深加工方法主要有水提和醇提2 種。水提取物為靈芝多糖，醇提取物為靈芝三萜酸。隨著對靈芝的研究不斷深入，其保健及藥用價值被不斷挖掘出來，研究也從種植栽培、有效活性成分提取發(fā)展到分子級別的病理毒理 研究。

1.2 人工產(chǎn)區(qū)栽培現(xiàn)狀

我國人工栽培靈芝有四大主要產(chǎn)區(qū)，50%以上的人工栽培靈芝出自這四大產(chǎn)區(qū)。

1.2.1 福建省武夷山市、浙江省龍泉市。該地區(qū)氣候濕潤，氧含量充足，土壤pH 值適中，水源污染少。當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境十分有利于靈芝生長。此外，當(dāng)?shù)厥a(chǎn)灰靈芝、紫靈芝、紅靈芝、樹舌靈芝等野生靈芝。該區(qū)域主要栽培“仙芝”“武芝”，是靈芝人工栽培技術(shù)最為成熟的地區(qū)，是我國高端靈芝產(chǎn)品的主要產(chǎn)出地。

1.2.2 吉林省長白山地區(qū)。該地區(qū)森林植被覆蓋面積較大，降水量充足，晝夜溫差大，水源污染少。當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境對靈芝繁育較為有利。當(dāng)?shù)厥a(chǎn)云靈芝、松杉靈芝、無柄赤芝等野生靈芝。該區(qū)域靈芝栽培以大棚栽培為主，靈芝產(chǎn)量和品質(zhì)處于我國領(lǐng)先水平。

1.2.3 安徽省大別山地區(qū)。該地區(qū)植被覆蓋率較高、降水充足、氣候濕潤，但是大段木供應(yīng)較為短缺，因此，以小段木栽培靈芝為主。此外，該地區(qū)靈芝栽培以干靈芝為主，人工栽培技術(shù)以覆膜大棚種植為主，栽培面積為全國之首。

1.2.4 山東省西部。該地區(qū)植被覆蓋率較高、降水充沛、氣候濕潤，適宜種植靈芝。該地區(qū)盛產(chǎn)靈芝草、泰山靈芝等野生靈芝，也是靈芝粉、靈芝片等產(chǎn)品的主要加工地區(qū)。該區(qū)域靈芝栽培技術(shù)以集成化的溫室大棚栽培為主。該地區(qū)靈芝的人工栽培技術(shù)興起于20 世紀(jì)90 年代初，以冠縣、泰山為主要產(chǎn)地，其靈芝工藝品行業(yè)十分發(fā)達(dá)。

1.3 人工栽培流程

靈芝人工栽培主要分為雜木屑培養(yǎng)、段木培養(yǎng)、子實體培養(yǎng)3 個階段。

1.3.1 雜木屑培養(yǎng)。首先，按照相應(yīng)的比例稱取準(zhǔn)備好的玉米芯、木屑、菌草梗等配料，并且加水后攪拌均勻，直到手捏培養(yǎng)料時不滴水為宜；其次，將準(zhǔn)備好的培養(yǎng)料裝入培養(yǎng)瓶內(nèi)，均勻放置的同時進(jìn)行壓實操作，隨后在中間部位扎一個小洞，塞好棉塞，而后進(jìn)行滅菌、接種等無菌操作；最后，合理控制培養(yǎng)瓶中的溫度和濕度，培育30 d 后菌絲即可 長滿。

1.3.2 段木培養(yǎng)。首先，選取直徑10 cm 左右的闊葉林樹種枝干，并進(jìn)行切段及風(fēng)干處理；其次，將段木用聚乙烯袋進(jìn)行包裹，進(jìn)行8 h 滅菌操作，之后將培養(yǎng)料置于聚乙烯包裝袋的底部；最后，進(jìn)行接種，并全面殺菌，合理控制好濕度與溫度，培育30 d 后即可看到菌絲侵入段木。

1.3.3 子實體培養(yǎng)。首先，需要將長滿菌絲的培養(yǎng)瓶移入栽培室進(jìn)行培養(yǎng)，也應(yīng)合理控制好栽培室中的濕度和溫度，并定期補充水分，保持好通風(fēng)，并且保證每天的日照時間充足；其次，將菌筒段木深埋于弱酸性的土壤中，加強出芝管理，如合理控制好濕度、溫度，加強空氣流通，保證棚內(nèi)有散射光照射。

