野生冬虫夏草与蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉主要营养成分分析与比较

许春燕，李 恒，陆震鸣*

(1. 江苏省微生物研究所有限责任公司，江苏 无锡 214063；2. 江南大学，江苏 无锡 214122)

野生冬虫夏草与蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉主要营养成分分析与比较

许春燕1，李 恒2，陆震鸣2*

(1. 江苏省微生物研究所有限责任公司，江苏 无锡 214063；2. 江南大学，江苏 无锡 214122)

目的：分析与比较蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉与野生冬虫夏草的主要营养成分。方法：采用干燥法测定的水分含量，用恒量法测定灰分含量，用酸水解法测定粗脂肪含量，用凯氏定氮法测定粗蛋白含量，用重量法检测粗纤维和粗多糖含量，采用HPLC检测氨基酸和核苷类物质含量，采用GC测定脂肪酸含量，采用原子吸收法测定微量元素种类及含量。结果：发酵菌粉与野生冬虫夏草均属于高蛋白、高碳水化合物、低脂肪的食品原料，而菌粉中低含量的粗纤维更利于人体对食物的消化和营养吸收。菌粉含有比野生冬虫夏草更丰富的氨基酸(19种)和多不饱和脂肪酸种类(13种)。同时，微量元素的种类和比例也更加合理，有害元素As的含量显著低于野生冬虫夏草。结论：蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉的营养价值可以与野生冬虫夏草相媲美，具有良好的开发应用前景。

冬虫夏草；蝙蝠蛾被孢霉；营养成分

冬虫夏草为肉座菌目真菌冬虫夏草菌Ophiocordycepssinensis(Berk.) G. H. Sung, J. M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora 寄生在青藏高原上的蝙蝠蛾科昆虫幼虫上形成的菌核和子座的干燥体，是我国的一种传统中药材，具有保肺益肾, 止血化痰等功效[1]。研究表明，冬虫夏草中具有多种营养物质与活性成分，如氨基酸、脂肪酸、多糖、核苷等。现代医学研究表明虫草中的多种化学成分发挥着抗肿瘤，抗炎，增强机体免疫等作用[2]，得到了广泛的应用和开发。但是，由于天然冬虫夏草对生长环境的要求高，人工栽培困难，造成冬虫夏草资源的紧缺，市场价格偏高，不能满足人类的健康需求[3]。

针对冬虫夏草大规模生产的深层发酵技术应运而生，并且发展迅速，目前已经实现了产业化生产，满足了日益增长市场需求。蝙蝠蛾被孢霉(Mortierellahepiali)是陈庆涛等(1986)从四川汶县采摘的新鲜冬虫夏草子座和菌核上多次分离得到的被孢霉新种, 是从天然虫草中分离得到的虫草菌种之一[4]。对其菌丝的发酵工艺、活性成分以及药理活性的研究已经初步展开，但发酵菌丝所含有的营养成分尚未进行细致的分析。本文即通过基本营养成分、氨基酸、脂肪酸、微量元素等检测，系统探究菌丝的营养物质，并与野生冬虫夏草进行比较，为该菌种的进一步研究提供参考。

1 材料与仪器

1.1 材料

蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉由国内某企业提供，野生冬虫夏草为市售产品。

1.2 仪器

气相色谱仪(GC-2010)，日本Shinadzu公司；高效液相色谱仪(HPLC)，美国Agilent公司； Spectra A220型原子吸收分光光度仪，Varian公司；UV-2100紫外分光光度计，上海Unico仪器有限公司；气相色谱-质谱仪，美国Thermo Quest Finnigan公司；真空干燥仪，美国Savant公司。

2 方法与结果

2.1 方法

2.1.1 基本营养成分分析

水分的测定：参照GB/T 5009.3—2003[5]；灰分的测定：参照GB/T 5009.4—2003[6]；粗蛋白的测定：参照GB/T 5009.5—2010/6.1[7]；粗脂肪的测定：参照GB/T 5009.6—2003[8]；粗纤维的测定：参照GB/T 5009.10—2003[9]；微量元素的检测：参照GB 7887—1987，采用原子吸收分光光度仪测定[10]。

2.1.2 氨基酸组成分析

准确称取样品1 g，在110 ℃下分别用6 mol/L HCl和5 mol/L NaOH进行酸水解、碱水解22 h。冷却后定容至10 mL，双层滤纸过滤后取1 mL滤液于烧杯中，40 ℃真空干燥，加入1 mL 0.02 mol/L HCl，搅拌充分后进样检测。采用Agilent 1100型液相色谱仪分析样品中的氨基酸组成。色谱柱：4.6 mm×250 mm；流动相：A相：20 mmol/L 醋酸钠，B相：甲醇∶乙腈∶20 mmol/L 醋酸钠=2∶2∶1(v/v)，流速：1.0 mL/min，紫外检测波长：338 nm，脯氨酸为262 nm。

