金針菇菌蓋與菌柄的營養(yǎng)評價

向 瑩，陳 健，*，金 鑫

(1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640;2.無限極中國有限公司，廣東廣州510620)

金針菇菌蓋與菌柄的營養(yǎng)評價

向 瑩1，陳 健1，*，金 鑫2

(1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640;2.無限極中國有限公司，廣東廣州510620)

對金針菇子實(shí)體和菌柄的營養(yǎng)成分即蛋白質(zhì)、脂肪、水、多糖、粗纖維、灰分、干物質(zhì)、總糖和氨基酸進(jìn)行分析和評價，結(jié)果表明，金針菇含有豐富的營養(yǎng)成分，具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)，這對金針菇的進(jìn)一步開發(fā)利用提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

金針菇，子實(shí)體，菌柄，成分

金針菇，又名冬菇、樸菇，屬擔(dān)子菌綱、傘菌目。金錢菌屬，是一種菌體細(xì)長叢生簇狀的食用菌，因其干品形似金針菜，故而得名。金針菇菌蓋滑嫩，呈球形或扁半球形，直徑1.5～7.0cm，色白至黃褐;菌柄細(xì)長脆嫩，長可達(dá)3.5～15.0cm，直徑可達(dá)0.3～1.5cm。又因?yàn)榻疳樄骄哂泄较闱逖?、華潤嫩脆、口味鮮美，是世界上著名的食藥兩用菌和觀賞菌［1－4］。金針菇的營養(yǎng)價值很高，據(jù)分析其含有的人體必需氨基酸高于蘑菇，尤其是賴氨酸的含量比蘑菇高出2倍以上，因其富含的賴氨酸是促進(jìn)兒童生長發(fā)育的必需氨基酸，能夠增強(qiáng)記憶，提高智力，故又名“益智菇”，此外還能防治肝炎、胃潰瘍等疾病。本文主要對金針菇子實(shí)體和菌柄的營養(yǎng)成分、多糖分子量和單糖組成進(jìn)行分析，對金針菇多糖結(jié)構(gòu)分析和開發(fā)金針菇食品提供一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金針菇子實(shí)體、金針菇菌柄 由無限極(中國)有限公司提供，產(chǎn)地是四川;98%硫酸、硫酸鉀、硫酸銅、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氯化鈉、石油醚、硼酸、正丁醇、氯仿、苯酚、蒽酮、無水碳酸鈉、鹽酸羥胺、吡啶、乙酸酐，四氟乙酸、無水乙醇等 均為國產(chǎn)分析純。

BT－100恒流泵 上海瀘西分析儀器廠;DHG－97076A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;SHZ－D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵 鞏義市英峪予華儀器廠;KDC－40低速離心機(jī) 科大創(chuàng)新股份有限公司;TC－15套式恒溫器 海寧市新華醫(yī)療器械廠;KDN－16C消化爐 上海精隆科學(xué)儀器有限公司;KDN－F自動定氮儀 上海纖檢儀器有限公司; 721分光光度計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;78－1磁力加熱攪拌器 金壇市富華儀器有限公司;高效液相色譜儀 美國Waters公司;6890N氣相色譜儀

安捷倫公司;HH－4恒溫水浴鍋 江蘇金壇市宏華儀器廠;BSZ－100自動部分收集器、FA1104N電子分析天平 上海精科實(shí)業(yè)有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 水分測定 GB5009.3－2010。

1.2.2 灰分測定 GB/T12532－2008。

1.2.3 蛋白質(zhì)測定 GB/T15673－2009。

1.2.4 氨基酸測定［5］稱取金針菇粉末0.01g于水解玻璃試管中，加入6mol/L HCl及十氫萘一滴。抽真空15min后封管，于110℃下水解16～18h。水解完成后定容至50mL。經(jīng)0.45μm微孔膜濾過，備用。

色譜條件:色譜柱為PICO.TAG氨基酸分析柱，柱溫38℃，檢測波長254nm，流動相A為0.05mol/L乙酸鈉緩沖溶液(pH 6.5，含10mL/L N，N－二甲基甲酰胺)，流動相B為乙腈－水(體積比1∶1)溶液。

