10 個肺形側(cè)耳菌株的營養(yǎng)成分及呈味物質(zhì)分析

王祥鋒，趙 威，汪 喬，王 麗,

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院，山東省農(nóng)業(yè)微生物重點實驗室，山東泰安 271018；

2.泰安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，山東泰安 271000）

肺形側(cè)耳（Pleurotus pulmonarius），又名秀珍菇、味精菇，其味道鮮美，栽培基質(zhì)廣泛，可利用多種農(nóng)林廢棄物，且子實體富含蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、氨基酸等營養(yǎng)成分和多糖、γ-氨基丁酸（GABA）、麥角甾醇等多種生理活性物質(zhì)[1-3]，具抗氧化、抗衰老和提高免疫力等功效[4-6]，因此成為目前最具開發(fā)前景的珍稀食用菌種類之一，具廣闊的市場前景。

隨著人們生活水平和健康意識的不斷提高，人們對食用菌營養(yǎng)成分和保健功效方面的需求也越來越高。研究發(fā)現(xiàn)，同種食用菌不同菌株間的子實體營養(yǎng)成分和呈味物質(zhì)具較大差異[7-8]，目前關(guān)于肺形側(cè)耳不同菌株間營養(yǎng)成分和呈味物質(zhì)的相關(guān)研究較少。山東省作為全國農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)林廢棄物資源豐富，但目前大部分都被焚燒或掩埋，造成嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染。肺形側(cè)耳具有較強的生態(tài)適應(yīng)性和木質(zhì)纖維素降解能力，基于此，本研究選取10 個肺形側(cè)耳菌株（5 個野外采集菌株和5 個商業(yè)栽培品種），以蘋果木屑和玉米芯等山東省主要農(nóng)林廢棄物作為栽培基質(zhì)進(jìn)行栽培出菇，并對不同菌株的子實體營養(yǎng)成分和呈味物質(zhì)進(jìn)行了較全面的分析和評價，以期為肺形側(cè)耳優(yōu)良菌株的選育和開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

肺形側(cè)耳菌 共10 個菌株，為國內(nèi)各菌種保藏中心贈予，其中5 個是野外采集菌株，5 個為產(chǎn)量較高的商業(yè)栽培菌株。菌種保藏于山東農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物實驗室，具體見表1；氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品、5′-CMP（5′-胞苷酸）、5′-UMP（5′-尿苷酸）、5′-GMP（5′-鳥苷酸）、5′-IMP（5′-肌苷酸）、5′-AMP（5′-腺苷酸）等單核苷酸標(biāo)準(zhǔn)品 上海安譜實驗科技股份有限公司；檸檬酸鈉、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、苯酚、高氯酸、鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、溴甲酚綠指示劑、四丁基硫酸氫銨、氫氧化鉀、磷酸二氫鉀等標(biāo)準(zhǔn)品 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；γ-氨基丁酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 上海源葉生物有限公司。

K9840 凱氏定氮儀 濟南海能儀器股份有限公司；FA-1004 電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；8453 紫外可見分光光度儀、1260 液相色譜Agilent 公司；BR4I 離心機、U3000 液相色譜儀Thermo 公司；UB-7pH 計 Denver 公司；LA8080氨基酸自動分析儀 日本株式會社日立高新技術(shù)公司；MDS-6G 多通量微波消解/萃取儀 上海新儀微波化學(xué)科技有限公司；iCAP-7000 全譜直讀電感耦合等離子體發(fā)射儀 賽默飛世爾科技公司；多功能粉碎機 浙江省永康市紅太陽機電有限公司，附60 目篩等。

1.2 實驗方法

1.2.1 栽培出菇實驗 該實驗于2021 年7 月至11 月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)菌物實訓(xùn)基地進(jìn)行接種栽培。栽培配方為：蘋果木屑56%，玉米芯20%，麩皮20%，石灰2%，石膏1%，糖1%，含水量約為60%～62%。每個菌株接種20 袋，接麥粒原種后置于發(fā)菌室進(jìn)行菌絲培養(yǎng)，待菌袋長滿經(jīng)低溫刺激后轉(zhuǎn)移至菇房進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)出菇管理。

