曹 丽,蒋青玲,王 三,田晓静,高丹丹,陈士恩
(西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州 730030)
香菇功效及甲醛残留检测研究进展
曹 丽,蒋青玲,王 三,*田晓静,高丹丹,陈士恩
(西北民族大学生命科学与工程学院,甘肃兰州 730030)
作为世界第二大食用菌,香菇富含多种营养素,味道鲜美、营养丰富。但是,由于自身生长代谢的需要和后期人为添加的因素,使得香菇中含有一定量的甲醛,超额的甲醛含量残留对香菇的食用安全会产生一定的影响。综述香菇中的营养成分及其效用,并重点阐述了香菇中甲醛含量检测的进展情况,为今后香菇质检提供相关参考。
香菇;营养价值;甲醛;检测方法
香菇为光茸菌科(Omphalotaceae)香菇属(Lentinus),是侧耳科植物香蕈的子实体。素有菇中皇后、山珍之王的美称,广泛分布于我国东南(福建、浙江)、华中(湖北、河南)、东北(辽宁、吉林) 和西南(四川、重庆、云南)等地区。香菇是一种药食两用的真菌,所含蛋白质可为人体提供多种必需氨基酸;香菇多糖(Lentinan,LNT) 具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等功效[1],深受消费者喜爱。但是在香菇的种植过程中,由于其自身代谢,致使香菇中含有微量甲醛;在其生产加工过程中,不当的加工方法和违规添加致使香菇存在甲醛残留超标的潜在问题,对香菇的食用价值和消费者的身体健康带来影响。
目前,为强化市场监管,国内外已有较多研究利用分光光度法、高效液相色谱法、电子鼻等技术监控香菇甲醛残留的问题。针对香菇中甲醛残留的现状,重点阐述香菇中甲醛含量的监控方法,为市场上有效监督香菇品质提供理论依据。
1.1 香菇的营养价值
香菇属于高蛋白、低脂肪、低热量的药食同源型的真菌,富含多种营养物质。
每100 g干/鲜香菇营养成分含量见表1[2]。
表1 每100 g干/鲜香菇营养成分含量
由表1可知,香菇中含有丰富的膳食纤维、B族维生素和香菇多糖,以及VE,VC,VD原(麦角固醇);除Ca,Fe,Na外,还有丰富的P,Zn,K,Se等矿物质和微量物质,其中Zn的含量是大豆的3倍,日本称香菇为“植物食品的顶峰”[3];含有16种氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸,含量达2.143%,占氨基酸总量的38.568%[4];脂肪含量极少,且多为不饱和脂肪酸。
1.2 香菇的药用价值
香菇含有丰富的多糖(约含15%)、香菇嘌呤和双链核糖核酸等活性成分,具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化作用、降血糖、降血脂及其他一些功效作用。
1.2.1 抗肿瘤
自1969年日本学者Chihara G[5]首次从香菇中提取到多糖,随后大量学者不断研究又发现香菇多糖对于乳腺癌、肝癌等肿瘤的治疗有着很好的疗效。华红霞等人[6]用香菇多糖治疗老年乳腺癌,发现香菇多糖可以有效提高老年化疗病人CD4+细胞的生物活性,改善病人体内IL-2,IL-6水平,调节人体免疫功能,减弱病人的免疫抑制功能。李源[7]发现“香菇多糖+TACE”治疗原发性肝癌效果优于单纯TACE治疗。现代医学研究表明,香菇多糖抗肿瘤、癌症的药用机理是刺激免疫细胞增殖、分化,增强免疫细胞的毒性和吞噬能力,提高人体的免疫力;刺激免疫细胞释放细胞信使(如细胞因子),提高免疫系统抵抗能力;增加人体内癌细胞中的免疫应答,激活癌细胞特有反应,从而抵抗癌症。
1.2.2 抗病毒
香菇多糖可通过刺激人体免疫系统抑制细菌病毒的增殖。侯爱萍等人[8]发现香菇多糖对抑制细菌作用具有普遍适用性,且革兰氏阴性菌对香菇多糖更为敏感。张福明等人[9]发现香菇多糖对流感病毒有一定的抑制作用,且对病毒感染细胞的保护率高达95.6%,对流感病毒有很强的防治作用;该课题组还发现香菇多糖对单纯疱疹病毒感染细胞的保护率最高可以达到89.4%,对单纯疱疹病毒有明显的抑制作用[10]。此外,香菇中还含有干扰素的诱导剂,可以诱导体内产生干扰素,干扰病毒合成,使人体产生免疫作用,对病毒引起的疾病有一定的防治作用。
1.2.3 抗氧化作用