1.2.5 粗脂肪測定 GB/T15674－2009。

1.2.6 粗纖維測定 GB/T5009.10－2003。

1.2.7 總糖測定 蒽酮－硫酸法［6－7］。

1.2.8 干物質(zhì)含量測定 GB/T8303－2002。

1.2.9 分子量測定［8－9］。

1.2.9.1 金針菇多糖的提取 金針菇粉碎后，按1∶20加入蒸餾水于80℃下浸提3h，于4000r/min離心10min，取上清液;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮后按1∶1加入加入D314FD樹脂于50℃水浴中脫色3h。過濾后，室溫下按照1∶4的比例添加70%乙醇，過夜沉淀，4000r/min離心15min，沉淀烘干。再采用Sevag法除蛋白，冷凍干燥，稱重，得金針菇多糖。

1.2.9.2 金針菇多糖的純化 層析柱(10mm× 500mm)，介質(zhì)為DEAE Sepharose Fast Flow離子交換纖維素，用蒸餾水平衡。金針菇多糖上樣量100mg，上樣體積10mL，流速1.5mL/min，用0.5mol/LNaCl洗脫。采用分部收集，收集液采用改進(jìn)的苯酚－硫酸定糖法［10］測定多糖含量，按測量范圍合并多糖洗脫液，透析后凍干。

1.2.9.3 金針菇多糖的分子量測定 采用凝膠滲透色譜法(GPC)，流動相為0.02mol/L KH2PO4溶液，pH為 6.0;流速為 0.6mL/min，柱溫 35℃，進(jìn)樣量3mg。

1.2.10 單糖組成［11－14］

1.2.1 0.1 標(biāo)準(zhǔn)單糖的衍生化 稱取固體標(biāo)準(zhǔn)單糖各10mg放入1.5mL離心管中，分別加入10mg鹽酸羥胺、0.5mL吡啶，放入90℃水浴中加熱反應(yīng)30min，間歇振蕩。取出后冷卻至室溫，加入0.5mL乙酸酐，90℃下繼續(xù)反應(yīng)30min(乙?；?，反應(yīng)產(chǎn)物直接進(jìn)行氣相色譜分析。

1.2.1 0.2 樣品水解 稱取 1.2.9.2中凍干的樣品10mg，加入2mol/L三氟乙酸4mL，封管(充 N2封管)，在110℃下反應(yīng)6h，然后在70℃下用N2吹干，加入l0mg鹽酸羥胺和0.5mL吡啶，放入90℃水浴中加熱反應(yīng)30min并振蕩。取出后冷至室溫，加入0.5mL醋酸酐，在90℃下繼續(xù)反應(yīng)30min進(jìn)行乙?；?，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)濾膜過濾后直接進(jìn)行氣相色譜分析。

1.3 營養(yǎng)評價

1.3.1 氨基酸評分(Amino acid score，AAS) 1937年聯(lián)合國糧食組織和世界衛(wèi)生組織研究提出的符合成人需要的9種必需氨基酸FAO/WHO模式，在此基礎(chǔ)上提出了氨基酸評分的概念，即按照每克評價蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸的含量與FAO/WHO模式參考蛋白的該必需氨基酸模數(shù)(每克參考蛋白中該必需氨基酸的含量)的比。

根據(jù)Bano(1992)［15］的方法，氨基酸評分為實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸占FAO/WHO模式［16］中相應(yīng)氨基酸含量的百分比。可按式(1)計算:

式中:Ax:實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)某一必需氨基酸含量;As:評分模式氨基酸含量。

AAS值越接近100，與評分模式氨基酸組成越接近，蛋白質(zhì)價值就越高。

1.3.2 化學(xué)評分(Chemical score，CS) 化學(xué)評分是采用FAO［17］等推薦的方法，用來測定評價待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的相對含量(與其必需氨基酸總量之比)與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中相應(yīng)必需氨基酸相對含量的接近程度?？砂词?2)計算:

式中:Ax:待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的含量;Ae:待測蛋白質(zhì)中必需氨基酸的總含量;Ex:標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中相應(yīng)必需氨基酸的含量;Ee:標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中必需氨基酸的總含量。

Cs值越接近100，與標(biāo)準(zhǔn)蛋白的組成越接近，營養(yǎng)價值就越高。

1.3.3 必需氨基酸指數(shù)(Essential amino acid index，EAAI)和生物價(Biological value，BV)EAAI最早是由Oser［18－19］提出的，用以評價食物蛋白質(zhì)的質(zhì)量，但在計算EAAI時，考慮的不是單種必需氨基酸，而是同時考慮到供試蛋白質(zhì)中所有必需氨基酸相對于一高價參比蛋白質(zhì)(通常為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白)中所有必需氨基酸之比率?？砂聪率接嬎?