2 人工栽培靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險分析

2.1 定性分析

2.1.1 培養(yǎng)基含水量不足。對于靈芝而言，水的重要性不言而喻，其所吸收的營養(yǎng)物質(zhì)必須要充分溶于水，才可以被菌絲吸收利用。此外，靈芝體內(nèi)的各類化學(xué)反應(yīng)也要借助水這一介質(zhì)得以實現(xiàn)。現(xiàn)今，對于靈芝培養(yǎng)基含水量的研究多集中于水料比例，對于其水量的動態(tài)補充研究較少，僅僅通過增加培養(yǎng)環(huán)境的濕度來補充水分，造成靈芝在培育過程中由于缺少水分導(dǎo)致生長受到影響。

2.1.2 培養(yǎng)基的酸堿度失衡。靈芝喜在酸性土壤中發(fā)育，靈芝的菌絲可以在pH 值為3.0 ～9.0 的土壤內(nèi)生長。靈芝菌絲生長的適宜pH 值為4.5 ～6.0，最適pH 值為5.0 ～5.5。當(dāng)土壤pH 值為8.0 時，菌絲生長速度減慢。土壤pH 值大于9.0 或降至4.0 以下時，菌絲將停止生長。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多數(shù)操作人員只是在攪拌培養(yǎng)料的時候?qū)H 值進(jìn)行控制，而在菌絲發(fā)育過程中往往忽視酸堿度的控制或沒有控制在適宜范圍內(nèi)，導(dǎo)致出現(xiàn)靈芝緩慢發(fā)育、畸形發(fā)育、停止發(fā)育等不良后果。

2.1.3 環(huán)境溫度管控不到位。在15 ～35 ℃的溫度范圍內(nèi)，靈芝菌絲體、子實體可以良好生長，在這個溫度區(qū)間之上或之下均不適宜靈芝菌絲、子實體生長。但是在實際的人工栽培過程中，由于栽培環(huán)境簡陋，對于溫度的管控不到位，導(dǎo)致靈芝的質(zhì)量受到極大的影響。

2.1.4 環(huán)境濕度管控不到位。靈芝的人工培養(yǎng)基只要含有一定量的水分，一般可以滿足靈芝菌絲體的生長需求。一般培養(yǎng)基所處環(huán)境的濕度對靈芝菌絲體的影響較小，但是如果環(huán)境濕度長期處于較高水平，培養(yǎng)基容易滋生其他細(xì)菌，進(jìn)而影響靈芝菌絲體的正常生長。此外，靈芝子實體在生長階段對于環(huán)境濕度要求較高，一般要求環(huán)境濕度在80%～90%，低于或高于這個濕度范圍均會使其生長難以持續(xù)進(jìn)行。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，多數(shù)農(nóng)戶在靈芝培育過程中未能根據(jù)其生長階段設(shè)置適宜的環(huán)境濕度，導(dǎo)致靈芝培養(yǎng)基中各類細(xì)菌滋生，進(jìn)而影響靈芝的正常 生長。

2.1.5 光照措施少。靈芝菌絲體要在黑暗中生長，不需要陽光照射。如果增強光照，會導(dǎo)致靈芝菌絲體生長速度顯著減緩，甚至造成培養(yǎng)失敗的后果。而靈芝子實體對光照的需求較大，其生長時需要在大棚內(nèi)保留一定的散射光，光照度在5 000 ～6 500 lx為宜。在光照強度較低的情況下，靈芝子實體會出現(xiàn)發(fā)育緩慢及生長畸形等情況。但目前大多數(shù)農(nóng)戶都采用大棚規(guī)模化種植，而由于天氣原因、專業(yè)的智能光照控制系統(tǒng)缺乏、種植人員技術(shù)水平不高等，沒有對栽培過程中的光照度進(jìn)行合理控制，致使靈芝子實體的畸形率較高。

