于海龙，李 玉，陈万超，李 文，宋春艳，尚晓冬，章炉军，张美彦，杨 焱,*

（1.上海市农业科学院食用菌研究所，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，国家食用菌工程技术研究中心，上海 201403；2.吉林农业大学农学院，吉林 长春 132022）

香菇（Lentinula edodes）属于真菌界（Fungi），担子菌门（Basidiomycota），伞菌纲（Agaricomycetes），伞菌目（Agaricales），光茸菌科（Omphalotaceae），香菇属（Lentinula），学名Lentinula edodes (Berk.) Pegler[1]。香菇是世界第二大栽培菇种，营养丰富，食药用价值高[2]，其香气独特、味道鲜美，深受广大消费者欢迎[3-4]。

2015年中国食用菌总产量达到3 476.15万 t，其中香菇产量为766.66万 t，是所有栽培种类中产量最高的菇种。随着中国食用菌产业规模的持续扩大，食用菌产业链不断延长，精深加工越来越受到重视[5-7]。以往品种对食用菌生长、产量、抗病性及栽培原料对子实体风味物质的影响等方面是关注的重点，但缺乏品种对子实体风味物质影响的系统研究。香菇味道鲜美、营养丰富[8]，高蛋白、低脂肪[9]，且具有降低血压、提高免疫力、抗肿瘤等[10]药用价值，同时香菇作为调味料也具有悠久的历史，其滋味主要源于可溶性糖类、有机酸、氨基酸及核苷酸等非挥发性呈味物质，而香味主要源于含硫杂环化合物、八碳化合物以及酸、酮、醛、酯类化合物的挥发性呈香物质[11-13]。本实验在研究香菇挥发性成分的基础上进一步对不同品种香菇子实体非挥发性成分进行研究，以期进一步阐明香菇风味物质的主要影响因素。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

目前国内主栽的12 个香菇品种，如表1所示。菌种由浙江省丽水市农科院食药用菌研究所提供，栽培地浙江丽水市，均采用常规配方（79%木屑、20%麸皮、1%石膏粉）、高棚层架式栽培。

表1 供试香菇菌株Table1 L. edodes cultivars evaluated in this study

岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、木糖、核糖、甘露醇、海藻糖标准品，酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、抗坏血酸、富马酸和琥珀酸机酸标准品 美国Sigma公司；氨基酸标准品日本Wako公司；正构烷烃混合标样（C7～C30） 上海安谱科学仪器有限公司；甲醇（分析纯） 美国Dikma公司。

1.2 仪器与设备

DKY-Ⅱ恒温调速回转式摇床 上海杜科自动化设备有限公司；L-8900氨基酸自动分析仪 日本Hitachi公司；DHG-9240A型鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司；Allegra 15R Centrifuge离心机 美国Beckman公司；BF00A粉碎机 上海淀久机械制造有限公司；旋转蒸发仪 瑞士Büchi公司；ELGA超纯水设备 美国ULTRA公司；Ultimate AQ-C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm） 上海月旭材料科技有限公司；600高效液相色谱仪、2996型二极管阵列检测器美国Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 香菇的栽培、样品采集及预处理

12 个香菇品种栽培参照谭琦等[14]的方法。样本均为采收的第2茬香菇子实体，按照NY/T 1061—2006《香菇等级规格》选取特级鲜香菇，从菌盖连接处去除菌柄，菌盖于（50±2）℃烘干至含水量低于10%，将烘干的样品分别粉碎过60 目筛后置于干燥器中备用。

1.3.2 游离氨基酸含量测定

精确称取香菇样品500 mg，加入30 mL 0.1 mol/L盐酸溶液摇匀，40 ℃超声提取30 min，室温静置30 min后于4 000×g离心3 min。取1 mL上清液于离心管中，以体积比1∶1加入10%磺基水杨酸溶液，混合液4 ℃放置30 min后16 000×g、4 ℃离心30 min，迅速移出上清液，由10 mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至2.0后过0.22 μm MCE微孔滤膜上氨基酸自动分析仪测定。

1.3.3 5′-核苷酸含量测定

参考Taylor等[15]的提取方法，精确取香菇样品粉末1 000 mg，加入25 mL蒸馏水，煮沸并保持1 min，冷却至室温，16 000×g离心15 min，取出上清液，废渣以相同方法重提1 次，合并上清液浓缩定容至50 mL。取定容后的上清液过0.22 μm MCE微孔滤膜上高效液相色谱仪测定。

色谱条件[16]：Ultimate AQ-C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：KH2PO4缓冲液（pH值为4.68，浓度为10 mmol/L），波长259 nm紫外扫描检测，柱温30 ℃，进样量10 μL。通过标准品的出峰时间及峰面积建立的标准曲线计算样品中相应物质的含量，每个样品做3 次平行实验。

