APP下载

嗜蓝孢孔菌属一新种的营养成分及其急性毒性分析*

2016-11-30郭尚庞荣郭丽宏李艳婷徐莉娜南晓洁刘晓钢

中国食用菌 2016年4期
关键词:三萜类毒性多糖

郭尚,庞荣,郭丽宏,李艳婷,徐莉娜,南晓洁,刘晓钢

(1.山西省农业科学院食用菌研究所,山西太原030031;2.山西农业大学园艺学院,山西太谷030801)

嗜蓝孢孔菌属一新种的营养成分及其急性毒性分析*

郭尚1,庞荣1,郭丽宏1,李艳婷1,徐莉娜1,南晓洁1,刘晓钢2

(1.山西省农业科学院食用菌研究所,山西太原030031;2.山西农业大学园艺学院,山西太谷030801)

从山西大同地区沙棘腐木上分离获得野生嗜蓝孢孔菌属(Fomitiporia sp.)一新种,即Fomitiporia guoshangensis(S.Guo&L.H.Guo)。为分析其营养及药用价值和急性毒性,测定其中粗脂肪、粗蛋白、粗多糖、氨基酸等营养成分及三萜类化合物、葡聚糖、黄酮等功能成分含量;以原粉4 g·kg-1、水煎56 g·kg-1剂量给小鼠灌胃,给药后连续喂养14 d,记录生长情况,并检测其血液生化指标和脏器损伤情况。结果表明该菌含有蛋白质16.10%、粗多糖2.14%、粗脂肪1.02%、氨基酸12.51%,并含有三萜类化合物、葡聚糖、黄酮等多种对人体有益的功能性成分;小鼠无明显的中毒症状、死亡和脏器损伤现象。表明此菌株营养和功能成分显著,无急性毒性,具有很高的开发和利用价值。

Fomitiporia guoshangensis;新种;营养成分;功能性成分;急性毒性

Fomitiporia guoshangensis(S.Guo&L.H.Guo)是从山西大同地区沙棘树腐朽中分离获得野生嗜蓝孢孔菌属(Fomitiporia sp.)的一个新种。我国地域辽阔,森林多样,为木生真菌提供了丰富的生长基质。目前北方发现了多种嗜蓝孢孔菌属的木生真菌新记录种[1-5]。基于对嗜蓝孢孔菌属(Fomitiporia sp.)形态学和4个基因ITS、LSU、tef1、rpb2多基因系统发育树的研究,证明Fomitiporia guoshangensis与沙棘嗜蓝孢孔菌(Fomitiporia hippophaeicola)具有明显的形态学差异,在系统发育中形成单系的分支,所以认为该菌是一种潜在的新物种。

食(药)用菌兼有高蛋白和高膳食纤维等营养特点,另外具有增强机体免疫力、维护心脑血管健康、保肝健胃及抗肿瘤等多种保健功能[6]。安全性是新种资源开发利用的前提,而营养保健且无毒是食(药)用菌新资源种栽培、驯化和推广的重要保障,毒性及营养、功能成分分析日益成为研究食药用菌的热点。判断野生大型真菌的毒性,一方面通过长期的认知经验来判断熟知种类的毒性,另一方面通过毒性试验检测新种资源的毒性[7]。在山西大同地区,当地人将Fomitiporia guoshangensis作为传统药物。该菌甘温微苦,具有提高免疫力、抗感冒等功效,但多用于民间,未有其相关营养成分和毒性报道。本文首次对其中的营养及功能成分进行测定,并对其进行小鼠急性毒性试验,拟为今后该菌进一步开发利用提供重要依据。

1 材料与方法

1.1材料

试材:2015年8月10日采集于山西大同地区,海拔1 352 m,北纬39°59.13′、东经112°28.16′处。此地区山脉是山西地区针阔叶林和混交林地带的生长地。采集新鲜沙棘腐木上的子实体,保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC),命名为Fomitiporia guoshangensis。将子实体烘干后,用中药粉碎机粉碎,过80目筛,装入自封袋备用。