2.1.3 脂肪酸组成分析

准确称取4 g样品于EP管中，加入2 mL氯仿-甲醇(2∶1，v/v)溶液，超声提取30 min，75 ℃水浴提取 30 min，12 000 r/min离心10 min后取上清。在上述上清中按1∶2(v/v)体积加入2% NaOH-甲醇溶液(w/w)，超声提取 10 min，75 ℃水浴提取 30 min，12 000 r/min离心10 min，取上清过膜供分析使用。色谱柱：PEG20M，30 mm × 0.32 mm；燃烧气：H220 mL/min；载气：N21.5 mL/min；助燃气：O250 mL/min；程序性升温：起始温度120 ℃，1 min，然后按8 ℃/min升温至220 ℃。检测器温度：260 ℃；进样口温度：240 ℃；进样量：0.2 μL。

2.2 基本营养成分分析

虫草发酵菌粉的基本营养成分分析结果见表1。菌粉中的粗蛋白、脂肪、纤维和碳水化合物的含量分别为37.8%、3.83%、5.43%和43.8%，水分和灰分的含量分别为3.65%和5.41%。菌粉中粗蛋白和碳水化合物的含量显著高于野生冬虫夏草，粗纤维含量显著低于野生冬虫夏草，粗脂肪与灰分含量与野生冬虫夏草相近。

表1 一般性成分分析(%)

2.3 氨基酸组成分析

菌粉及野生冬虫夏草的氨基酸分析结果见表2。与野生冬虫夏草相比，发酵菌粉中总氨基酸含量为28.56%，是野生冬虫夏草的1.5倍，必需氨基酸的含量及其在总氨基酸中的比例与野生冬虫夏草持平。菌粉及野生冬虫夏草中含量较多的氨基酸主要有谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸和丙氨酸，这些氨基酸是冬虫夏草中的主要氨基酸成分。此外，菌粉中检测到19种游离氨基酸，而野生冬虫夏草中共检测到18种。各样品的游离氨基酸含量相近。

表2 发酵菌粉与野生冬虫夏草的氨基酸成分分析

2.4 脂肪酸组成分析

菌粉及野生冬虫夏草脂肪酸组成分析结果见表3。野生冬虫夏草中共检测到9种脂肪酸，分别为：肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、花生油酸；而菌粉中脂肪酸种类更为丰富，共检测到13种脂肪酸，鲸油酸、EPA、DPA、

表3 发酵菌粉与野生冬虫夏草的脂肪酸成分分析

注：“*”表示不饱和脂肪酸。

DHA等不饱和脂肪酸种类更多。菌粉和野生冬虫夏草中必需脂肪酸和不饱和脂肪酸的含量均较高，且野生冬虫夏草中不饱和脂肪酸比例高达85.84%。

2.5 微量元素

微量元素分析结果见表4。菌粉与野生冬虫夏草中均含有人体必不可缺的钾、钙、钠、镁、铁、锰、锌、铜等8种矿物质元素。野生冬虫夏草中的铁、锌含量显著高于菌粉，而菌粉中含有较高浓度的钙。另外，野生冬虫夏草中的As含量显著高于菌粉。

表4 发酵菌粉与野生冬虫夏草的微量元素分析

3 讨 论

通过对蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉与野生冬虫夏草基本营养成分的检测，进一步证实了该菌粉与野生冬虫夏草均属于高蛋白、高碳水化合物、低脂肪的食品原料，能够为人体提供更多优质碳水化合物和蛋白质。而菌粉中低含量的粗纤维更利于人体对食物的消化和营养吸收。

蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉和野生冬虫夏草中较高的必需氨基酸含量是维持机体健康、提高免疫功能的重要因素[11]。菌粉中更检测含有0.1%左右的γ-氨基丁酸，该物质具有镇静、降血压等生理活性[12]。此外，不饱和脂肪酸也是冬虫夏草中一种重要的营养物质，具有降血脂、降血压、保护心血管等作用[13]。一般食物中ω-6多元不饱和脂肪酸的来源比较充足，而ω-3多元不饱和脂肪酸的来源比较贫乏。蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉中含有亚麻酸、DHA、EPA这三种ω-3多不饱和脂肪酸，是一种含多不饱和脂肪酸的健康食品，且相比野生冬虫夏草种类更为丰富。

冬虫夏草中普遍含有人体必需的微量元素，它们在造血、细胞生长、酶活性的激发、蛋白质的合成、抑制神经兴奋和机体的正常生长发育等方面起着重要作用[14]。蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉与野生冬虫夏草中较高的K/Na比值以及较低的Zn/Cu比值，对维持机体的酸碱平衡及正常血压具有较好的作用[15]。菌粉中有害元素As的含量显著低于野生冬虫夏草，对于人体更为安全。通过主要营养物质的种类与含量分析可以得出，蝙蝠蛾被孢霉发酵菌粉的营养价值可以与野生冬虫夏草相媲美，其某些营养物质的含量更优于野生冬虫夏草，因而具有较大开发潜力和应用前景。

[1] 蒋毅, 姚一建. 冬虫夏草无性型研究概况[J]. 菌物系统, 2003, 22(1) : 161-176.

