新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分的研究

王偉 張瑩瑩 陳鈁 沈永輝 于士軍

摘要 本文通過同時(shí)蒸餾萃取法和氣質(zhì)聯(lián)用法研究了新鮮與干燥真姬菇揮發(fā)性成分化學(xué)組成，并用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），研究兩者揮發(fā)性成分的差異。結(jié)果顯示，新鮮和干燥真姬菇樣品分別分離鑒定出85和113個(gè)揮發(fā)性化合物，其中73個(gè)化合物為共有成份。新鮮真姬菇的主要揮發(fā)性成分是鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、正十六酸（3.67%）、1，3-二甲基萘（3.34%）和1-甲基-4-（苯基甲基）苯（3.07%），干燥真姬菇主要揮發(fā)性成分是鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）和1，3-二甲基萘（3.07%）。其中，鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.78%）、正十六酸（3.67%、3.96%）和1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）是新鮮和干燥真姬菇主要共有揮發(fā)性化合物。OPLS-DA分析得出新鮮和干燥真姬菇主要差異化合物成分為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、十六酸乙酯（2.43%）和1，6，7-三甲基萘（1.36%）。

關(guān)鍵詞 真姬菇；同時(shí)蒸餾萃取法；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法；聚類分析；揮發(fā)性成分

中圖分類號(hào) S759.81；S646? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 1007-7731（2024）08-0096-05

真姬菇又名海鮮菇、蟹味菇等，是一種真菌類食品[1]。藥用蘑菇真姬菇因其藥用作用引起了廣泛關(guān)注[2-3]。其味道和海鮮相似，也被稱為“海菇”[4]。其形狀美觀，質(zhì)地脆嫩，是一種高蛋白、低脂肪且低熱量的食、藥兼用的珍稀名貴食用菌[5-6]。食用菌的風(fēng)味物質(zhì)包括揮發(fā)性化合物和非揮發(fā)性化合物，揮發(fā)性成分是多種不同組分在數(shù)量上平衡的綜合結(jié)果，成分復(fù)雜[7]。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS），即氣質(zhì)聯(lián)用法，是分離鑒定不同化合物的重要方法之一[8]。同時(shí)蒸餾萃?。⊿DE）法是近年來發(fā)展較快、使用較多的樣品前處理方法，可以一步完成分離和提取，節(jié)省時(shí)間和溶劑，常用于提取樣品中的揮發(fā)性成分。由于SDE體系溫度不高，減少熱敏性風(fēng)味化合物的損失及降解，因此，該方法的微量成分提取率較高[9]。例如，Sun等[10]以二氯甲烷為萃取劑，采用同時(shí)蒸餾萃取法提取蘑菇中的揮發(fā)性芳香物質(zhì)，共檢測(cè)到17種化合物，包括酮類、萜類、醇類、酸類和酯類。

目前人工栽培、主要成分、功能性成分的分離鑒定和生物活性是真姬菇研究的熱點(diǎn)[11-12]。干燥是食品加工重要環(huán)節(jié)之一，廣泛用于食品保存中，相關(guān)研究表明食品的質(zhì)量會(huì)受到干燥方法的影響[13]。本研究使用同時(shí)蒸餾萃取法提取揮發(fā)性成分，經(jīng)GC-MS鑒定結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)新鮮和干燥真姬菇中揮發(fā)性化合物相對(duì)含量進(jìn)行分析比較，得出主要的揮發(fā)性成分，為真姬菇揮發(fā)性成分的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 材料與試劑? 真姬菇采購于安徽滁州清流西路某大型超市。試劑：master-S plus Uv去離子水；丙酮、正己烷，色譜純；無水乙醚，分析純；無水硫酸鈉，分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備? 同時(shí)蒸餾萃取裝置；GC-MS，安捷倫5977A；萬用電子爐；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋；電子天平，LQ-C10002。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 真姬菇揮發(fā)性成分提取? 將新鮮的真姬菇烘干，粉碎，過100目篩。稱取真姬菇粉末40 g，置于裝有沸石的1 000 mL圓底燒瓶中，加入400 mL去離子水，裝上SDE裝置，用電熱套加熱并保持真姬菇湯的沸騰；另取50 mL乙醚置于500 mL圓底燒瓶中，以水浴鍋加熱，在45 ℃溫度下連續(xù)抽取4 h；冷卻至室溫，用分析純N2吹去溶劑，將樣品濃縮至0.5 mL左右，加少量干燥無水硫酸鈉除去水分，檢測(cè)備用。稱取新鮮真姬菇40 g，將其切碎，揮發(fā)性成分的提取操作同上。

1.2.2 真姬菇揮發(fā)性成分測(cè)定? 氣相色譜條件：色譜柱為HP-5（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）彈性石英毛細(xì)管柱；程序升溫，50 ℃→140 ℃（5 ℃/min）→160 ℃（2 ℃/min）→220 ℃（10 ℃/min）；進(jìn)樣口溫度230 ℃；載氣為氦氣（He）；流量1 mL/min；分流比10∶1；進(jìn)樣量1 μL。

