15種常見食用菌營養(yǎng)成分分析及評價

摘""" 要： 為研究不同種類食用菌的營養(yǎng)價值，對15種常見食用菌干品中的蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸以及礦質(zhì)元素含量進行檢測分析。結(jié)果表明，15種食用菌蛋白質(zhì)含量（w，后同）為8.49～32.30 g·100 g-1，粗多糖含量為7.76～40.21 g·100 g-1，K含量為1.12～3.58 g·100 g-1，P含量為0.28～1.44 g·100 g-1，Zn含量為0.001 8～0.012 3 g·100 g-1，Ca含量為0.005 8～0.624 0 g·100 g-1。15種食用菌中總氨基酸含量為5.81～23.76 g·100 g-1，其中羊肚菌最高；平菇的氨基酸比值系數(shù)評分為77.97，氨基酸組成最均衡；谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）含量比較豐富，蛋氨酸（Met）含量相對不足。除牛肝菌的第一限制氨基酸為亮氨酸（Leu）外，其余食用菌的第一限制氨基酸均為Met。主成分分析和聚類分析表明，食用菌營養(yǎng)組成和含量與其種類相關(guān)。

關(guān)鍵詞：食用菌；氨基酸組成；營養(yǎng)評價；主成分分析

中圖分類號：S646""""""""""""" 文獻標志碼：A """"""""" 文章編號：1673-2871（2024）11-067-08

收稿日期：2024-06-01；修回日期：2024-09-11

基金項目：河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主創(chuàng)新項目（2024ZC056）；河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（HARS-22-08-S，HARS-22-08G1）

作者簡介：劉""" 芹，女，副研究員，主要從事食用菌生理研究。E-mail：liuqin_bio@hotmail.com

通信作者：孔維麗，女，研究員，主要從事食用菌育種研究。E-mail：kongweili2005@126.com

食用菌是具有可供食用子實體的大型真菌，一直以來都被認為是美味、營養(yǎng)和促進健康的食物，廣受消費者青睞[1]。食用菌風(fēng)味獨特，富含必需氨基酸、膳食纖維、維生素、多糖和多酚[2]。食用菌還具有低糖、低脂、低膽固醇的特點，具有豐富的生物活性和潛在的藥用價值，如提高免疫力、抗衰老、抗氧化等。食用菌是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源，蛋白質(zhì)含量遠高于小麥、玉米、水稻等糧食作物，有“植物肉”之稱[3]。食用菌含有完整的必需氨基酸，而且含有天冬氨酸和谷氨酸兩種鮮味氨基酸，尤其是在核苷酸的協(xié)同作用下，其鮮味大大提高[4]。食用菌中還有豐富的多糖物質(zhì)，具有潛在的促進健康和預(yù)防疾病的作用[5]。此外，食用菌中的一些礦物元素是維持人體正常生理機能的必需成分，如鋅是人體必需的營養(yǎng)元素，可參與多種酶的合成[6]。目前，自然界中有3000多種食用菌，其中60多種已被商業(yè)化種植并廣泛用于消費[3]。

近年來，隨著食用菌消費需求的增加以及在國家脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興等相關(guān)政策的支持下，我國食用菌產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)飛速發(fā)展。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計調(diào)查，2022年全國食用菌總產(chǎn)量4 222.54萬t（鮮品，下同），總產(chǎn)值達3 887.22億元。其中河南省食用菌總產(chǎn)量和產(chǎn)值分別達602.45萬t和432.9億元，位居全國第一。目前，我國食用菌栽培種類已由傳統(tǒng)的香菇、平菇、木耳、金針菇等大宗品種，發(fā)展到羊肚菌、茶樹菇、雙孢蘑菇、黑皮雞樅等30多個類型[7]。

目前，對食用菌營養(yǎng)成分的研究主要集中于單個食用菌種類，不同種類之間的比較分析研究較少。市場上越來越多的食用菌種類，消費者對其營養(yǎng)成分的了解較少。因此，筆者以河南市場上常見的15種食用菌為研究對象，對其營養(yǎng)成分進行分析、比較和評價，以期為食用菌的高值化利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

杏鮑菇、黑皮雞樅、猴頭、平菇、香菇、黑木耳、大球蓋菇、鹿茸菇、羊肚菌、竹蓀、紅菇、牛肝菌、銀耳、蛹蟲草、茶樹菇共15種食用菌子實體由河南伏牛百菌園生物科技有限公司提供。食用菌子實體采集時間為2023年8－12月。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 樣品采集后挑揀雜物，然后在恒溫干燥箱60 ℃烘干至含水量10%左右，粉碎，過100目篩。