[2] 王菊凤, 杨道德, 李鹄鸣, 等. 虫草多糖的研究进展[J]. 中草药, 2006, 5(37) : 6-8.

[3] 李晓磊，赵珺，李丹，等. 冬虫夏草深层发酵菌丝体和蛹虫草子实体抗氧化活性的对比研究[J]. 食品科技, 2009, 34(9) : 75-78.

[4] 周菲, 李海涛, 聂煜, 等. 蝙蝠蛾被孢霉菌丝体多糖体内抗肿瘤及免疫活性研究[J]. 中药药理与临床, 2011, 27(1) : 50-52.

[5] 卫生部食品卫生监督检验所. GB/T 5009.3—2003 食品中水分的测定方法[S].北京: 中国标准出版社, 2003.

[6] 卫生部食品卫生监督检验所. GB/T 5009.4—2003 食品中灰分的测定方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003.

[7] 卫生部食品卫生监督检验所. GB 5009.5—2010 食品中蛋白质的测定[S]．北京: 中国标准出版社, 2010.

[8] 卫生部食品卫生监督检验所. GB/T 5009. 6—2003 食品中脂肪的测定[S]. 北京: 中国标准出版社, 2003.

[9] 卫生部食品卫生监督检验所. GB/T 5009.10—2003 植物类食品中粗纤维含量的测定[S]．北京: 中国标准出版社, 2003.

[10] 中华人民共和国林业部技术司. GB 7887—1987森林植物与森林枯枝落叶层全硅全铁全铝全钙全镁全钠全硫全磷全锰全铜全锌的测定(硝酸-高氯酸消煮法). 北京: 中国标准出版社, 1998.

[11] 张士善，张丹参，朱桐君，等. 冬虫夏草氨基酸成分的药理分析[J]. 药学学报, 1991, 26(5): 326-330.

[12] 梁臣, 陈忠. γ-氨基丁酸及其受体功能的研究与应用现状[J]. 动物医学进展, 2015, 36(4) : 108-112.

[13] 王雪青，苗惠，胡萍. 膳食中多不饱和脂肪酸营养与生理功能的研究进展[J]. 食品科学, 2004, 25(11) : 337-339.

[14] 黄作明, 黄珣. 微量元素与人体健康. 微量元素与健康研究[J]. 2010, 27(6) : 58-62.

[15] 颜世铭, 李增禧, 熊丽萍. 微量元素医学精要I.微量元素的生理作用和体内平衡[J]. 广东微量元素科学，2002, 9(9): 3-50.

Analysis and Comparison of the Nutritional Components inDongchongxiacao and Fermented Culture ofMortierellahepiali

Xu Chunyan1, Li Heng2, Lu Zhenming2*

(1. Jiangsu Institute of Microbiology Co., Ltd., Wuxi 214063, China; 2. Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

Object: To analyze and compare the nutritional components in Dongchongxiacao and fermentedMortierellahepialidculture in detail. Methods: Utilize the constant weight method for the determination of water and ash content, utilize the acid hydrolysis method for determination of crude fat content, utilize Kjeldahl determination method for crude protein analysis, with the gravimetric method for crude fiber and polysaccharide content, utilize HPLC method for detection of amino acids and nucleosides, utilize GC for fatty acids determination, adopt the atomic absorption spectrometry for determination of trace elements. Results: Fermented powder and Dongchongxiacao are both healthy foods which are rich in protein and carbohydrate contents while low in fat content. The low content of crude fiber in fermented powder suggested its advantages in food digestion and nutrient absorption. Besides, the fermented powder contains more kinds of amino acids (19) and polyunsaturated fatty acids (13) than Dongchongxiacao. Also, the types and proportions of trace elements is more reasonable, while the content of harmful element of As was obviously lower. Conclusion: The fermented powder ofMortierellahepialipossessed comparable nutritional value with Dongchongxiacao, which could be developed widely.

Dongchongxiacao;Mortierellahepiali; nutritional ingredients

2015-04-20

许春燕(1977—)，女，工程师，主要从事微生物学研究。 E-mail: chyxu9701@163.com。

*通讯作者：陆震鸣(1981—)， 男，博士，副教授，硕士生导师，从事药食用真菌资源研究。E-mail: zhenming_lu@163.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.06.003

R284.1

A

1006-9690(2015)06-0009-04