黄 毅,罗 静,袁小红,贺新生
(西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010)
不同来源海绵胶煤炱菌子实体营养成分的比较分析*
黄毅,罗静,袁小红,贺新生
(西南科技大学生命科学与工程学院,四川 绵阳 621010)
以野生采集、实验室培养及商品流通海绵胶煤炱菌(Scorias spongiosa)子实体为试验材料,对其基本营养成分、氨基酸组成和金属元素等进行分析和评价。结果显示海绵胶煤炱菌基本营养成分和蛋白质含量较高,粗纤维含量较低,是一种易于消化且具有较高营养价值的食用菌。K、Fe、Ca、Zn和Mg等大量及微量金属元素含量丰富。氨基酸种类丰富且鲜味氨基酸含量高,必需氨基酸含量、必需氨基酸与非必需氨基酸比值均符合FAO/WHO对理想蛋白质的定义要求。同时,实验室培养子实体可通过控制培养条件实现营养含量优化并控制重金属污染,具有良好经济及开发价值。
海绵胶煤炱菌;营养成分;分析比较
海绵胶煤炱菌 [Scorias spongiosa(Schwein.)Fr., Syst.mycol.(Lundae)3(2):291(1832)],又名竹燕窝、竹花菌等,属于菌物界(Fungi) 子囊菌门(Ascomycota)盘菌亚门(Pezizomycotina)座囊菌纲(Dothideomycetes) 座囊菌亚纲(Dothideomycetidae)煤炱菌目(Capnodiales) 煤炱菌科(Capnodiaceae)胶煤炱菌属(Scorias)。该菌是本课题组在2011年鉴定的中国竹类病原菌的新记录种[1]。该菌春夏秋季发生在竹林内,生长在各种阔叶树的树枝上,具有大型胶质、石花菜状的子实体。国外文献没有可否食用的报道,不过国内早已将其作为一种美味的食(药)用蕈菌。川南地区已有数百年的食用历史,四川宜宾的商家已经开发出海绵胶煤炱菌商品,进入市场销售,商业价值不菲[2]。目前海绵胶煤炱菌主要靠野生采集,本课题组在2013年完成了其实验室的纯培养[3],并对其液体培养物中的过氧化氢酶(CAT) 和超氧化物歧化酶(SOD) 的酶活力和DPPH抗氧化活力进行了评价[4]。
为了更好地开发海绵胶煤炱菌,本文在课题组前期研究的基础上,对该菌的野生子实体、商业菌及本实验室培养子实体的基本营养成分,常见标志活性化合物麦角甾醇含量进行比较评价,并对实验室培养子实体的氨基酸组成和含量,金属元素组成和含量进行评价。
1.1材料与试剂
海绵胶煤炱菌测试样品包括以下4种:
样品1:由西南科技大学微生物实验室培养,培养方法见文献 [3];样品2:野生子实体,采集于四川省成都市邛崃平乐镇芦沟竹海慈竹林;样品3:野生子实体,采集于成都市金堂县竹篙镇金简河村9组慈竹林;样品4:商品菇,2015年购于宜宾干货市场。
样品2和样品3均由本文作者之一贺新生教授鉴定,所有样品在西南科技大学生命科学与工程学院微生物实验室中均有保存。以上测试样品均经风干并经50℃烘干,粉碎过30目筛备用。
麦角甾醇对照品,中国食品药品检定研究院,批号:111845-201403。
高效液相色谱用流动相为色谱纯,其余试验所用试剂均为分析纯,水为实验室制超纯水。
1.2主要仪器与设备
高效液相色谱仪:1260,美国安捷伦公司;氨基酸自动分析仪:L-8800,日本日立公司;厢式电阻炉:KXX10-12A,成都科析仪器成套公司;紫外可见分光光度计:UV-5500,上海元析仪器有限公司;粗脂肪测定仪:SZF-06A,上海华睿仪器有限公司;定氮仪:KDN-102C,上海纤检仪器有限公司;消化炉:HYP-1008,上海楚柏实验室设备有限公司;ICP-MS:7700x,美国安捷伦公司。
1.3方法
1.3.1基本营养成分测定
水分含量测定参照GB/T 5009.3-2010《食品中水分的测定》;灰分含量测定参照GB/T 12532-2008《食用菌灰分测定》;粗蛋白含量测定参照GB/T 15673-2009《食用菌中粗蛋白含量的测定》;粗脂肪含量测定参照GB/T 15674-2009《食用菌中粗脂肪含量的测定》;总糖含量测定参照GB/T 15672-2009《食用菌中总糖含量的测定》;粗多糖含量测定参照NY/T 1676-2008《食用菌中粗多糖含量的测定》;粗纤维含量测定参照GB/T5009.10-2003《食品中粗纤维的测定》。