1.2.2 樣品預(yù)處理 將適時采收的肺形側(cè)耳子實體鮮品于40 ℃烘干至含水量低于10%，粉碎過60 目篩后置于干燥器中備用，后期實驗研究對象為此干重子實體。

1.2.3 營養(yǎng)成分分析 粗蛋白、總糖、γ-氨基丁酸及水解氨基酸含量分別參照文獻(xiàn)[9-12]進(jìn)行測定。礦物質(zhì)含量按照文獻(xiàn)[13-14]測定。Cr 含量、Pb 含量及Cd 含量分別按照文獻(xiàn)[15-17]測定。

游離氨基酸含量測定：精確稱取樣品100 mg，加入50 mL 0.1 mol/L 鹽酸溶液搖勻，40 ℃超聲提取30 min，室溫靜置30 min 后于5000 r/min 離心3 min。取1 mL 上清液于離心管中，以體積比1:1 加入10%磺基水楊酸溶液，混合液4 ℃放置30 min 后10000 r/min、4 ℃離心30 min，迅速移出上清液，由10 mol/L 氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 至2.0 后過0.22 μm MCE 微孔濾膜上氨基酸自動分析儀測定[18]。

5′-核苷酸的測定：精確稱取100 mg 混合均勻的樣品于離心管中，加入15 mL 5%高氯酸，勻漿后于4 ℃，7000 r/min 離心10 min，取上清液，沉淀中加入10 mL 5%高氯酸再次勻漿提取，合并兩次提取的上清液，用5 mol/L KOH 調(diào)pH 至6.75，超純水定容至50 mL，0.22 μm 濾膜過濾后經(jīng)U3000 液相色譜儀檢測[19]。

1.2.4 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評價 氨基酸評分（AAS）根據(jù)Seligson 等[20]的方法計算。SAA=w1/w2×100，式中：SAA為氨基酸評分；w1為待評價蛋白中某氨基酸含量，g/100 g；w2為參考蛋白模式中對應(yīng)氨基酸含量，g/100 g。

化學(xué)評分（CS）根據(jù)FAO[21]的方法計算。SC=w1/w2×w3/w4×100，式中：SC為化學(xué)評分；w1為待評價蛋白中某一必需氨基酸含量，g/100 g；w2為待評價蛋白中必需氨基酸總含量，g/100 g；w3為參考蛋白中相應(yīng)必需氨基酸含量，g/100 g；w4為待評價蛋白中必需氨基酸總含量，g/100 g。

必需氨基酸指數(shù)（EAAI）參考Oser[22]提出的方法計算。EAAI=（A/AE×B/BE×…×I/IE）1/n，式中：n 為供試的必需氨基酸數(shù)量；A，B，…，I 為待測蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量；AE，BE，…，IE為雞蛋蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量，mg/g。

氨基酸比值系數(shù)（RC）和氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）根據(jù)朱圣陶等[23]的方法計算。CR=w1/w2×100，式中：CR為氨基酸的比值系數(shù)；w1為必需氨基酸含量的比值；w2為必需氨基酸含量比值的平均值。SRCAA=100-w1×100，式中：SRCAA 為氨基酸的比值系數(shù)分；w1為氨基酸比值系數(shù)的變異系數(shù)。

