张灵芝,陈 健
(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
鸡枞菌子实体成分的分析与测定
张灵芝,陈 健*
(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)
目的:系统地测定了鸡枞菌子实体的营养成分,并对其进行营养价值评价。方法:采用各营养成分的国标及常用方法进行实验。结果:鸡枞菌子实体中粗蛋白、总糖、粗脂肪、粗纤维、灰分、水分含量分别为:32.82%、26.79%、4.40%、6.38%、7.02%、13.08%;经脱色、脱蛋白后鸡枞菌粗多糖得率达3%,多糖相对分子量(Mp)分别为15762、724871、18251u;子实体中氨基酸含量28.51%,包含17种氨基酸,必需氨基酸占总氨基酸的40.82%,氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)和营养指数分别为87、70、74.78、24.54。结论:鸡枞菌是一种高蛋白、低脂肪、低纤维的食用菌,其营养价值很高,也含有多糖等具药理作用的成分,具有潜在的经济价值。
鸡枞菌,有效成分,氨基酸组成,营养价值,多糖
鸡枞菌(Collybia albuminosa),又名蚁枞、鸡丝菇等,属担子菌纲,伞菌目,口蘑科,蚁巢伞属,其整个生长周期都需要依靠土栖性的白蚁,主要分布于亚、非的热带、南太平洋岛屿和亚洲的亚热带地区[1],在我国主产于西南的云贵川,东南的福建和台湾等地。因其内部纤维结构、色泽状似鸡肉,食用时又有鸡肉的特殊香味,故得名鸡枞[2-3]。它富含人体所必需的营养成分和多种药用成分,据《本草纲目》记载,该菌具有“益胃、清神、治痔”等药用功效。由于鸡枞独特的生长环境,目前报道多围绕该菌与白蚁间的生态关系,菌丝体的人工培养及子实体驯化栽培等方面[2-3]。赵呈裕[4]对其液体发酵的菌丝体及子实体进行了营养成分分析,Germain K[5]、Ogundana S K[6]分别研究了喀麦隆、尼日利亚的鸡枞菌子实体营养成分。为增强对鸡枞菌子实体的了解与认识,充分利用我国鸡枞菌资源,本实验对云南产鸡枞菌的基本成分进行分析测定,同时以便于对鸡枞菌子实体进行更深入的研究。
1.1 材料与设备
鸡枞菌 购于广州一德路干货市场,产于云南,粉碎后备用;葡聚糖对照品、葡萄糖 美国Sigma公司;双蒸水 实验室自制;苯酚、浓硫酸、浓盐酸、硝酸、硼酸、氯化钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸铜、硫酸钾、无水乙醇、乙醚、氯仿、正丁醇、KH2PO4均为分析纯;D354FD弱阴离子树脂,DEAE-52。
DHG-9076A电热恒温鼓风干燥箱 广东环凯微生物科技有限公司;HHS电热恒温水浴锅 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;KDN-16C自动消化炉 上海精隆科学仪器有限公司;KDF-C自动凯氏定氮仪 上海纤检仪器公司;Spectrum lab 22PC可见分光光度计 上海棱光科技有限公司;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵 巩义市英峪予华仪器厂;DBS-100自动部分收集器 上海沪西分析仪器厂;高效液相色谱、PICO.TAG氨基酸分析柱、Breeze高效凝胶渗透色谱仪 美国Waters公司;JA2003N精密电子天平 上海精密科学仪器有限公司;N-1001旋转蒸发仪 上海爱朗仪器有限公司;粉碎机,马弗炉,索氏提取装置,BT-200B数显恒流泵。
1.2 实验方法
1.2.1 水分的测定 按照GB/T5009.3-2010标准测定,平行实验三组。
1.2.2 灰分测定 采用550℃高温灼烧氧化法,按GB/ T5009.4-2010标准测定,平行实验三组。
1.2.3 粗脂肪测定 按照GB/T15674-2009标准测定,平行实验三组。
1.2.4 粗纤维测定 按照GB/T5009.10-2003标准测定,平行实验三组。
1.2.5 蛋白质测定 微量凯氏定氮法,按照GB/ T5009.5-2010标准测定,平行实验三组。
1.2.6 总糖测定 按照GB/T15672-2009食用菌中总糖含量的测定,平行实验三组。
1.2.7 氨基酸测定 按照GB/T5009.124-2003测定。
1.2.8 蛋白质营养价值评价 根据每克氮中氨基酸评分标准模式[7-8]和全鸡蛋蛋白质氨基酸模式[9]和FAO/WHO模式进行比较,氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)和营养指数(NI)[10-12]按以下公式求得:
AAS(%)=[实验蛋白质某种必需氨基酸含量(mg·g-1)]/[FAO/WHO评分标准模式中相应必需氨基酸含量(mg·g-1)]×100%
CS(%)=[实验蛋白某种必需氨基酸含量(mg·g-1)·鸡蛋蛋白中必需氨基酸总含量(mg·g-1)]/[鸡蛋相应必需氨基酸含量(mg·g-1)·实验蛋白中必需氨基酸总量(mg·g-1)]×100%
式中:n-比较的氨基酸数,t-实验蛋白质的必需氨基酸含量,s-鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量。
式中:PP-实验蛋白的百分含量。
1.2.9 鸡枞菌多糖分子量的测定
1.2.9.1 鸡枞菌多糖分离纯化工艺 鸡枞菌打粉,称取100g,置入5000mL圆底烧瓶,按照水料比30∶1添加一定量蒸馏水,安装回流提取装置,打开冷凝水和加热装置,于微沸状态下浸提2h。混合物过滤,收集滤液。滤液于旋转蒸发仪浓缩约为200mL,添加乙醇至终浓度为75%,于4℃冰箱醇沉12h,醇沉混合物4000r/min离心15min,保留沉淀,沉淀用100mL蒸馏水复溶,按照1∶1体积比添加树脂,50℃水浴2h脱色,过滤。向脱色后滤液按体积比5∶1添加Sevag试剂,磁力搅拌20min,离心10min,沉淀75%的乙醇醇沉12h,离心4000r/min离心15min,沉淀烘干。取烘干的粗多糖100mg,过DEAE-52柱,用蒸馏水、0.1、0.3、0.5、0.7mol/L NaCl进行洗脱,苯酚硫酸法跟踪测吸光度,按照洗脱峰收集组分,透析3d,冷冻干燥得到精多糖。
1.2.9.2 多糖分子量的高效凝胶渗透色谱分析 色谱条件:TSK gel G5000PW(7.5mm×300mm)和TSK gel G3000PW(7.5mm×300mm)串联的凝胶色谱柱及同型预柱(7.5mm×75mm);流动相为0.02mol/L KH2PO4溶液(pH6.9);流速0.6mL/min;检测温度35℃;进样20μL;检测器为Waters 2414示差折光检测器;标样为已知分子质量的葡聚糖标准品(5200、11600、23800、48600、148000、273000、410000、668000、1400000u)。
测定方法:将已知分子量的葡聚糖标准品分别用流动相配制成1.0mg/mL的溶液,进样量为20μL,记录色谱图,用BreezeGPC软件以标准葡聚糖分子质量的对数lgMW对洗脱体积进行回归处理。将多糖样品用流动相配制成1.0mg/mL的溶液,进样20μL,测得多糖样品的保留时间,利用标准曲线求得多糖分子量。
2.1 鸡枞菌基本有效成分含量分析
采用上述方法对鸡枞菌干品中的营养成分进行了分析测定,结果见表1。由表中数据可以看出,鸡枞菌含水量为13.08%,基本符合国标对食用菌干制品的要求;蛋白质、总糖含量比较高,蛋白质含量与香菇、金针菇、口蘑等常见的食用菌相比都高[13-15],远超过一般粮食作物,可与豆类作物媲美,而食用菌多糖又具有其独特的药理和保健活性,故鸡枞菌多糖也有待进一步研究;其中,脂肪、粗纤维、灰分含量相对偏低。鸡枞菌是一种高蛋白、低脂肪、低纤维的野生食用菌。
表2 鸡枞菌与香菇等常见食用菌中有效成分含量的对比(%)Table 2 Comparison of the content of main nutrition compositions in Collybia albuminosa and lentinus edodes(%)
2.2 蛋白质的营养评价
从表3看出,鸡枞菌含有17种氨基酸,含量为28514.37mg/100g,其中包含人体必需氨基酸7种和婴儿必需氨基酸-组氨酸,另外色氨酸未检测出,人体必需氨基酸(EAA)总量为9217.04mg/100g,占氨基酸总量的32.32%,婴儿必需氨基酸-组氨酸含量为2421.31mg/100g,达到氨基酸总量的8.49%,半必需氨基酸含量1753.24mg/100g,必需氨基酸与非必需氨基酸质量比为0.63,符合WHO/FAO推荐的蛋白质模式,即必需氨基酸占总氨基酸量的40%左右,必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值大于0.6。
表1 鸡枞菌中有效成分含量的测定结果Table 1 Content of main nutrition compositions in Collybia albuminosa
表3 鸡枞菌中氨基酸组成与含量Table 3 Composition and content of amino acids in Collybia albuminosa
从表4看出,鸡枞菌子实体蛋白质的人体必需氨基酸总量为38.5%,虽然比鸡蛋模式低,但是却高于且比较接近FAO/WHO提出的理想模式。
