硒含量对花菇中主要营养成分的影响

顾浩峰，刘 洋，韩皓宇，陈 芳

（1.安康学院 现代农业与生物科技学院，陕西 安康 725000；2.陕西科技大学 食品与生物工程学院，陕西 西安 710021）

1 前言

硒元素（selenium，Se）是人体必需的微量元素之一，是红细胞中谷胱甘肽过氧化物酶等的必要成分，具有抗氧化、抗癌症、防治心血管疾病等重要生理功能。但据报道，全球有40多个国家和地区不同程度缺硒，我国72%地域人群缺硒，所以补充硒元素是一个广泛存在的问题[1-2]。开发硒含量高的农副产品及功能食品是膳食补硒的重要策略。

花菇（Shiitake mushroom）是香菇的一种特殊形态，其营养价值丰富，是重要的药食两用食材。花菇还具有较强的硒元素富集能力[3]，富硒地区种植或者添加外源硒肥生产的富硒花菇已成为当地重要的经济作物。目前，在人群普遍缺硒的情况下，富硒花菇具有广阔的市场前景。

研究发现，硒元素的干预对植物性食品或动物性食品中营养成分、产品特性等具有重要影响。如穆婷婷等[4]报道了适量的外源硒有利于提升稻谷生理特性和产量、改善营养品质，也有利于富硒稻谷的生产；王彦花等[5]发现施肥富硒与生物化学富硒都能够提高油茶中硒元素含量，施肥富硒能提高油茶的品质，但生物化学富硒不利于油茶中功能成分的保持；Ekanayake等[6]研究发现适量的硒元素能够提高扁豆产量，并且提高其抗氧化活性；赵镭等[7]通过给灵芝添加不同的硒盐研究硒元素在食用菌中的作用，发现硒元素使灵芝中的蛋白质和氨基酸含量升高，但对于蛋白质和氨基酸结构的改变没有影响。

分析已有研究发现，关于硒元素对花菇中主要营养成分的影响研究少有报道。因此本文以不同富硒程度的花菇为原料，通过氢化物原子吸收荧光光谱法测定其中硒元素含量，并对其中蛋白质、氨基酸和多糖等主要营养成分进行测定，探究不同的硒含量对花菇中主要营养成分的影响，为富硒花菇产品开发提供理论支撑。

2 材料与方法

2.1 实验材料及试剂

富硒花菇（安康本地自产）；硒标准溶液（100mg/L）（国家标准物质研究中心生产）；盐酸、硝酸、硼氢化钾，均为优级纯（GR）；氢氧化钠、硫酸、硫酸铜、硫酸钾、过氧化氢、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、苯酚、无水乙醇，均为分析纯（AR）。

2.2 实验仪器

实验中所用仪器如表1所示。

表1 实验仪器

2.3 实验方法

2.3.1 样品预处理

取适量安康本地自产的富硒花菇，用去离子水反复冲洗，切片，于60℃烘干6h，冷却后用粉碎机粉碎成粉末，再将粉末过40目筛子，最后将富硒花菇粉末装入密封袋中，备用。

2.3.2 硒元素测定

2.3.2.1 标准曲线绘制

准确吸取1.00mL硒标准储备液，用10%（v/v）的盐酸溶液逐级稀释，得到10μg·L-1硒标准溶液，按 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0μg·L-1溶液梯度导入仪器，测定吸光值，并制作标准曲线。

2.3.2.2 样品消解

称取预处理过的花菇粉末0.2g于锥形瓶中，加入硝酸，冷消化过夜，再在电热板上加热消解，待消解完全。冷却后，转移至10mL容量瓶中，用水定容，混匀待测。具体操作依照国标GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》[8]所述方法进行。

2.3.2.3 原子荧光光度计工作条件

原子荧光光度计工作条件参照文献[9]和原子荧光光度计使用说明确定，详见表2。

2.3.2.4 样品中硒含量计算

花菇样品中硒含量的计算，依照国标GB 5009.93—2017《食品安全国家标准食品中硒的测定》[8]所述方法进行。

2.3.3 方法的检出限、精密度和回收率

方法的检出限、精密度和回收率的测定和计算，依照国标GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品中硒的测定》[8]以及参照文献[9-10]所述方法进行。