1.2.5 等鮮濃度值（Equivalent Umami Concentration，EUC）計算 根據(jù)Mau 等[24]的方法計算。Y=∑aibi+1218（∑aibi）（∑ajbj），式中：Y 為等鮮濃度（g MSG/100 g）；ai為鮮味氨基酸（谷氨酸或天冬氨酸）含量（g/100 g）；aj為呈鮮核苷酸（5′-GMP、5′-IMP、5′-XMP、5′-AMP）含量（g/100 g）；bi為呈鮮氨基酸相對谷氨酸的值（谷氨酸=1，天冬氨酸=0.077）；bj為呈鮮核苷酸相對5′-肌苷酸的值（5′-GMP=2.3、5′-IMP=1、5′-XMP=0.61、5′-AMP=0.18）；1218 為協(xié)同作用常數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗測定3 次平行，數(shù)值結(jié)果表現(xiàn)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式。采用WPS Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，IBM SPSS Statistics 21.0 比較樣品間的顯著性，用Origin 2018 作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 子實體營養(yǎng)成分分析

2.1.1 粗蛋白和總糖含量 10 個供試肺形側(cè)耳菌株子實體粗蛋白和總糖含量結(jié)果如圖1 所示。不同菌株的子實體中粗蛋白含量在30.00～36.07 g/100 g 之間，其中菌株P(guān)L9 含量最高，菌株P(guān)L4 含量最低，比較發(fā)現(xiàn)商品菌株間的差異較小，而野生菌株間差異較大，推測原因可能是商品菌株大都基于商業(yè)需求選育，菌株間差異較??；10 個供試菌株間的總糖含量差異顯著（P＜0.05），在31.10%～47.63%之間，其中菌株P(guān)L4 含量最高，為47.63%，菌株P(guān)L3 含量最低，僅為31.10%，兩者相差16.53%，說明不同菌株總糖含量差異顯著。

圖1 子實體中粗蛋白和總糖含量比較Fig.1 Comparison of crude protein and total sugars content in fruit bodies

2.1.2γ-氨基丁酸（GABA）含量 本研究發(fā)現(xiàn)10 株供試肺形側(cè)耳菌株的子實體中均含有GABA，結(jié)果如圖2 所示。不同菌株間GABA 含量差異明顯，在249.64～485.34 mg/kg 之間，其中菌株P(guān)L1 含量最高，菌株P(guān)L10 含量最低，最高含量與最低含量相差接近一半，因此菌株P(guān)L1 可作為高產(chǎn)GABA 候選菌株用于GABA 生產(chǎn)。除菌株P(guān)L1 和PL10 外，其余菌株都表現(xiàn)為商品菌株中GABA 的含量普遍高于野生菌株。

圖2 子實體中γ-氨基丁酸含量比較Fig.2 Comparison of GABA content in fruit bodies

2.2 子實中體礦物質(zhì)元素和重金屬含量分析

10 個供試肺形側(cè)耳菌株子實體中的礦物質(zhì)元素和重金屬含量如表2 所示。所有供試菌株的子實體中均含有人體所必需的鈣、鎂、鐵、錳、銅、鋅等有益的礦物質(zhì)元素，但不同菌株間含量存在較大差異，其中鈣含量在2475.30～3682.64 mg/kg 之間，鎂含量在1021.14～1407.73 mg/kg 之間，鐵含量在136.59～563.95 mg/kg 之間，鋅含量在88.38～251.77 mg/kg之間，錳和銅的含量較低，分別在16.56～27.82 和16.25～28.41 mg/kg 之間。通過對供試菌株子實體中的重金屬進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，所有樣品中均未檢測到Pb，而Cr 和Cd 兩種重金屬的含量分別在0.29～0.36和0.25～0.34 mg/kg 之間，均遠(yuǎn)低于檢測限量指標(biāo)。

表2 子實體中礦物質(zhì)和重金屬含量比較（mg/kg）Table 2 Comparison of mineral and heavy metal content in fruit bodies (mg/kg)