2.1.6 通風(fēng)不到位。氧氣和二氧化碳也是影響靈芝生長發(fā)育的重要因素。大氣中的氧氣和二氧化碳分別占大氣含量的21%、0.03%。靈芝子實體對于空氣中的二氧化碳含量十分敏感，子實體通過呼吸作用吸收氧氣并排出二氧化碳。根據(jù)測試，靈芝子實體在二氧化碳體積分?jǐn)?shù)小于0.10%時可以正常分化生長，大于這個標(biāo)準(zhǔn)時會導(dǎo)致靈芝子實體畸形率顯著提升。這就需要在栽培過程中保持空氣流通，但是通常農(nóng)戶沒有科學(xué)合理地進(jìn)行通風(fēng)換氣，同時沒有有效監(jiān)測與記錄大氣中的二氧化碳含量，沒有進(jìn)行全天有效的緩慢通風(fēng)，進(jìn)而導(dǎo)致部分靈芝體積較小，并且易形成很多畸形的靈芝子 實體。

2.1.7 溫室大棚設(shè)備落后。當(dāng)下，我國的靈芝人工栽培以大棚覆膜為主，一般配合相應(yīng)的磚混結(jié)構(gòu)及PC 板大棚，對于大棚的環(huán)境控制程度較低，因此，導(dǎo)致大棚中的環(huán)境控制不能滿足靈芝的實際生長需求。例如，智能化控溫設(shè)備不完善，對于人工作業(yè)的依賴十分嚴(yán)重。加強靈芝集成規(guī)模化種植的科研創(chuàng)新，已成為提高靈芝種植效益的迫切 需求。

2.2 定量分析

筆者開展試驗，針對靈芝的儲存時間對其質(zhì)量的影響進(jìn)行定量分析。

2.2.1 試驗儀器與材料。試驗儀器主要包括偏振離心機、萬能粉碎機、電子天平（萬分之一精度）及可見分光光度計，具體見表1。試驗材料主要有苯酚純試劑（冷藏，產(chǎn)自中國藥品生物制品檢定所）、3枚靈芝（靈芝為購買的標(biāo)準(zhǔn)年限樣本），所用試劑均為分析純。

表1 試驗儀器

2.2.2 試驗方法。隨著存放時間的延長，此次試驗中的靈芝樣顏色會逐漸變深，光澤度明顯降低，質(zhì)地較為松脆，顯示出易碎的屬性。筆者對靈芝樣品的多糖含量進(jìn)行定量分析，主要進(jìn)行了對照品溶液、供試品溶液及標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品溶液的制備工作，制備參數(shù)詳見表2。將對照品儲備液放置在溫室中0.5 h 后，通過相關(guān)運算得到吸光度A 的回歸方程：A=3.477 10C-0.041 78，線性范圍為 0.012 41 ～0.132 47 g/L。

表2 試驗溶液制備參數(shù)

將供試品溶液取出2.00 mL，混入苯酚、硫酸溶液各0.5、5.0 mL，將其充分搖勻，并于室溫中放置 0.5 h 后進(jìn)行吸光度測定，進(jìn)而代入公式計算相應(yīng)質(zhì)量濃度。此次樣品多糖含量主要以無水葡萄糖計百分含量，計算結(jié)果見表3。

表3 靈芝多糖測定結(jié)果

2.2.3 試驗結(jié)果。靈芝貯存時間對靈芝質(zhì)量有較大影響，靈芝在冷藏（4 ℃）下密封存放，可以放置 5 a。隨著存放時間的延長，靈芝多糖含量越來越低，存放15 a 后基本無藥用價值。存放時間越長，靈芝表面顏色越深、光澤度越低。

3 人工栽培靈芝質(zhì)量安全風(fēng)險防控對策

3.1 加強靈芝人工栽培智能化管控

靈芝成品質(zhì)量受栽培過程中眾多因素的影響，如營養(yǎng)、溫度、濕度、空氣、光照、培養(yǎng)料pH 值和種植方法等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化栽培控制設(shè)備（系統(tǒng)）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。靈芝人工栽培多在溫室、大棚中進(jìn)行，利用智能化栽培控制設(shè)備（系統(tǒng)）加強管理，可有效提升栽培質(zhì)量、栽培效率。例如，應(yīng)用自動化光照控制系統(tǒng)對大棚內(nèi)的光照度、溫度進(jìn)行24 h 智能監(jiān)控，而且能根據(jù)不同天氣條件、不同季節(jié)對大棚內(nèi)的溫度、光照進(jìn)行調(diào)節(jié)，能使靈芝在最優(yōu)環(huán)境下生長，同時減少人力、物力成本投入，并能保證靈芝及其加工產(chǎn)品的品質(zhì)。

3.2 建立靈芝人工立體栽培系統(tǒng)

