硒含量對花菇中主要營養(yǎng)成分的影響

顧浩峰，劉 洋，韓皓宇，陳 芳

（1.安康學院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物科技學院，陜西 安康 725000；2.陜西科技大學 食品與生物工程學院，陜西 西安 710021）

1 前言

硒元素（selenium，Se）是人體必需的微量元素之一，是紅細胞中谷胱甘肽過氧化物酶等的必要成分，具有抗氧化、抗癌癥、防治心血管疾病等重要生理功能。但據(jù)報道，全球有40多個國家和地區(qū)不同程度缺硒，我國72%地域人群缺硒，所以補充硒元素是一個廣泛存在的問題[1-2]。開發(fā)硒含量高的農(nóng)副產(chǎn)品及功能食品是膳食補硒的重要策略。

花菇（Shiitake mushroom）是香菇的一種特殊形態(tài)，其營養(yǎng)價值豐富，是重要的藥食兩用食材。花菇還具有較強的硒元素富集能力[3]，富硒地區(qū)種植或者添加外源硒肥生產(chǎn)的富硒花菇已成為當?shù)刂匾慕?jīng)濟作物。目前，在人群普遍缺硒的情況下，富硒花菇具有廣闊的市場前景。

研究發(fā)現(xiàn)，硒元素的干預對植物性食品或動物性食品中營養(yǎng)成分、產(chǎn)品特性等具有重要影響。如穆婷婷等[4]報道了適量的外源硒有利于提升稻谷生理特性和產(chǎn)量、改善營養(yǎng)品質(zhì)，也有利于富硒稻谷的生產(chǎn)；王彥花等[5]發(fā)現(xiàn)施肥富硒與生物化學富硒都能夠提高油茶中硒元素含量，施肥富硒能提高油茶的品質(zhì)，但生物化學富硒不利于油茶中功能成分的保持；Ekanayake等[6]研究發(fā)現(xiàn)適量的硒元素能夠提高扁豆產(chǎn)量，并且提高其抗氧化活性；趙鐳等[7]通過給靈芝添加不同的硒鹽研究硒元素在食用菌中的作用，發(fā)現(xiàn)硒元素使靈芝中的蛋白質(zhì)和氨基酸含量升高，但對于蛋白質(zhì)和氨基酸結(jié)構(gòu)的改變沒有影響。

分析已有研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)于硒元素對花菇中主要營養(yǎng)成分的影響研究少有報道。因此本文以不同富硒程度的花菇為原料，通過氫化物原子吸收熒光光譜法測定其中硒元素含量，并對其中蛋白質(zhì)、氨基酸和多糖等主要營養(yǎng)成分進行測定，探究不同的硒含量對花菇中主要營養(yǎng)成分的影響，為富硒花菇產(chǎn)品開發(fā)提供理論支撐。

2 材料與方法

2.1 實驗材料及試劑

富硒花菇（安康本地自產(chǎn)）；硒標準溶液（100mg/L）（國家標準物質(zhì)研究中心生產(chǎn)）；鹽酸、硝酸、硼氫化鉀，均為優(yōu)級純（GR）；氫氧化鈉、硫酸、硫酸銅、硫酸鉀、過氧化氫、硼酸、甲基紅、溴甲酚綠、苯酚、無水乙醇，均為分析純（AR）。

2.2 實驗儀器

實驗中所用儀器如表1所示。

表1 實驗儀器

2.3 實驗方法

2.3.1 樣品預處理

取適量安康本地自產(chǎn)的富硒花菇，用去離子水反復沖洗，切片，于60℃烘干6h，冷卻后用粉碎機粉碎成粉末，再將粉末過40目篩子，最后將富硒花菇粉末裝入密封袋中，備用。

2.3.2 硒元素測定

2.3.2.1 標準曲線繪制

準確吸取1.00mL硒標準儲備液，用10%（v/v）的鹽酸溶液逐級稀釋，得到10μg·L-1硒標準溶液，按 0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0μg·L-1溶液梯度導入儀器，測定吸光值，并制作標準曲線。

2.3.2.2 樣品消解

稱取預處理過的花菇粉末0.2g于錐形瓶中，加入硝酸，冷消化過夜，再在電熱板上加熱消解，待消解完全。冷卻后，轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中，用水定容，混勻待測。具體操作依照國標GB 5009.93—2017《食品安全國家標準 食品中硒的測定》[8]所述方法進行。