P:食物蛋白;s:標(biāo)準(zhǔn)蛋白(雞蛋);n:比較的氨基酸數(shù)

EAAI越接近100，食物蛋白與標(biāo)準(zhǔn)蛋白的必需氨基酸組成越接近，營養(yǎng)價值越高。Oser提出用來預(yù)測生物價(BV)，他報道用EAAI預(yù)測的BV與動物實(shí)驗(yàn)得出的BV值相接近。其預(yù)測經(jīng)驗(yàn)如式(3):

這里的BV為經(jīng)驗(yàn)推算的生物價。

1.3.4 營養(yǎng)指數(shù)(Nutritional index，NI) 上述氨基酸評分、化學(xué)評分、必需氨基酸指數(shù)三種方法僅考慮到供試蛋白質(zhì)的氨基酸組成。Crisan和Sands［20］綜合蛋白質(zhì)的含量與其氨基酸組成，建議用營養(yǎng)指數(shù)表示。NI為必需氨基酸指數(shù)(EAAI)與蛋白質(zhì)含量百分率的乘積。可用式(4)計算:

PP:蛋白質(zhì)的百分含量。

供試蛋白質(zhì)的百分含量越高，必需氨基酸指數(shù)值越大，值就越高，營養(yǎng)價值就高。

2 結(jié)果與討論

由表1可知，金針菇菌柄中的水分、灰分、干物質(zhì)和總糖含量比子實(shí)體中的低，而且分別低出26.41%、38.17%、3.21%、14.91%;而菌柄中的粗脂肪、粗纖維和蛋白質(zhì)含量比子實(shí)體中的高，分別高出17.05%、42.13%和12.54%。從整體來看，金針菇中的蛋白質(zhì)含量較高，脂肪含量較少，是一種健康的菌類食物，這與申進(jìn)文等［21］研究一致，說明金針菇是一種低脂肪高蛋白的食物。此外金針菇中含有大量的礦物質(zhì)，尤其是磷含量特別豐富;菌柄中纖維素含量較高，它具有螯合膽固醇，防治高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化等心血管疾病;促進(jìn)新陳代謝，并有鎮(zhèn)定的作用，適合孕婦產(chǎn)后食用;含有的酸性和中性植物纖維可吸附膽汁酸鹽，調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇代謝、降低血漿中膽固醇的含量，還可促進(jìn)腸胃蠕動、強(qiáng)化消化系統(tǒng)，預(yù)防和治療肝臟系統(tǒng)及腸胃道潰瘍。

表1 金針菇菌柄和子實(shí)體的營養(yǎng)成分(%)Table 1 Nutrients of flammulina stipe and sporocarp(%)

由表2可知，金針菇中檢測出17種氨基酸(色氨酸未檢)，包括其中9種必須氨基酸。菌柄中氨基酸總量為14529.74mg/100g，比金針菇子實(shí)體的氨基酸含量高，高出12.37%，其中必需氨基酸所占的比例約為 39.95%;而子實(shí)體中氨基酸總量為12732.98mg/100g，其中必需氨基酸總量占氨基酸總量的47.20%。雖然子實(shí)體總氨基酸含量比菌柄低約6.6%，但必需氨基酸所占的比例比菌柄約高15.36%。李宗義等［22］研究中，金針菇子實(shí)體中必需氨基酸含量較高于菌柄中，必需氨基酸含量的多少是該蛋白質(zhì)質(zhì)量高低的一個重要指標(biāo)。此外，攝入人體的氨基酸符合一定比例才能被機(jī)體充分吸收和利用。如果缺少一種(或幾種)必需氨基酸，或數(shù)量不足，機(jī)體的吸收便受到限制。而在必需氨基酸中，金針菇中的賴氨酸和精氨酸含量較高于一般菇類。