试剂:浓硫酸、氢氧化钠、浓盐酸、无水乙醚、苯酚、无水乙醇、葡萄糖、混合氨基酸标准液、柠檬酸钠、茚三酮、氯仿、香草醛、冰乙酸、高氯酸、齐墩果酸、磷酸缓冲液等,均为分析纯。

仪器与设备:分析天平、中药粉碎机、电热鼓风干燥箱、超声提取器、自动凯氏定氮仪、低速离心机、索氏提取器、紫外可见分光光度计、真空泵、氨基酸自动分析仪、旋转蒸发仪、高速冷冻离心机、微量进样器、荧光灯等。

1.2方法

1.2.1营养及功能成分测定

粗蛋白:凯氏定氮法。粗多糖:苯酚-硫酸法[8],以葡萄糖为标准,参照NY/T 1676-2008进行多糖提取和测定。粗脂肪:索氏提取法。氨基酸:参照GB/T 5009.124-2003,利用氨基酸自动分析仪测定。三萜类化合物:参照DB44/T 496-2008,以齐墩果酸为标准进行测定。总黄酮:紫外分光光度法[9],以芦丁为标准进行测定。β-葡聚糖:荧光法[10]。硒元素:原子吸收分光光度法。

1.2.2小鼠急性毒性试验

实验动物:100只清洁级昆明小鼠,5周~6周龄,体重(20±1)g,雌雄各半,购自中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心。

受试物制备:原粉组:将供试品置粉碎机中粉碎,80目过筛;用时称取所需供试品2.0 g,加入去离子水,研磨、震摇混匀,定容至20 mL备用。所配制浓度为0.1 g·mL-1。水煎组:将供试品菌块掰成小块,加10倍量水浸泡2 h后加热煎煮2次,每次30 min,合并煎液浓缩至所需浓度(1.4 g·mL-1相当于生药)。

给药和观测方法:在预实验中发现本品毒性很小,无法求得半数致死剂量,故采用最大给药量试验。最大给药量指单次或24 h内多次(2次~3次)给药所采用的最大给药剂量。将试验组分为对照组、原粉组及水煎组,每组20只,雌、雄各半;对小鼠禁食不禁水,过夜(16 h)后给药,用灌胃注射器抽取药液,依照常规方法操作;用药组一次性灌胃给药,剂量为0.4 mL/10g·bw,原粉组相当于该菌4 g·kg-1体重,水煎组相当于该菌56 g·kg-1体重;对照组给予等容量生理盐水,然后连续观察14 d,记录反应情况及死亡率;给药后14 d观察结束时,在采血前12 h对动物禁食不禁水,摘眼球采血制备血清待测定。

观察内容:给药后连续观察14 d。给药当天结束后4 h内严密观察动物的毒性反应。以后每天早、晚各观察1次。观察动物活动、饮食、皮毛及二便情况;毒性反应(给药后是否出现中毒症状、中毒发生的时间、持续时间、恢复期等);动物死亡情况(死亡时间、濒死前反应等)。记录所有死亡情况、出现的症状,以及症状起始的时间、严重程度、持续时间等;记录动物体重变化(给药前及给药后14 d称量体重)、小鼠血液生化指标[丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(CREA)]。

1.2.3数据处理方法

营养及功能成分每组测定3次,统计每组各性别体重及生化指标,用Excel作图,Spss18.0软件进行多重比较,分别在0.05和0.01显著水平下采用LSD法检验,结果用平均值±标准误差表示。

2 结果与分析

2.1Fomitiporia guoshangensis的营养及功能成分

2.1.1一般营养成分含量

糖类、脂肪、蛋白质等是食物的主要构成,其中蛋白质是人类重要的营养物质,生物体的生命活动均与蛋白质有关,蛋白质含量的高低是衡量食物营养价值的重要指标。真菌多糖被称为“生物反应调节剂”,是评价食用菌加工品质优劣的重要指标。Fomitiporia guoshangensis子实体中一般营养成分含量见表1。