2.3 子實體氨基酸組成及含量分析

不同肺形側(cè)耳菌株其氨基酸組成和含量各不相同，其中菌株P(guān)L9 子實體中的總氨基酸含量最高，為26.04 g/100 g，菌株P(guān)L1 的含量最低（表3）。綜合分析發(fā)現(xiàn)，野生菌株的氨基酸總量普遍低于商品菌株。供試樣品中必需氨基酸總量在7.97～9.70 g/100 g之間，必需氨基酸總量與氨基酸總量的比值（E/T）為0.36～0.38，且必需氨基酸總量與非必需氨基酸總量的比值（E/N）為0.55～0.61。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）所提出的理想模式，E/T 在0.40，E/N 在0.60 以上時蛋白質(zhì)氨基酸組成較優(yōu)。

表3 子實體中氨基酸含量比較Table 3 Comparison of amino acid contents in fruit bodies

對10 個供試菌株的子實體蛋白質(zhì)中氨基酸組成和含量進(jìn)行雞蛋模式和FAO/WHO 模式轉(zhuǎn)化（表4），結(jié)果表明，除菌株P(guān)L1 和PL5 的甲硫氨酸+半胱氨酸的含量較低外，其余氨基酸含量均大于FAO/WHO推薦值；10 個供試菌株的賴氨酸含量均較高，占總氨基酸含量的6.39%～7.18%，幾乎全部高于雞蛋中的含量。賴氨酸作為人體第一必需氨基酸，在小麥、玉米和大米等谷類中含量較少，本研究中的肺形側(cè)耳子實體中賴氨酸含量普遍較高，可作為人體獲取賴氨酸的良好來源。

表4 子實體中必需氨基酸組成分析（%）Table 4 Essential amino acid composition analysis in fruit bodies (%)

2.4 子實體中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值評分

氨基酸評分（AAS）是目前應(yīng)用廣泛的一種食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值評價方法，它是實驗蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸占WFO/FAO 評分模式中相應(yīng)氨基酸含量的百分比。當(dāng)AAS 的值越接近1 時，實驗樣品的氨基酸組成就越接近WFO/FAO 評分模式，蛋白質(zhì)價值就越高。AAS 低于1 的為限制氨基酸，其中最低的為第一限制氨基酸。由表5 可知，供試菌株中除菌株P(guān)L1 和PL5 的甲硫氨酸+半胱氨酸偏離較大之外，其他氨基酸均與評分模式氨基酸組成接近，其中第一限制氨基酸為異亮氨酸（菌株P(guān)L1 和PL5 第一限制氨基酸為甲硫氨酸+半胱氨酸）。10 個供試菌株中PL9 子實體中必需氨基酸的AAS 值均大于或等于1，表明該菌株所含的氨基酸價值最高，利于消化吸收。綜合比較發(fā)現(xiàn)，商品菌株的必需氨基酸得分更接近WFO/FAO 評分模式，因此蛋白質(zhì)品質(zhì)相較更加優(yōu)良。

表5 子實體必需氨基酸氨基酸評分（AAS）（%）Table 5 Essential amino acid AAS scores in fruit bodies (%)

化學(xué)評分（CS）用來評價待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白中該必需氨基酸含量的接近程度，它與AAS 一樣，都是評價氨基酸的營養(yǎng)價值的指標(biāo)。CS 值越接近1，與雞蛋模式氨基酸組成越接近，蛋白質(zhì)價值就越高。由表6 可知，菌株P(guān)L1、PL3、PL5、PL6 和PL10 的第一限制氨基酸為甲硫氨酸+半胱氨酸，其余菌株的第一限制氨基酸為異亮氨酸。供試菌株中蘇氨酸和賴氨酸的CS 值最接近1，其余氨基酸的CS 值在0.65～1.12 之間（PL1和PL5 的甲硫氨酸+半胱氨酸的值除外）。綜合比較10 個供試菌株發(fā)現(xiàn)，野生菌株的CS 值更加接近雞蛋模式，表明在該評價指標(biāo)下，野生菌株表現(xiàn)較優(yōu)。

