菌草與蓮子廢棄物混合基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體氨基酸與脂肪酸組分分析

胡應(yīng)平

(福建農(nóng)林大學(xué)國家菌草工程技術(shù)研究中心， 福建 福州 350002)

平菇(Pleurotusostreatus)是我國主要栽培的食用菌之一，在我國菌類總產(chǎn)量中位居第3位.近10年來平菇栽培規(guī)模逐年增長，2020年我國平菇產(chǎn)量約682.9萬t，產(chǎn)值3 464.7萬元[1].平菇含豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，每百克干品含蛋白質(zhì)20～23 g，且氨基酸種類齊全，礦物質(zhì)豐富.然而，平菇的產(chǎn)量和品質(zhì)會受栽培基質(zhì)的直接影響[2-3].目前，我國栽培平菇的基質(zhì)主要有木屑、棉子殼、豆秸、玉米芯、菌糠等[4-6].

菌草是能夠被用作食(藥)用菌培養(yǎng)基的草本植物總稱，現(xiàn)已篩選出46種菌草，可栽培55種食(藥)用菌[7].巨菌草(CenchrusfungigraminusZ. X. Lin & D.M. Lin & S. R. Lan sp. nov.)是菌草的一種代表，由于其生長高度可達(dá)5～10 m，且產(chǎn)量高，在生產(chǎn)上用途廣[8].五節(jié)芒(Miscanthusfloridulus)也是一種栽培食(藥)用菌的優(yōu)質(zhì)原料，可栽培茶薪菇(Agrocybecylindracea)、香菇(Lentinusedodes)、杏鮑菇(Pleurotuseryngii)、玉木耳(Auriculariacornea)、灰樹花(Griflolafrondosa)和平菇(Pleurotusostreatus)等[9-15].以巨菌草或五節(jié)芒為原料栽培的食(藥)用菌子實(shí)體營養(yǎng)豐富.研究表明，以巨菌草栽培的靈芝(Ganodermaluciderm)多糖肽提取率比以段木栽培的靈芝高2.8倍，菌草靈芝的蛋白質(zhì)和多糖含量分別是段木靈芝的1.6和1.0～2.6倍[16-17].利用巨菌草混合中藥渣栽培的茶樹菇含17種氨基酸，營養(yǎng)價(jià)值高，不含重金屬鉛、砷且無農(nóng)藥殘留[18-19].利用五節(jié)芒混合棉籽殼栽培的杏鮑菇子實(shí)體蛋白質(zhì)含量和氨基酸組成較理想，可以替代木屑、蔗渣作為杏鮑菇的栽培原料[13].用巨菌草或五節(jié)芒栽培平菇，生物轉(zhuǎn)化效率高，菇的品質(zhì)優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)效益好，可替代木屑、棉籽殼等栽培原料[15,20-21].

此外，我國蓮藕資源豐富，每年產(chǎn)生大量的蓮子殼和蓮子蓬等廢棄物，這些廢棄物在農(nóng)村主要用于燃燒，造成了環(huán)境污染問題.因此，利用蓮子廢棄物發(fā)展食(藥)用菌產(chǎn)業(yè)對減少環(huán)境污染、振興鄉(xiāng)村具有重要意義.目前已有用蓮子殼栽培茶樹菇(Agrocybeaegerita)、雞腿菇(Copyindscomatus)、杏鮑菇、秀珍菇(Pleurotusgeesteranus)、木耳(Auriculariaauricula)、桑黃(Phellinusigniarius)[22-27]等的報(bào)道，但有關(guān)蓮子廢棄物栽培平菇及其子實(shí)體營養(yǎng)成分的報(bào)道較少.本研究以菌草混合蓮子殼、蓮子蓬為新型基質(zhì)栽培平菇，分析平菇子實(shí)體的氨基酸與脂肪酸組分，為該基質(zhì)的推廣應(yīng)用提供一些依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

平菇P969、巨菌草草粉和五節(jié)芒草粉，由福建農(nóng)林大學(xué)國家菌草工程技術(shù)研究中心提供.蓮子殼、蓮子蓬由江西省石城縣食用菌推廣站提供.石灰、麩皮采購于福州閩侯農(nóng)資市場.菌袋采購于福建建甌市元潤塑料有限公司，材料為聚丙烯塑料袋，規(guī)格為17 cm×37 cm×0.005 cm.

1.2 方法

1.2.1 平菇栽培 按不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比設(shè)置2種配方：配方1為巨菌草38%+蓮子殼39%+麩皮20%+石灰3%，配方2為五節(jié)芒38%+蓮子蓬19%+蓮子殼20%+麩皮20%+石灰3%.用菌袋栽培平菇，具體栽培方法見文獻(xiàn)[15].