以上测试每个指标做3组平行试验,取平均值。1.3.2氨基酸含量的测定及蛋白质营养价值评价
参照GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的测定》,测定了样品1的氨基酸含量并进行营养评价。蛋白质营养价值评价方法采用每克氮中氨基酸评分标准模式[5]、FAO/WHO模式[6]和全鸡蛋蛋白质氨基酸模式[7]并进行比较,其中氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)参照文献[8],公式分别为:
式中:AAS式中t为实验蛋白质氨基酸的含量,mg·g-1;m1为FAO/WHO评分标准模式中相应必需氨基酸含量,mg·g-1;CS式中m2为实验蛋白质氨基酸含量,mg·g-1;m3为鸡蛋相应必须氨基酸的含量,mg·g-1;EAAI式中n为比较的氨基酸数;s为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量。
1.3.3元素分析
参照参考文献 [9],微波消解后采用ICP-MS对样品1中部分金属元素进行分析,测定对象包括大量元素K、Na、Ca、Mg,微量元素B、Fe、Zn、Mn、Cu、Cr和Se,重金属元素Pb、Cd和As。
1.3.4麦角甾醇含量测定
分析方法参见文献 [10]并略作修改,色谱柱为Zorbax Eclipse XDB C-18柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流动相为100%甲醇,流速1 mL·min-1,检测波长282 nm,柱温25℃。对照品溶液的制备:精密称取麦角甾醇对照品5.00 mg,置于10 mL棕色容量瓶中,加甲醇溶解定容,即得对照品溶液(浓度0.50 mg·mL-1),冰箱4℃保存备用。供试品溶液的制备:精密称取过30目筛的4种样品粉末0.5 g,置50 mL具塞锥形瓶中,精密加入甲醇20 mL,密塞,称重,超声处理30 min,冷却至室温,再称重,用甲醇补足减失的重量,摇匀,0.45 μm微孔滤膜滤过,取滤液即得供试品溶液(浓度25 mg·mL-1)。
2.1基本营养成分
海绵胶煤炱菌4种样品的基本营养成分测试结果见表1。
表1 海绵胶煤炱菌4种样品主要营养成分含量Tab.1 Contents of nutritional components of Scorias spongiosa
从表1可以看出,平均粗蛋白质的含量为12.8%,粗脂肪含量为4.1%,粗纤维含量为6.8%,灰分含量为9.3%,水分含量为12.4%。总糖含量为38.4%,粗多糖含量为7.4%,粗纤维含量为6.8%。4个样品比较可知,实验室培养子实体相比野生菌,各营养指标含量均略高,这也许和实验室培养基培养条件优于野外有关。平均值与其他食用菌比较情况见表2。其中表2中黑木耳、平菇、金针菇、香菇、榛菇的营养成分数据参照文献[11]。
表2 海绵胶煤炱菌、黑木耳、平菇、金针菇、香菇、榛菇的营养成分表Tab.2 Contents of nutritional components of Scorias spongiosa, Auricularia auricula-judae,Pleurotus ostreatus,Flammulina velutipes,Shiitake,Hazel
从表2可以看出,总糖、蛋白质含量都较明显高于其他几种食用菌,粗纤维的含量高于平菇、金针菇和香菇,低于黑木耳和榛菇,可得出海绵胶煤炱菌是一种能量含量较高,高蛋白且相对易于消化的食用菌,具有较好的营养价值。
2.2实验室培养海绵胶煤炱菌氨基酸含量分析及营养评价
实验室培养海绵胶煤炱菌样品中的氨基酸种类丰富,见表3。表3中带“*”的氨基酸为必需氨基酸。组氨酸在婴儿体内不能合成,需从食物中获取,表3中也将其列为必需氨基酸。
表3 实验室培养海绵胶煤炱菌中氨基酸的组成和含量Tab.3 Contents of amino acid components of Scorias spongiosa cultured by laboratory