表4 鸡枞菌中人体必需氨基酸与两个模式的比较(%)Table 4 Comparison of essential amino acid in Collybia albuminosa and two models(%)
表5中氨基酸评分值赖氨酸评分值最低,说明鸡枞菌的第一限制性氨基酸是赖氨酸,第二限制性氨基酸为亮氨酸,整体上看各氨基酸评分值均高于85,鸡枞菌基本属于比较优质的蛋白质来源;然而在化学评分中异亮氨酸的评分值最低,其为第一限制性氨基酸,其次是胱氨酸+蛋氨酸;鸡枞菌的必需氨基酸指数达到74.78,而指数值越接近100,其蛋白与标准蛋白的必需氨基酸组成越接近,营养价值越高[9];鸡枞菌的营养指数为24.54。
表5 鸡枞菌中人体必需氨基酸评分与化学评分Table 5 Essential amino acid score and chemical score in Collybia albuminosa
表6为鸡枞菌中鲜味氨基酸(FAA)组成和含量,包括对鲜味有影响的特征性氨基酸(天门氨酸和谷氨酸)以及对甘味有影响的特征性氨基酸(甘氨酸和丙氨酸),鸡枞菌鲜味氨基酸总量为9506.89mg/100g,占氨基酸总含量百分比为33.34%,因此鸡枞菌食用时口味鲜美。
鲜味氨基酸 鸡枞菌(mg/100g)天门冬氨酸 2580.09谷氨酸 3723.45甘氨酸 1341.29丙氨酸 1862.06鲜味氨基酸总量 9506.89占氨基酸总量百分比(%) 33.34
2.2 鸡枞菌多糖分子量
2.2.1 葡聚糖标准曲线及方程 用Breeze GPC软件以葡聚糖相对分子质量的对数logM对洗脱体积Elution Volume作图,并进行三阶回归处理,如图1所示,得到葡聚糖标准方程:LogM=71.4-12V+0.732V2-0.0152V3,R=0.9993,R2=0.9996,具有良好的线性关系。
图1 葡聚糖系列标准品的回归曲线Fig.1 The regression curve of a series of standard glucan
2.2.2 鸡枞菌多糖分子量结果分析 鸡枞菌中多糖含量相对较高,经过脱色脱蛋白之后的粗多糖得率达到3%,其中用蒸馏水作为洗脱液得到多糖的分子量色谱图如图2。多糖数均分子量(Mn)为13105u,重均分子量(Mw)为14656u,峰位分子量(Mp)为15762u,Z均分子量(Mz)为16003u,此多糖分子质量的分布宽度(Mw/Mn)为1.12。用0.1mol/L NaCl洗脱得到多糖分子质量为724871、18251u,分子质量的分布宽度分别为3.93、1.13。鸡枞菌粗多糖已有报道表明其具有降血脂作用[16],对于经过分离纯化后的精多糖尚需要进一步考察。
图2 鸡枞菌GPC色谱图(蒸馏水洗脱得到)Fig.2 GPC chromatogram of Collybia albuminosa(eluted with distilled water)
图3 鸡枞菌GPC色谱图(0.1mol/L NaCl洗脱得到)Fig.3 GPCchromatogram of Collybia albuminosa(eluted with 0.1mol/L NaCl solution)
3.1 由实验结果看出,鸡枞菌蛋白质和总糖含量分别高达32.82%、26.79%,而脂肪和纤维含量分别为4.40%、6.38%,相对很低;其氨基酸含量较高为28.51%,因为具有17种氨基酸,种类齐全,其中必需氨基酸含量占氨基酸总量40.82%,其与非必需氨基酸比值0.63,接近FAO/WHO(1973)推荐的理想蛋白质模式,有利于人体吸收,可作为优质的蛋白质来源,且其中鲜味氨基酸含量较高,使得鸡枞菌食用时味道鲜美。总的来看,鸡枞菌是一种高蛋白、低脂肪、低纤维的食用菌,营养价值很高,食用口感良好。
3.2 此外依据《本草纲目》记载,鸡枞菌具有“益胃、清神、治痔”等药用功效,鸡枞菌中应含有多种具有药理作用的化学成分,如多糖、皂苷、多酚等,目前对鸡枞菌相关研究多集中于人工驯化栽培技术以及菌丝体的培养方面,对其功能性成分的详细研究相对较少。本文用蒸馏水和0.1mol/L NaCl溶液作洗脱液得到鸡枞菌多糖峰位分子量分别为15762、724871、18251u,而多糖本身具有多种生物活性,所以对其多糖有待进一步研究,包括其结构和生物活性。
[1]Jouquet P,Bottinelli N,Lata J C,et al.Role of the fungusgrowing termite Pseudacanthoterme-sspiniger(Isoptera,Macrotermitinae)in the dynamic of clay and soil organic matter content.An experimental analysis[J].Geoderma,2007,139:127-133.