由表1可见,样品中蛋白质含量达到16.10%、粗多糖含量为2.14%、粗脂肪含量为1.03%。其中粗脂肪含量较低,蛋白质和多糖含量相对较高,符合现代营养学对人们日常膳食要求。

2.1.2氨基酸含量

氨基酸是蛋白质的主要组成成分,其中8种必须氨基酸人体不能合成,必须从食物中获得。一般食物中的氨基酸组成和含量难以满足人体对氨基酸的需求,因此氨基酸含量和组成是评价蛋白质质量的重要指标。测得样品中氨基酸组成和含量见表2。

表1 Fomitiporia guoshangensis子实体中一般营养成分含量Tab.1General nutrition ingredient content in Fomitiporia guoshangensis

表2 Fomitiporia guoshangensis子实体中氨基酸组成及含量Tab.2Amino acid composition and content in Fomitiporia guoshangensis

从表2可以看出,必须氨基酸7种,非必须氨基酸10种。氨基酸总量占样品干重的12.51%,必须氨基酸含量为7.36%,非必须氨基酸含量为5.15%。氨基酸组成中必须氨基酸占58.8%,非必须氨基酸占42.2%。

2.1.3功能性成分含量

三萜类化合物具有抗菌、抗炎、抗病毒等广泛的生理活性,其一直是中药化学研究的热点。黄酮作为一种很强的抗氧化剂,能够延缓细胞的衰老、退化,并阻止癌症的发生。β-葡聚糖在预防“三高”,提高免疫力方面具有显著作用,同时作为益生元改善肠道菌群结构。硒是人体正常生理活动所必需的一种微量元素,具有维持人类机体抗病能力,保护器官,防止体内产生毒性物质等功能。子实体中的功能性成分含量见表3。

由表3可见,子实体中三萜类化合物含量为120 mg/100g,黄酮含量为6.59 mg/100g,β-葡聚糖含量为13.4 mg·g-1,硒元素含量为13 μg·g-1。

2.2Fomitiporia guoshangensis急性毒性试验结果

2.2.1给药动物中毒症状、死亡情况和脏器观察

表3 Fomitiporia guoshangensis子实体中的功能性成分含量Tab.3Functional component content in Fomitiporia guoshangensis

用药组动物,给药后无明显反应。给药后观察期间内,给药组动物及对照组动物均无死亡,动物活动、饮食、皮毛及二便均未发现有明显异常。溶剂对照组,无明显症状。大体解剖检查,对照组未见心、肝、脾、肺、肾及胃肠等脏器异常;用药组亦未发现各部分脏器有病变。

2.2.2动物体重变化

实验动物小鼠实验前分组体重,以及给药后观察14 d时的体重变化见表4。

表4 Fomitiporia guoshangensis对小鼠体重的影响Tab.4Effect of Fomitiporia guoshangensis on body weight in mice

由表4可见,给药后14 d观察结束时,给药组小鼠体重跟对照组比较,水煎组雄性动物体重有所下降,与对照组比较差异显著(P<0.05),说明受试物通过水煎提取后,可能具有延缓体重增加的作用。其余均无显著差异(P>0.05)。

2.2.3Fomitiporia guoshangensis对小鼠部分血液生化指标的影响

Fomitiporia guoshangensis对小鼠血液生化指标的影响见表5。

表5 Fomitiporia guoshangensis对小鼠血液生化指标的影响Tab.5Effect of Fomitiporia guoshangensis on the blood biochemical indexes in mice

由表5可见,给药后14 d观察结束时,原粉组小鼠尿素氮(BUN)含量比对照组显著提高(P<0.05),水煎组小鼠天冬氨酸转氨酶(AST)含量极显著高于对照组(P<0.01)。ALT是反映肝细胞损伤最灵敏的酶学检测项目,轻微的肝损伤便能导致其显著增加。给药组的丙氨酸转氨酶(ALT)和肌酐(CREA)含量与对照组比较均无显著差异(P>0.05)。