香菇多糖的抗氧化作用略低于VC。胡雯[11]发现香菇胞外多糖质量浓度为0.30 mg/mL时,对DPPH·的清除率达到67.42%,对羟自由基的清除率达到75.49%;当质量浓度低于0.25 mg/mL时,对羟自由基的清除作用可达到最大,为68.12%。冯玉兰等人[12]发现香菇粗多糖在100 mg/kg的添加量下可以明显的降低食用油脂的POV值,可为抗衰老、抗癌症的保健性食品提供辅料或功能因子。
1.2.4 降血糖、降血脂作用
香菇多糖可通过调节糖代谢,促进肝糖原合成,减少肝糖原分解引起的血糖过高。柳冬月[13]对糖尿病小鼠降血糖的研究显示,香菇能通过降低血糖含量、改善糖耐量、提高肝糖原含量、降低血清FFA,TC,TG含量,从而改善小鼠异常的糖、脂代谢。陈三妹等人[14]研究了香菇多糖对糖尿病大鼠心肌损伤影响规律,发现香菇多糖可能通过抗脂质过氧化作用和降低NO水平,对糖尿病心肌产生保护作用。
1.2.5 其他作用
除上述功效外,香菇在预防肝硬化降低胆固醇含量、抗疲劳、提高SOD活性和降低脂褐素含量,以及治疗贫血、降低血压、提高人体免疫力等方面有一定效果[15];此外还有保湿、养颜、美容的作用[16]。近年来,香菇的药用价值得到了广泛研究,香菇多糖制剂广泛用于临床治疗癌症、肝癌和糖尿病,并取得较好的疗效。
甲醛已被国际癌症研究所(IARC) 确定为致癌物质,是公认的变态反应源,潜在的强致突变物之一,其残留对人体的危害极大,主要表现在对人体的皮肤和呼吸道的强烈刺激作用,并具有致癌和促癌作用[17-18]。我国已明令禁止将甲醛作为食品添加剂加入食品中。
近年来时有香菇中甲醛含量超标的报道,导致了消费者对香菇安全性产生怀疑。香菇中甲醛的来源主要是其代谢产生的内源性甲醛,是香菇子实体生长过程中在酶的作用下由香菇菌酸构成甘露醇和月桂香,在香菇产生芳香的生化条件下形成的[19]。另一来源是某些不法商贩为了改变香菇色泽、延长其货架期,以甲醛熏蒸香菇来牟取暴利。
香菇中甲醛残留使消费者对香菇的安全性产生质疑,也对我国香菇的进出口贸易产生了影响。因此,香菇中甲醛的监控对我国香菇的安全质量问题具有重要意义。目前,香菇中甲醛的检测方法主要有分光光度法、高效液相色谱法、电子鼻技术和传感器技术等。
3.1 乙酰丙酮分光光度法
利用甲醛在过量铵盐条件下,可与乙酰丙酮反应黄色化合物的显色反应,通过检测吸光度变化,反映香菇中甲醛的含量。王东芬等人[20]用乙酰丙酮分光光度法测得香菇中甲醛含量的线性范围为1~8 μg/mL,回归方程为Y=0.01X-0.019 9,R2=0.998 5,回收率87.8%~101.2%,相对标准偏差<5%。此方法具有操作简便、准确度高、精密度好、线性关系等优点,但蒸馏操作耗时较长、处理量小等使得不能大规模处理样品。
3.2 高效液相色谱法
利用甲醛与2,4-二硝基苯肼(DNPH) 发生衍生反应生成2,4-二硝基苯腙,以高效液相色谱法(HPLC) 测定香菇中甲醛残留量[21]。吕春华等人[22]用衍生液提取-高效液相色谱法测定香菇中游离甲醛含量时发现以2,4-二硝基苯肼乙腈溶液-硝基苯肼磷酸盐缓冲液(体积比为1∶1)为提取溶液,提取香菇中游离的甲醛。彭锦峰等人[23]将香菇用水提取,提取液用2,4-二硝基苯肼(DNPH)衍生后,用高效液相色谱法测定甲醛含量,发现甲醛标准溶液的峰面积与样品浓度的在10.7~856 μg/L范围内呈良好的线性关系,R2=0.999 8,加标回收率为72%~93%,相对偏差为1%~8%。与乙酰丙酮分光光度法相比,HPLC法耗时少、操作简便、精密度和灵敏度都较佳[24]。
3.3 电子鼻技术和传感器技术
电子鼻技术和传感器技术是利用传感器对样品气味的响应信号,并以电信号的形成呈现,结合模式识别方法,实现对不同品质香菇的判别,并可用于快速检测不同甲醛含量的香菇[25]。庞林江等人[26]采用电子鼻检测香菇中的甲醛含量,发现电子鼻可以用来识别2种不同甲醛含量的香菇;以市售甲醛测定仪测定香菇中甲醛含量的方法与乙酰丙酮分光光度法检测甲醛的方法进行比较,发现乙酰丙酮法费时费力,检测过程过于繁琐,而甲醛测定仪可以实现香菇中甲醛含量的快速检测,实时在线检测和连续性检测。
3.4 催化动力学光度法
