靈芝固態(tài)發(fā)酵對谷物培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的影響*

羅 瑩，張志軍，劉連強，訾惠君，周永斌**，王文治，2，陳曉明

（1.天津市農業(yè)科學院農產品保鮮與加工技術研究所，天津 300384；2.天津市天壽食用菌科技有限公司，天津 300384）

靈芝（Ganoderma lucidum）屬于真菌門（Eumycota）擔子菌亞門（Basidiomycotina）層菌綱（Hymenomycetes）無隔擔子菌亞綱（Holobasidiomycetes）非褶菌目（Aphyllophorales）靈芝科（Ganodermataceae）靈芝屬（Ganoderma）[1-2]。傳統(tǒng)醫(yī)學認為靈芝具有扶正固本，益氣安神、補中益氣、滋補強壯、延年益壽等功效[3-5]?，F(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，靈芝子實體中含有多糖、靈芝酸、三萜等50多種生理活性成分。2001年3月，衛(wèi)計委公布了《關于印發(fā)真菌類和益生菌類保健食品評審規(guī)定》，在其《真菌類保健食品評審規(guī)定》中將赤靈芝列入可用于保健食品的真菌品種名單，表示其保健養(yǎng)生的功效得到國家權威部門的認定[6]。

谷物是培養(yǎng)食用菌的原料之一，其本身是人類的食糧，也是大多數(shù)食品的生產原料，具有來源廣泛、價格低廉、質量可靠等優(yōu)點。用谷物培養(yǎng)食用菌，工藝簡單，產量高，成本低，且培養(yǎng)物中功能成分的含量較高；培養(yǎng)過程無廢水和廢渣排放，既節(jié)省水資源，又可做到清潔生產[7-10]。用所得培養(yǎng)物來生產功能食品，無論是作主要原料還是作添加劑，培養(yǎng)物中的各種成分都可加以利用，最大限度地開發(fā)了自然資源；同時集中食用菌與谷物的多種營養(yǎng)和醫(yī)療保健功效，為食用菌的生產提供了新的領域。谷物原料經靈芝發(fā)酵后營養(yǎng)成分變化的研究鮮有報道。研究以靈芝作為發(fā)酵菌株，采用固態(tài)發(fā)酵形式發(fā)酵谷物原料，研究發(fā)酵過程中谷物培養(yǎng)料中8種必需氨基酸、脂肪酸含量的變化，為靈芝谷物功能性食品的研發(fā)提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 菌種

靈芝09-2是天津市農業(yè)科學院農產品保鮮與加工技術研究所分離保存的菌種，菌種轉接至PDA培養(yǎng)基上，活化后使用。

1.2 谷物

黃豆是非轉基因有機黃豆；黑豆、花生、蕎麥米、燕麥米均為有機食品；以上原料均購自京東商城。黃豆、黑豆、花生、蕎麥米，產自遼寧省朝陽市；燕麥米，產自遼寧省大連市；玉米碴，產自吉林省松原市；大米，產自遼寧省盤錦市。

1.3 培養(yǎng)基制備

浸泡和過濾：在室溫條件下，200 g谷物加自來水浸泡24 h，加水量約谷物體積的5倍。用濾網(wǎng)濾掉谷物中未吸收的水分。

裝皿和滅菌：將過濾后的谷物裝到直徑9 cm培養(yǎng)皿中，以谷物鋪滿培養(yǎng)皿為宜。同種谷物裝皿量相同，不同種谷物裝皿量略有差異，每皿裝谷物量為32 g～41 g，每種谷物裝5個培養(yǎng)皿。裝完后封蓋，放入高壓滅菌鍋，121℃、滅菌2 h。

接種：待原料自然冷卻至室溫后，按無菌操作要求，將菌種接入谷物培養(yǎng)基（僅有谷物，無其他成分）。接種塊大小為5 mm×5 mm，每種谷物培養(yǎng)基各接種5個培養(yǎng)皿。

培養(yǎng)：接種完成后，將培養(yǎng)皿放置于恒溫培養(yǎng)箱，25℃避光培養(yǎng)。觀察菌種生長情況，菌絲萌發(fā)后每隔7天觀察記錄菌絲生長情況，直至滿皿。

