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陕西佛坪野生“刷把菌”营养成分的分析与评价

2019-01-19何强陈文强解修超邓百万

关键词:食用菌陕西氨基酸

何强 陈文强解,2 修超,2,彭 浩,2,邓百万,2,王 颖,陈 琰

(1陕西理工大学 生物科学与工程学院,陕西 汉中 723000;2陕西省食药用菌工程技术研究中心,陕西 汉中 723000)

珊瑚菌(Ramariabotrytoides)又名刷把菌、扫帚菌,属珊瑚菌科、珊瑚菌属,为珍稀的野生食用菌。主要分布于吉林、辽宁、陕西、河南、四川、云南等地,常生于苔藓或腐殖质中,少生于腐木上,一般成丛生在一起[1]。陕西佛坪县地处秦岭腹地,属暖温带气候,当地野生菌资源丰富,每年6至8月盛产珊瑚菌,当地居民将其作为特色菜,一般在食用前用沸水稍煮,倒掉水后,再蒸煮或炒食用。其子实体一般中等大,5~10 cm高,直径可达8 cm,浅粉红色或肉色,基柄粗大,圆柱状或柱状团块,光滑,基部白色,菌体由基部分生出许多分支组成,形似珊瑚,易碎,每个分枝多次分枝或分叉,小枝顶端呈指状丛集,菌肉白色,有蚕豆香味。珊瑚菌被称为“野生之花”,其形秀色美、营养丰富、鲜甜爽口。该菌可食药两用,具有破血缓中、和胃气、祛风等作用,在医学上有镇静、强筋壮骨、养血安神的功效,所含菌多糖具有抗癌作用[2]。

目前,对于珊瑚菌的研究主要集中在化学成分和多糖提取方面[3-4],且仅测定了部分营养成分,未进行营养成分的全面分析评价[5]。经课题组前期研究,初步确定陕西佛坪“刷把菌”为珊瑚菌属一新的分类单元。因此,本研究以采自陕西佛坪的野生“刷把菌”子实体为材料,对其水分、灰分、粗蛋白、粗多糖、粗脂肪、粗纤维、矿物质元素及氨基酸等主要营养成分进行了测定,并采用国际通用营养价值评价方法对氨基酸成分进行系统分析,以期为陕西佛坪野生“刷把菌”综合开发利用提供理论依据,为其资源保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

1.1.1 供试材料 野生“刷把菌”子实体(图1)采自陕西佛坪国家级自然保护区内,菌株编号SXFPRF01,研究标本保藏于陕西省食药用菌工程技术研究中心。保护区海拔1 458 m(33°37′21″N,108°01′25″E),年均气温11.5 ℃,年均降水量924 mm,每年7-8月中旬和9月上旬为降水高峰期,当地居民一般在降雨过后进山采摘野生“刷把菌”。

图1 陕西佛坪野生环境下的“刷把菌”Fig.1 “Shuaba mushroom” in wild environment in Foping,Shaanxi

1.1.2 主要试剂 甲基红、甲基蓝、溴甲酚绿,指示剂级;浓硫酸、盐酸、氢氧化钠、硼酸,AR级;Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn、Se、Ni、Cr、Sr、Cd、Pb、As元素特征标准溶液(1 000 μg/mL);其余均为国产分析纯试剂。

1.1.3 主要仪器和设备 HC-150T2高速多功能粉碎机,永康市绿可食品机械有限公司;KDC-2046低速冷冻离心机,科大创新股份有限公司;KDN-04消化炉、KDN-B凯氏定氮仪,上海新嘉电子有限公司;PHS-3C精密酸度计,上海大普仪器有限公司;ICP-OES Optima 8000电感耦合等离子体发射光谱仪,珀金埃尔默仪器有限公司;L-8900氨基酸自动分析仪,日本日立公司。

1.2 方 法

1.2.1 材料预处理 将新鲜“刷把菌”子实体除杂后,一份立即测定水分含量,另一份于60 ℃烘干至恒质量、24 000 r/min粉碎1 min、过孔径0.425 mm(40目)筛,置于干燥器中存放备用。