表6 子實體必需氨基酸化學(xué)評分（CS）Table 6 Essential amino acid CS in fruit bodies

必需氨基酸指數(shù)（EAAI)是一種蛋白質(zhì)的必需氨基酸含量與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)(通常是雞蛋蛋白質(zhì))中的必需氨基酸含量比值的幾何平均數(shù)，是評價食物蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值的指標(biāo)之一。EAAI≤0.75 不適合做蛋白源、0.75＜EAAI≤0.85 為可用蛋白源、0.85＜EAAI≤0.95 為良好蛋白源、EAAI≥0.95 為優(yōu)質(zhì)蛋白源。本實驗中，供試樣品的EAAI 值在70.95～85.20 之間，根據(jù)以上評價標(biāo)準(zhǔn)，除菌株P(guān)L1 和PL5 外，其余8 個菌株均為可用蛋白源，其中菌株P(guān)L2 中必需氨基酸均衡性較好，為良好蛋白源。

2.5 氨基酸比值系數(shù)（RC）及氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）評價

氨基酸比值系數(shù)（RC）用來評估氨基酸在氨基酸平衡上做的貢獻(xiàn)，RC＞1 表示該氨基酸過剩，RC＜1 表示該氨基酸相對不足；RC 越集中，越接近1，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值越高。氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）表示氨基酸平衡做出的貢獻(xiàn)大小，該值越接近100，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值越高。如果食物中氨基酸組成與氨基酸模式一致，則RC 都應(yīng)等于1，SRC 為100。由表7可知，本研究的供試菌株中，除菌株P(guān)L1 的蘇氨酸和賴氨酸，菌株P(guān)L5 的蘇氨酸及所有菌株的苯丙氨酸+酪氨酸含量相對過剩之外，其余樣品的氨基酸含量皆相對不足。供試菌株的SRCAA 值在69.06～90.12 之間，其中菌株P(guān)L8 的SRCAA 值最高，為90.12，表明該菌株在所有供試菌株中的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值最高。

2.6 子實體中呈味氨基酸和5′核苷酸分析

呈味氨基酸與呈味核苷酸是食用菌中重要的非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，當(dāng)二者同時存在時可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，顯著提高食用菌的鮮味。游離氨基酸是呈味氨基酸中一類重要的味覺活性物質(zhì)，根據(jù)其呈味特性的不同，又可將其分為鮮味、甜味、苦味和無味四類。鮮味氨基酸和甜味氨基酸是賦予食用菌良好口感的重要因素，由表8 可知，10 個供試菌株中呈味氨基酸含量為甜味氨基酸＞鮮味氨基酸＞苦味氨基酸，甜味氨基酸總量介于47.02%～61.33%之間。呈味核苷酸是賦予食用菌特有鮮味的另一個因素，包括大量單核苷酸如5'-鳥苷酸、5'-肌苷酸、5'-黃苷酸、5'-腺苷酸，尤其5'-鳥苷酸含量最為豐富。供試肺形側(cè)耳菌株子實體中5'-核苷酸總量為1195.16～1553.25 mg/kg，其中5′-AMP 含量普遍較高。采用等鮮濃度值（EUC）來進(jìn)行分析評價供試菌株的鮮味，結(jié)果如表9 所示，EUC值在14.11～30.11 g MSG/100 g 之間，處于Mau 劃分第3 水平。綜合比較分析發(fā)現(xiàn)商品菌株的5′-核苷酸總量、鮮味核苷酸及EUC 值均普遍高于野生菌株，但本實驗中的EUC 值普遍較低，顯著低于之前的研究結(jié)果[25]，表明不同栽培基質(zhì)對肺形側(cè)耳的EUC 值影響較大。

表8 子實體呈味氨基酸含量比較Table 8 Comparison of flavor amino acid in fruit bodies

表9 子實體5′-核苷酸的含量及EUC 評價Table 9 Content of 5′-nucleotides and EUC value evaluation of fruit bodies