1.2.2 平菇子實(shí)體營養(yǎng)檢測 平菇收獲后，將其子實(shí)體經(jīng)60 ℃恒溫烘干，用中藥粉碎機(jī)粉碎，過60目篩，備用.平菇子實(shí)體脂肪酸含量依據(jù) 《食用菌中粗脂肪含量的測定》(GB/T 15674—2009)[28]的方法進(jìn)行測定；氨基酸含量依據(jù) 《食品中氨基酸的測定》(GB/T 5009.124—2003)[29]， 使用氨基酸自動分析儀(日立835-50)進(jìn)行測定.

1.2.3 氨基酸營養(yǎng)評價(jià)模式 按照1973年世界衛(wèi)生組織(WHO)/聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)推薦的理想蛋白質(zhì)中人體必需氨基酸含量模式和評分標(biāo)準(zhǔn)，將待測蛋白質(zhì)中某種必需氨基酸含量與推薦模式中該必需氨基酸含量進(jìn)行比較，二者越接近，說明蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值越高[30].

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Office Excel 2010軟件處理后，用Origin Pro 2023軟件進(jìn)行單因素方差分析，以P<0.05為差異顯著.數(shù)據(jù)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示.

2 結(jié)果與分析

2.1 新型基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體氨基酸組分與含量

新型基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體氨基酸含量見表1. 從表中可知，平菇子實(shí)體含17種氨基酸.其中：配方1栽培的平菇子實(shí)體氨基酸總量較高，達(dá)169.06 g·kg-1；配方2栽培的平菇子實(shí)體氨基酸總量為166.35 g·kg-1.在氨基酸組成中，二者谷氨酸含量均最高，分別為30.50和31.19 g·kg-1；天門冬氨酸次之，含量分別為16.00和15.21 g·kg-1.此外，配方1栽培的平菇子實(shí)體天門冬氨酸和纈氨酸含量均顯著高于配方2栽培的平菇子實(shí)體(P<0.05)；而蛋氨酸和酪氨酸含量均顯著低于配方2栽培的平菇子實(shí)體(P<0.05).

表1 不同配方栽培的平菇子實(shí)體氨基酸組分及其含量1)Table 1 Amino acid component and content in fruit body of P.ostreatus cultivated with different substrates g·kg-1

2.2 新型基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體風(fēng)味氨基酸含量

表2 不同配方栽培的平菇子實(shí)體的風(fēng)味氨基酸含量1)Table 2 Taste amino acid content in fruit body of P.ostreatus cultivated with different substrates g·kg-1

配方1栽培的平菇子實(shí)體中甜味、鮮味和芳香族氨基酸的含量分別為27.91、53.70和11.80 g·kg-1；配方2栽培的平菇子實(shí)體中甜味、鮮味和芳香族氨基酸的含量分別為26.11、53.40和12.60 g·kg-1.可見，二者風(fēng)味氨基酸含量相當(dāng)，分別為93.41和92.11 g·kg-1，其中僅甜味氨基酸含量存在顯著差異(表2).

2.3 新型基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體必需氨基酸組分與WHO/FAO推薦模式比較

配方1栽培的平菇子實(shí)體的必需氨基酸總量較高，達(dá)69.42 g·kg-1；配方2栽培的平菇子實(shí)體的必需氨基酸總量為67.53 g·kg-1(表1).根據(jù)氨基酸評分(amino acid score， AAS)標(biāo)準(zhǔn)[30]對各種必需氨基酸進(jìn)行評分，所有必需氨基酸中評分最低的氨基酸即為第一限制性氨基酸，其決定蛋白質(zhì)的質(zhì)量.從表3可以看出：在所測的必需氨基酸中，兩種配方栽培的平菇子實(shí)體的蛋氨酸+胱氨酸AAS值均較高，分別為190.17和210.51；亮氨酸AAS值均較低，分別為79.73和79.20，說明二者第一限制性氨基酸均為亮氨酸；其他必需氨基酸含量與WHO/FAO推薦模式中對應(yīng)的氨基酸含量[30]較為接近，說明本研究中兩種配方栽培的平菇子實(shí)體有較高的營養(yǎng)價(jià)值.

表3 不同配方栽培的平菇子實(shí)體必需氨基酸構(gòu)成及其與WHO/FAO推薦模式的比較1)Table 3 Essential amino acid composition in fruit body of P.ostreatus cultivated with different substrates and recommendation from FAO/WHO model

此外，兩種配方栽培的平菇子實(shí)體必需氨基酸與氨基酸總量的比值(E/T)分別為41.06%和40.58%，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值(E/N)分別為69.67%和68.31%，均達(dá)到WHO/FAO推薦模式的要求(E/T值應(yīng)達(dá)到40%，E/N值應(yīng)大于60%).由此可見，兩種配方栽培的平菇子實(shí)體氨基酸種類豐富，且含量較高.

