富硒秀珍菇的培育及其营养品质评价

徐联鹏，吴 萍，陆晨晖，张继绪，陈 娟，吴雨龙

(1. 南京晓庄学院 食品科学学院，江苏 南京 211171；2. 江苏省高校“特殊生物质废弃物资源化利用”重点建设实验室，江苏 南京 211171)

硒是人类和动物必需的微量营养素,是硒酶和硒蛋白的活性中心，在生物体的能量代谢和基因表达中起着重要作用[1].因此，它具有多种生物活性功能，如抗氧化、提高免疫力、抗肿瘤等[2-6].正常情况下，人体生理硒摄入量以40～200 μg/d为宜，最大耐受量为400 μg/d，过低或过高都会引起机体异常.缺硒会引发克山病和大骨节病等，而摄入过量硒则会引起关节疼、脱发、腹泻等症状[7,8].然而，据统计，全球约5～10亿人口面临硒摄入不足问题，我国约72%的地区处于低硒状态[9].研究表明，有机硒比无机硒更容易被机体吸收利用，而通过生物转化将无机硒转化为有机硒的富硒作物由于生物利用度和安全性高，被认为是许多缺硒地区补硒的最佳选择[10].

食用菌除自身含有丰富的蛋白质和多种营养元素，还具有较强的将环境中的无机硒转化为安全高效有机硒的能力[11-14].与富硒研究较为成熟的粮食作物相比，食用菌具有不与粮争地，不与地争肥，不与农争时，富硒效率高，富硒样式多，生长周期短，价格成本低等优势[15].何炎炘等[16]培养富硒金针菇时发现，富硒能够提高菌丝体中多糖、蛋白等营养素的含量.魏云辉等[17]在培育富硒猴头菌时发现，培养料中硒添加量在20 mg/kg时，菌丝体生长速率提高，产量增加，采收期缩短，子实体大而白.梁英等[18]研究发现，在香菇培养料中添加硒的浓度低于80 mg/kg时，出菇时间提前，菌丝生长速度快，发菌时间短，子实体产量增加，子实体硒含量比空白对照组香菇高300多倍，当硒添加量高于80 mg/kg时，结果相反.秀珍菇作为一种营养丰富、清甜爽口、价格低廉、市场广阔，深受广大消费者喜爱的一种食用菌[19]，若作为富硒载体投放缺硒地区，不乏为一种较好的补硒方式.本研究在秀珍菇常规培养方案的基础上，向栽培原料中添加不同浓度的无机亚硒酸钠溶液，以探究对秀珍菇菌丝生长速度、子实体硒含量、子实体产量及品质的影响，为进一步开发培育富硒秀珍菇提供可靠的技术支持.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

秀珍菇菌种、麸皮、棉籽壳，由南京晓庄学院食品科学学院菌物研究所提供.

亚硒酸钠，广州市长华化工有限公司；Se标准液(1000 mg/L)，购买于上海赫澎生物科技有限公司；葡萄糖、琼脂、铁氰化钾、高氯酸、硝酸、盐酸，国药集团化学试剂有限公司.

SPX-100B-Z型生化培养箱、GZX-9070 MBE数显鼓风干燥箱，上海博迅实业有限公司医疗设备厂；DFY-200C摇摆式高速粉碎机，温岭市林大机械有限公司；Milestone微波消解仪意大利Milestone公司；7900电感耦合等离子体质谱仪，安捷伦科技有限公司；NAI-DTY凯氏定氮仪，上海那艾精密仪器有限公司；L8900氨基酸分析仪，日立有限公司.

1.2 试验方法

1.2.1 秀珍菇菌种活化

取200 g削皮土豆，切块放入锅中，加入1000 mL水熬煮至沸腾，维持20～30 min，随后用两层纱布趁热过滤，弃去滤渣，再将滤液补充至1000 mL，将滤液倒回锅中，加入20 g葡萄糖并搅拌，再称取15 g琼脂粉加入，加热并不停搅拌，防止糊底，充分溶解后，补充水分至1000 mL，将液体趁热分装于锥形瓶中，于121 ℃条件下，灭菌20 min.在超净工作台中，将灭菌后的培养基倒入平板中，待培养基凝固后，将秀珍菇菌种接入新鲜的培养基平板中活化，放置在25 ℃恒温箱中培养7 d(培养1 d后将平板倒置)，待菌丝长满平板，活化完成.

1.2.2 秀珍菇培养配方

试验在参考闫鸿媛[20]方法的基础上，稍作修改，设置了空白组、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共6个配方.将棉籽壳、麸皮、石灰、石膏按照比例(82∶15∶2∶1)加入搅拌机，加适量的水使含水量控制在60%～65%，拌匀，随后均分成六份，除空白组，Ⅰ～Ⅴ分别加入15、25、35、45、55 mg/kg溶解后的亚硒酸钠溶液，每个配方10袋，每袋培养料600 g.