3 结论与讨论

食用菌通常含有蛋白质19%~35%,而稻米仅含7.3%,小麦含13.2%[11]。样品中的蛋白含量稍低于食用菌平均值,但高于日常主要食物来源。样品中粗多糖含量与灵芝中多糖含量相近。β-葡聚糖是一种特殊的多糖和三萜类化合物,均具有抗癌和提高免疫力的作用。当地居民长期将此菌用作抗感冒特效药,可能与其中较高含量的多糖和三萜类化合物有关。因此后续需对样品的抗氧化、抗肿瘤等保健功能开展进一步研究。该样品对硒元素有一定的富集作用,在驯化成功后尝试使用富硒培养基,以探讨是否能够提高其中硒元素含量。

有许多中药、天然药物毒性较低,如果单次给药不能求得半数致死量(LD50)时,往往采取测定最大耐受量和最大给药量的实验方法[12]。本试验采取最大给药量,通过小鼠急性毒性试验可以初步估计Fomitiporia guoshangensis对人类毒害的危险性。小鼠饮食量、皮毛光泽、二便情况和体重变化作为小鼠重要的生长指标,能够反映小鼠的生长情况,结果表明该菌子实体对小鼠生长无不良影响,可认为该菌无急性毒性。其中水煎组雄性小鼠体重增加量显著低于对照组,表明此菌可能有一定的减肥功效,在这方面有待深入研究。AST和ALT均用于判断肝损伤程度,ALT是反映肝细胞损伤最灵敏的酶学检测项目[13-15]。试验中水煎组小鼠ALT含量较对照组无显著差异,说明小鼠肝功能正常,水煎组小鼠AST含量极显著高于对照组,可能是由运动、进食、睡眠等一些外界因素造成的。BUG和CREA是肾功能检测的重要指标[16],原粉组小鼠BUG含量显著高于对照组,而BUG受缺水、高蛋白食物等非病变因素的影响,无法单纯反应肾脏功能损伤情况。另外,经过大体解剖,用药组亦未发现各部分脏器有病变;与对照组比较,未发现有明显的差别,说明此菌对脏器无损伤作用。因此,可进一步对其慢性毒性和遗传毒性进行分析,以确保其临床使用的安全性。

本文对Fomitiporia guoshangensis子实体中的一般营养和功能性成分进行检测,初步得出此真菌蛋白质含量丰富,氨基酸组成合理,脂肪含量较低;含有三萜类化合物、多糖类、黄酮类和硒元素等多种功能性化学成分;通过小鼠急性毒性试验分析,确定此菌属实际无毒级别,为其进一步的研究、开发和临床使用提供了理论依据。

[1]Dai YC,Cui BK.Two new species of the Hymenochaetaceae from eastern China[J].Mycotaxon,2005,94(1):341-347.

[2]Dai YC,Zhang M.Fomotiporia tibetica,a new species of Hymenochaetaceae(Basidiomycota)from China[J].Mycotaxon, 2002,83(1):217-222.

[3]Dai YC,Zhang XQ,Zhou TX.New and noteworthy species of Hymenochaetaceae from China[J].Mycosystema,2001,20(1): 16-21.

[4]Cui BK,Dai YC,Knudsen H.Two species of Hymenochaetaceae(Basidiomycota,Aphyllophorales)new to China[J].Mycosystema,2007,26(1):144-147.

[5]袁海生,孙向前,贺伟,等.中国锈革孔菌科一新记录种[J].林业科学研究,2006,19(5):669-671.

[6]朱翠玲.中国新记录种鳞柄伞Agaricus flocculosipes急性毒性、营养成分及培养特性研究[D].泰安:山东农业大学,2014.

[7]袁伯俊,王治乔.新药临床前安全性评价与实践[M].北京:军事医学科学出版社,1997.