表2 金針菇菌柄和子實(shí)體氨基酸含量分析Table 2 Amino acid content analysis of flammulina stipe and sporocarp

進(jìn)一步將二者與FAO/WHO模式和雞蛋模式進(jìn)行比較，結(jié)果見表3。

從表3可知，金針菇子實(shí)體中必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于菌柄中必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而且菌柄和子實(shí)體中蘇氨酸的含量是最高的分別為66.38mg/g和70.45mg/g，均高于FAO/WHO模式和雞蛋模式。菌柄和子實(shí)體的苯丙氨酸+酪氨酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于FAO/WHO模式分別高出12.37%和34.32%，但低于雞蛋模式，而其他的氨基酸含量均低于這兩種模式。

表3 金針菇菌柄和子實(shí)體的必需氨基酸組成與質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg/g)粗蛋白［23］Table 3 Essential amino acids composition and quality score(mg/g)crude protein of flammulina stipe and sporocarp［23］

從表4可知，金針菇子實(shí)體的氨基酸評分均高于菌柄，在化學(xué)評分中除蘇氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸外也都高于菌柄。菌柄的氨基酸評分是19.53，子實(shí)體的為36.16，后者是前者的185%;菌柄的化學(xué)評分是21.24，子實(shí)體的是32.81，后者為前者的154%;半胱氨酸和蛋氨酸是金針菇的限制氨基酸。根據(jù)李宗義等［22］研究，金針菇子實(shí)體中限制性氨基酸順序?yàn)榈鞍彼帷①嚢彼嵋约袄i氨酸，而金針菇菌柄中限制性氨基酸順序?yàn)榈鞍彼?、賴氨酸以及異亮氨酸，這是由于食用菌的營養(yǎng)價值與蛋白質(zhì)含量、組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)量、比例有關(guān)。正如王松等［27］研究生長在不同基質(zhì)上的金針菇的蛋白質(zhì)和氨基酸含量存在一定差異，例如生長在榆樹上的金針菇中蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)高于生長在構(gòu)樹上，生長于構(gòu)樹的金針菇中蛋白質(zhì)的含量均低于平均水平。

表4 金針菇菌柄和子實(shí)體的氨基酸評分和化學(xué)評分［24－26］Table 4 AAS and CS of flammulina stipe and sporocarp［24－26］

從表5中可得出，金針菇子實(shí)體中必需氨基酸指數(shù)、生物價和和營養(yǎng)指數(shù)均高于菌柄。必需氨基酸指數(shù)(EAAI)是用以評價食物蛋白質(zhì)的質(zhì)量，越接近100，營養(yǎng)價值越高;而生物價是對蛋白質(zhì)進(jìn)行營養(yǎng)評價的生物學(xué)方法，它與用EAAI的結(jié)果是一致的;營養(yǎng)指數(shù)為必需氨基酸指數(shù)(EAAI)與蛋白質(zhì)含量百分率的乘積。因此，金針菇子實(shí)體的營養(yǎng)價值比菌柄的營養(yǎng)價值要高。從不同部位含量分析結(jié)果來看，金針菇的蛋白質(zhì)營養(yǎng)從上到下是降低的，菌蓋的蛋白質(zhì)含量是決定全株蛋白質(zhì)含量的主要因素，與朱小平等［28］的研究結(jié)果一致。在選擇時，對于平菇要注意選擇菌蓋充實(shí)飽滿的子實(shí)體，目前人們對金針菇主要是食用其菌柄部分，食用時除營養(yǎng)價值重要外，適口性也是消費(fèi)者選擇的重要指標(biāo)，所以對于金針菇，這里只提供一個理論參考依據(jù)。

表5 金針菇菌柄和子實(shí)體的必需氨基酸指數(shù)、生物價和營養(yǎng)指數(shù)［22］Table 5 EAAI，BV and NI of flammulina stipe and sporocarp［22］

