靈芝兩種谷物固體發(fā)酵菌粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化活性測(cè)定

俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明

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靈芝兩種谷物固體發(fā)酵菌粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化活性測(cè)定

俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明*

（浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

以大米、玉米為培養(yǎng)基質(zhì)接種靈芝菌種，通過(guò)測(cè)定靈芝固體發(fā)酵菌絲的營(yíng)養(yǎng)成分和抗氧化活性，確定其在食品領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。結(jié)果如下：以大米、玉米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉的灰分、可溶性蛋白、可溶性糖、類(lèi)胡蘿卜素含量和總抗氧化性均高于普通的大米和玉米。而以玉米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉的抗氧化活性較強(qiáng)；可溶性蛋白、可溶性糖則以大米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉較高。

靈芝；谷物；固體發(fā)菌粉；營(yíng)養(yǎng)；抗氧化活性

靈芝在我國(guó)已有2 000多年的藥用歷史，歷來(lái)被認(rèn)為是滋補(bǔ)強(qiáng)身、扶正固本的神奇珍品[1]。據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù)，靈芝富含有人體所需蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、無(wú)機(jī)物、多種微量元素、激素及酶類(lèi)等?，F(xiàn)代科學(xué)研究和臨床實(shí)驗(yàn)證明，靈芝有助于人體細(xì)胞的增殖和修復(fù)，可增強(qiáng)機(jī)體抵抗力與免疫力，使血液循環(huán)暢通，增強(qiáng)紅細(xì)胞的攜氧能力，加快新陳代謝。靈芝中所含的有機(jī)鍺還能與體內(nèi)的廢物、重金屬結(jié)合成鍺的有機(jī)物排出體外，提高肝臟的解毒能力。靈芝含有的高分子多糖和苦味三萜等也能增強(qiáng)人體免疫力，在防治癌癥中能發(fā)揮良好的作用，是一種理想的保健食品[1~3]。

研究人員發(fā)現(xiàn)靈芝菌絲體的營(yíng)養(yǎng)成分與子實(shí)體高度相似，對(duì)人體有同樣的促進(jìn)功效[4]。大米、玉米等谷物是人類(lèi)主食，這些谷物也可作為食用菌菌絲生長(zhǎng)的良好基質(zhì)，快速繁育出大量菌絲體。因此，將靈芝接種于谷物基質(zhì)上培養(yǎng)并干燥粉碎，可得到具有復(fù)合營(yíng)養(yǎng)的靈芝固體發(fā)酵菌粉，供人們攝食利用。

本研究從食品開(kāi)發(fā)的角度，對(duì)谷物固體發(fā)酵菌粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和抗氧化活性進(jìn)行評(píng)估，明確其應(yīng)用價(jià)值，以為其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

分析試劑：苯酚、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸、石英砂、氯化鈉、鹽酸、葡萄糖、瓊脂、丙酮、鹽酸、氯化鐵、五水硫酸銅、檸檬酸鈉、無(wú)水硫酸鈉、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、硫酸、苯酚、葡萄糖、茚三酮、氯化亞錫、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、冰醋酸、白氨酸、蒽酮、乙酸乙酯、考馬斯亮藍(lán)、磷酸、氯化鈉、石油醚、碳酸鈉、氯化鎘、乙二醇、甲酸鈉、甲酸、核黃素，以上試劑均為分析純。

儀器：電子天平、恒溫水浴鍋、電磁爐、離心機(jī)、超聲波清洗器、馬弗爐、研磨碗、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)。

1.2 谷物固體發(fā)酵菌粉制備

供試菌種為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所保藏的赤芝菌株。

母種制作：用PAD斜面培養(yǎng)基接種赤芝菌株，在25 ℃下培養(yǎng)20天，進(jìn)行母種擴(kuò)繁。菌絲長(zhǎng)滿(mǎn)試管后，接種菌絲塊到50 mL PDA液體培養(yǎng)基中，25 ℃搖菌5～10天制備液體菌種，擴(kuò)繁后按1﹕5接種到谷物中。

谷物培養(yǎng)基和菌粉制作：將經(jīng)篩選清洗的大米、玉米用沸水浸泡2～3 h，撈出，瀝去多余水分，裝瓶，121 ℃滅菌20 min，冷卻后在無(wú)菌條件下接入靈芝菌種，移入25 ℃培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)至菌絲長(zhǎng)滿(mǎn)，將含菌絲的谷物基質(zhì)挖出，置于32 ℃左右日光下晾曬。晾曬完成后放入60 ℃的恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)中烘4 h，粉碎后成為谷物固體發(fā)酵菌粉[5]。