首先，要以環(huán)境智能感應(yīng)為基礎(chǔ)，使之具備環(huán)境信息（濕度、溫度、pH 值、水分、光照、氧氣和二氧化碳）的實時采集功能，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸至傳感控制器中。其次，采用網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器、高分辨率攝像頭，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的視頻信號傳輸，對溫室內(nèi)靈芝生長狀況進(jìn)行視頻監(jiān)測，運用環(huán)境控制系統(tǒng)對溫室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、分析和管理，實現(xiàn)對靈芝生長情況的遠(yuǎn)程觀測。

3.3 建立專業(yè)人才隊伍，加大科研投入，提高產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)水平

要想顯著提升靈芝栽培產(chǎn)業(yè)化水平，必須建立起扎實落地的人才培養(yǎng)體系，積極培養(yǎng)食用菌專業(yè)人才。與此同時，應(yīng)加大對食用菌研究部門的支持力度，建立靈芝培育示范性標(biāo)準(zhǔn)化基地，以便推廣靈芝人工標(biāo)準(zhǔn)化栽培技術(shù)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門應(yīng)加強開展科技示范工作，并積極引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)栽培技術(shù)，如優(yōu)質(zhì)菌種的擴大繁育技術(shù)、靈芝發(fā)酵技術(shù)等，建立靈芝人工栽培管理體系，進(jìn)而提升靈芝栽培標(biāo)準(zhǔn)化水平。

3.4 加強栽培關(guān)鍵節(jié)點管控

3.4.1 栽培地選擇。靈芝的人工栽培大棚要具備光線適宜、通風(fēng)良好、排水順暢及溫度與濕度適宜的條件。靈芝人工栽培大棚一般選擇在靠近水源的林蔭處，培養(yǎng)基料應(yīng)使用高錳酸鉀等強氧化物進(jìn)行嚴(yán)格消殺，保證培養(yǎng)基料的純凈度。

3.4.2 栽培基質(zhì)配制。培養(yǎng)基質(zhì)要嚴(yán)格按照一定的比例進(jìn)行配制，如可以將石膏、糖、蕎麥皮及玉米粉等按一定比例混合。另外，還需經(jīng)過高溫殺菌處理。靈芝栽培環(huán)節(jié)對其品質(zhì)影響較大，可以通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)基主料、輔料的配比來進(jìn)一步提升靈芝的品質(zhì)，以提高靈芝人工栽培的質(zhì)量，并增強其實際功效。

3.4.3 室內(nèi)溫度管理。靈芝菌絲及子實體的適宜生長溫度在26 ℃左右，在靈芝發(fā)菌期間培養(yǎng)基的溫度不宜過高并需保持恒定，每隔1 h 需要進(jìn)行室內(nèi)換氣通風(fēng)，每隔7 d 要翻動1 次菌袋。待靈芝菌絲發(fā)滿培養(yǎng)袋，即可將其移入人工栽培大棚，并要控制光照的進(jìn)入量，30 d 后靈芝菌絲可以長滿培 養(yǎng)袋。

3.4.4 出芝管理。當(dāng)靈芝的菌絲長滿培養(yǎng)袋后，可以將袋口兩側(cè)割開2 個圓形小角，以便于出芝。出芝階段要將大棚內(nèi)的溫度設(shè)定在26 ℃左右，濕度要足夠大，最好地表積有淺水，保證自然散射光充足、通風(fēng)良好，以保證靈芝長勢良好。

3.4.5 采收管控。靈芝采收前7 d 要停止噴水，封閉空間不通風(fēng)，地面鋪塑料薄膜收集散發(fā)的孢子粉。孢子散發(fā)后不再生長增厚，采收成熟靈芝。采收靈芝時從柄基用剪刀或用手輕摘，采收后及時陰干，靈芝成品保存在陰涼干燥處。

4 結(jié)語

靈芝具有較高的藥用價值，因此，加強研究靈芝人工栽培中所面臨的質(zhì)量風(fēng)險及防控對策是十分必要的。筆者從人工栽培區(qū)域及栽培涉及的溫度、濕度、pH 值、含水量、光照等方面深入剖析靈芝人工栽培中所面臨的質(zhì)量風(fēng)險，進(jìn)而有針對性地提出了加強靈芝人工栽培智能化管控、建立靈芝人工立體栽培系統(tǒng)、加強栽培關(guān)鍵節(jié)點管控等防控對策，以期有助于提高靈芝栽培質(zhì)量。