1.2.2 檢測指標和方法 根據(jù)GB 5009.5－2016檢測蛋白質(zhì)含量[8]，根據(jù)NY/T 1676－2023檢測粗多糖含量[9]，根據(jù)GB 5009.124－2016檢測氨基酸含量[10]，根據(jù)GB 5009.14－2017檢測鋅含量[11]，根據(jù)GB 5009.91－2017檢測鉀含量[12]，根據(jù)GB 5009.92－2016檢測鈣含量[13]，根據(jù)GB 5009.87－2016檢測磷含量[14]。

1.2.3 營養(yǎng)評價方法 參照候娣等[15]的方法計算氨基酸評分（amino acid score，AAS），參照朱圣陶和吳坤[16]的方法計算氨基酸比值系數(shù)（ratio coefficient of amino acid，RC）和氨基酸比值系數(shù)評分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS Statistics 23和R語言進行數(shù)據(jù)處理，采用R語言軟件包pheatmap和factoextra 繪制熱圖和主成分分析圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分分析

15種食用菌干品整體有較高含量的蛋白質(zhì)（8.49～32.31 g·100 g-1）和粗多糖（7.76～40.21 g·100 g-1）。礦質(zhì)元素中K含量最高，Zn和Ca的含量較低。從表1可以直觀地看出不同食用菌各營養(yǎng)成分的差異性和相似性。平菇、黑木耳和銀耳的營養(yǎng)成分組成上總體較相似。其中，銀耳、黑木耳、平菇、竹蓀和香菇的粗多糖含量較高，分別為40.21、35.63、31.69、19.12和16.51 g·100 g-1。羊肚菌、蛹蟲草、牛肝菌、大球蓋菇和紅菇的蛋白質(zhì)含量較高，分別為32.31、28.83、27.63、26.41和24.80 g·100 g-1，銀耳蛋白質(zhì)含量最低，為8.49 g·100 g-1。大球蓋菇中的K含量最高（3.58 g·100 g-1）、黑木耳中的Ca含量（0.624 0 g·100 g-1）以及羊肚菌中P含量（1.44 g·100 g-1）和Zn含量（0.012 3 g·100 g-1）最高。

2.2 氨基酸分析

2.2.1""" 氨基酸組成分析""" 15種食用菌樣品中的總氨基酸（total amino acids，TAA）含量從猴頭菇中的5.81 g·100 g-1到羊肚菌中的23.76 g·100 g-1不等，平均氨基酸含量為13.29 g·100 g-1（圖1）。

15種食用菌的必需氨基酸（essential amino acid，EAA）總量在2.23～8.80 g·100 g-1之間，其中必需氨基酸含量最高的是羊肚菌，最低是猴頭。15種食用菌按必需氨基酸總量高低排序為：羊肚菌gt;牛肝菌gt;大球蓋菇gt;茶樹菇gt;蛹蟲草gt;紅菇gt;香菇gt;黑皮雞樅gt;鹿茸菇gt;杏鮑菇gt;平菇gt;竹蓀gt;黑木耳gt;銀耳gt;猴頭。在必需氨基酸中，鹿茸菇、羊肚菌和蛹蟲草中含量最高的是賴氨酸（Lys），猴頭、杏鮑菇、竹蓀、牛肝菌和銀耳中纈氨酸（Val）含量最高，其余食用菌中含量最高的均為亮氨酸（Leu）。除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是異亮氨酸（Ile）外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是蛋氨酸（Met）。15種食用菌中非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA）總量為3.58～14.96 g·100 g-1，其中含量最高的食用菌是羊肚菌，最低是猴頭?？梢娺@15種食用菌雖然均含有16種氨基酸，但不同種類之間氨基酸含量差異明顯。由表2可知，15種食用菌中EAA/TAA為32.85%～44.33%，EAA/NEAA為48.92%～79.64%，其中EAA/TAA和EAA/NEAA最高的食用菌均是牛肝菌，最低均是蛹蟲草。

2.2.2 呈味氨基酸分析 谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）是類味精氨基酸，又稱為鮮味氨基酸，可賦予最典型的食用菌味道。由表2和圖2可知，15種食用菌中鮮味氨基酸含量為1.52～6.44 g·100 g-1，占總氨基酸含量的23.67%～34.31%。鮮味氨基酸含量最高的是羊肚菌，其次是蛹蟲草、香菇和茶樹菇，最低的是銀耳。此外，一些氨基酸還給人帶來甜、苦或者不那么強烈的感覺。絲氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和蘇氨酸（Thr）具有甜味，所分析的15種食用菌中甜味氨基酸含量從猴頭菇的1.26 g·100 g-1到羊肚菌的5.03 g·100 g-1不等，占總氨基酸含量的20.50%～25.69%。甜味氨基酸是食用菌中的風(fēng)味活性氨基酸，不僅能掩蓋苦澀味，還能與鮮味氨基酸協(xié)同起到增香增鮮的作用。食用菌中的苦味氨基酸種類較多，總量為2.02～8.73 g·100 g-1，占總氨基酸含量的27.52%～42.55%。