[8]张汇,鄢嫣,聂少平,等.灵芝不同部位多糖成分分析及抗氧化活性[J].食品科学,2011,32(1):56-57.

[9]刘洪梅,陈玉婷,何立美,等.紫外-可见分光光度法测定枫蓼水煎液中总黄酮含量[J].中国畜牧兽医,2014,41(6):140-142.

[10]邓万和.燕麦中β-葡聚糖的含量分析及其性质研究[D].北京:中国农业大学,2005.

[11]彭智华,龚敏芳.蛋白质的营养评价及其在食用菌营养评价上的应用[J].食用菌学报,1996,3(3):56-64.

[12]李建科.食品毒理学[M].北京:中国计量出版社,2008:133.

[13]A.Wallace Hays.Principles and methods of toxicology[M]. Fourth edition:CRC Press LLC,2001:853-916.

[14]黄仙娥.AST/ALT比值在肝病中的变化及预后评估[J].中国实验诊断学,2009,13(1):117-118.

[15]Palanibelu V,Vijayavel K,Ezhilarasjibalasubrama-nian S,et al.Influence of insecticidal derivative(Cartap Hydro-chloride)from the marine polychaete on certain enzyme systems of the fresh water fish Oreochromis mossambicus[J].Journal of Environ-mental Biology,2005,26(2):191-196.

[16]段县平.姬松茸多糖对肾损伤小鼠血清中尿素氮和肌酐含量的影响[J].天津农学院学报,2010,17(1):19-20.

Analysis on Nutrition and Acute Toxicity of a New Species of the Fomitiporia sp.

GUO Shang1,PANG Rong1,GUO Li-hong1,LI Yan-ting1,XU Li-na1,NAN Xiao-jie1,LIU Xiao-gang2
(1.Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Institute of Edible Fungi,Taiyuan 030031,China; 2.Shanxi Agricultural University,College of Horticulture,Taigu 030801,China)

A new species from the Datong area of Shanxi province in seabuckthorn rotting wood wild were isolated,which belonged to the blue bacterial spore hole(Fomitiporia sp.),namely Fomitiporia guoshangensis(S.Guo&L.H.Guo).The nutritional and medicinal value were studied,and the acute toxicity,the crude fat,crude protein,crude polysaccharides,amino acids and other nutrients were determined,and the triterpene compounds,glucan,flavonoids and other functional ingredients were detected.With the original powder(4 g·kg-1)and water frying(56 g·kg-1)dose lavaged to mice,we recorded its growth situation for feeding 14 days after the treatment,and detected the blood biochemical indices and organs damage.The results showed that F.guoshangensis contained protein 16.10%,crude polysaccharides 2.14%,crude fat 1.02%,amino acids 12.51%,containing triterpene compounds,glucan,flavonoids and other functional ingredients beneficial to human body.There were no obvious symptoms,death and viscera damage phenomenon in mice.The nutrition and functional component of the strain is remarkable and no acute toxicity,which has the very high value of development and utilization.

Fomitiporia guoshangensis;new species;nutrient content;functional ingredients;acute toxicity

S646.9

A

1003-8310(2016)04-0054-04

10.13629/j.cnki.53-1054.2016.04.014

山西野生食用菌菌种收集及开发利用平台建设项目(2014091023)。

郭尚(1967-),男,博士,副研究员,主要从事食用菌新品种选育及栽培技术研究。E-mail:gs0351@sohu.com

2016-05-20

猜你喜欢

三萜类毒性多糖
白芨三萜类化合物的提取工艺优化
菠萝蜜多糖可调节肠道微生物
应激宁小鼠急性毒性试验及亚慢性毒性试验
悬钩子属三萜类成分及其生物活性研究进展
动物之最——毒性谁最强
苦豆子总碱对PC12细胞的毒性
紫芝中三萜类化学成分研究
基于陇药黄芪多糖的提取与修饰研究
茶病灵芝中三萜类成分研究お
ERK1/2介导姜黄素抑制STS诱导神经元毒性损伤的作用