新鲜和干燥真姬菇挥发性成分的研究

王伟 张莹莹 陈钫 沈永辉 于士军

摘要 本文通过同时蒸馏萃取法和气质联用法研究了新鲜与干燥真姬菇挥发性成分化学组成，并用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），研究两者挥发性成分的差异。结果显示，新鲜和干燥真姬菇样品分别分离鉴定出85和113个挥发性化合物，其中73个化合物为共有成份。新鲜真姬菇的主要挥发性成分是邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、正十六酸（3.67%）、1，3-二甲基萘（3.34%）和1-甲基-4-（苯基甲基）苯（3.07%），干燥真姬菇主要挥发性成分是邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）、6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）和1，3-二甲基萘（3.07%）。其中，邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.78%）、正十六酸（3.67%、3.96%）和1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）是新鲜和干燥真姬菇主要共有挥发性化合物。OPLS-DA分析得出新鲜和干燥真姬菇主要差异化合物成分为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、十六酸乙酯（2.43%）和1，6，7-三甲基萘（1.36%）。

关键词 真姬菇；同时蒸馏萃取法；气相色谱-质谱联用法；聚类分析；挥发性成分

中图分类号 S759.81；S646   文献标识码 A

文章编号 1007-7731（2024）08-0096-05

真姬菇又名海鲜菇、蟹味菇等，是一种真菌类食品[1]。药用蘑菇真姬菇因其药用作用引起了广泛关注[2-3]。其味道和海鲜相似，也被称为“海菇”[4]。其形状美观，质地脆嫩，是一种高蛋白、低脂肪且低热量的食、药兼用的珍稀名贵食用菌[5-6]。食用菌的风味物质包括挥发性化合物和非挥发性化合物，挥发性成分是多种不同组分在数量上平衡的综合结果，成分复杂[7]。

气相色谱-质谱联用法（GC-MS），即气质联用法，是分离鉴定不同化合物的重要方法之一[8]。同时蒸馏萃取（SDE）法是近年来发展较快、使用较多的样品前处理方法，可以一步完成分离和提取，节省时间和溶剂，常用于提取样品中的挥发性成分。由于SDE体系温度不高，减少热敏性风味化合物的损失及降解，因此，该方法的微量成分提取率较高[9]。例如，Sun等[10]以二氯甲烷为萃取剂，采用同时蒸馏萃取法提取蘑菇中的挥发性芳香物质，共检测到17种化合物，包括酮类、萜类、醇类、酸类和酯类。

目前人工栽培、主要成分、功能性成分的分离鉴定和生物活性是真姬菇研究的热点[11-12]。干燥是食品加工重要环节之一，广泛用于食品保存中，相关研究表明食品的质量会受到干燥方法的影响[13]。本研究使用同时蒸馏萃取法提取挥发性成分，经GC-MS鉴定结合化学计量学的方法对新鲜和干燥真姬菇中挥发性化合物相对含量进行分析比较，得出主要的挥发性成分，为真姬菇挥发性成分的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 材料与试剂  真姬菇采购于安徽滁州清流西路某大型超市。试剂：master-S plus Uv去离子水；丙酮、正己烷，色谱纯；无水乙醚，分析纯；无水硫酸钠，分析纯。

1.1.2 仪器与设备  同时蒸馏萃取装置；GC-MS，安捷伦5977A；万用电子炉；HH-4数显恒温水浴锅；电子天平，LQ-C10002。

1.2 试验方法

1.2.1 真姬菇挥发性成分提取  将新鲜的真姬菇烘干，粉碎，过100目筛。称取真姬菇粉末40 g，置于装有沸石的1 000 mL圆底烧瓶中，加入400 mL去离子水，装上SDE装置，用电热套加热并保持真姬菇汤的沸腾；另取50 mL乙醚置于500 mL圆底烧瓶中，以水浴锅加热，在45 ℃温度下连续抽取4 h；冷却至室温，用分析纯N2吹去溶剂，将样品浓缩至0.5 mL左右，加少量干燥无水硫酸钠除去水分，检测备用。称取新鲜真姬菇40 g，将其切碎，挥发性成分的提取操作同上。

1.2.2 真姬菇挥发性成分测定  气相色谱条件：色谱柱为HP-5（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）弹性石英毛细管柱；程序升温，50 ℃→140 ℃（5 ℃/min）→160 ℃（2 ℃/min）→220 ℃（10 ℃/min）；进样口温度230 ℃；载气为氦气（He）；流量1 mL/min；分流比10∶1；進样量1 μL。

