富硒秀珍菇的培育及其營養(yǎng)品質評價

徐聯鵬，吳 萍，陸晨暉，張繼緒，陳 娟，吳雨龍

(1. 南京曉莊學院 食品科學學院，江蘇 南京 211171；2. 江蘇省高?！疤厥馍镔|廢棄物資源化利用”重點建設實驗室，江蘇 南京 211171)

硒是人類和動物必需的微量營養(yǎng)素,是硒酶和硒蛋白的活性中心，在生物體的能量代謝和基因表達中起著重要作用[1].因此，它具有多種生物活性功能，如抗氧化、提高免疫力、抗腫瘤等[2-6].正常情況下，人體生理硒攝入量以40～200 μg/d為宜，最大耐受量為400 μg/d，過低或過高都會引起機體異常.缺硒會引發(fā)克山病和大骨節(jié)病等，而攝入過量硒則會引起關節(jié)疼、脫發(fā)、腹瀉等癥狀[7,8].然而，據統(tǒng)計，全球約5～10億人口面臨硒攝入不足問題，我國約72%的地區(qū)處于低硒狀態(tài)[9].研究表明，有機硒比無機硒更容易被機體吸收利用，而通過生物轉化將無機硒轉化為有機硒的富硒作物由于生物利用度和安全性高，被認為是許多缺硒地區(qū)補硒的最佳選擇[10].

食用菌除自身含有豐富的蛋白質和多種營養(yǎng)元素，還具有較強的將環(huán)境中的無機硒轉化為安全高效有機硒的能力[11-14].與富硒研究較為成熟的糧食作物相比，食用菌具有不與糧爭地，不與地爭肥，不與農爭時，富硒效率高，富硒樣式多，生長周期短，價格成本低等優(yōu)勢[15].何炎炘等[16]培養(yǎng)富硒金針菇時發(fā)現，富硒能夠提高菌絲體中多糖、蛋白等營養(yǎng)素的含量.魏云輝等[17]在培育富硒猴頭菌時發(fā)現，培養(yǎng)料中硒添加量在20 mg/kg時，菌絲體生長速率提高，產量增加，采收期縮短，子實體大而白.梁英等[18]研究發(fā)現，在香菇培養(yǎng)料中添加硒的濃度低于80 mg/kg時，出菇時間提前，菌絲生長速度快，發(fā)菌時間短，子實體產量增加，子實體硒含量比空白對照組香菇高300多倍，當硒添加量高于80 mg/kg時，結果相反.秀珍菇作為一種營養(yǎng)豐富、清甜爽口、價格低廉、市場廣闊，深受廣大消費者喜愛的一種食用菌[19]，若作為富硒載體投放缺硒地區(qū)，不乏為一種較好的補硒方式.本研究在秀珍菇常規(guī)培養(yǎng)方案的基礎上，向栽培原料中添加不同濃度的無機亞硒酸鈉溶液，以探究對秀珍菇菌絲生長速度、子實體硒含量、子實體產量及品質的影響，為進一步開發(fā)培育富硒秀珍菇提供可靠的技術支持.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

秀珍菇菌種、麩皮、棉籽殼，由南京曉莊學院食品科學學院菌物研究所提供.

亞硒酸鈉，廣州市長華化工有限公司；Se標準液(1000 mg/L)，購買于上海赫澎生物科技有限公司；葡萄糖、瓊脂、鐵氰化鉀、高氯酸、硝酸、鹽酸，國藥集團化學試劑有限公司.

SPX-100B-Z型生化培養(yǎng)箱、GZX-9070 MBE數顯鼓風干燥箱，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；DFY-200C搖擺式高速粉碎機，溫嶺市林大機械有限公司；Milestone微波消解儀意大利Milestone公司；7900電感耦合等離子體質譜儀，安捷倫科技有限公司；NAI-DTY凱氏定氮儀，上海那艾精密儀器有限公司；L8900氨基酸分析儀，日立有限公司.

1.2 試驗方法

1.2.1 秀珍菇菌種活化

取200 g削皮土豆，切塊放入鍋中，加入1000 mL水熬煮至沸騰，維持20～30 min，隨后用兩層紗布趁熱過濾，棄去濾渣，再將濾液補充至1000 mL，將濾液倒回鍋中，加入20 g葡萄糖并攪拌，再稱取15 g瓊脂粉加入，加熱并不停攪拌，防止糊底，充分溶解后，補充水分至1000 mL，將液體趁熱分裝于錐形瓶中，于121 ℃條件下，滅菌20 min.在超凈工作臺中，將滅菌后的培養(yǎng)基倒入平板中，待培養(yǎng)基凝固后，將秀珍菇菌種接入新鮮的培養(yǎng)基平板中活化，放置在25 ℃恒溫箱中培養(yǎng)7 d(培養(yǎng)1 d后將平板倒置)，待菌絲長滿平板，活化完成.