1.4 試驗方法

將長滿菌絲的谷物放入40℃熱風干燥箱烘干至恒重，然后用食品料理機磨粉，過40目篩后作為樣品，待用。同時將未接種的各谷物培養(yǎng)基中谷物在相同條件下烘干，過40目篩后作為對照，待用?；ㄉ囵B(yǎng)基，過20目篩，待用。

采用氨基酸分析儀對谷物中的氨基酸含量進行測量；色氨酸采用分光光度計法；脂肪酸采用甲酯化氣相色譜質譜法[11]。

2 結果與分析

2.1 靈芝菌絲生長對谷物培養(yǎng)基中氨基酸含量的影響

蛋白質的營養(yǎng)價值取決于所含氨基酸的組成與比例，尤其是必需氨基酸的組成與比例。不同谷物培養(yǎng)基培養(yǎng)靈芝菌絲后其氨基酸含量的變化統(tǒng)計見表 1～表 7。

表1 靈芝玉米碴培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.1 Changes of eight essential amino acids and total amount in corn medium of Ganoderma lucidum

表2 靈芝大米培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.2 Changes of eight essential amino acids and total amount in rice mediumof Ganoderma lucidum

表3 靈芝燕麥米培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.3 Changes of eight essential amino acids and total amount in oats medium of Ganoderma lucidum

表4 靈芝蕎麥米培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.4 Changes of eight essential amino acids and total amount in buckwheat medium of Ganoderma lucidum

表5 靈芝黃豆培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.5 Changes of eight essential amino acids and total amount in soybean medium of Ganoderma lucidum

表6 靈芝黑豆培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.6 Changes of eight essential amino acids and total amount in black bean medium of Ganoderma lucidum

表7 靈芝花生培養(yǎng)基中8種必需氨基酸含量及總量變化Tab.7 Changes of eight essential amino acids and total amount in peanut medium of Ganoderma lucidum

由表1～表7可知，靈芝菌絲的生長對谷物培養(yǎng)基的氨基酸成分均有影響。測定了人體必需的8種氨基酸含量，與原谷物相比發(fā)現(xiàn)黃豆培養(yǎng)基和黑豆培養(yǎng)基氨基酸總量增加，黃豆培養(yǎng)基增加4.248%，黑豆培養(yǎng)基增加0.599%；玉米碴培養(yǎng)基、大米培養(yǎng)基、燕麥米培養(yǎng)基、蕎麥米培養(yǎng)基、花生培養(yǎng)基中氨基酸總量降低。玉米碴培養(yǎng)基中蘇氨酸增加0.086%，蛋氨酸增加0.03%，色氨酸增加0.01%，其他氨基酸含量降低。大米培養(yǎng)基中蛋氨酸增加0.012%，苯丙氨酸增加0.009%，其他氨基酸含量降低。燕麥米培養(yǎng)基中纈氨酸增加0.026%，蛋氨酸增加0.014%，亮氨酸增加0.08%，苯丙氨酸增加0.037%，其他氨基酸含量降低。蕎麥米培養(yǎng)基中蛋氨酸增加0.132%，其他氨基酸含量降低?；ㄉ囵B(yǎng)基中蘇氨酸增加0.086%，蛋氨酸增加0.03%，色氨酸增加0.01%，其他氨基酸含量降低。黃豆培養(yǎng)基中除了賴氨酸和色氨酸含量降低外，其他氨基酸含量均有所增加，其中苯丙氨酸含量增加0.447%，增加幅度最大。黑豆培養(yǎng)基的情況與黃豆培養(yǎng)基相似，除了賴氨酸和色氨酸含量降低外，其他氨基酸含量均有所增加，其中蛋氨酸含量增加0.196%，增加幅度最大。