2.2.3""" 營養(yǎng)評價""" （1）基于ASS的評價。如表3所示，15種食用菌中的Lys、Ile、Met和Leu的ASS值均小于100，Val的ASS值為75～191，Thr的ASS值為76～119，Phe+Tyr的ASS值為75～108。這說明不同食用菌的氨基酸組成具有較大差異，不足和過剩的氨基酸不同，但也有共同之處，比如除牛肝菌的第一限制氨基酸為Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均為Met。

（2）基于RC的評價。如表4所示，15種食用菌中的Val的RC值均大于1，說明其含量相對過剩，而Met和Leu的RC值均小于1，說明其含量不足，是15種食用菌的限制氨基酸。不同食用菌中的Lys、Thr、Ile和Phe+Tyr的RC值具有較大差異，說明這些氨基酸在一些食用菌中相對不足，而在另外一些食用菌中相對過剩。

（3）基于SRC的評價?；诎被崞胶饫碚?，SRC值越接近100，說明其營養(yǎng)價值越高。15種食用菌的SRC值為46.58～77.97，由高到低的依次為：平菇gt;杏鮑菇gt;羊肚菌gt;大球蓋菇gt;香菇gt;黑皮雞樅gt;紅菇gt;茶樹菇gt;竹蓀gt;黑木耳gt;猴頭gt;鹿茸菇gt;銀耳gt;蛹蟲草gt;牛肝菌。由此說明，平菇具有更高的營養(yǎng)價值和蛋白質(zhì)利用率，而牛肝菌因為不同氨基酸含量差異較大，變異系數(shù)大，導(dǎo)致其SRC較低。

2.3 主成分分析

為比較不同食用菌營養(yǎng)組成的差異，對21個相關(guān)指標進行了主成分分析。由圖3和表5可知，前4個主成分解釋了91.81%的變異信息，反映了15種食用菌營養(yǎng)成分組成變異的大部分信息，其中PC1解釋了69.60%的變異。羊肚菌遠離其他組，表明其營養(yǎng)成分與其他食用菌差異較大。PC1、PC2、PC3和PC4的特征值均大于1，累積方差貢獻率達91.81%。主成分分析碎石圖從PC5后幾乎趨于平穩(wěn)，故提取前4個PC能較好地解釋原有變量的貢獻（圖3-b）。

主成分分析的因子載荷矩陣表明，PC1方差貢獻率達到69.60%，主要歸因于絕大多數(shù)氨基酸以及蛋白質(zhì)含量，這說明有必要開展不同食用菌的氨基酸評價。PC2解釋了9.60%的變異信息，鉀含量載荷為0.854，PC3和PC4分別解釋了7.05%和5.56%的變異信息（表5）。

2.4 聚類分析

為進一步比較分析不同食用菌氨基酸和營養(yǎng)組成差異，采用基于歐氏距離的樣本聚類分析來評價樣本關(guān)系。結(jié)果如圖4所示，在歐氏距離為10處，羊肚菌獨成一支，表明羊肚菌的營養(yǎng)成分組成和其他14種食用菌差異非常顯著。猴頭、銀耳和黑木耳在一個分支下，這是因為這3種食用菌中的氨基酸和蛋白質(zhì)含量較低。其他食用菌聚成一個分支，具有相對較近的距離，說明他們之間的營養(yǎng)成分組成更相似。該聚類結(jié)果與PCA結(jié)果一致。

3 討論與結(jié)論

營養(yǎng)成分是評價食用菌價值的重要指標，筆者對15種河南省常見食用菌的營養(yǎng)成分進行分析，結(jié)果表明，食用菌是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來源，具有較高含量的蛋白質(zhì)和組成平衡合理的氨基酸。羊肚菌、蛹蟲草、牛肝菌、大球蓋菇和紅菇的蛋白質(zhì)含量較高，分別為32.31、28.83、27.63、26.41和24.80 g·100 g-1，與李娜等[17]的研究結(jié)果一致，銀耳蛋白質(zhì)含量最低，為8.49 g·100 g-1，這表明不同食用菌種類的蛋白質(zhì)含量存在明顯差異。15種食用菌樣品中的TAA含量為5.81～23.76 g·100 g-1。李泰等[4]對26種市售食用菌氨基酸含量進行檢測，樣品中氨基酸總量為5.8 g·100 g-1（猴頭菇）～35.9 g·100 g-1（牛排菇）。Kim等 [18]對5種韓國常規(guī)食用菌的氨基酸含量進行檢測，含量最低的為樺褐孔菌，僅有0.2 g·100 g-1，最高的為大球蓋菇（22.7 g·100 g-1），與本研究中大球蓋菇的氨基酸含量（16.24 g·100 g-1）存在差異，可能是由不同研究中使用的提取、衍生化或定量方法不同引起的。此外，分析物種的不同地理來源、生長條件和收獲時間也不能排除。15種食用菌樣品除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是Ile外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是Met，該結(jié)果與熊碧等[19]的研究結(jié)果一致。根據(jù)WHO和FAO推薦的理想氨基酸模式：EAA/TAA達到40%左右且EAA/NEAA達到60%以上[20]。15種食用菌的EAA/TAA和EAA/NEAA均接近或超過WHO/FAO所推薦的指標，是理想的蛋白質(zhì)來源，尤其是牛肝菌氨基酸組成和含量最為符合。