1.2.2 秀珍菇培養(yǎng)配方

試驗在參考閆鴻媛[20]方法的基礎上，稍作修改，設置了空白組、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ共6個配方.將棉籽殼、麩皮、石灰、石膏按照比例(82∶15∶2∶1)加入攪拌機，加適量的水使含水量控制在60%～65%，拌勻，隨后均分成六份，除空白組，Ⅰ～Ⅴ分別加入15、25、35、45、55 mg/kg溶解后的亞硒酸鈉溶液，每個配方10袋，每袋培養(yǎng)料600 g.

1.2.3 秀珍菇出菇管理

將活化后的菌種接入滅菌后的菌袋置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，隨后觀察菌絲萌發(fā)情況，記錄觀測菌絲長勢以及用游標卡尺測量菌絲的生長速度.將發(fā)菌完成的菌袋放置于出菇房中出菇，每天噴三次水，每次噴10 min，保持出菇房濕度≥75%，出菇完成后，進行采摘并記錄數據.

1.2.4 微波消解-電感耦合等離子體質譜法測定富硒秀珍菇有機硒含量

1.2.4.1 樣品的前處理

將前期采摘的富硒秀珍菇50 ℃烘干，粉碎，過60目篩.準確稱取富硒秀珍菇粉末0.300 g，將樣品置于10 mL玻璃比色管中，用2%的硝酸定容，超聲處理20 min.取出樣品，冷卻、過濾，加熱蒸發(fā)掉大部分溶劑后，分別倒入聚四氯乙烯消解罐中，加入5 mL HNO3-HClO4(V1∶V2=9∶1)，放入微波消解儀中消解：保持時間15 min，功率1300 W，消解罐8個，溫度由120 ℃上升到180 ℃.將冷卻后的樣品取出，將消解液倒入錐形瓶中，放于電熱板上加熱，直至液體幾乎蒸發(fā)殆盡.隨后，再向錐形瓶中加入5 mL HCl(6 mol/L)，繼續(xù)用電熱板加熱，直至試樣變?yōu)闊o色清澈.待消解液冷卻后，倒入10 mL容量瓶中，加入2.5 mL 100 g/L的鐵氰化鉀溶液，接著用蒸餾水定容至10 mL，混合均勻，等待檢測.同法制備空白組.

1.2.4.2 硒含量測定

按表1設置電感耦合等離子體質譜儀(inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS)的主要工作參數，待儀器的各項指數穩(wěn)定時，測定樣品溶液中的硒含量.

表1 電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)主要工作參數

1.2.4.3 硒標準溶液的配制

用6 mol/L的鹽酸將1 mL硒的標準溶液(1000 mg/L)稀釋為10 mg/L，分別取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鐵氰化鉀溶液(100 g/L)，定容，混勻.硒標準溶液的濃度依次為：0、0.5、1、2、20 g/L.按1.2.4.2的方法測定硒標準溶液中硒的含量，得標準曲線：y=84.29x+66.72，R2=0.998.

1.2.5 秀珍菇營養(yǎng)成分含量的測定

根據Dong等[21]的研究方法對秀珍菇樣品中的營養(yǎng)物質含量進行測定.用純凈水(1∶30，g/ mL)在40 ℃(每次3 h)中提取10 g秀珍菇子實體干樣品中的多糖，用Sevag試劑(1-丁醇:氯仿，1∶4)進行脫蛋白.隨后，采用苯酚-硫酸法測定粗多糖濃度.采用凱氏定氮法測定10 g秀珍菇子實體干樣品中總蛋白濃度，氮含量乘以4.38.采用索氏提取法測定5 g秀珍菇子實體干樣品中脂肪含量.秀珍菇子實體干樣品各20 mg分別用15 mL鹽酸(6 mol/L)水解后，用氨基酸分析儀測定水解液中氨基酸含量

1.2.6 統(tǒng)計學分析

2 結果與分析

2.1 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇菌絲生長的影響

由表2可知，隨著培養(yǎng)基中亞硒酸鈉添加量的增加，秀珍菇菌絲體的萌發(fā)天數，先減少后增加，其中Ⅲ組(亞硒酸鈉添加量為35 mg/kg時)的菌絲體萌發(fā)最快，僅需2 d；空白組的菌絲體萌發(fā)需要5 d，Ⅴ組的菌絲體萌發(fā)最慢，需要6 d.這表明，亞硒酸鈉的添加量對秀珍菇菌絲體的萌發(fā)有一定影響，在一定濃度范圍內能促進菌絲體萌發(fā)，但當添加量過高時，則會抑制菌絲體的萌發(fā).此外，Ⅲ組菌絲滿袋天數最短28 d.在菌絲生長速度方面，Ⅰ組～Ⅳ組的生長速度均比空白組快，而Ⅴ組的生長速度比空白組慢，其中Ⅲ組菌絲生長速度最快，為0.497 cm/d.Ⅲ組菌絲的長勢也是最好，菌絲潔白.由此可見，在亞硒酸鈉添加量為35 mg/kg時，秀珍菇菌絲生長最佳.可能的原因是，低濃度的亞硒酸鈉溶液能夠促進秀珍菇菌絲的生長，而當亞硒酸鈉溶液添加量超過一定濃度時，由于硒暴露產生活性氧(ROS)、脂質過氧化和硫代謝下降從而抑制菌絲的生長[22].