1.3.4 等鲜浓度（equivalent umami concentration，EUC）值计算

等鲜浓度是指在100 g干样品中，呈鲜物质的总量采用谷氨酸钠（monosodium glutamate，MSG）[17]的含量表示，按下式计算：

式中：Y为EUC/（g MSG/100 g）；ai为呈鲜氨基酸（谷氨酸或天冬氨酸）的质量分数/%；aj为呈鲜核苷酸（5′-鸟苷酸（5′-guanylic acid，5′-GMP）、5′-肌苷酸（5′-inosinc acid，5′-IMP）、5′-黄苷酸（5′-xanthylic acid，5′-XMP）、5′-腺苷酸（5′-adenylic acid，5′-AMP））的质量分数/%；bi为呈鲜氨基酸相对谷氨酸的值（谷氨酸=1，天冬氨酸=0.077）；bj为呈鲜核苷酸相对5′-IMP的值（5′-IMP=1、5′-GMP=2.3、5′-XMP=0.61、5′-AMP=0.18）；1 218为协同作用常数。

表2 不同品种香菇游离氨基酸含量Table2 Contents of free amino acids in L. edodes cultivars

2 结果与分析

2.1 不同品种香菇中游离氨基酸差异分析

对12 个香菇品种子实体样品中的游离氨基酸进行分析，结果如表2所示。12 个品种中游离氨基酸总量为15.62～25.04 mg/g，其中605品种的游离氨基酸含量最高，达到了25.04 mg/g，其次是808，为22.00 mg/g，而Cr04的游离氨基酸含量最低为15.62 mg/g，仅为605的62.38%。游离氨基酸中苏氨酸含量最高（2.08～10.40 mg/g），占总量的13%～42%，其中605品种的苏氨酸含量占到游离氨基酸总量的41.53%，表现最为突出，而868品种的苏氨酸含量只占游离氨基酸总量的12.61%；苏氨酸和丙氨酸在甜味氨基酸中含量较高，两者共同影响甜味氨基酸的总量（5.60～14.35 mg/g），使得其在三类滋味氨基酸中最高，占总量的36%～58%。谷氨酸含量仅次于苏氨酸，为2.32～5.61 mg/g，占呈鲜氨基酸总量88%～98%，是主要呈鲜氨基酸，其中武香一号谷氨酸含量最高为5.61 mg/g，其次申香10号为5.39 mg/g，因此这2 个品种鲜味氨基酸含量也较为突出。

2.2 不同品种香菇中5′-核苷酸差异分析

对12 个品种香菇子实体样品中5′-核苷酸差异进行分析，结果见表3。12 个香菇样品均检出4 种单核苷酸，5′-胞苷酸（5′-cytidylic acid，5′-CMP）、5′-尿苷酸（5′-uridylic acid，5′-UMP）、5′-GMP和5′-AMP，均未检测到5′-IMP和5′-XMP，其总量为3.15～11.15 mg/g，其中605的含量最高为11.15 mg/g，868的含量最低为3.15 mg/g，仅为605品种的28.25%。鲜味核苷酸（5′-GMP和5′-AMP）含量为1.61～5.24 mg/g，其中605品种的含量最高为5.24 mg/g，808的含量最低为1.61 mg/g，仅为605的30.73%。除808品种外均为5′-GMP略高于5′-AMP，其中605品种最为突出，鲜味核苷酸808和868较低。不同品种间，605中5′-GMP含量最高（2.66±0.17）mg/g，占鲜味核苷酸的51%，其次为庆科20（2.08±0.17）mg/g和241（2.06±0.12）mg/g。

2.3 不同品种香菇子实体中EUC差异分析

由鲜味氨基酸和鲜味核苷酸根据EUC计算公式计算获得12 个品种的EUC值，结果如图1所示。

表3 不同品种香菇5′-核苷酸含量Table3 5′-Nucleotide contents in L. edodes cultivars

图1 不同品种香菇样品鲜味氨基酸、鲜味5′-核苷酸含量及EUC值Fig. 1 Contents of MSG-like amino acid, MSG-like 5′-nucleotiedes and EUC in L. edodes cultivars

12 个品种子实体样品的EUC值为71.7～342.1 g MSG/100 g，其中以申香10号最突出为（342.1±4.61） g MSG/100 g，其次为庆科20（313.2±5.28） g MSG/100 g，而808最低（71.7±3.07） g MSG/100 g，只有申香10号的20.96%。由Mau等[18]对EUC值不同水平划分可知，除808为第3水平（10～100 g MSG/100 g）外，其他品种均处于第2水平（100～1 000 g MSG/100 g）。