食用菌因具有強烈且豐裕的味道深受消費者喜愛，根據(jù)氨基酸的味道特征可分為鮮味（monosodium glutamate-like，MSG-like）、甜味、苦味和無味四類[21]。15種食用菌中鮮味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸含量分別占總氨基酸含量的23.67%～34.31%、20.50%～25.69%和27.52%～42.55%?？辔栋被嵴急容^高，但這不一定為劣勢，因為當(dāng)苦味氨基酸（如Ile、Trp等）含量低于呈味閾值時，可有效增強其他呈味氨基酸的呈味效果[22]。食用菌氨基酸的差異和特征，使得不同食用菌呈現(xiàn)出不同的風(fēng)味，同時，食用菌普遍具有鮮味氨基酸含量高的特性，在開發(fā)食用菌風(fēng)味加工食品、調(diào)味品方面具有較好的應(yīng)用前景。

采用氨基酸評分和氨基酸比值系數(shù)法對15種食用菌進行營養(yǎng)評價，發(fā)現(xiàn)Glu和Asp是含量最為豐富的氨基酸，而Met含量相對不足，除牛肝菌的第一限制氨基酸為Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均為Met，前人研究表明，低Met是食用菌的特征之一[23-25]。Met限制飲食（methionine restriction diet，MRD）有益于機體健康[26-27]，食用菌作為天然的MRD食材，可用于MRD健康產(chǎn)品的開發(fā)。主成分分析和聚類分析結(jié)果表明，食用菌的營養(yǎng)成分組成與其種類相關(guān)。

綜上所述，通過對15種食用菌的營養(yǎng)成分進行檢測，發(fā)現(xiàn)食用菌營養(yǎng)豐富，可作為潛在的天然MRD食材用于MRD健康產(chǎn)品研究與開發(fā)。羊肚菌是氨基酸和蛋白質(zhì)含量最高的食用菌，平菇是氨基酸組成最為均衡的食用菌。研究結(jié)果將為食用菌的深加工和科學(xué)消費提供參考，為大食物觀背景下食用菌價值的挖掘提供理論依據(jù)。

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DOI：10.16861/j.cnki.zggc.2024.0363

Analysis and evaluation of nutritional components in 15 common edible mushrooms

LIU Qin1， WEN Shige2， LIU Yang3， KONG Weili1， CUI Xiao1， ZHANG Ya’nan1， WANG Yufeng1

（1. Institute of Edible Fungi， Henan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Evaluation and Utilization of Germplasm Resources of Edible Fungi in Huang-Huai-Hai Region， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Zhengzhou 450002， Henan， China; 2. College of Food Science and Technology， Henan Agricultural University/Henan Engineering Technology Research Center of Food Processing and Circulation Safety Control， Zhengzhou 450002， Henan， China; 3. School of Agriculture， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453003， Henan， China）

Abstract： In order to study the nutritional value of different edible mushroom， proteins， polysaccharides， free amino acids and mineral elements were detected and analyzed in 15 common dried edible mushrooms. The results showed that the content of protein， polysaccharide， amino acids， K， P， Zn and Ca were 8.49-32.30 g·100 g-1， 7.76-40.21 g·100 g-1， 1.12-3.58 g·100 g-1， 0.28-1.44 g·100 g-1， 0.001 8-0.012 3 g·100 g-1 and 0.005 8-0.624 0 g·100 g-1， respectively. The total content of amino acids of the 15 edible mushroom was 5.81-23.76 g·100 g-1， among which the amino acid content of Morchella esculenta was highest. The amino acid ratio coefficient of Pleurotus ostreatus was 77.97， indicating the most balanced amino acid composition. Glutamic acid（Glu）and aspartic acid（Asp）were relatively abundant in edible mushrooms， while methionine（Met）was relatively insufficient. Except for the first limiting amino acid leucine（Leu）in Boletus edulis， the first limiting amino acid in all the other edible mushrooms was Met. Principal component analysis and cluster analysis showed that the nutrient composition and content of edible mushrooms were related to their species.

Key words： Edible mushroom; Amino acid composition; Nutritional evaluation; Principal component analysis