2.3.2.3 原子熒光光度計工作條件

原子熒光光度計工作條件參照文獻[9]和原子熒光光度計使用說明確定，詳見表2。

2.3.2.4 樣品中硒含量計算

花菇樣品中硒含量的計算，依照國標GB 5009.93—2017《食品安全國家標準食品中硒的測定》[8]所述方法進行。

2.3.3 方法的檢出限、精密度和回收率

方法的檢出限、精密度和回收率的測定和計算，依照國標GB 5009.93—2017《食品安全國家標準 食品中硒的測定》[8]以及參照文獻[9-10]所述方法進行。

表2 原子熒光光度計工作條件

2.3.4 蛋白質(zhì)含量測定

花菇樣品中蛋白質(zhì)含量的測定和計算，依照國標GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》[11]所述方法進行。

2.3.5 氨基酸含量測定

花菇樣品中氨基酸含量的測定和計算，依照國標GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》[12]以及參照文獻[13]所述方法進行。

2.3.6 多糖含量測定

花菇樣品中多糖含量的測定和計算，依照國標NY/T 1676—2008《食品安全國家標準 食用菌中粗多糖含量的測定》[14]所述方法進行。

2.3.7 灰分含量的測定

花菇樣品中灰分含量的測定和計算，依照國標GB 5009.4—2016《食品安全國家標準 食品中灰分的測定》[15]所述方法進行。

2.3.8 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 硒標準曲線、方法的檢出限、精密度和回收率

3.1.1 硒標準曲線

以硒標準液濃度為橫坐標、熒光強度為垂直坐標，建立硒標準曲線，如下頁圖1所示。

根據(jù)圖1，可以知道，硒標準曲線方程為：Y=142.43X-2.4276，其中R2＝0.9994，這說明該標準曲線線性較高，可用于樣品中硒含量測定。

圖1 液硒標準曲線

3.1.2 方法的檢出限、精密度和回收率

對實驗中測定硒含量方法的檢出限、精密度和回收率進行測定，結(jié)果見表3。

表3 方法的檢出限、精密度和回收率

表3顯示，測定硒含量方法的檢出限為0.08 μ g/L、精密度為0.97%、回收率為98.0%～106.5%。數(shù)據(jù)表明方法的檢出限較為精確、精密度和回收率也比較高。由此進一步說明該方法用來測定花菇樣品中硒含量比較可靠。

3.2 花菇中硒含量測定

采用氫化物-原子熒光光譜法測定花菇樣品中硒含量，取測定結(jié)果中的三組平行實驗數(shù)據(jù)的平均值為花菇中硒含量的最終結(jié)果，得到4組花菇樣品中硒含量數(shù)據(jù)，結(jié)果見表4。

表4 花菇樣品中硒含量

由表4可以看出，花菇樣品1、2、3、4中硒含量分別為(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。由數(shù)據(jù)可知，花菇樣品中硒含量梯度較為明顯，硒含量具有明顯差異（p＜0.05），且其含量近似呈倍數(shù)遞增，這有利于后續(xù)考查硒含量對花菇主要營養(yǎng)成分的影響。

3.3 硒元素對花菇中蛋白質(zhì)含量的影響

采用自動凱氏定氮儀法對花菇樣品中蛋白質(zhì)含量進行測定，得到4組花菇樣品中蛋白質(zhì)含量數(shù)據(jù)，結(jié)果見表5。

表5 花菇樣品中蛋白質(zhì)含量

由表5可知，花菇1、2、3、4中蛋白質(zhì)含量分別為(20.16±1.35)%、(22.14±1.61)%、(24.78±1.00)%和(25.85±0.83)%。由數(shù)據(jù)可看出，隨著花菇樣品中硒含量逐漸提高，其中蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)逐漸上升趨勢。當花菇中硒含量較低時，花菇2和花菇1中蛋白質(zhì)含量無顯著差異（p＞0.05）；當花菇樣品中硒含量進一步提高時，可見花菇3中蛋白質(zhì)含量高于花菇1（p＜0.01）和花菇2（p＜0.01），花菇 4中蛋白含量極顯著高于花菇1和花菇2（p＜0.01），但花菇3和花菇4中蛋白質(zhì)含量無顯著差異。這表明適量添加硒元素可能利于促進花菇中蛋白質(zhì)合成。