1.3 可溶性蛋白測(cè)定

利用BCA試劑盒（上海荔達(dá)生物科技有限公司，PRB-000500/PRB250）測(cè)定可溶性蛋白含量。方法如下：先稱(chēng)取0.50 g的樣品，加入10 mL的生理鹽水研磨成勻漿，放置于10 mL離心管中，6 000 r/min離心10 min，去上清液即為可溶性蛋白提取液。取4 μL的樣品加入200 μL的工作液，放置于60 ℃的恒溫水浴鍋中20 min，在562 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值；4 μL的樣品加入200 μL的工作液作為空白對(duì)照。同時(shí)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算蛋白質(zhì)含量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.4 灰分測(cè)定

采用灰化法測(cè)定，將坩堝置于105 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)中2 h。稱(chēng)取樣品1.00 g于標(biāo)記好的恒重坩堝中，置于馬弗爐500 ℃熾熱樣品5 h，冷卻后稱(chēng)重。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。計(jì)算方式：

灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（％）=（1－2）×100/。

式中：1為坩堝的質(zhì)量（g），2為坩堝與灰分的質(zhì)量（g），為樣品的質(zhì)量。

1.5 淀粉含量測(cè)定

利用酶比色法測(cè)淀粉含量（試劑盒購(gòu)自北京端瑞科技有限公司，DR-301）。方法如下：稱(chēng)取樣品0.10 g，加入二甲基亞砜10 mL和6 mol/L鹽酸溶液2.5 mL，于60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。冷卻至室溫后加入6 mol/L的氫氧化鈉溶液將溶液pH值調(diào)至4.6。再將溶液用雙蒸水定容到250 mL定容瓶中，搖勻后用快速過(guò)濾紙過(guò)濾，棄去前30 mL濾液，即為試液V。在0.2 mL試液中加入試劑一0.5 mL，混勻置于60 ℃恒溫水浴鍋中20 min，冷卻至室溫。加入試劑二1.5 mL，混勻置于36 ℃恒溫水浴鍋中40 min，加入蒸餾水2.8 mL混勻，以蒸餾水代替試液V作為對(duì)照管。用對(duì)照管調(diào)零，于505 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度。利用標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算淀粉含量。每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

式中，為由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出試液的淀粉含量（ug），為樣品質(zhì)量（g），為試液的定容體積250 mL，是吸取的試液體積，為0.20 mL。

1.6 類(lèi)胡蘿卜素含量測(cè)定

采用比色法[6]，稱(chēng)取樣品1.00 g，加入10 mL丙酮，用漩渦震蕩儀混勻，放入超聲波清潔儀30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，在475 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值，用丙酮調(diào)零。

類(lèi)胡蘿卜素含量（μg/g）=××/（0.16×）。

式中，為樣品在475 nm波長(zhǎng)下測(cè)得的吸光值，為丙酮用量（mL），為樣品的稀釋倍數(shù)，為樣品重（g），0.16為胡蘿卜素的消光系數(shù)。

1.7 可溶性糖測(cè)定

稱(chēng)取樣品1.00 g，加25 mL雙蒸水，用旋窩震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液。用快速過(guò)濾紙過(guò)濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水。用漩渦震蕩儀混勻，置于超聲波清 潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，過(guò)濾定容到定容瓶中，用雙蒸水定容到刻度，得到試劑V。將V稀釋100倍，取1 mL，加入0.5 mL苯酚，2.5 mL濃硫酸。待冷卻后，在490 nm波長(zhǎng)下，以1 mL雙蒸水＋0.5 mL苯酚＋2.5 mL濃硫酸為對(duì)照組調(diào)零，測(cè)定OD值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測(cè)定，粗脂肪含量采用索式提取法測(cè)定，多糖含量采用苯酚–硫酸法測(cè)定，游離氨基酸含量采用氨基酸分析儀測(cè)定，維生素B2含量采用紫外分光光度計(jì)法測(cè)定。測(cè)定分析均設(shè)3次重復(fù)。

1.8 抗氧化活性分析

總抗氧化能力采用AOC抗氧化活性測(cè)定試劑盒（購(gòu)自南京建成科技有限公司，T-AOC）測(cè)定。方法：稱(chēng)取樣品1.00 g，加入25 mL雙蒸水，用旋窩震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液。用快速過(guò)濾紙過(guò)濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水，用漩渦震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，過(guò)濾定容到定容瓶中，用雙蒸水定容到刻度，得到試劑V。

取0.4 mL試劑V，加入試劑一1 mL、試劑二2 mL、試劑三0.5 mL，用漩渦震蕩儀充分混勻，37 ℃水浴30 min，加入試劑四、試劑五各0.2 mL。對(duì)照管試劑V，95 ℃高溫滅活后，同上操作。

混勻，放置10 min，雙蒸水調(diào)零，測(cè)定各管在520 nm處的吸光度值。計(jì)算公式：

2 結(jié)果與分析

2.1 以大米為培養(yǎng)基質(zhì)的固體發(fā)酵菌粉營(yíng)養(yǎng)成分

對(duì)大米粉和赤芝大米固體發(fā)酵菌粉的各種營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定結(jié)果，利用單因素分析（表1）顯示，赤芝大米固體發(fā)酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、淀粉及維生素B2含量均有提高，且差異顯著；而蛋白質(zhì)、脂肪、粗多糖及類(lèi)胡蘿卜素含量，兩者雖有一定差異，但是差異不顯著；而游離氨基酸和淀粉含量則呈顯著下降。