表2 原子荧光光度计工作条件

2.3.4 蛋白质含量测定

花菇样品中蛋白质含量的测定和计算，依照国标GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[11]所述方法进行。

2.3.5 氨基酸含量测定

花菇样品中氨基酸含量的测定和计算，依照国标GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》[12]以及参照文献[13]所述方法进行。

2.3.6 多糖含量测定

花菇样品中多糖含量的测定和计算，依照国标NY/T 1676—2008《食品安全国家标准 食用菌中粗多糖含量的测定》[14]所述方法进行。

2.3.7 灰分含量的测定

花菇样品中灰分含量的测定和计算，依照国标GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》[15]所述方法进行。

2.3.8 数据处理

采用SPSS13.0软件对实验数据进行处理和分析。

3 结果与分析

3.1 硒标准曲线、方法的检出限、精密度和回收率

3.1.1 硒标准曲线

以硒标准液浓度为横坐标、荧光强度为垂直坐标，建立硒标准曲线，如下页图1所示。

根据图1，可以知道，硒标准曲线方程为：Y=142.43X-2.4276，其中R2＝0.9994，这说明该标准曲线线性较高，可用于样品中硒含量测定。

图1 液硒标准曲线

3.1.2 方法的检出限、精密度和回收率

对实验中测定硒含量方法的检出限、精密度和回收率进行测定，结果见表3。

表3 方法的检出限、精密度和回收率

表3显示，测定硒含量方法的检出限为0.08 μ g/L、精密度为0.97%、回收率为98.0%～106.5%。数据表明方法的检出限较为精确、精密度和回收率也比较高。由此进一步说明该方法用来测定花菇样品中硒含量比较可靠。

3.2 花菇中硒含量测定

采用氢化物-原子荧光光谱法测定花菇样品中硒含量，取测定结果中的三组平行实验数据的平均值为花菇中硒含量的最终结果，得到4组花菇样品中硒含量数据，结果见表4。

表4 花菇样品中硒含量

由表4可以看出，花菇样品1、2、3、4中硒含量分别为(0.16±0.01)mg/kg、(0.31±0.02)mg/kg、(0.81±0.08)mg/kg和(1.48±0.05)mg/kg。由数据可知，花菇样品中硒含量梯度较为明显，硒含量具有明显差异（p＜0.05），且其含量近似呈倍数递增，这有利于后续考查硒含量对花菇主要营养成分的影响。

3.3 硒元素对花菇中蛋白质含量的影响

采用自动凯氏定氮仪法对花菇样品中蛋白质含量进行测定，得到4组花菇样品中蛋白质含量数据，结果见表5。

表5 花菇样品中蛋白质含量

由表5可知，花菇1、2、3、4中蛋白质含量分别为(20.16±1.35)%、(22.14±1.61)%、(24.78±1.00)%和(25.85±0.83)%。由数据可看出，随着花菇样品中硒含量逐渐提高，其中蛋白质含量呈现逐渐上升趋势。当花菇中硒含量较低时，花菇2和花菇1中蛋白质含量无显著差异（p＞0.05）；当花菇样品中硒含量进一步提高时，可见花菇3中蛋白质含量高于花菇1（p＜0.01）和花菇2（p＜0.01），花菇 4中蛋白含量极显著高于花菇1和花菇2（p＜0.01），但花菇3和花菇4中蛋白质含量无显著差异。这表明适量添加硒元素可能利于促进花菇中蛋白质合成。