质谱条件：离子源为EI源；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；接口温度230 ℃；电离电压70 eV；发射电流34.6 μA；质谱扫描范围30～500 m/z；溶剂延迟3 min。

1.2.3 正交偏最小二乘法判别分析  使用监督模式识别方法正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）来区分新鲜真姬菇和干燥真姬菇挥发性成分的差异。OPLS-DA有助于通过消除与分组无关的系统变化来筛选标记挥发性成分，可最大限度地进行分离。

1.3 数据处理

对质谱图进行人工解析及计算机检索（NIST 11），确定各色谱峰对应化学成分。使用Excel 2016、SIMCA、NCSS软件对数据处理分析，使用T-检验，分析新鲜和干燥真姬菇样品之间的差异是否存在统计学意义，以P<0.05为差异具有统计学意义。每项试验重复3次，所有结果均以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 新鲜和干燥真姬菇挥发性成分基本情况

新鲜和干燥真姬菇挥发性成分经GC-MS分析后，各组分质谱经计算机谱库检索，分别检测出85和113种挥发性成分，是真姬菇重要的香气成分之一。其分类和相对含量如表1所示。

注：不同小写字母表示差异存在统计学意义（P<0.05）。

新鲜真姬菇中含量较高的挥发性化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇中含量较高的挥发性化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（3.60%）。而Chen等[4]采用顶空固相微萃取法提取真姬菇样品的挥发性成分，经GC-MS鉴定，新鲜和热风干燥真姬菇分别检测出45和49种挥发性化合物，结果表明，新鲜真姬菇的主要挥发性成分是1-辛烯-3-醇（32.97%）、3-辛酮（11.86%）和（戊）-2-壬烯醛（6.19%），热风干燥的主要挥发性化合物为苯乙醇（16.99%）、2-苯乙酸乙酯（5.30%）和2-甲基丁酸（3.36%）。本研究与Chen等[4]的研究结果不同，其原因可能是提取方法不同或者是计算方法不同，顶空固相微萃取法所检测化合物的数量较SDE法少，从而本研究可为挥发性成分的提取提供一条新思路。

由表1可知，新鲜真姬菇的主要挥发性成分为芳香族类（36.319%）、酯类（28.294%）和醇类（15.515%），干燥真姬菇的主要挥发性成分为芳香族类（25.969%）、酯类（25.371%）和醇类（15.888%）。真姬菇的挥发性成分为芳香族类、酯类、醇类、酸类、烃类、醛类、酮类和其他，共8类。其中新鲜真姬菇中各类化合物相对含量顺序为芳香族类>酯类>醇类>烃类>酸类>醛类>其他>酮类。干燥真姬菇中各类化合物相对含量顺序为芳香族类>酯类>醇类>烃类>酸类>酮类>其他>醛类。干燥后芳香族类化合物损失10.350%，酮类物质增加4.326%，两者与新鲜真姬菇相比，相对含量差异均具有统计学意义（P<0.05），其他化合物含量差异无统计学意义（P>0.05）。

干燥后真姬菇与新鲜真姬菇相比挥发性成分存在差异，芳香类化合物的含量由36.319%降至25.969%，酸类和烃类化合物分别从从6.309%和6.372%增加到8.364%和11.324%，酮类化合物也有1.403%增加到5.729%，这可能是由于干燥过程中真姬菇发生了多种反应，如美拉德反应、脂肪氧化、聚合及降解等[9]。脂类物质的氧化是酮类物质增加的主要原因[14]。新鲜真姬菇中芳香族类化合物含量较高，是由于蛋白质、氨基酸的降解，氨基酸 Strecker 降解反应（即α-氨基酸与α-二羰基化合物反应）中，芳香族氨基酸降解会产生芳香族醛或醇[15]。而美拉德反应能促进碳氢化合物、杂环化合物和芳香族化合物的形成[16]。干燥后真姬菇形成较多酯类，这可能是水分散失后，热空气加热条件有利于内酯类化合物的形成[17]。干燥对各类挥发性化合物的数量影响较大，从而影响真姬菇的风味。