1.2.2 普通营养成分的测定 水分含量按照GB 5009.3-2010采用105 ℃常压烘干法测定;灰分含量按照GB 5009.4-2010采用550 ℃灰化法测定;粗蛋白含量按照GB 5009.5-2010微量凯氏定氮法测定;粗多糖含量采用苯酚-硫酸法[6]测定;粗脂肪含量按照GB 5009.6-2003索氏抽提法测定,粗纤维含量按照GB 5009.10-2003中的方法测定。将“刷把菌”上述营养成分含量与疣孢黄枝瑚菌[7]、真姬菇[8]、杏鲍菇[9]、胡萝卜和鸡肉[10]进行比较。

1.2.3 氨基酸组成和含量的测定 将烘干的子实体样品用6 mol/L盐酸在110 ℃下水解22 h后,用日立L-8900氨基酸自动分析仪测定,参照GB/T 5009.124-2003执行;并与葡萄色顶枝瑚菌氨基酸含量[5]进行比较。

1.2.4 矿质元素含量的测定 平行称取粉碎后的干样品5份,每份0.5 g(精确至0.001 g),分别放入5个微波消解罐中,加入6 mL H2O湿润后,再加入3 mL HNO3、1 mL H2O2,将消解罐密封后放入微波消解仪中。消解条件:先升温到120 ℃,恒温10 min;再升温到200 ℃,恒温30 min,冷却后取上清液。将上述5份样品浓缩、合并,并用体积分数5% HNO3定容于50 mL塑料容量瓶中,用ICP-OES Optima 8000电感耦合等离子体发射光谱仪测定矿质元素含量。

1.2.5 营养价值评价方法 根据世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)建议的人体必需氨基酸均衡模式和鸡蛋蛋白质氨基酸模式,比较氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和氨基酸指数(EAAI)[11],对陕西佛坪野生“刷把菌”的营养价值进行评价,计算公式如下:

式中:AX为待测蛋白质中某一必需氨基酸的含量;AS为FAO/WHO评分标准模式中同种氨基酸含量;AEGG为鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量;n为参试的必需氨基酸数量;A,B,…,I为待测蛋白质中的必需氨基酸含量;AE,BE,…,IE为鸡蛋蛋白质中的必需氨基酸含量(mg/g)。

氨基酸比值系数法是基于氨基酸平衡理论设计的评价蛋白质营养价值的方法,相比于AAS和CS,其只受FAO模式中氨基酸比值的影响,而不受其量的影响[12]。氨基酸比值系数(RCAA)和氨基酸比值系数分(SRCAA)的计算公式为:

SRCAA=100-CV×100。

式中:氨基酸比值为食物中氨基酸含量相当于模式氨基酸含量的倍数,CV为RCAA的变异系数,CV=标准差/均数。

计算上述参数时,由于蛋氨酸和苯丙氨酸可分别由半胱氨酸和酪氨酸转变而成,所以将其合并计算。

2 结果与分析

2.1 陕西佛坪野生“刷把菌”主要营养成分含量

陕西佛坪野生“刷把菌”主要营养成分含量(质量分数)测定结果见表1。

表1 陕西佛坪野生“刷把菌”与其他几种物质主要营养成分含量的比较Table 1 Comparison of the contents of the main nutrient components between the wild“Shuaba mushroom” and other materials in Foping,Shaanxi Province %

注:除“刷把菌”外,其他菌种数据来源于参考文献。

Note:The data of other species were from references.

表1结果表明,陕西佛坪野生“刷把菌”的水分、灰分、粗蛋白、粗多糖、粗脂肪和粗纤维含量分别为92.75%,14.32%,38.96%,24.90%,4.61%和9.21%(均为质量分数)。一般食用菌蛋白质含量在19%~35%[13]。说明“刷把菌”的蛋白质含量(38.96%)高于一般食用菌标准,也高于同属野生疣孢黄枝瑚菌Ramariaflava[7],以及目前市场上销量好、营养成分高的食用菌真姬菇Hypsizigusmar-moreus(22.3%)[8]和杏鲍菇Pleurotuseryngiu(20%)[9];其粗多糖含量远高于真姬菇和杏鲍菇;粗脂肪含量低于疣孢黄枝瑚菌;粗纤维含量水平在食用菌中属中等偏上;与日常生活中常见的胡萝卜和鸡肉[10]比较,陕西佛坪野生“刷把菌”主要营养成分具有明显优势。由此可知,陕西佛坪野生“刷把菌”是一种高蛋白、低脂肪的野生食用菌,营养价值高。