3 讨 论

随着食用菌产业的不断发展，对于产量和质量之间的质疑不绝于耳，对于香菇越来越不香的现象亦出现在行业间，因此对食用菌质量和风味进行评价具有重要的意义。风味的差异是由样品中风味成分的差异造成，香菇的独特风味，主要源于可溶性糖[19]、有机酸、氨基酸及核苷酸等非挥发性呈味物质。

氨基酸是人体进行新陈代谢的重要物质，不仅具有各种不同生理功能，更是主要的呈味物质，在食物的呈味方面发挥着十分重要的作用[20]。自1969年Komata[21]对游离氨基酸进行了滋味相关特性的分析开始，研究者对于滋味游离氨基酸的研究越来越多，其中包括肉类、鱼类、果实类、醋、酒及食用菌等[22-23]。食用菌味道鲜美，氨基酸含量丰富，木耳、平菇、金针菇、猴头等食用菌中的氨基酸含量都在6%～21%之间[20,24-25]。2001年Yang等[26]对香菇中滋味氨基酸含量进行了测量；白岚[27]研究发现香菇中缺少谷氨酰胺和天冬酰胺2 种氨基酸，但谷氨酸的含量最高；这与本研究结果一致。此外，在12 个品种中武香一号和申香10号中谷氨酸含量较高，这2 个菌株鲜味氨基酸含量也较高。本研究表明不同品种的香菇中同一种氨基酸的含量不同，605品种的甜味氨基酸含量是Cr04的2.6 倍，而天冬氨酸在品种939中的含量是申香8号的3.7 倍，但939品种与申香8号的总氨基酸含量相近，由此可以推测香菇各个品种之间风味的差异，不仅与氨基酸的总量相关，与各种滋味氨基酸的比例也有重要关系。

香菇富含RNA，菇体细胞内的RNA在5′-磷酸二酯酶作用下降解为5′-核苷酸[28]，而其对甜味、肉味有增效作用，对咸、酸、苦味及腥、焦味有抑制作用[29]。5′-核苷酸可以增加蘑菇的鲜味，并且与MSG共同存在时，鲜味协同增强[19,21,30]，本研究中检测到4 种单核苷酸，5′-CMP、5′-UMP、5′-GMP和5′-AMP，这与Dermiki等[31]的研究结果相似，但是陈万超等[32]在研究中发现在香菇干品中5′-核苷酸中胞苷酸5′-CMP的含量的比例为25%～68%，而在本研究的香菇鲜品子实体中胞苷酸5′-CMP含量的比例为16%～32%，这表明在香菇干品的制作过程中胞苷酸5′-CMP的含量上升，伴随着香菇水分流失5′-核苷酸中各种核苷酸的比例发生变化，其口感和风味也会发生相应的改变。

通过对不同品种香菇子实体中呈鲜氨基酸和呈鲜核苷酸进行分析，武香一号和605中的含量分别最高，但是综合各种呈鲜成分申香10号的EUC值最突出。这些分析都为富集鲜味香菇品种的选育，香菇产业后期干品以及调味品的加工制作提供重要的理论支持。

[1] KEW. Index fungorum[EB/OL]. [2015-6-24]. http://www.indexfungorum.org/Index.htm.

[2] 叶翔, 黄晨阳, 陈强, 等. 中国主栽香菇品种SSR指纹图谱的构建[J]. 植物遗传资源学报, 2012, 13(6): 1067-1072. DOI:10.3969/j.issn.1672-1810.2012.06.024.

[3] 张寿橙, 赖敏男. 中国香菇栽培历史与文化[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1994: 13-51.

[4] 黄年来, 林志彬, 陈国良. 中国食药用菌学[M]. 上海: 上海科学技术文献出版社, 2010: 1244-1294.

[5] 阮海星, 张卫国, 付家华, 等. 香菇多糖及营养成分分析[J]. 微量元素与健康研究, 2005, 22(2): 35-36.

[6] 李玉. 中国食用菌产业现状及前瞻[J]. 吉林农业大学学报, 2008,30(4): 446-450. DOI:10.13327/j.jjlau.2008.04.040.

[7] 张金霞. 中国食用菌产业科学与发展[M]. 北京: 中国农业出版社,2009.

[8] 齐琳琳, 张慜, 祁会林. 不同加工工艺对香菇脆片品质的影响[J].食品与生物技术学报, 2012, 31(12): 1275-1281. DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2012.12.007.

[9] 杨春华, 马树新, 白琼岩. 香菇菌棒转色是出好菇的关键环节[J]. 中国食用菌, 2010, 29(6): 63-64. DOI:10.3969/j.issn.1003-8310.2010.06.023.

[10] 于淑池, 林泽平. 香菇的营养保健及免疫调节作用[J]. 河北民族师专学报, 2003, 23(2): 82-83. DOI:10.3969/j.issn.2095-3763.2003.02.044.

