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3种野生大型真菌营养成份分析与评价*

2020-11-09马庆华董辰希王海霞马淑敏戴新陆张永安

中国食用菌 2020年7期
关键词:血红牛肝菌铆钉

马庆华,董辰希,曹 晗,法 蕾,王海霞,马淑敏,戴新陆,张永安

(中国林业科学研究院华北林业实验中心,北京 102300)

野生大型真菌作为一种重要的野生森林资源,许多种类为珍贵食用菌,其味道鲜美,营养丰富,深受人们喜爱[1-2]。已有研究表明,一些大型真菌富含蛋白质、氨基酸、矿质元素等多种营养物质,以及多糖、萜类等具有抗氧化、抗肿瘤、增强人体免疫力等药理作用的活性物质[2-5]。北京周边山区大型真菌资源丰富,目前已有一些研究报道多数集中于资源调查、分类研究等,而缺乏其营养特性等的详细研究,由此产生一些保护和利用上的模糊认识[6-7]。

门头沟区是北京地区大型真菌物种多样性的代表性区域,该地区气候属于典型暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均降水量约为600 mm[6];山区林地夏季湿润凉爽,原始植被类型为暖温带落叶阔叶林,森林覆盖率为85%,现存植被多为油松林、胡桃楸林、杂类灌丛和蒙古栎林群落,该地区水热及植被条件孕育出丰富的大型真菌资源[6-7]。

长期以来,山区居民都有采集野生菌食用的传统。一些优良野生菌如血红铆钉菇(Chroogomphus rutilus)、短柄黏盖牛肝菌(Suillus brevipes) 和毛木耳(Auricularia polytricha) 是北京山区林地发生量较大的菇类,往往成片发生,有时产量极高[6]。通过选取上述3种野生真菌为材料,对其蛋白质、多糖、三萜、18种氨基酸和8种矿质元素含量等成份进行分析和评价,以期为野生真菌驯化和利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 供试材料

血红铆钉菇 [Chroogomphus rutilus(Schaeff.:Fr.)O.K.Miller.]、短柄黏盖牛肝菌 [Suillus brevipes(Peck)Singer]和毛木耳 [Auricularia polytricha(Mont.)Sacc.],新鲜子实体均采自北京门头沟九龙山自然保护区,由长白山科学研究院真菌分类学专家范宇光鉴定。利用真空冷冻干燥技术,在-50℃条件下,将子实体干燥72 h,使其低温脱水而达到干燥目的。再使用冷冻混合型球磨仪进行粉碎,得到粒径80目的待测样品。

1.1.2 供试试剂

18种氨基酸标准品,Sigma-Aldrich公司;各元素 (P、Ca、Cu、Fe、K、Mn、Zn、Se) 标准溶液1 000 μg·mL-1,国家有色金属及电子材料分析测试中心;香草醛,齐墩果酸,钼酸铵,甲醇,硝酸、H2O2,北京国药集团;其它试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

Foss 2000全自动凯氏测氮仪,福斯分析仪器公司;日立L-8900全自动氨基酸分析仪,日立高新技术公司;Mars6微波消解仪,美国CEM Corporation;MM400冷冻混合研磨仪,德国莱驰Retsch GmbH;UV1901紫外可见分光光度计,上海奥析科学仪器有限公司;LGJ-10冷冻干燥机,北京松源华兴科技发展有限公司;PE AA800原子吸收分光光度计,岛津上海实验器材有限公司。

1.3 试验条件

1.3.1 野生大型真菌中营养成份的测定

蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定,蛋白质系数为4.38;多糖提取率参照NY/T 1676-2008食用菌中粗多糖含量的测定;水分含量参照GB 5009.3-2016食品安全国家标准食品中水分的测定;磷含量参照GB 5009.87-2016食品安全国家标准 食品中磷的测定;硒含量参照GB 5009.93-2017食品安全国家标准食品中硒的测定;钙、铜、铁、钾、锰、锌含量参照GB 5009.268-2016食品安全国家标准食品中多元素的测定;氨基酸组成分析参照GB/T 5009.124-2016食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定;色氨酸含量通过加入15 g·L-1的氢氧化锂溶液进行碱水解,采用高效液相色谱法测定;三萜类物质含量测定参照《中华人民共和国药典》2015版(一部) (简称《中国药典》) 灵芝三萜及甾醇的测定方法。

1.3.2 营养价值评价方法

氨基酸评分(amino acid score,AAS)、化学评分(chemical score,CS)、必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI)、生物价 (biological value,BV)、营养指数(nutrient index,NI)的评价方法参考Bano等[8]和联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO) 的方法[9]。

1.3.3 数据统计分析

除水分含量外,所有数据均是基于干品通过3次重复实验所得。由SAS 8.2软件通过一般线性模型(general linear model,GLM) 进行显著性分析,分析方法为Duncan’s多重范围检验,显著性水平为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 3种野生大型真菌生长状况