2.2 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体的氨基酸组成及评价

2.2.1 氨基酸组成及含量 表2结果表明,陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中氨基酸种类较齐全(色氨酸因水解被破坏),共含17种氨基酸,氨基酸总量(TAA)为44.90 g/hg。其中,必需氨基酸(EAA)7种,总量为15.90 g/hg,非必需氨基酸(NEAA)10种,总量为29.00 g/hg。除苯丙氨酸外,其他氨基酸含量均高于同属野生葡萄色顶枝瑚菌,且远高于真姬菇(EAA 5.29 g/hg、NEAA 8.62 g/hg、TAA 13.91 g/hg)和杏鲍菇(EAA 6.65 g/hg、NEAA 9.18 g/hg、TAA 15.83 g/hg)。陕西佛坪野生“刷把菌”的7种EAA占TAA的35.41%,EAA/NEAA为54.83%,根据FAO和WHO推荐的理想蛋白质模式,质量较好的蛋白质EAA占TAA比例应在40%左右,EAA/NEAA在60%以上[14],陕西佛坪野生“刷把菌”接近这一模式要求。综上可知,陕西佛坪野生“刷把菌”必需氨基酸种类比较齐全,含量较高,有利于补充人体所需氨基酸,是一种比较理想的蛋白质来源。

表2 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体的氨基酸组成及含量Table 2 Amino acid contents in wild “Shuaba mushroom” in Foping,Shaanxi g/hg

注:*.为必需氨基酸,表中数据为100 g干物质中氨基酸的量;-.无数据,下同。

Note: * indicates essential amino acids,the data is content in 100 g dry matter;- indicates no data.The same below.

2.2.2 营养价值评分 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体的营养价值评分见表3。

表3 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体的营养价值评分Table 3 Nutritional value scores of wild “Shuaba mushroom” in Foping,Shaanxi mg/g

表3结果表明,以FAO和WHO提出的理想模式为评价标准,可知陕西佛坪野生“刷把菌”子实体必需氨基酸总量较高,除赖氨酸含量稍低于FAO/WHO模式外,其余必需氨基酸含量均高于FAO/WHO模式。与鸡蛋相比,“刷把菌”的苏氨酸和缬氨酸含量较高,其余必需氨基酸含量均低于鸡蛋,EAAI为0.95,接近于1。

氨基酸评分(AAS)是目前应用广泛的一种食物蛋白质营养价值评价方法,不仅适用于单一食物蛋白质的评价,还可用于混合食物蛋白质的评价。根据氨基酸平衡理论,必需氨基酸组成越接近FAO/WHO的模式谱或者鸡蛋模式谱,该蛋白质品质就越优。化学评分(CS)用来评价待测蛋白质中某一必需氨基酸含量与标准鸡蛋蛋白中该必需氨基酸含量的接近程度。EAAI体现的不仅是单一的必需氨基酸,而且考虑待测蛋白中所有必需氨基酸相对某种高价参比蛋白质(一般为标准鸡蛋蛋白)中必需氨基酸的比率[15]。由于陕西佛坪野生“刷把菌”必需氨基酸指数EAAI接近于1,且与标准蛋白的必需氨基酸组成接近,说明其营养丰富、价值甚高。

2.2.3 氨基酸比值系数(RCAA)及氨基酸比值系数分(SRCAA)评价 表4结果表明,陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中的苏氨酸RCAA最高,为1.48,相对过剩,其余RCAA均与氨基酸模式相近,SRCAA是74.59。RCAA是评价蛋白质营养价值的方法,其优点是只受FAO模式中氨基酸比值的影响,是评价蛋白质的“质”的指标,比CS更能反映蛋白质的品质。现代营养学理论认为,蛋白质的营养价值与其氨基酸组成密切相关,食物蛋白质中的氨基酸越接近人体蛋白质的组成,且能被人体消化吸收,其营养价值越高。由此可知,陕西佛坪野生“刷把菌”氨基酸的组成合理,含量均衡,营养价值高。

表4 陕西佛坪野生“刷把菌”的RCAA及SRCAATable 4 RCAA and SRCAA of wild “Shuaba mushroom” in Foping,Shaanxi

