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學術園地

菇菌固態發酵產物於動物飼料應用

畜產試驗所新竹分所施意敏
亞洲大學保健營養生技學系蔡淑瑤

一、前言
　　菇類應用於藥用上，在亞洲地區已具相當悠長的歷史(如中國、韓國、日本等)，西方地區則是近幾年把它當成藥用成分使用，做為預防及治療疾病用途，菇類無論是子實體或是菌絲體，發現其含有相當多的活性成分，如多醣體、三萜類、抗氧化物質、麥角硫因、核酸、固醇類和血壓穩定物質等(Valverdeet al., 2015)。由於菇類亦屬於真菌，擁有許多分解酵素可使其在許多基質上生長，菇類發酵的部分過程是在進行生物轉化，許多的生理活性物質可經由菇類轉化而產生，這些轉化技術不僅可以增加食藥用菇發酵過程所產生生理活性物質的種類及含量，亦可提高整個發酵產物的價值。

　　以固態基質為營養來源進行微生物的發酵培養技術稱作固態發酵製程，因真菌在生長過程中攀附和穿透固體基質，並在生長過程中代謝產出許多水解酵素以分解利用營養基質。常見培養基選擇以使用穀類、豆類或是農業廢棄物作為基質，穀類選擇為大米、小麥、玉米、小米以及其他雜穀，如高粱、燕麥、蕎麥及薏仁，豆類則是選擇黃豆、紅豆及綠豆等，農業廢棄物主要是木屑、鋸末、稻草、稻稈、稻殼、玉米芯、玉米稈、棉籽殼及蔗渣等，由於真菌具有纖維素酶、漆酶、植酸酶及木聚醣酶等多種酵素，可將醣類、纖維素與木質素等大分子成分生物轉化為小分子物質，進而提供真菌生長之營養物質，不僅可提高穀類、豆類營養價值，亦可增加農業廢棄物附加價值 (Koyaniand Rajput，2015)。

　　利用真菌菌絲生長在穀類、豆類或是農業廢棄物上，除了降解大分子物質外，可提高基質之粗蛋白含量，並含有許多真菌之機能性成分包括多醣、維生素和一些微量元素，可提供家禽和動物之飼料中氮的來源、增加飼料產品之機能性成分附加價值，以下即為針對菇菌類作為動物性飼料作相關介紹：

二、	菇菌應用在動物飼料
(一)	經菇菌固態發酵，當作預拌之複方動物飼料
	利用翹鱗香菇固態發酵玉米稈，可增加胞外多醣含量，並降解半纖維素、纖維素(Isikhuemhenet al., 2012)，Chen等人(2016)則利用平菇發酵玉米稈，可減少玉米稈木質素含量，改善其用於動物飼料的適用性。靈芝固態發酵麩皮，餵飼肉雞可提升免疫能力(洪，2016)。樟芝發酵大豆殼對白羅曼鵝之體重增加顯著高於控制組(林，2016)。圖一為作者利用蛹蟲草發酵狼尾草基質，作為預拌動物飼料之流程，藉由菇菌之固態發酵當作預拌複方動物飼料，從前人研究成果可得知未來發展潛力無限。
(二)	菇菌萃取物直接使用
(1)	多酚、抗氧化劑：由杏鮑菇固態發酵麥麩，經發酵後產物對於清除自由基及亞鐵子的螯合能力增加，並在體外試驗結果發現雞血外周血單核細胞抗氧化能力亦增加(Hossain et al., 2009)。利用翹鱗香菇的菌絲體製備高量多酚及抗氧化劑，可當作作為牲畜飼料添加劑和天然抗氧化添加劑的來源，以提升動物自體之免疫能力(Abdullah et al., 2016)。可見利用固態發酵方式可以提高飼料營養，並提升生物活性物質及酵素，做為天然強效的抗氧化劑和抗發炎劑，該營養素也可能預防在食物鏈中造成動物疾病的各種因子。
(2)	多醣：經由蛹蟲草菌絲體所萃取出多醣可以顯著促進雞血液中淋巴細胞增殖，提高血清抗體濃度，並提高血清干擾素-γ和白介素-4的濃度，蛹蟲草可作為協同增強疫苗的免疫效果，做為佐劑的輔佐成份(Wang et al., 2013)。從猴頭菇液態發酵菌絲體萃取出多醣，添加於肉雞飼料中，可以使肉雞腹脂率變低，有助於需求低脂產品消費者多元選擇(Shang et al., 2015)。飼糧中添加茶樹菇廢棄太空包中萃取出多醣可提高肉雞免疫功能，改善生長性能(連等人，2016)。
(3)	其它：以菌草為基質栽培鹿角靈芝，將廢棄菌草基質製備熱水萃取物，餵飼乳牛可提升後奶產量，體細胞計數和丙氨酸氨基轉移均顯著下降(Liu et al., 2015)。另外，以蛹蟲草菌絲體混合瘤胃微生物發酵，發現可減少甲烷和氫氣生產，菌絲體具有部分抑制的甲烷在體外微生物發酵中的產生(Kim et al., 2014)。劭等人(2016)以冬蟲夏草菌絲體作為飼料添加劑，可提高肉雞的生長性能和免疫功能，替代抗生素預防雞隻腹瀉發生，增加體外周血T淋巴細胞的數量，增強機體免疫力和抗病能力。
(三 )	廢棄菇菌基質
	近幾年食用菌產業面臨的挑戰，是關於廢棄菇菌基質儲存和處理方式，因此必需繼續探索新的應用以解決目前的困境，已經有相當多的討論是關於使用廢棄菇菌基質生產具潛力產品附加價值，其中之一討論的是用來生產分解木質纖維的酵素如漆，木聚醣，木質素過氧化物，纖維素和半纖維素等(謝，2014)，圖二為目前菇類生產及廢棄菇菌基質再利用之流程圖。Fard 等人(2014)應用杏鮑菇廢棄菇菌基質代替肉雞基礎日糧中的一部分，可以增加肉雞的平均日增重，降低料肉比，對平均日採食量、血清生化指標無顯著性影響，可見在利用廢棄菇菌基質的添加於動物飼料中是有其功能性的。

圖一、蛹蟲草菌絲固態發酵狼尾草基質之流程。

三、未來展望
　　由於經菇菌類固態發酵之產物，具有一般飼料缺乏的必需胺基酸、維生素、蛋白質、多醣、三類、蟲草素、腺和微量元素等，其營養價值可與麩糠類飼料相當。另外，太空廢包通常在食用菌子實體採收後被丟棄，亦可以用來餵飼肉牛、羊、兔、雞等禽畜，對增強禽畜的抗病力和生產力有一定的促進作用，但因以木屑為主的菇菌廢棄太空包，飼養者在使用上的接受度不高。因此，以狼尾草為基質，開發菇菌固態發酵技術，除了可增加多元的應用性外，採菇後的栽培基質再利用，不僅可以變廢為寶，促進資源的多層次利用，還可以降低飼料成本，提高經濟效益。

圖二、菇類生產及廢棄菇菌基質再利用之模式。

四、參考文獻

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