[11] 赵珺. 呈味核苷酸及其生产应用的研究[J]. 长春大学学报, 2004,14(6): 72-73. DOI:10.3969/j.issn.1009-3907-B.2004.06.025.

[12] 李霞, 刘尚军, 张浩. 香菇风味物质的酶法提取工艺研究[J]. 河南工业大学学报(自然科学版), 2012, 33(1): 34-37. DOI:41-1378/N.20120208.0844.008.

[13] 杨铭铎, 龙志芳, 李健. 香菇风味成分的研究[J]. 食品科学, 2006,27(5): 223-226. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2006.05.049.

[14] 谭琦, 宋春艳. 香菇栽培实用技术[M]. 北京: 中国农业出版社, 2011.

[15] TAYLOR M W, HERSHEY V H, LEVINE R A, et al. Improved method of resolving nucleotides by reversed-phase high-performance liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography, 1981, 219:133-139.

[16] LI W, GU Z, YANG Y, et al. Non-volatile taste components of several cultivated mushrooms[J]. Food Chemistry, 2014, 143: 427-431.DOI:10.1016/j.foodchem.2013.08.006.

[17] YAMAGUCHI S, YOSHIKAWA T, IKEDA S, et al. Measurement of the relative taste intensity of some α-amino acid and 5′-nucleotides[J].Journal of Food Science, 2006, 36(6): 846-849.

[18] MAU J L, LIN H C, CHEN C C. Non-volatile components of several medicinal mushrooms[J]. Food Research International, 2001, 34(6):521-526. DOI:10.1016/S0963-9969(01)00067-9.

[19] YE J J, LI J R, HAN X X, et al. Effects of active modified atmosphere packaging on postharvest quality of shiitake mushrooms (Lentinula edodes) stored at cold storage[J]. Journal of Integrative Agriculture,2012, 11(3): 474-482.

[20] 谷镇, 杨焱. 食用菌呈香呈味物质研究进展[J]. 食品工业科技, 2013,35(5): 363-367. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.05.012.

[21] KOMATA Y. Studies on the extractives of “UNI”-IV: taste of each component in the extractives[J]. Nippon Suisan Gakkaishi, 1962,28(6): 623-629.

[22] YAMAGUCHI S. The umami taste[M]//Food taste chemistry.Washington D.C.: American Chemical Society, 1979: 33-51.DOI:10.1021/bk-1979-0115.fw001.

[23] CHEN W C, LI W, YANG Y, et al. Analysis and evaluation of tasty components in the pileus and Stipe of Lentinula edodes at different growth stages[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2015,63(3): 795-801. DOI:10.1021/jf505410a.

[24] 王小红, 钱骅, 张卫明, 等. 食用菌呈味物质研究进展[J].中国野生植物资源, 2009, 28(1): 5-8. DOI:10.3969/j.issn.1006-9690.2009.01.002.

[25] 况丹. 七种食用菌营养成分分析比较[J]. 食用菌, 2011(4): 57-59.DOI:10.3969/j.issn.1000-8357.2011.04.048.

[26] YANG J H, LIN H C, MAU J L. Non-volatile taste components of several commercial mushrooms[J]. Food Chemistry, 2001, 72(4): 465-471.

[27] 白岚. 香菇某些营养成分与药用成分的分析[J]. 周口师范学院学报,2007, 24(5): 101-102. DOI:10.3969/j.issn.1671-9476.2007.05.033.

[28] 杨庆尧. 食用菌生物学基础[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1981,202-203.

[29] 陈艳萍, 张晓鸣. 菌菇柄酶解物美拉德反应前后风味变化的研究[EB/OL]. 中国科技论文在线, (2012-08-03). http://xueshu.baidu.com/s?wd=paperuri%3A%2816d82596f998cfceb7d07fa73e4f0d8e%29&filter=sc_long_sign&tn=SE_xueshusource_2kduw22v&sc_vurl=http%3A%2F%2Fwww.paper.edu.cn%2Fhtml%2Freleasepaper%2F2012%2F08%2F39%2F&ie=utf-8&sc_us=210479000726286807.

[30] YAMAGUCHI S. The synergistic taste effect of monosodium glutamate and disodium 5′-guanylate[J]. Nippon Nogeikagaku Kaishi,1968, 42(6): 378-381.

[31] DERMIKI M, PHANPHENSOPHON N, MOTTRAM D S, et al. Contributions of non-volatile and volatile compounds to the umami taste and overall flavour of shiitake mushroom extracts and their application as flavour enhancers in cooked minced meat[J]. Food Chemistry, 2013, 141(1): 77-83. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.03.018.

[32] 陈万超, 杨焱, 冯杰, 等. 不同产地商业品种香菇的滋味成分分析及评价[J]. 食品工业科技, 2015, 36(8): 152-157. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.022.