質(zhì)譜條件：離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；接口溫度230 ℃；電離電壓70 eV；發(fā)射電流34.6 μA；質(zhì)譜掃描范圍30～500 m/z；溶劑延遲3 min。

1.2.3 正交偏最小二乘法判別分析? 使用監(jiān)督模式識(shí)別方法正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）來區(qū)分新鮮真姬菇和干燥真姬菇揮發(fā)性成分的差異。OPLS-DA有助于通過消除與分組無關(guān)的系統(tǒng)變化來篩選標(biāo)記揮發(fā)性成分，可最大限度地進(jìn)行分離。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對(duì)質(zhì)譜圖進(jìn)行人工解析及計(jì)算機(jī)檢索（NIST 11），確定各色譜峰對(duì)應(yīng)化學(xué)成分。使用Excel 2016、SIMCA、NCSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)處理分析，使用T-檢驗(yàn)，分析新鮮和干燥真姬菇樣品之間的差異是否存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。每項(xiàng)試驗(yàn)重復(fù)3次，所有結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分基本情況

新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分經(jīng)GC-MS分析后，各組分質(zhì)譜經(jīng)計(jì)算機(jī)譜庫檢索，分別檢測(cè)出85和113種揮發(fā)性成分，是真姬菇重要的香氣成分之一。其分類和相對(duì)含量如表1所示。

注：不同小寫字母表示差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

新鮮真姬菇中含量較高的揮發(fā)性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇中含量較高的揮發(fā)性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）。而Chen等[4]采用頂空固相微萃取法提取真姬菇樣品的揮發(fā)性成分，經(jīng)GC-MS鑒定，新鮮和熱風(fēng)干燥真姬菇分別檢測(cè)出45和49種揮發(fā)性化合物，結(jié)果表明，新鮮真姬菇的主要揮發(fā)性成分是1-辛烯-3-醇（32.97%）、3-辛酮（11.86%）和（戊）-2-壬烯醛（6.19%），熱風(fēng)干燥的主要揮發(fā)性化合物為苯乙醇（16.99%）、2-苯乙酸乙酯（5.30%）和2-甲基丁酸（3.36%）。本研究與Chen等[4]的研究結(jié)果不同，其原因可能是提取方法不同或者是計(jì)算方法不同，頂空固相微萃取法所檢測(cè)化合物的數(shù)量較SDE法少，從而本研究可為揮發(fā)性成分的提取提供一條新思路。

由表1可知，新鮮真姬菇的主要揮發(fā)性成分為芳香族類（36.319%）、酯類（28.294%）和醇類（15.515%），干燥真姬菇的主要揮發(fā)性成分為芳香族類（25.969%）、酯類（25.371%）和醇類（15.888%）。真姬菇的揮發(fā)性成分為芳香族類、酯類、醇類、酸類、烴類、醛類、酮類和其他，共8類。其中新鮮真姬菇中各類化合物相對(duì)含量順序?yàn)榉枷阕孱?酯類>醇類>烴類>酸類>醛類>其他>酮類。干燥真姬菇中各類化合物相對(duì)含量順序?yàn)榉枷阕孱?酯類>醇類>烴類>酸類>酮類>其他>醛類。干燥后芳香族類化合物損失10.350%，酮類物質(zhì)增加4.326%，兩者與新鮮真姬菇相比，相對(duì)含量差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其他化合物含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

干燥后真姬菇與新鮮真姬菇相比揮發(fā)性成分存在差異，芳香類化合物的含量由36.319%降至25.969%，酸類和烴類化合物分別從從6.309%和6.372%增加到8.364%和11.324%，酮類化合物也有1.403%增加到5.729%，這可能是由于干燥過程中真姬菇發(fā)生了多種反應(yīng)，如美拉德反應(yīng)、脂肪氧化、聚合及降解等[9]。脂類物質(zhì)的氧化是酮類物質(zhì)增加的主要原因[14]。新鮮真姬菇中芳香族類化合物含量較高，是由于蛋白質(zhì)、氨基酸的降解，氨基酸 Strecker 降解反應(yīng)（即α-氨基酸與α-二羰基化合物反應(yīng)）中，芳香族氨基酸降解會(huì)產(chǎn)生芳香族醛或醇[15]。而美拉德反應(yīng)能促進(jìn)碳?xì)浠衔?、雜環(huán)化合物和芳香族化合物的形成[16]。干燥后真姬菇形成較多酯類，這可能是水分散失后，熱空氣加熱條件有利于內(nèi)酯類化合物的形成[17]。干燥對(duì)各類揮發(fā)性化合物的數(shù)量影響較大，從而影響真姬菇的風(fēng)味。