通过催化甲醛与其他物质反应速率,测定甲醛含量的催化动力学光度法具有成本低廉、操作简便快速和灵敏度高等特点。柏林洋等人[27]利用甲醛在稀硫酸介质中对溴酸钾氧化苯胺蓝的褪色反应中有显著的催化作用,并建立了一套快速检测痕量甲醛的新方法(催化动力学光度法),在0.05~0.60 mg/L,其线性度较佳,R2=0.997 8,加标回收率为97.4%~103.9%。陈浩[28]通过研究甲醛催化溴酸钾氧化染料褪色反应的3种催化体系,伊红体系灵敏度较其他2种体系居中,重现性和选择性都较好;溴甲酚绿体系重现性在3个体系中最好,体系稳定性好,但是检测范围和检出限与另外2个体系相比较差;孔雀石绿体系灵敏度最好,但是稳定性差,对检测者操作有很高的要求性。这3种检测体系都具有较好的抗干扰能力,用于检测食品中痕量甲醛的含量都可以取得较为满意的结果。
香菇是我国农业的重要经济支柱之一,其味道鲜美、芳香怡人,具有极高的营养价值和药用价值,对人体大有裨益,深受消费者的青睐。香菇中的有效成分(如香菇多糖)在未来有望作为一类高效低毒的抗肿瘤、癌症等药物出现,可以极大地提高肿瘤、癌症的治愈率。但香菇中检测出甲醛超标问题,这对于我国的香菇产业经济来说无疑是一个莫大的打击。目前,国内外对于香菇中的甲醛检测方法主要有分光光度法、高效液相色谱法、电子鼻和传感器检测法和催化动力学光度法,以上检测方法各有其优缺点。在未来,香菇中甲醛的检测将更倾向于高效安全的检测方法,以最大限度地保证香菇的安全性。
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Research Progresses on the Nutrition Value of Letinous edodes and Detection of Formaldehyde Residue
CAO Li,JIANG Qingling,WANG San,*TIAN Xiaojing,GAO Dandan,CHEN Shien
(College of Life Science and Engineering,Northwest Minzu University,Lanzhou,Gansu 730030,China)
As the second largest edible mushroom in the word,Letinous edodes is rich in many nutrients,and pharmacological value.However,due to the metabolism in the growth process and processing methods,there are formaldehyde residue in Letinous edodes,threatening human health.The nutrition components and its effects of letinous edodes were reviewed,and the detection of formaldehyde residue in letinous edodes were mainly presented,providing reference for the quality control of letinous edodes in the future.
Letinous edodes;nutritional value;formaldehyde residue;detection methods
O657.32
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2017.12.017
1671-9646(2017) 12a-0062-03
2017-08-14
西北民族大学中央高校基本科研业务费资金资助项目(Y17036);西北民族大学引进人才项目(XBMUYJRC201408);科技部援助项目(KY201501005);甘肃省科技计划资助(1504WKCA094)。
曹 丽(1997— ),女,在读本科,研究方向为食品科学与工程。
*通讯作者:田晓静(1982— ),女,博士,副教授,研究方向为食品、农产品安全与检测分析。