3.4 硒元素對花菇氨基酸含量的影響

采用氨基酸自動分析儀法對花菇樣品中氨基酸含量進行測定，得到4組花菇樣品中氨基酸含量數(shù)據(jù)，結(jié)果見下頁表6。

由表6可知，花菇1、2、3、4，所含氨基酸總量分別為212.19g/kg、225.74g/kg、233.87g/kg和241.53g/kg；所含必需氨基酸總量分別為92.38g/kg、92.40g/kg、92.56g/kg和99.32g/kg；所含非必需氨基酸總量分別為119.81g/kg、133.34g/kg、141.31 g/kg和142.21g/kg?；ü胶?7種氨基酸，不含色氨酸?；ü街械奈繉ζ浒被岷坑幸欢ㄓ绊憽？傮w來看，隨著花菇硒含量提高，天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸和精氨酸等大部分氨基酸含量也相應提高，氨基酸總量增加。而蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵連接而成，因此適當增加硒元素能夠促進植物蛋白合成。另外，在含硫氨基酸方面，胱氨酸和蛋氨酸的含量隨著花菇硒含量的增加逐漸降低，特別是胱氨酸，在硒含量較高的兩組花菇樣品中未檢測到該氨基酸。從硒元素在植物體內(nèi)的代謝來看，由于硒元素與硫元素同屬于ⅥA元素，化學性質(zhì)相似，當硒元素進入植物體內(nèi)，會與氨基酸結(jié)合，同時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，所以當植物中硒元素含量提高時，含硫氨基酸含量相應地降低。

表6 花菇樣品中氨基酸含量（g/kg）

3.5 花菇中多糖含量

3.5.1 葡萄糖標準曲線

以葡萄糖標準液濃度為橫坐標、吸光值為垂直坐標，繪制葡萄糖標準曲線，如圖2所示。

圖2 葡萄糖標準曲線

由圖2可以知道，葡萄糖標準曲線方程為：Y=0.7981X+0.0094，其中R2＝0.9977，該標準曲線線性較高，表明測定的樣品中多糖含量的實驗數(shù)據(jù)較為準確。

3.5.2 硒元素對花菇中多糖含量的影響

采用比色測定法對花菇樣品多糖含量進行測定，得到4組花菇樣品中多糖含量數(shù)據(jù)，結(jié)果見表7。

表7 花菇樣品中多糖含量

由表7可知，花菇1、2、3、4中多糖含量分別為(4.66±0.35)%、(3.66±0.09)%、(3.69±0.90)%和(4.62±0.17)%?；ü?、4中粗多糖含量相對較高，花菇2、3中粗多糖含量相對較低。隨著硒含量增加，花菇樣品中粗多糖含量呈現(xiàn)先下降后升高趨勢，但無顯著差異（p＞0.05），表明硒含量對花菇中多糖含量無顯著影響。

3.6 硒元素對花菇中灰分含量的影響

采用高溫灼燒法對花菇樣品中灰分含量進行測定，得到4組花菇樣品中灰分含量數(shù)據(jù)，結(jié)果見表8。

表8 花菇樣品中灰分含量

由表8可知，花菇1、2、3、4中灰分含量分別 為 (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，實驗數(shù)據(jù)表明，不同的硒含量對花菇中灰分含量有一定的影響，隨著硒含量增加，花菇樣品灰分含量呈現(xiàn)一定的上述趨勢。硒含量較低時，花菇1和花菇2中灰分含量無顯著差異（p＞0.05）；硒含量增加時，花菇2、花菇3和花菇4中灰分含量也無顯著差異（p＞0.05），花菇1中灰分含量較花菇3、花菇4中灰分含量有顯著差異（p＜0.05）。表明適量的硒元素干預可以提高花菇灰分含量。

4 結(jié)論

以不同富硒程度的花菇為原料，通過氫化物原子熒光光譜法測定其硒含量，并對其蛋白質(zhì)、氨基酸和多糖等主要營養(yǎng)成分進行含量測定，探究硒含量對花菇中主要營養(yǎng)成分的影響，獲得如下結(jié)論：適量的硒元素干預能夠促進花菇中蛋白質(zhì)合成，顯著提高蛋白質(zhì)含量，提高大部分氨基酸含量，同時硒元素的介入也會降低含硫氨基酸（胱氨酸和甲硫氨酸）含量；適量的硒元素干預對花菇中灰分含量也具有促進效應；花菇中多糖含量與硒元素干預無明顯關(guān)聯(lián)。