表2 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇菌絲生長的影響

2.2 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇產量的影響

硒是大多數機體正常生理活動過程中必需的一種微量元素，而不同濃度、不同形態(tài)的外源硒對食用菌生長具有一定影響[23].Niedzielski等[24]研究發(fā)現，用0.4 mmol/L的亞硒酸鈉處理柱狀田頭菇，促進子實體生長；當處理濃度高于0.4 mmol/L時，子實體變??；當處理濃度高于0.6 mmol/L時，則不能形成子實體.Hu等[25]研究富硒金針菇培育時發(fā)現，用低于30 mg/kg亞硒酸鈉處理金針菇時，促進子實體的生長；當處理濃度在40～200 mg/kg時，明顯抑制子實體的生長；當處理濃度超過200 mg/kg時，則不能形成子實體.本研究發(fā)現，隨著培養(yǎng)基中亞硒酸鈉添加量的增加，秀珍菇的總產量(按前三潮計算)及平均每潮產量是先增加后降低(圖1)，其中Ⅲ組(亞硒酸鈉添加量為35 mg/kg時)秀珍菇的總產量最高，且平均每潮產量也為最高，與空白組相比差異顯著(P<0.05).結果表明，適宜濃度的硒對秀珍菇的生長具有促進作用，當硒濃度超過一定值后則對秀珍菇具有毒害作用，從而抑制其生長.

圖1 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇產量的影響注：與空白組相比，*表示差異顯著P<0.05.

圖2 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇子實體硒含量的影響注：與空白組相比，*表示差異顯著P<0.05；**表示差異極顯著P<0.01.

2.3 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇中有機硒含量的影響

食用菌細胞壁上硫基、氨基等離子基團的存在使其對硒元素具有高效的富集能力.食用菌通過菌絲細胞內物質代謝的轉化，吸收外源無機硒，使之與機體中的蛋白質、多糖等大分子活性物質結合，轉化成硒蛋白和硒多糖等有機硒的形式[15].在培養(yǎng)基中添加適宜濃度的無機硒酸鹽，利用食用菌的吸收轉化作用，將外源無機硒轉化為有機硒，從而得到富硒食用菌[20].本研究發(fā)現，隨著培養(yǎng)基中亞硒酸鈉添加量的增加，秀珍菇子實體中有機硒的含量不斷增高，其中Ⅴ組(亞硒酸鈉添加量為55 mg/kg時)的秀珍菇子實體有機硒含量最高；與空白組相比，Ⅰ組～Ⅴ組秀珍菇子實體有機硒含量差異顯著(P<0.05，P<0.01)，見圖2.結果表明，在培養(yǎng)料中添加一定外源無機硒的范圍內，隨著硒濃度的增加，秀珍菇子實體中有機硒含量也隨之增加.

2.4 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇中其他營養(yǎng)物質含量的影響

在栽培料中添加適宜濃度的硒，不僅能夠增加食用菌中硒的含量，而且能夠一定程度上提高食用菌的品質.Turlo等[26]研究發(fā)現富硒香菇子實體多糖含量明顯高于空白組.Kaur等[27]研究表明富硒梭柄松苞菇子實體中蛋白質的含量顯著高于空白組.Zhen等[28]經亞硒酸鈉處理后的皺環(huán)球蓋菇菌絲總氨基酸含量比空白組增加了近13.5%.根據研究[29]，硒處理后食用菌營養(yǎng)物質含量的變化可能與以下因素有關：(1)樣品的耐受性和解毒能力；(2)硒的含量、形態(tài)和添加方法；(3)培養(yǎng)條件(培養(yǎng)基、營養(yǎng)、時間、溫度等)；(4)使用的檢測方法.本研究中，隨著培養(yǎng)基中亞硒酸鈉添加量的增加，秀珍菇子實體中多糖、蛋白質和總氨基酸的含量顯著增加，表明多糖、蛋白質和總氨基酸合成的增加可能有助于儲存額外的有機硒和減輕亞硒酸鹽引起的毒性作用；而脂肪含量未發(fā)生變化，表明亞硒酸鈉處理對脂肪成分沒有影響(表3).因此，富硒可以提高秀珍菇的營養(yǎng)價值.

表3 不同濃度亞硒酸鈉對秀珍菇中營養(yǎng)物質含量的影響 單位：g/100g

3 結論

秀珍菇子實體能夠高效的將培養(yǎng)基中的無機硒(亞硒酸鈉)轉化為有機硒.在一定硒添加范圍內，當亞硒酸鈉添加量為35 mg/kg時，秀珍菇菌絲生長速度最快(0.497 cm/d)，菌絲滿袋天數最短(28 d)，子實體產量最高(平均127.5 g/潮)；當亞硒酸鈉添加量為55 mg/kg時，秀珍菇子實體中硒含量最高(2.812 μg/g)；隨著亞硒酸鈉添加量的增加，秀珍菇子實體中多糖、蛋白質和總氨基酸的含量顯著增加，而脂肪含量不變.因此，富硒秀珍菇可以作為人類和牲畜的膳食硒補充來源，也可以作為一種功能性食品.