3 討論與結(jié)論

從營養(yǎng)方面來看，10 個肺形側(cè)耳菌株的子實體營養(yǎng)豐富但不同菌株間差異顯著，其中粗蛋白含量在30.00～36.07 g/100 g 之間，高于已報道的杏鮑菇[26]（19.05～25.62 g/100 g），香菇[27]（19.72～25.26 g/100 g），金針菇[28]（15.32～23.81 g/100 g）等食用菌；總糖含量在31.10%～47.63%之間，普遍高于已報道的食用菌[29]。γ-氨基丁酸（GABA）廣泛分布于動植物、微生物體中，是谷氨酸在谷氨酸脫氫酶作用下形成的一種非蛋白氨基酸，是人類神經(jīng)系統(tǒng)中重要的活性物質(zhì)，具有降壓、改善肝功能、抗衰老、抗疲勞、促進(jìn)睡眠、治療糖尿病等作用[30]。張亞青[31]對市售的11 種食用菌進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)，秀珍菇中GABA 的含量較高，本研究中GABA 含量在249.64～485.34 mg/kg 之間；不同菌株間各礦質(zhì)元素的含量差異較顯著，這與李杰慶等[32]的研究一致，表明不同菌株對不同礦質(zhì)元素的吸收能力是不同的，食用菌在生長過程中會對Fe、Mn、Cu、Zn 等元素有一定選擇性吸收，因此可以作為補充這些必需元素的良好食物來源[33]。

通過對供試樣品氨基酸組成分析與評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肺形側(cè)耳子實體中氨基酸種類齊全，含量豐富，其必需氨基酸含量占總氨基酸含量40%以上，接近WHO 和FAO 理想模式，屬于較優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值與其氨基酸組成密切相關(guān)，食物蛋白質(zhì)中的氨基酸越接近人體蛋白質(zhì)的組成，且能被人體消化吸收，其營養(yǎng)價值越高。本研究采用國際通用的營養(yǎng)評價方法，對供試肺形側(cè)耳蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值進(jìn)行AAS、CS、EAAI 和SRCAA 評價。樣品的EAAI值在70.95～85.20 之間，根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn)，除菌株P(guān)L1和PL5 子實體外，其余8 個菌株子實體均為可用蛋白源，其中菌株P(guān)L2 子實體必需氨基酸均衡性最好；SRCAA 值在69.06～90.12 之間，菌株P(guān)L8 子實體最接近100，說明該菌株子實體蛋白營養(yǎng)價值最均衡。

通過以上測定指標(biāo)得出肺形側(cè)耳是一種營養(yǎng)價值較高的食用菌，含有豐富的糖類、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和γ-氨基丁酸等營養(yǎng)成分，且必需氨基酸占比接近FAO/WHO 氨基酸理想模式，具有較高的營養(yǎng)價值和保健食品開發(fā)前景。綜合比較本研究的10 個供試菌株發(fā)現(xiàn)，5 個商業(yè)栽培菌株間的各項指標(biāo)差異較小，品質(zhì)普遍較高，其中菌株P(guān)L9 表現(xiàn)最優(yōu)，其蛋白營養(yǎng)價值和EUC 值明顯高于另外4 個菌株；5 個野生菌株間的差異較為顯著，個別菌株表現(xiàn)為單一營養(yǎng)物質(zhì)含量較高，如菌株P(guān)L1 的γ-氨基丁酸含量顯著高于其他供試菌株，菌株P(guān)L4 的總糖含量較高，菌株P(guān)L2 的蛋白營養(yǎng)價值較高等。由此表明，不同菌株間營養(yǎng)和風(fēng)味成分含量具顯著差異，今后應(yīng)加強肺形側(cè)耳種質(zhì)資源的保護和創(chuàng)新利用，為專用特用品種的選育和滿足人們的多元化消費需求奠定基礎(chǔ)。