[2]邹立扣,潘欣,韩军涛,等.鸡枞菌形态学及其分子鉴定[J].食用菌,2009(2):17-18.
[3]施渺筱,何映霞,龙菊,等.鸡枞菌的生物学特性及药效研究[J].心理医生,2010(6):92-93.
[4]赵呈裕,杨抚华,王化远,等.鸡枞菌的液体发酵研究和化学成分分析[J].华西医大学报,1997,28(4):407-411.
[5]Germain K,Dominique C M,Alain B S,et al.Nutrient content of some mushroom species of the genus Termitomyces consumed in Cameroon[J].Nahrung-Food,2003,47(3):213-216.
[6]Ogundana S K,Fagade O E.Nutritive value of some Nigerian edible mushrooms[J].Food Chemistry,1982,8(4):263-268.
[7]FAO.Amino acid content of foods and biological data on proteins[J].Nutr Stud No24 Food Policy and Food Sci Serv,Div,FAO,Rome,1970:5-6.
[8]FAO/WHO.Joint FAO/WHO food standards programme codex committee nutrition and food hygiene[S].1973.
[9]Pellett P L,Young V R.Nutritional evaluation of protein foods[M].Tokyo:The United National University Publishing Company,1980.
[10]Oser BL.An integrated essential amino acid index for predicting the biological value of proteins[M].//Protein and Amino Acid Nutrition,Albanese AA ed.New York:Academic Press,1959:281-295.
[11]朱圣陶,吴坤.蛋白质营养价值评价—氨基酸比值系数法[J].营养学报,1988,10(2):187-190.
[12]彭智华,龚敏方.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.
[13]张帆.香菇营养成分相互关系的探讨[J].四川农业大学学报,1993,11(1):182-186.
[14]徐慧君,边才苗,王锦文.3种食用菌营养成分的测定[J].安徽农业科学,2010,38(14):7544-7546.
[15]王元忠,汤洪敏,虞泓,等.巨大口蘑子实体营养成分分析[J].食用菌学报,2005,12(2):24-26.
[16]冯宁,吴海婴,陈光明,等.高血脂症小鼠模型腹腔注射鸡枞菌多糖的研究[J].检验医学与临床,2009,6(11):862-863.
Analysis and determination of components in the fruit body of Collybia albuminosa
ZHANG Ling-zhi,CHEN Jian*
(College of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
Objective:The nutrition components and value of Collybia albuminosa were systemati-cally determined in the experiment.Method:The contents of nutrition components were determined with national standards and common methods.Result:The contents of crude protein,total polysaccharide,crude fat,crude fiber,ash and water in the dry sample were:32.82%,26.79%,4.40%,6.38%,7.02%and 13.08%.The extraction rate of crude polysaccharide after being decolorized and deproteinization came to 3%.The Mp of Collybia albuminosa polysaccharides were 15762,724871,18251u,respectively.The total amino acids in the fruit body of Collybia albuminosa were 28.51%,including 17 kinds of amino acids.Essential amino acids were 40.82%in total amino acids.Amino Acid Score(AAS),Chemical Score(CS),Essential Amino Acid Index(EAAI)and Nutritional Index(NI)were 87,70,74.78 and 24.54,respectively.Conclusion:Collybia albuminosa has high protein,low fat,low fiber.It also had components which have pharmacological effects,for example polysaccharides.It was a kind of mushroom with good nutrition value and economic value.
Collybia albuminosa;nutrition components;amino acid composition;nutritional value;polysaccharides
TS207.3
A
1002-0306(2012)07-0358-04
2011-06-10 *通讯联系人
张灵芝(1987-),女,硕士研究生,主要从事天然产物和生物分离技术方面的研究。