从表3可以看出,除色氨酸在酸水解时被破坏无法测定外,实验室培养海绵胶煤炱菌样品中还含有8种必需氨基酸和多种非必需氨基酸。干重子实体氨基酸总量(TAA)为6 988 mg/100g,其中必需氨基酸(EAA) 总量为 2 890 mg/100g,占TAA总量的41%,非必需氨基酸(NEAA)总量为4 098 mg/100g,EAA与NEAA比值为0.71,符合 FAO/ WHO对理想蛋白质的定义要求。将表3中的数据换算成每克氮中含氨基酸毫克数,即可与FAO/WHO和鸡蛋蛋白的氨基酸模式进行比较,见表4。表4是将表3中的数据换算成每克氮中含氨基酸的毫克数(乘以62.5)。
由表4可知,实验室培养海绵胶煤炱菌子实体中必需氨基酸与FAO/WHO模式比较接近。海绵胶煤炱菌子实体中必需氨基酸评分与化学评分情况见表5。
表4 海绵胶煤炱菌子实体中必需氨基酸与FAO/WHO模式和鸡蛋模式的比较Tab.4 Comparison of the essential amino acids among Scorias spongiosa fruiting body,FAO/WHO patterns and egg patterns
表5 海绵胶煤炱菌子实体中必需氨基酸评分与化学评分Tab.5 EAAI value and CS score in Scorias spongiosa fruiting body
由表5计算可知必需氨基酸评分、化学评分、氨基酸指数分别为6.28、4.70、35.75,说明必需氨基酸种类齐全,且必需氨基酸之间的比例适宜,有利于人体更好地吸收。海绵胶煤炱菌子实体中鲜味氨基酸组成见表6。
表6 海绵胶煤炱菌子实体中鲜味氨基酸组成Tab.6 Flavor amino acid compositions in Scorias spongiosa fruiting body
从表6可以看出,实验室培养海绵胶煤炱菌子实体中鲜味氨基酸FAA总量为2 560.00 mg/100g,占氨基酸总量的36.63%,味道鲜美,是一种好食材,难怪国内早已将其作为一种美味的食(药)用蕈菌供日常食用。
2.3实验室培养海绵胶煤炱菌子实体中金属元素分析结果
海绵胶煤炱菌中矿物元素种类齐全,有丰富的维持人体生理机能的大量和微量矿物质元素。其中大量元素K、Na、Ca、Mg分别为3 471.06 mg/100g、90.417 mg/100g、379.59 mg/100g、152.338 mg/100g;B、Fe、Zn、Mn、Cu、Cr、Se等微量元素含量分别为18.77 mg/100g、10.091 mg/100g、2.419 mg/100g、1.003 mg/100g、0.0704 mg/100g、0.636 mg/100g和0.0248 mg/100g。其中Fe、Zn、Mn、Cu、Ca、Mg元素含量超过鸡蛋、白菜和苹果等常见食品和水果[12]。微量元素中Se有增强免疫力,抗衰老的功能,Cr可协助胰岛素发挥作用,防止动脉硬化,Mn可促进骨骼的生长发育。
实验室培养的海绵胶煤炱菌中Pb、Cd、As等重金属元素含量分别为0.014 mg/100g、0.0021 mg/100g和0.0073 mg/100g,均在国标要求范围之内[13],说明实验室培养该菌的重金属污染很低,安全可控。
2.4麦角甾醇含量
麦角甾醇为真菌类的特征甾醇,质量评价和控制的主要化学标志物,其本身又具有抗肿瘤[14]、抗菌[15-16]、抗炎[17]和抗氧化活性[18]作用。本文对4种样品中该化合物含量进行比较分析,结果见图1。
图1 麦角甾醇含量色谱图(1:标准品,2:样品2;3:样品4;4:样品1;5.样品3)Fig.1 Chromatogram of ergosterol content(1:standard,2: sample 2,3:sample 4,4:sample 1,5:sample 3)
图1显示,4种样品麦角甾醇含量差异不大,范围从1.23 mg·g-1~1.47 mg·g-1,样品1中含量最高。培养样品中杂峰较多,可能与培养基中添加营养物有关,但不影响测定。
本文从基本营养成分及常见标志活性化合物多方面对海绵胶煤炱菌4种样品进行了评价比较,并对实验室培养子实体的氨基酸组成、元素分析进行了评价。从分析结果可得出海绵胶煤炱菌基本营养成分和蛋白质含量高于常见食用菌,且粗纤维的含量又较低,是一种易于消化且有较高营养价值的食用真菌。氨基酸含量和种类也非常丰富,各项指标接近于FAO/WHO推荐的理想蛋白模式,鲜味氨基酸含量丰富,在元素组成方面也满足人体每天对大量和微量元素的需求。目前市售海绵胶煤炱菌基本均是野生,其产量不能满足需求。相比野生的海绵胶煤炱菌,实验室大量培养该菌既可降低价格,又可通过优化培养基组成,微调各种营养成分,提高营养指标,控制矿质元素含量特别是重金属含量。因此将该菌作为优质食材开发,并进行实验室培养工艺优化,以及后续工业生产具有较大的市场前景。