2016年至今,课题组对北京门头沟九龙山自然保护区、妙峰山等地持续进行了大型真菌调查和野外采集。结果表明,血红铆钉菇、短柄黏盖牛肝菌和毛木耳3种野生菌是北京山区林地发生量较大的菇种。在海拔400 m~1 000 m的油松混交林地,短柄黏盖牛肝菌大量发生,集中在8月~10月份,多雨年份出菇可达到3潮~4潮,单位面积产量最高;血红铆钉菇单位面积产量次之,但在个别油松林地大量发生;在阔叶林林地,以核桃楸、栓皮栎等为主的混交次生林,野生毛木耳发生于枯树上,往往成片发生。3种野生大型真菌野外生长状况和子实体形态特征分别见图1和表1。

表1 3种野生大型真菌子实体形态特征Tab.1 Weight and size per fruiting body of three wild major fungi species

由图1、表1可知,3种真菌子实体重量、菌盖、菌柄大小差异较大。血红铆钉菇子实体生长初期近圆锥形,中部凸起,后平展,菌肉带红色,子实体平均鲜重为15.74 g,平均干重为2.18 g;短柄黏盖牛肝菌子实体呈半球形到扁半球形,后近平展,表面光滑,有粘液,淡褐色或深褐色,子实体平均鲜重为36.52 g,平均干重为4.23 g;毛木耳子实体胶质,浅园盘形、耳形或者不规则形状,无柄,基部稍皱,子实层紫灰色,后变黑色,外面有较长绒毛,无色,子实体平均鲜重为2.71 g,平均干重为1.48 g。

2.2 3种野生大型真菌子实体多糖和三萜含量

多糖和三萜类活性物质被认为是主要药效成分,其含量可作为衡量野生真菌质量的标准[5]。3种野生大型真菌多糖和三萜含量如图2所示。

从图2可以看出,血红铆钉菇、短柄黏盖牛肝菌和毛木耳3种野生真菌子实体多糖物质含量均较高,多糖提取率分别为6.82%、6.45%和5.40%。类似的,李贞卓等[10]报道血红铆钉菇多糖提取率为6.34%,顾可飞等[11]报道小美牛肝菌多糖提取率为6.41%。相比较来说,本研究中毛木耳多糖含量显著高于王旭彤[12]研究报道的黑木耳多糖含量1.05%~2.18%。以刺五加为基质栽培的黑木耳,其氧自由基和ABTS自由基清除能力分别提高了3.2倍和2.7倍[13]。近期研究从木耳中纯化出1种新型水溶性多糖APP3a,这种物质表现出更强的还原能力以及对羟基自由基、超氧自由基和DPPH自由基的清除活性[14]。

血红铆钉菇、短柄黏盖牛肝菌和毛木耳3种野生真菌子实体均含有较高的三萜类物质,三萜含量分别为3.83%、4.72%和1.61%,高于闫梅霞[15]等报道的松杉灵芝萜类物质含量(0.57%~1.26%)。已有研究表明,真菌萜类物质具有调节免疫活性、抗氧化、抗肿瘤等多方面生物活性[5]。

2.3 3种野生大型真菌矿质元素组成

3种野生大型真菌子实体矿质元素含量丰富,且不同种类之间差异显著,矿质元素含量见表2。

表2 3种野生大型真菌子实体矿质元素含量Tab.2 Mineral element content in fruiting bodies of three wild major fungi species

从表2可以看出,3种野生大型真菌子实体中钾含量居首位,其次是磷元素,这与顾可飞等[16]的研究类似。与血红铆钉菇和毛木耳相比,短柄黏盖牛肝菌中磷、钙、铜、锌和硒含量分别增加45.47%~78.06%、 54.55%~99.01%、 71.17%~90.06%、69.89%~74.73%和92.72%~97.28%。相比较来说,毛木耳中铁元素含量显著高于另外2种真菌。类似的,王香爱等[17]研究表明,秦巴黑木耳中铁含量为342.69 mg·kg-1,东北黑木耳中铁含量为84.58 mg·kg-1。3种野生大型真菌矿物质含量丰富,可以补充人体所需的多种矿质营养。

2.4 3种野生大型真菌的氨基酸组成

3种野生大型真菌子实体氨基酸组成见表3。

表3 3种野生大型真菌子实体氨基酸组成Tab.3 Amino acid composition in fruiting bodies of three wild major fungi species