2.4 新型基質(zhì)栽培的平菇子實(shí)體脂肪酸組分與含量

從表4可以看出，配方1栽培的平菇子實(shí)體主要含有9種脂肪酸，配方2栽培的平菇子實(shí)體主要含有8種脂肪酸，其中均以軟脂酸(C16∶0)、油酸(C18∶1n9c)和亞油酸(C18∶2n6c)為主，其他脂肪酸含量低.配方1栽培的平菇子實(shí)體中軟脂酸、油酸和亞油酸含量分別為10.8%、18.1%和62.1%，配方2栽培的平菇子實(shí)體中軟脂酸、油酸和亞油酸含量分別為9.8%、12.6%和70.3%，這3種物質(zhì)在二者間的含量差異均達(dá)顯著水平(P<0.05).配方1栽培的平菇子實(shí)體中飽和脂肪酸含量為14.8%，不飽和脂肪酸含量為80.7%，其中，單不飽和脂肪酸含量為18.4%，多不飽和脂肪酸含量為62.3%；配方2栽培的平菇子實(shí)體中飽和脂肪酸含量為14.0%，不飽和脂肪酸含量為83.2%，其中，單不飽和脂肪酸含量為12.9%，多不飽和脂肪酸含量為70.3%.

表4 不同配方栽培的平菇子實(shí)體脂肪酸組分及其含量1)Table 4 Fatty acid component and content in fruit body of P.ostreatus cultivated with different substrates %

3 討論與結(jié)論

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位.氨基酸在人體中不僅提供了合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且為進(jìn)行正常代謝、維持生命、促進(jìn)生長和提高免疫力提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[32-33].如果人體缺乏或減少其中某一種氨基酸，正常生命代謝就會受到影響，甚至導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生或生命活動終止[34].本研究中，巨菌草或五節(jié)芒混合蓮子廢棄物栽培的平菇子實(shí)體含有17種氨基酸，種類豐富；氨基酸總量分別為169.06和166.35 g·kg-1，其中，谷氨酸和天門冬氨酸含量較高，賦予了平菇特有的鮮味.兩種配方栽培的平菇子實(shí)體氨基酸總量均高于棉籽殼栽培的平菇子實(shí)體(123.70 g·kg-1)和大豆秸栽培的平菇子實(shí)體(144.40 g·kg-1)[31]；配方1栽培的平菇子實(shí)體氨基酸總量還高于玉米芯栽培的平菇子實(shí)體(166.40 g·kg-1)和木屑栽培的平菇子實(shí)體(168.20 g·kg-1)[31].同時(shí)，兩種配方栽培的平菇子實(shí)體必需氨基酸總量(69.42和67.53 g·kg-1)均高于木屑、玉米芯、大豆秸栽培的平菇子實(shí)體(60.30、58.20、51.90 g·kg-1)[31]；蛋氨酸含量(13.31和14.41 g·kg-1)也顯著高于木屑、棉籽殼、玉米芯、大豆秸栽培的平菇子實(shí)體(2.40、2.40、2.70、2.00 g·kg-1).此外，兩種配方栽培的平菇子實(shí)體E/T值和E/N值均達(dá)到WHO/FAO推薦模式的要求，說明二者的蛋白質(zhì)質(zhì)量較理想.兩種配方栽培的平菇子實(shí)體的第一限制性氨基酸均為亮氨酸，其AAS值分別為79.73和79.20，也說明二者蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值較高.

亞油酸被稱作人體必需脂肪酸，人體自身不能合成，必須從食物中攝取.不飽和脂肪酸是人體不可或缺的脂肪酸，攝入適量的不飽和脂肪酸能對降血糖、調(diào)節(jié)血脂、降膽固醇和抗血栓起到一定作用，對其他多種心腦血管疾病也可起到良好的調(diào)節(jié)作用[35-38].本研究中，巨菌草或五節(jié)芒混合蓮子廢棄物栽培的平菇子實(shí)體含有脂肪酸8～9種，均以軟脂酸、油酸、亞油酸為主，且其中亞油酸占比最高，分別為62.1%和70.3%；兩種配方栽培的平菇子實(shí)體中不飽和脂肪酸含量分別為80.7%和83.2%.本研究中不飽和脂肪酸和亞油酸含量均高于王建偉等[39]對茶樹菇子實(shí)體的研究結(jié)果(43.70%和22.08%).

筆者先前的研究結(jié)果表明，巨菌草或五節(jié)芒混合蓮子廢棄物栽培的平菇子實(shí)體產(chǎn)量較高，且蛋白質(zhì)含量分別為215和204 g·kg-1，粗脂肪酸含量均為18 g·kg-1，均高于以棉籽殼、大豆秸為主要原料栽培的平菇子實(shí)體[31].本研究從氨基酸和脂肪酸組分的角度進(jìn)行分析，進(jìn)一步闡明以菌草混合蓮子廢棄物栽培平菇的優(yōu)勢.綜上所述，以巨菌草或五節(jié)芒混合蓮子廢棄物栽培的平菇子實(shí)體營養(yǎng)豐富，可推廣應(yīng)用.

致謝：感謝江西省石城縣農(nóng)業(yè)和糧食局賴由運(yùn)高級農(nóng)藝師為本次試驗(yàn)提供蓮子殼和蓮子蓬原材料.