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云南禄劝县拟建野生菌主题公园
日前,云南熙熙集团有限公司与禄劝彝族苗族自治县签署野生菌主题公园综合开发项目的框架协议,预计总投资额为2.6亿元。依托禄劝团街镇优质生态环境,实施珍稀食用菌的促繁、加工、销售、开发,休闲观光等生态旅游开发。
按照项目规划,熙熙集团在注重生态保护和科学开发利用的前提下,稳步推广保育促繁、封山育菌、适时采集等措施,逐步建立健全返生态野生食用菌质量安全标准和生产加工规范,通过“公司+基地+合作社+农户”等全新多产业融合模式,实现多产扶贫,带动当地就业,促进农户创收增收。
中国食用菌商务网2016.11.05
Nutritional Evaluation and Comparative Analysis of Scorias spongiosa Fruiting Body from Different Sources
HUANG Yi,LUO Jing,YUAN Xiao-hong,HE Xin-sheng
(School of Life Science and Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang 621010,China)
Using four kinds of Scorias spongiosa(wild collection,laboratory culture and commodity circulation)as experiment materials,their basic nutrition constituents,amino acid composition and metal elements were analyzed and evaluated.The results showed that the energy and protein content of S.spongiosa were high and crude fiber content was low.This shows it is a kind of edible fungi which had high nutritional value and can be easy to digest.It is also rich in microelements,trace elements and amino acids,especially the flavor amino acid.The content of essential amino acids,the ratio of essential amino acids and nonessential amino acid are achieved the requirements of ideal protein defined by FAO/WHO.Meanwhile,the fruiting body cultured by laboratory can get higher nutrition value by optimizing culture conditions and control the heavy metal pollution at the same time.The experimental data show the S.spongiosa has a good economic and development value.
Scorias spongiosa;nutrition components;analysis and comparison
S646.9
A
1003-8310(2016)06-0046-05
10.13629/j.cnki.53-1054.2016.06.011
国家自然科学基金(21272189)。
黄毅(1979-),男,博士,讲师,主要从事真菌天然产物开发。E-mail:huangyi@swust.edu.cn
2016-09-23