如此復(fù)雜而豐富的實(shí)踐，給魯迅先生帶來(lái)的激勵(lì)、磨練，超乎想象了。魯迅雜文的識(shí)見(jiàn)高、味兒濃，單用“腹有詩(shī)書(shū)氣自華”來(lái)解釋?zhuān)欢ê?jiǎn)單了、片面了、膚淺了——“三雜”，尤其是閱歷雜，造就了不可復(fù)制的魯迅先生，成就了魯迅先生三個(gè)偉大！

2.2 以玉米為培養(yǎng)基質(zhì)的固體發(fā)酵菌粉營(yíng)養(yǎng)成分

對(duì)玉米粉和赤芝玉米固體發(fā)酵菌粉的各種營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定結(jié)果（表1）顯示，赤芝玉米固體發(fā)酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、類(lèi)胡蘿卜素及維生素B2含量均有提高，且差異顯著；而蛋白質(zhì)、淀粉和粗多糖含量，兩者雖有一定差異，但是差異不顯著；游離氨基酸含量和脂肪含量則呈顯著性下降。

表1 以大米、玉米為培養(yǎng)基的赤芝固體發(fā)酵菌粉營(yíng)養(yǎng)成分分析

注：同行不同字母表示差異顯著（＜0.05）?？扇苄缘鞍?、可溶性糖和類(lèi)胡蘿卜素以干粉測(cè)。

2.3 固體發(fā)酵菌粉的總抗氧化活性

圖1表明，赤芝大米菌粉的總抗氧化活性較大米提高了1.5倍，赤芝玉米菌粉較玉米提高了3.3倍，兩者均達(dá)顯著性水平。

3 結(jié)論與討論

從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，谷物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遜于靈芝固體發(fā)酵菌粉，且靈芝固體發(fā)酵菌粉所含的營(yíng)養(yǎng)成分更易被人體吸收，營(yíng)養(yǎng)素的品質(zhì)更好，抗氧化活性也較強(qiáng)。

圖1 大米、玉米粉及其赤芝固體發(fā)酵菌粉的總抗氧化活性比較

在日常飲食中，谷物所提供的蛋白質(zhì)比例較高。而可溶性蛋白含量則是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)品質(zhì)高低的標(biāo)準(zhǔn)之一。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，赤芝固體發(fā)酵菌粉能大幅提高谷物中可溶性蛋白的含量，其中大米固體發(fā)酵菌粉的蛋白質(zhì)含量較玉米發(fā)酵菌粉高，可為人們提供品質(zhì)更佳、人體更易吸收的蛋白質(zhì)。

可溶性糖含量也是評(píng)價(jià)作物品質(zhì)高低的標(biāo)準(zhǔn)之一，其能為生物體提供能量，在體內(nèi)吸收消化、利用迅速且完全。即便缺氧環(huán)境下也能進(jìn)行糠酵解作用，為人體提供能量；還能對(duì)蛋白質(zhì)起到庇護(hù)作用，保護(hù)肝臟，強(qiáng)化肝功能，對(duì)人體保健有很大的價(jià)值和意義。赤芝菌絲對(duì)谷物成分的分解轉(zhuǎn)化使發(fā)酵谷物中的可溶性糖含量獲得明顯的提高。

靈芝固體發(fā)酵菌粉灰分的含量較高，表明其礦物質(zhì)含量更豐富，能提供人體所需的礦物質(zhì)。類(lèi)胡蘿卜素是一種天然的抗氧化劑，具有削弱自由基活性的能力，能增強(qiáng)人體的免疫力。而玉米赤芝菌粉類(lèi)胡蘿卜素的含量明顯高于玉米本身。

抗氧化是物質(zhì)抑制自由基氧化反應(yīng)的能力。研究證實(shí)，人體的衰老和癌癥等重大疾病，與過(guò)量自由基的產(chǎn)生有關(guān)。機(jī)體的抗氧化活性越強(qiáng)，就越健康長(zhǎng)壽。抗氧化活性是目前評(píng)價(jià)保健食品效用的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果顯示，靈芝發(fā)酵菌粉總抗氧化能力較原谷物有顯著增長(zhǎng)，其中玉米菌粉顯著高于大米菌粉，其在保健品的開(kāi)發(fā)方面具有較大的價(jià)值[7]。

利用食用菌的功能性成分，有針對(duì)性地研發(fā)新產(chǎn)品，是保健食品行業(yè)順應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的一大趨勢(shì)?？舍槍?duì)不同的年齡和職業(yè)群體開(kāi)發(fā)功能食品，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要。

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S567.3+1

A

2095-0934（2017）06-372-04

浙江省食用菌新品種選育重大科技專(zhuān)項(xiàng)（2016C02057）

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