2.2.4 各类氨基酸含量 表5结果表明,陕西佛坪野生“刷把菌”鲜味氨基酸(Glu、Asp、Gly、Ala)含量为15.60 g/hg,支链氨基酸和芳香族氨基酸之比为2.26。食用菌类的鲜美味道一定程度上取决于其鲜味氨基酸的组成与含量。其中Glu和Asp为呈鲜味的特征氨基酸,Glu鲜味最强,而Gly和Ala是呈甘味的特征氨基酸[16]。人体的正常支链氨基酸和芳香族氨基酸比值为3.0~3.5,当肝脏受损时,则降为1.0~1.5。高支链氨基酸、低芳香族氨基酸及混合物具有保肝作用[17]。由上可知,陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中各类氨基酸组成丰富,具有浓郁的香味,且可能对肝脏具有保护作用。

表5 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中各类氨基酸的含量Table 5 Contents of different amino acids in wild “Shuaba mushroom” in Foping,Shaanxi g/hg

2.3 陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中的矿物质元素含量

对陕西佛坪“刷把菌”与其他几种食用菌中矿物质元素含量进行测定,以此评价“刷把菌”的营养价值,结果见表6。

表6 陕西佛坪野生“刷把菌”与其他几种食用菌中矿物质元素含量的比较Table 6 Comparison of mineral elements in several edible of wild “Shuaba mushroom” species in Foping,Shaanxi mg/hg

表6结果表明,陕西佛坪野生“刷把菌”子实体中含丰富的矿物质元素,尤以Zn和Se微量元素含量较高,分别为18.63,2.53 mg/hg,为富硒食用菌。子实体中除含有Ca、Mg等大量元素维持体内正常生命活动和生长发育外,还含有人体必需的Fe、Zn、Mn、Cu等多种微量元素,它们在生物体内是各种激素、维生素、酶及核酸的重要组成部分,是许多酶系统的活化剂或辅助因子,甚至是组织的构成部分,参与生命物质的代谢[18]。其符合国家《食用菌卫生标准GB 7096-2014》和《绿色食品食用菌标准NY/T 749-2012》,且未检测到Cd、Pb、As重金属元素。说明陕西佛坪野生“刷把菌”富含Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn、Se、Ni 和Sr等矿物元素,且不含Cd、Pb、As重金属元素。

3 讨 论

陕西佛坪野生“刷把菌”子实体样品粗蛋白质含量为38.96%,粗多糖含量为24.90%,粗纤维含量为9.21%。蛋白质作为一种营养素,是人类所需营养物质中最主要的成分之一,其含量是衡量食品营养价值的主要指标。食用菌多糖在抑菌、降低血糖方面具有独特的生理功能,粗纤维即膳食纤维,可以帮助消化并促进肠胃的转运功能。陕西佛坪野生“刷把菌”的灰分、粗脂肪含量较低,粗蛋白丰富,是一种营养价值高的野生菌。

人体必需氨基酸含量的高低和组成比例,是决定蛋白质营养价值的重要因素。陕西佛坪野生“刷把菌”子实体样品的EAA/TAA为35.41%,EAA/NEAA为54.83%,均接近FAO和WHO推荐的理想蛋白质模式。本研究采用国际通用的营养评价方法,对陕西佛坪野生“刷把菌”食用菌蛋白质营养价值采用AAS、CS、EAAI和SRCAA进行评价,综合以上几项评价指标,结果均显示其是一种营养价值高的野生食用菌资源。其鲜味氨基酸总量为15.60 g/hg,这是其具有良好口感和浓郁香味的重要原因,且支链氨基酸与芳香族氨基酸之比适宜,可能对肝具有保护作用。

Zn是人体内多种酶的辅基或是酶的激活剂,参与调控葡萄糖在细胞膜上运转,对人体内营养的转运及吸收有着重要作用[19]。Se是人体必需的微量元素之一,是构成谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分,具有保护细胞膜结构及功能不受过氧化物损害及干扰的作用,可用于治疗和预防肿瘤、癌症等多种疾病[20]。Se缺乏在国内外广泛存在并被充分认识,可通过食用富Se食品达到满足人体和动物Se营养要求的目的[21]。陕西佛坪野生“刷把菌”子实体样品中Zn和Se等微量元素含量丰富,分别为18.63和2.53 mg/hg。其中,Zn元素含量是葡萄色顶枝瑚菌的5.88倍,低于疣孢黄枝瑚菌,但比谷物、蔬菜、水果、肉类等大多数食品高;Mn元素和Cu元素分别是疣孢黄枝瑚菌的2.07,2.30倍;未检测到Cd、Pb和As重金属元素。说明可将陕西佛坪野生“刷把菌”作为补充Zn和Se元素的无污染天然珍稀食用菌。

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