由表3可知,3种野生大型真菌子实体中氨基酸种类齐全,每种真菌均检测到18种氨基酸,氨基酸总量为5.85%~10.51%,高于王旭彤等[12]报道的黑木耳中氨基酸总量(2.55%~3.47%)。依据 FAO/WHO提出的理想蛋白质标准:组成蛋白质的必需氨基酸总量/总氨基酸比值(E/T) 约达40%,必需氨基酸/非必需氨基酸比值(E/N) 约为60%[9]。毛木耳E/T值为48%,E/N值为91%,达到理想蛋白质标准。血红铆钉菇子实体中E/T值为36%,E/N值为56%,接近FAO/WHO提出的理想蛋白质标准。然而,短柄黏盖牛肝菌E/T值为30%,E/N值为44%,未达到理想蛋白质标准。

天门冬氨酸和谷氨酸被称为鲜味氨基酸,是食用菌鲜味主要来源[18],3种野生大型真菌中这两种鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的20%以上,表明3种真菌味道较好。并且,毛木耳中蛋氨酸、胱氨酸含量显著高于其它2种食用菌,色氨酸含量也较高。与前人研究比较发现,秀珍菇、金福菇、香菇、杏鲍菇第一限制氨基酸均为蛋氨酸和胱氨酸[19],因此,可看出毛木耳有较丰富的氨基酸含量。

2.5 3种野生大型真菌蛋白质营养评价

3种野生大型真菌子实体蛋白质营养价值评分结果如表4所示。为更好地阐述3种真菌中蛋白质营养价值,采用国际通用标准对其蛋白质营养价值进行评价,由于半胱氨酸与酪氨酸可分别由蛋氨酸与苯丙氨酸转变而成,所以将半胱氨酸和蛋氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸分别合并计算[9]。

表4 3种野生大型真菌子实体蛋白质营养价值评分Tab.4 Nutritional value of protein in fruiting bodies of three wild major fungi species

由表4中看出,血红铆钉菇子实体中苏氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、赖氨酸的AAS评分均超过100,蛋氨酸+胱氨酸AAS最低,故血红铆钉菇第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸。毛木耳子实体中苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸的AAS评分均超过100,赖氨酸AAS最低,故毛木耳第一限制氨基酸为赖氨酸。短柄黏盖牛肝菌AAS均低于100。3种野生食用菌CS评分几乎都低于100,仅仅血红铆钉菇中亮氨酸和毛木耳中色氨酸高于100。3种真菌中血红铆钉菇和毛木耳氨基酸评分较高,特别是毛木耳中蛋氨酸、半胱氨酸和色氨酸模式优于FAO/WHO推荐模式,这与姜萍萍等[19]报道的黑木耳中蛋白质营养价值类似。

必须氨基酸指数EAAI用以评价食物蛋白质的质量,根据相关EAAI实用评价标准:EAAI>95为优质蛋白源,86<EAAI<95 为良好蛋白源,75<EAAI<86为可用蛋白源,EAAI<75为不适用蛋白源[8-9]。3种野生大型真菌的必需氨基酸指数、生物价与营养指数见表5。

表5 3种野生大型真菌的必需氨基酸指数、生物价与营养指数Tab.5 Indexes of EAAI,BV and NI of three wild edible fungi

依据表5中EAAI指数分析,毛木耳为良好蛋白源,血红铆钉菇为可用蛋白源。BV值越高,表明该种蛋白质吸收消化后的利用程度就越高[18],血红铆钉菇和毛木耳中蛋白质更容易被机体吸收利用。NI是由EAAI及蛋白质含量计算而得到[8],3种大型菌的NI均低于10。类似的,最近研究也表明中毛木耳具有更高的营养价值,可以作为机体蛋白源的有益补充[20]。

3 结论

北京周边山区大型真菌资源丰富,血红铆钉菇、短柄黏盖牛肝菌和毛木耳是当地优势菇种,具有较大的产量。据研究结果显示,3种野生真菌子实体中磷、钙、铜、锌和硒等矿质元素含量丰富,可以补充机体所需矿质营养,多糖和三萜类活性物质被认为是主要药效成分,血红铆钉菇和短柄黏盖牛肝菌中多糖和三萜物质含量显著高于毛木耳。血红铆钉菇作为一种名贵的食(药)用真菌,其子实体中含有大分子氨基酸和多糖,小分子物质萜类和甾体等已受到广泛关注[21]。本研究中3种野生真菌蛋白质评分顺序为毛木耳>血红铆钉菇>短柄黏盖牛肝菌;毛木耳达到FAO/WHO提出的理想蛋白源标准,血红铆钉菇接近理想蛋白源标准,短柄黏盖牛肝菌未达到理想蛋白源标准,且毛木耳中蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸含量显著高于血红铆钉菇和短柄黏盖牛肝菌。毛木耳子实体中苏氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、色氨酸的AAS评分均超过100,表明其具有较高的蛋白营养价值。综上所述,毛木耳既达到理想蛋白源标准,又可以作为机体蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸等必需氨基酸和铁营养素的有益补充;血红铆钉菇和短柄黏盖牛肝菌多糖和三萜含量较高,具有潜在的药用价值,有待于深入研究。

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