2.1.1 樣品中各類揮發(fā)性化合物的數(shù)量? 干燥真姬菇中各類揮發(fā)性化合物的數(shù)量與新鮮真姬菇相比，整體為增加趨勢(shì)，芳香族類和酸類例外，兩者種類相同。新鮮真姬菇中芳香族類、醇類和酯類物質(zhì)較多，分別為25、20和13種；其次是含有9種烴類化合物，5種酸類化合物，4種酮類化合物。干燥真姬菇中醇類、芳香族類和酯類物質(zhì)較多，分別為27、25和20種；其次是含有12種烴類化合物、8種酮類化合物和4種醛類化合物。干燥后真姬菇形成較多酯類，這可能是水分散失后，熱空氣加熱條件有利于內(nèi)酯類化合物的形成[18]。干燥對(duì)各類揮發(fā)性化合物的數(shù)量影響較大，從而影響真姬菇的風(fēng)味。

2.1.2 樣品的共有成分和特有成分? 新鮮和干燥真姬菇含73種共有成分，分別占總成分的85.8%和64.6%。新鮮真姬菇含有12種特有成分，占總成分的9.6%，干燥真姬菇含有40種特有成分，占總成分的32%。

新鮮和干燥真姬菇中相對(duì)含量較高的共有揮發(fā)性成分分別為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.79%）、正十六酸（3.67%、3.96%）、1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）、1-甲基-4-苯基甲基苯（3.07%、2.04%）、長葉烯醛（2.70%、2.42%）和1，7-二甲基-3-苯基三環(huán)[4.1.0.0（2，7）]庚烯-3-烯（2.30%、2.45%）。

新鮮真姬菇中特有成分相對(duì)含量較高的物質(zhì)為5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（1.67%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和1，4-二甲基萘（0.95%）。干燥真姬菇中特有成分相對(duì)含量較高的物質(zhì)為芬維胺（1.21%）、1-羥甲基乙烯基-4，8a-二甲基-3，5，6，7，8，8a-六氫-1H-萘-2-酮（1.11%）。

2.2 新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分的差異

OPLS-DA得分圖顯示新鮮真姬菇和干燥真姬菇的清晰分離，如圖1（A）所示，表明兩者化學(xué)成分差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。為了找出這些存在差異的標(biāo)識(shí)物，進(jìn)一步分析兩組數(shù)據(jù)的整體差異性，得到散點(diǎn)圖OPLS-DA/S-plot。如圖1（B）所示，S型曲線上一個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)化合物，差異性化合物分布在曲線的兩端。使用投影變量重要性（VIP）方法描述變量OPLS-DA模型在投影中的重要性[18]。根據(jù)重要性因子VIP值得出每個(gè)變量對(duì)分類的貢獻(xiàn)，VIP值的大小可說明新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分的差異，VIP值越大，說明差異越具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[19]，反之，差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

選擇VIP>1.5的點(diǎn)進(jìn)行分析，最終確定14個(gè)化學(xué)標(biāo)志物。新鮮和干燥真姬菇差異化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羥基-6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和長葉烯（1.05%）。其中，鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（VIP值3.75），是新鮮和干燥真姬菇樣品鑒別中重要的標(biāo)識(shí)物之一。

通過此模型可知，新鮮和干燥真姬菇的揮發(fā)性成分差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，干燥對(duì)真姬菇揮發(fā)性成分的影響較大。干燥后真姬菇揮發(fā)性風(fēng)味是由各種化合物共同作用的結(jié)果，干燥對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味的影響是多方面的，既與所選樣品有關(guān)，也與具體的干燥方式和條件有關(guān)[20]。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用SDE-GC-MS（蒸餾萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法）對(duì)新鮮和干燥真姬菇揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，共檢測(cè)出125個(gè)化學(xué)成分。新鮮和干燥真姬菇樣品分別檢測(cè)出85和113種揮發(fā)性化合物，分別占總揮發(fā)性化合物的68.0%和90.4%。主要的化合物為芳香族類、酯類和醇類。干燥后芳香族類化合物損失10.350%，烴類物質(zhì)增加4.952%，酮類物質(zhì)增加4.326%。

新鮮真姬菇中主要揮發(fā)性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇樣品主要揮發(fā)性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）。OPLS-DA分析得出新鮮和干燥真姬菇差異化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.348%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羥基-6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和長葉烯（1.05%）。

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（責(zé)編：王 菁）

基金項(xiàng)目 安徽省重點(diǎn)研究與開發(fā)計(jì)劃“谷物及飼料中霉毒素的熒光識(shí)別及關(guān)鍵技術(shù)研究”（2022i01020024）。

作者簡介 王偉（1983—），男，安徽阜陽人，碩士，高級(jí)農(nóng)藝師，從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)工作。

通信作者 于士軍（1983—），男，安徽臨泉人，博士，副教授，從事食用藥用真菌資源開發(fā)與應(yīng)用研究。

收稿日期 2023-12-06