1.2.3 秀珍菇出菇管理

将活化后的菌种接入灭菌后的菌袋置于25 ℃恒温培养箱中培养，随后观察菌丝萌发情况，记录观测菌丝长势以及用游标卡尺测量菌丝的生长速度.将发菌完成的菌袋放置于出菇房中出菇，每天喷三次水，每次喷10 min，保持出菇房湿度≥75%，出菇完成后，进行采摘并记录数据.

1.2.4 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定富硒秀珍菇有机硒含量

1.2.4.1 样品的前处理

将前期采摘的富硒秀珍菇50 ℃烘干，粉碎，过60目筛.准确称取富硒秀珍菇粉末0.300 g，将样品置于10 mL玻璃比色管中，用2%的硝酸定容，超声处理20 min.取出样品，冷却、过滤，加热蒸发掉大部分溶剂后，分别倒入聚四氯乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3-HClO4(V1∶V2=9∶1)，放入微波消解仪中消解：保持时间15 min，功率1300 W，消解罐8个，温度由120 ℃上升到180 ℃.将冷却后的样品取出，将消解液倒入锥形瓶中，放于电热板上加热，直至液体几乎蒸发殆尽.随后，再向锥形瓶中加入5 mL HCl(6 mol/L)，继续用电热板加热，直至试样变为无色清澈.待消解液冷却后，倒入10 mL容量瓶中，加入2.5 mL 100 g/L的铁氰化钾溶液，接着用蒸馏水定容至10 mL，混合均匀，等待检测.同法制备空白组.

1.2.4.2 硒含量测定

按表1设置电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS)的主要工作参数，待仪器的各项指数稳定时，测定样品溶液中的硒含量.

表1 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)主要工作参数

1.2.4.3 硒标准溶液的配制

用6 mol/L的盐酸将1 mL硒的标准溶液(1000 mg/L)稀释为10 mg/L，分别取0 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL和2 mL置于100 mL的容量瓶，加入10 mL铁氰化钾溶液(100 g/L)，定容，混匀.硒标准溶液的浓度依次为：0、0.5、1、2、20 g/L.按1.2.4.2的方法测定硒标准溶液中硒的含量，得标准曲线：y=84.29x+66.72，R2=0.998.

1.2.5 秀珍菇营养成分含量的测定

根据Dong等[21]的研究方法对秀珍菇样品中的营养物质含量进行测定.用纯净水(1∶30，g/ mL)在40 ℃(每次3 h)中提取10 g秀珍菇子实体干样品中的多糖，用Sevag试剂(1-丁醇:氯仿，1∶4)进行脱蛋白.随后，采用苯酚-硫酸法测定粗多糖浓度.采用凯氏定氮法测定10 g秀珍菇子实体干样品中总蛋白浓度，氮含量乘以4.38.采用索氏提取法测定5 g秀珍菇子实体干样品中脂肪含量.秀珍菇子实体干样品各20 mg分别用15 mL盐酸(6 mol/L)水解后，用氨基酸分析仪测定水解液中氨基酸含量

1.2.6 统计学分析

2 结果与分析

2.1 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇菌丝生长的影响

由表2可知，随着培养基中亚硒酸钠添加量的增加，秀珍菇菌丝体的萌发天数，先减少后增加，其中Ⅲ组(亚硒酸钠添加量为35 mg/kg时)的菌丝体萌发最快，仅需2 d；空白组的菌丝体萌发需要5 d，Ⅴ组的菌丝体萌发最慢，需要6 d.这表明，亚硒酸钠的添加量对秀珍菇菌丝体的萌发有一定影响，在一定浓度范围内能促进菌丝体萌发，但当添加量过高时，则会抑制菌丝体的萌发.此外，Ⅲ组菌丝满袋天数最短28 d.在菌丝生长速度方面，Ⅰ组～Ⅳ组的生长速度均比空白组快，而Ⅴ组的生长速度比空白组慢，其中Ⅲ组菌丝生长速度最快，为0.497 cm/d.Ⅲ组菌丝的长势也是最好，菌丝洁白.由此可见，在亚硒酸钠添加量为35 mg/kg时，秀珍菇菌丝生长最佳.可能的原因是，低浓度的亚硒酸钠溶液能够促进秀珍菇菌丝的生长，而当亚硒酸钠溶液添加量超过一定浓度时，由于硒暴露产生活性氧(ROS)、脂质过氧化和硫代谢下降从而抑制菌丝的生长[22].