2.1.1 样品中各类挥发性化合物的数量  干燥真姬菇中各类挥发性化合物的数量与新鲜真姬菇相比，整体为增加趋势，芳香族类和酸类例外，两者种类相同。新鲜真姬菇中芳香族类、醇类和酯类物质较多，分别为25、20和13种；其次是含有9种烃类化合物，5种酸类化合物，4种酮类化合物。干燥真姬菇中醇类、芳香族类和酯类物质较多，分别为27、25和20种；其次是含有12种烃类化合物、8种酮类化合物和4种醛类化合物。干燥后真姬菇形成较多酯类，这可能是水分散失后，热空气加热条件有利于内酯类化合物的形成[18]。干燥对各类挥发性化合物的数量影响较大，从而影响真姬菇的风味。

2.1.2 样品的共有成分和特有成分  新鲜和干燥真姬菇含73种共有成分，分别占总成分的85.8%和64.6%。新鲜真姬菇含有12种特有成分，占总成分的9.6%，干燥真姬菇含有40种特有成分，占总成分的32%。

新鲜和干燥真姬菇中相对含量较高的共有挥发性成分分别为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.79%）、正十六酸（3.67%、3.96%）、1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）、1-甲基-4-苯基甲基苯（3.07%、2.04%）、长叶烯醛（2.70%、2.42%）和1，7-二甲基-3-苯基三環[4.1.0.0（2，7）]庚烯-3-烯（2.30%、2.45%）。

新鲜真姬菇中特有成分相对含量较高的物质为5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氢-3，6-二甲基-α-亚甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（1.67%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和1，4-二甲基萘（0.95%）。干燥真姬菇中特有成分相对含量较高的物质为芬维胺（1.21%）、1-羟甲基乙烯基-4，8a-二甲基-3，5，6，7，8，8a-六氢-1H-萘-2-酮（1.11%）。

2.2 新鲜和干燥真姬菇挥发性成分的差异

OPLS-DA得分图显示新鲜真姬菇和干燥真姬菇的清晰分离，如图1（A）所示，表明两者化学成分差异存在统计学意义。为了找出这些存在差异的标识物，进一步分析两组数据的整体差异性，得到散点图OPLS-DA/S-plot。如图1（B）所示，S型曲线上一个点表示一个化合物，差异性化合物分布在曲线的两端。使用投影变量重要性（VIP）方法描述变量OPLS-DA模型在投影中的重要性[18]。根据重要性因子VIP值得出每个变量对分类的贡献，VIP值的大小可说明新鲜和干燥真姬菇挥发性成分的差异，VIP值越大，说明差异越具有统计学意义[19]，反之，差异不具有统计学意义。

选择VIP>1.5的点进行分析，最终确定14个化学标志物。新鲜和干燥真姬菇差异化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氢-3，6-二甲基-α-亚甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羟基-6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和长叶烯（1.05%）。其中，邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（VIP值3.75），是新鲜和干燥真姬菇样品鉴别中重要的标识物之一。

通过此模型可知，新鲜和干燥真姬菇的挥发性成分差异具有统计学意义，干燥对真姬菇挥发性成分的影响较大。干燥后真姬菇挥发性风味是由各种化合物共同作用的结果，干燥对挥发性风味的影响是多方面的，既与所选样品有关，也与具体的干燥方式和条件有关[20]。

3 结论

本试验采用SDE-GC-MS（蒸馏萃取-气质联用法）对新鲜和干燥真姬菇挥发性成分进行了分析，共检测出125个化学成分。新鲜和干燥真姬菇样品分别检测出85和113种挥发性化合物，分别占总挥发性化合物的68.0%和90.4%。主要的化合物为芳香族类、酯类和醇类。干燥后芳香族类化合物损失10.350%，烃类物质增加4.952%，酮类物质增加4.326%。

新鲜真姬菇中主要挥发性化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢-2，5，5，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇样品主要挥发性化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（3.60%）。OPLS-DA分析得出新鲜和干燥真姬菇差异化合物为邻苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.348%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氢-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氢萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氢-3，6-二甲基-α-亚甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羟基-6-异丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和长叶烯（1.05%）。

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（责编：王 菁）

基金项目 安徽省重点研究与开发计划“谷物及饲料中霉毒素的荧光识别及关键技术研究”（2022i01020024）。

作者简介 王伟（1983—），男，安徽阜阳人，硕士，高级农艺师，从事农产品质量安全检验检测工作。

通信作者 于士军（1983—），男，安徽临泉人，博士，副教授，从事食用药用真菌资源开发与应用研究。

收稿日期 2023-12-06