2.2 靈芝菌絲生長對谷物培養(yǎng)基中脂肪酸含量的影響

脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸，飽和脂肪酸中丁酸、己酸、辛酸、癸酸屬于短鏈或中鏈脂肪酸，易消化吸收代謝為熱量來源，而對血脂無明顯影響。據(jù)研究報道對血脂有明顯影響的主要是中長鏈的飽和脂肪酸，如月桂酸、肉豆蔻酸等，能明顯增加血清中總膽固醇的濃度。除飽和脂肪酸以外的脂肪酸是不飽和脂肪酸；不飽和脂肪酸根據(jù)雙鍵個數(shù)的不同，分為單飽和脂肪酸和多飽和脂肪酸2種。食物脂肪中，單不飽和脂肪酸有油酸，多不飽和脂肪酸有有亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。亞油酸和亞麻酸在人體維持機體正常代謝中不可缺少且自身又不能合成、或合成速度慢無法滿足機體需要，是必須通過食物供給的必需脂肪酸[12-14]。不同谷物培養(yǎng)基培養(yǎng)靈芝菌絲后其脂肪酸含量（檢出限量為5 mg·kg-1）的變化統(tǒng)計見表8～表14。

由表8～表14可知，靈芝菌絲的生長對谷物培養(yǎng)基中的脂肪酸含量均有影響。與原料相比，7種谷物培養(yǎng)基中僅黃豆培養(yǎng)基和黑豆培養(yǎng)基中的亞油酸和亞麻酸含量同時大幅度增加。在黃豆培養(yǎng)基中，亞油酸含量增加72 528.03 mg·kg-1，亞麻酸含量增加3 374.58 mg·kg-1。在黑豆培養(yǎng)基中，亞油酸含量增加29 742.56 mg·kg-1，亞麻酸含量增加916.6 mg·kg-1。在玉米碴培養(yǎng)基中月桂酸和肉豆蔻酸含量變化不明顯，油酸含量顯著增加，增加250.58 mg·kg-1，亞油酸含量減少97.67 mg·kg-1，亞麻酸含量增加1.67 mg·kg-1。在大米培養(yǎng)基中肉豆蔻酸含量增加43.41 mg·kg-1，油酸、亞麻酸、亞油酸含量均明顯減少。在燕麥米培養(yǎng)基中月桂酸和肉豆蔻酸含量增加，而油酸、亞油酸含量顯著減少，亞麻酸含量增加83.9 mg·kg-1。在蕎麥米培養(yǎng)基中月桂酸含量減少，肉豆蔻酸含量變化不大，油酸、亞油酸含量顯著減少，亞麻酸含量增加2 422.44 mg·kg-1。在花生培養(yǎng)基中，月桂酸含量減少，肉豆蔻酸含量增加，油酸、亞油酸含量顯著減少，亞麻酸含量增加311.39 mg·kg-1。

表8 靈芝玉米碴培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.8 Changes of fatty acid content in corn medium of Ganoderma lucidum

表9 靈芝大米培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.9 Changes of fatty acid content in rice medium of Ganoderma lucidum

表10 靈芝燕麥米培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.10 Changes of fatty acid content in oats medium of Ganoderma lucidum

表11 靈芝蕎麥米培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.11 Changes of fatty acid content in buckwheat medium of Ganoderma lucidum

表12 靈芝黃豆培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.12 Changes of fatty acid content in soybean medium of Ganoderma lucidum

表13 靈芝黑豆培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.13 Changes of fatty acid content in black bean medium of Ganoderma lucidum

表14 靈芝花生培養(yǎng)基中脂肪酸含量的變化Tab.14 Changes of fatty acid content in peanut medium of Ganoderma lucidum

3 結論

從營養(yǎng)成分的變化來看，黃豆培養(yǎng)基和黑豆培養(yǎng)基在接種靈芝菌絲后，氨基酸和必需氨基酸的總量均增加；必需氨基酸中除了賴氨酸和色氨酸含量降低外，其他氨基酸含量均有所增加，其中黃豆培養(yǎng)基中苯丙氨酸含量增加0.447%，增加幅度最大；黑豆培養(yǎng)基中蛋氨酸含量增加0.196%，增加幅度最大。與原料相比，接種靈芝菌絲后的黃豆培養(yǎng)基和黑豆培養(yǎng)基中亞油酸和亞麻酸含量大幅增加；黃豆培養(yǎng)基中亞油酸含量增加72 528.03 mg·kg-1，亞麻酸含量增加3 374.58 mg·kg-1。黑豆培養(yǎng)基中亞油酸含量增加29 742.56 mg·kg-1，亞麻酸含量增加 916.6 mg·kg-1。由此可以看出，靈芝菌絲能有效提高黃豆培養(yǎng)基和黑豆培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分，更適宜使用。