從圖1和圖2可以看到，金針菇多糖分子量主要集中于兩部分，一部分是高分子量部分，出糖時間在20min左右，另一部分為小分子量多糖，出糖時間在28min左右。金針菇菌柄和子實(shí)體中均含有2種多糖。菌柄中分子量較高的多糖分子量是1013399u，而子實(shí)體的為1044573u，由此可知金針菇子實(shí)體中的較高分子量的多糖的分子量比菌柄中要略大;而菌柄中分子量較小的多糖分子量為19460u，比子實(shí)體的19022u要略大。日本的大重遠(yuǎn)等［29］從金針菇的發(fā)酵液中提取出胞外抗癌雜多糖，稱為KM－45。KM－45是一種灰白色的粉末，它的平均分子量介于104～105ku之間。此外，Leung M Y等［30］從金針菇中分離了堿性可溶蛋白抗癌多糖，它的主構(gòu)架是由1－3鍵相連的D構(gòu)象的葡萄糖分子大小為200ku。

圖1 金針菇菌柄GPC色譜圖Fig.1 GPC of flammulina stipe

圖2 金針菇子實(shí)體GPC色譜圖Fig.2 GPC of flammulina sporocarp

圖3～圖4分別是金針菇菌柄和子實(shí)體分子量較高的多糖水解成各種單糖的糖腈乙酸酯衍生化后的氣相色譜分析結(jié)果。根據(jù)金針菇菌柄和子實(shí)體分子量較高的多糖的GC圖和各種單糖標(biāo)準(zhǔn)品鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖的GC圖比較，可以確定金針菇菌柄多糖中主要含有木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，各單糖的摩爾比依次為1∶1.05∶13.21∶1.85，鼠李糖未檢出，葡萄糖的比例約為77.21%;金針菇子實(shí)體多糖中主要含鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，各單糖的摩爾比依次為0.57∶1∶0.81∶38.87∶2.65，葡萄糖的比例約為88.54%。陳志毅等［31］研究中，測出金針菇多糖的單糖組成分別有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖，其中葡萄糖含量是最高的，其次是半乳糖。此外，還測出金針菇中含有的二糖，即蔗糖、麥芽糖和乳糖。金針菇多糖含有EA3、EA5、EA6、EA7這四種組分［32］。EA6是粘多糖，由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖等五種單糖組成;EA5和EA7除葡萄糖外，含有較多的半乳糖和甘露糖，少量的木糖和阿拉伯糖。

圖3 金針菇菌柄多糖氣相色譜Fig.3 Gas chromatography of flammulina stipe polysaccharide

圖4 金針菇子實(shí)體多糖氣相色譜Fig.4 Gas chromatography of flammulina sporocarp polysaccharides

3 結(jié)論與展望

從營養(yǎng)成分分析，金針菇以獨(dú)有的豐富營養(yǎng)成分和藥用價值，成為人類少有的天然保健營養(yǎng)食品。其中金針菇子實(shí)體的營養(yǎng)含量更高，蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率也比菌柄的略高，尤其是多糖，不僅含量比菌柄的高，而且單糖組成也比菌柄的多一種。

金針菇中含有的多種人體必需氨基酸、蛋白質(zhì)、多糖、維生素、微量元素等營養(yǎng)成分，可利用發(fā)酵菌絲體生產(chǎn)膠囊、片劑、針劑、口服液、沖劑。另外隨著分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的不斷深入和多糖提取工藝的進(jìn)一步發(fā)展，可利用富硒、富碘、富鋅金針菇菌絲體具有的生理活性物質(zhì)，研制專用功能性保健藥品，提高人體免疫功能，達(dá)到防病和治病的目的。

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Nutritional evaluation of flammulina cap and stipe

XIANG Ying1，CHEN Jian1，*，JIN Xin2
(1.College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China; 2.Infinitus Co.，Ltd.，Guangzhou 510620，China)

The nutrition constituent of sporocarp and stipe of flammulina velutipes，such as protein，fat，water，polysaccharide，crude fiber，ash content，dry weight，total sugar and amino acid was analyzed and evaluated.The result indicated that flammulina velutipes contained rich nourishment composition and had the characteristics of high protein and low adipose，which provided experimental data for the further development and utilization of flammulina velutipes.

flammulina velutipes;sporocarp;stipe;composition

TS201.4

A

1002－0306(2012)10－0349－05

2011－08－16 *通訊聯(lián)系人

向瑩(1987－)，女，碩士研究生，主要從事天然產(chǎn)物和生物分離技術(shù)方面的研究。