表2 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇菌丝生长的影响

2.2 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇产量的影响

硒是大多数机体正常生理活动过程中必需的一种微量元素，而不同浓度、不同形态的外源硒对食用菌生长具有一定影响[23].Niedzielski等[24]研究发现，用0.4 mmol/L的亚硒酸钠处理柱状田头菇，促进子实体生长；当处理浓度高于0.4 mmol/L时，子实体变小；当处理浓度高于0.6 mmol/L时，则不能形成子实体.Hu等[25]研究富硒金针菇培育时发现，用低于30 mg/kg亚硒酸钠处理金针菇时，促进子实体的生长；当处理浓度在40～200 mg/kg时，明显抑制子实体的生长；当处理浓度超过200 mg/kg时，则不能形成子实体.本研究发现，随着培养基中亚硒酸钠添加量的增加，秀珍菇的总产量(按前三潮计算)及平均每潮产量是先增加后降低(图1)，其中Ⅲ组(亚硒酸钠添加量为35 mg/kg时)秀珍菇的总产量最高，且平均每潮产量也为最高，与空白组相比差异显著(P<0.05).结果表明，适宜浓度的硒对秀珍菇的生长具有促进作用，当硒浓度超过一定值后则对秀珍菇具有毒害作用，从而抑制其生长.

图1 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇产量的影响注：与空白组相比，*表示差异显著P<0.05.

图2 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇子实体硒含量的影响注：与空白组相比，*表示差异显著P<0.05；**表示差异极显著P<0.01.

2.3 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇中有机硒含量的影响

食用菌细胞壁上硫基、氨基等离子基团的存在使其对硒元素具有高效的富集能力.食用菌通过菌丝细胞内物质代谢的转化，吸收外源无机硒，使之与机体中的蛋白质、多糖等大分子活性物质结合，转化成硒蛋白和硒多糖等有机硒的形式[15].在培养基中添加适宜浓度的无机硒酸盐，利用食用菌的吸收转化作用，将外源无机硒转化为有机硒，从而得到富硒食用菌[20].本研究发现，随着培养基中亚硒酸钠添加量的增加，秀珍菇子实体中有机硒的含量不断增高，其中Ⅴ组(亚硒酸钠添加量为55 mg/kg时)的秀珍菇子实体有机硒含量最高；与空白组相比，Ⅰ组～Ⅴ组秀珍菇子实体有机硒含量差异显著(P<0.05，P<0.01)，见图2.结果表明，在培养料中添加一定外源无机硒的范围内，随着硒浓度的增加，秀珍菇子实体中有机硒含量也随之增加.

2.4 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇中其他营养物质含量的影响

在栽培料中添加适宜浓度的硒，不仅能够增加食用菌中硒的含量，而且能够一定程度上提高食用菌的品质.Turlo等[26]研究发现富硒香菇子实体多糖含量明显高于空白组.Kaur等[27]研究表明富硒梭柄松苞菇子实体中蛋白质的含量显著高于空白组.Zhen等[28]经亚硒酸钠处理后的皱环球盖菇菌丝总氨基酸含量比空白组增加了近13.5%.根据研究[29]，硒处理后食用菌营养物质含量的变化可能与以下因素有关：(1)样品的耐受性和解毒能力；(2)硒的含量、形态和添加方法；(3)培养条件(培养基、营养、时间、温度等)；(4)使用的检测方法.本研究中，随着培养基中亚硒酸钠添加量的增加，秀珍菇子实体中多糖、蛋白质和总氨基酸的含量显著增加，表明多糖、蛋白质和总氨基酸合成的增加可能有助于储存额外的有机硒和减轻亚硒酸盐引起的毒性作用；而脂肪含量未发生变化，表明亚硒酸钠处理对脂肪成分没有影响(表3).因此，富硒可以提高秀珍菇的营养价值.

表3 不同浓度亚硒酸钠对秀珍菇中营养物质含量的影响 单位：g/100g

3 结论

秀珍菇子实体能够高效的将培养基中的无机硒(亚硒酸钠)转化为有机硒.在一定硒添加范围内，当亚硒酸钠添加量为35 mg/kg时，秀珍菇菌丝生长速度最快(0.497 cm/d)，菌丝满袋天数最短(28 d)，子实体产量最高(平均127.5 g/潮)；当亚硒酸钠添加量为55 mg/kg时，秀珍菇子实体中硒含量最高(2.812 μg/g)；随着亚硒酸钠添加量的增加，秀珍菇子实体中多糖、蛋白质和总氨基酸的含量显著增加，而脂肪含量不变.因此，富硒秀珍菇可以作为人类和牲畜的膳食硒补充来源，也可以作为一种功能性食品.