3.4 硒元素对花菇氨基酸含量的影响

采用氨基酸自动分析仪法对花菇样品中氨基酸含量进行测定，得到4组花菇样品中氨基酸含量数据，结果见下页表6。

由表6可知，花菇1、2、3、4，所含氨基酸总量分别为212.19g/kg、225.74g/kg、233.87g/kg和241.53g/kg；所含必需氨基酸总量分别为92.38g/kg、92.40g/kg、92.56g/kg和99.32g/kg；所含非必需氨基酸总量分别为119.81g/kg、133.34g/kg、141.31 g/kg和142.21g/kg。花菇含有17种氨基酸，不含色氨酸。花菇中的硒含量对其氨基酸含量有一定影响。总体来看，随着花菇硒含量提高，天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸和精氨酸等大部分氨基酸含量也相应提高，氨基酸总量增加。而蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成，因此适当增加硒元素能够促进植物蛋白合成。另外，在含硫氨基酸方面，胱氨酸和蛋氨酸的含量随着花菇硒含量的增加逐渐降低，特别是胱氨酸，在硒含量较高的两组花菇样品中未检测到该氨基酸。从硒元素在植物体内的代谢来看，由于硒元素与硫元素同属于ⅥA元素，化学性质相似，当硒元素进入植物体内，会与氨基酸结合，同时取代含硫氨基酸中的硫元素，形成氨基酸硒化物，如硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸或者半胱氨酸，所以当植物中硒元素含量提高时，含硫氨基酸含量相应地降低。

表6 花菇样品中氨基酸含量（g/kg）

3.5 花菇中多糖含量

3.5.1 葡萄糖标准曲线

以葡萄糖标准液浓度为横坐标、吸光值为垂直坐标，绘制葡萄糖标准曲线，如图2所示。

图2 葡萄糖标准曲线

由图2可以知道，葡萄糖标准曲线方程为：Y=0.7981X+0.0094，其中R2＝0.9977，该标准曲线线性较高，表明测定的样品中多糖含量的实验数据较为准确。

3.5.2 硒元素对花菇中多糖含量的影响

采用比色测定法对花菇样品多糖含量进行测定，得到4组花菇样品中多糖含量数据，结果见表7。

表7 花菇样品中多糖含量

由表7可知，花菇1、2、3、4中多糖含量分别为(4.66±0.35)%、(3.66±0.09)%、(3.69±0.90)%和(4.62±0.17)%。花菇1、4中粗多糖含量相对较高，花菇2、3中粗多糖含量相对较低。随着硒含量增加，花菇样品中粗多糖含量呈现先下降后升高趋势，但无显著差异（p＞0.05），表明硒含量对花菇中多糖含量无显著影响。

3.6 硒元素对花菇中灰分含量的影响

采用高温灼烧法对花菇样品中灰分含量进行测定，得到4组花菇样品中灰分含量数据，结果见表8。

表8 花菇样品中灰分含量

由表8可知，花菇1、2、3、4中灰分含量分别 为 (3.45 ±0.50)g/100g、 (4.11 ±0.77)g/100g、(4.97±0.19)g/100g和(5.00±0.23)g/100g，实验数据表明，不同的硒含量对花菇中灰分含量有一定的影响，随着硒含量增加，花菇样品灰分含量呈现一定的上述趋势。硒含量较低时，花菇1和花菇2中灰分含量无显著差异（p＞0.05）；硒含量增加时，花菇2、花菇3和花菇4中灰分含量也无显著差异（p＞0.05），花菇1中灰分含量较花菇3、花菇4中灰分含量有显著差异（p＜0.05）。表明适量的硒元素干预可以提高花菇灰分含量。

4 结论

以不同富硒程度的花菇为原料，通过氢化物原子荧光光谱法测定其硒含量，并对其蛋白质、氨基酸和多糖等主要营养成分进行含量测定，探究硒含量对花菇中主要营养成分的影响，获得如下结论：适量的硒元素干预能够促进花菇中蛋白质合成，显著提高蛋白质含量，提高大部分氨基酸含量，同时硒元素的介入也会降低含硫氨基酸（胱氨酸和甲硫氨酸）含量；适量的硒元素干预对花菇中灰分含量也具有促进效应；花菇中多糖含量与硒元素干预无明显关联。