羊肚菌活性成分及营养保健功能的研究现状 (综述)

任廷远 安玉红

(西南大学食品科学学院,重庆 400715)

羊肚菌 (Morchella sp.)是一种野生食用菌,又名美味羊肚菌,俗称羊雀菌、包谷菌等,是子囊菌中有名的食用真菌,属于子囊菌亚门 (Ascomycotina)、盘菌纲 (Discomycetes)、盘菌目 (Pezizales)、马鞍菌科(Helvella-ceac)、羊肚菌属 (Morchella)。羊肚菌在我国食用很早,明人潘之恒 《广菌谱》、清人袁枚 《随园食单》和薛宝辰 《素食说略》中均有记载。[1]研究发现,羊肚菌的粗蛋白、粗脂肪和灰分的含量都很高。[2,3]羊肚菌的菌丝体含有丰富的氨基酸及其他营养元素,总氨基酸含量大大高于一般食用菌,特别是人体必需氨基酸含量比较高,占氨基酸总量的49%,且每种必需氨基酸基本接近FAO/WHO推荐的模式,其中决定鲜味的谷氨酸、赖氨酸、天冬氨酸含量尤为突出,是优质的蛋白源。羊肚菌的不饱和脂肪酸含量也较高。其发酵液的动物实验表明,菌多糖、硒元素、有机锗在提高免疫、抗肿瘤的过程中起着重要的作用。[4]由于其栽培条件复杂,商品化栽培生产还难以实现,目前液体发酵成为利用该菌的重要途径。利用原生质体技术进行诱变育种,在一些丝状真菌中已得到较为成功的应用,这对羊肚菌菌种选育展示出美好的前景。[5,6]

1 羊肚菌活性成分研究现状

据报道,羊肚菌的营养成分很丰富,含有多糖、酶类、氨基酸、吡喃酮抗生素、脂肪酸类等。[7～9]从羊肚菌中分离纯化出6种多糖,分别是MEP-SP1多糖,分子量1 115万Da,由木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖残基为重复单元组成的杂多糖,主链包括β-吡喃糖苷键,4者摩尔比29∶24∶61∶39;MEP-SP2多糖,分子量213万Da,由甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖和半乳糖通过α-吡喃糖苷键连接的杂多糖,其摩尔比1 175∶4 113∶171∶168;MEP-SP3多糖,分子量414万Da,由木糖、葡萄糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖和半乳糖残基构成,其摩尔比3 158∶14 190∶3 185∶1 177∶51 130∶153;杂多糖,由葡萄糖、甘露糖和果糖3种单糖和海藻糖组成;发酵液糖蛋白;半乳甘露聚糖,分子量100万Da,由甘露糖和半乳糖残基构成。从羊肚菌中还分离出了谷氨酰转肽酶、羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-1,4-葡聚糖裂解酶、C1纤维素酶、CX纤维素酶、木聚糖酶、漆酶、多酚氧化酶、过氧化物酶等多种酶类。羊肚菌除含有常见的氨基酸外,还含有顺-3-氨基-L脯氨酸、α-氨基-异丁酸、2,4-二氨基异丁酸等稀有氨基酸 (表1),并且发现了一种新的氨基酸C5H10N2O2·HCL,记为Momhelline。羊肚菌中的脂肪酸类化合物有甘油酯、亚油酸、油酸脂、棕榈酸、硬脂酸、十七烷酸、麦角甾醇和5,7-二烯麦角甾醇等。孙晓明等通过实验测出采自云南大理野生羊肚菌的各氨基酸含量,详见表1。[10]

刘敏莉等对羊肚菌进行了无机元素分析,[11]结果表明羊肚菌含有20种以上无机元素,其中人体必需微量元素有Zn、Mn、Cu、Co、Cr、Fe、Ni、B、Sr、V等10种,并含人体必需的Ca、Mg、P等3种常量元素。研究发现Cd、Pb、zn和Mn的含量符合FAO/WHO(1976)标准,[12]其中Zn的含量最高。[13]王小雄从尖顶羊肚菌菌丝体中分离出一种新化合物,命名为羊肚菌三醇,[14]此化合物存在一个异戊烯基侧链,与C4相连且为β构型。Bouillant从羊肚菌中分离到几种抗菌、抗病毒的活性成分,Tomita则提纯分离到血小板集落抑制因子。[15]Lwahara,Saegusa等从培养的羊肚菌中获得黑色素形成抑制剂:酪氨酸酶抑制剂。[16,17]

表1 羊肚菌氨基酸含量

2 羊肚菌的营养价值和保建功能的研究现状

2.1 药食同源和免疫防癌作用 据记载,在全世界范围内该菌共有20多个种,我国境内有8个种,主要分布在我国的西北、华中和西南地区。[18,19]人们对食用菌的喜爱和推崇可以追溯到战国时期,《吕氏春秋》中曾记载:味之美者,越骆之菌;明代李时珍已将羊肚菌收录于 《本草纲目》。传统医学认为羊肚菌性平,具有益肠消食、化痰理气、润胃健脾之功效。除此之外,羊肚菌富含的真菌多糖具有增强人体免疫力、抑制肿瘤、防癌、调节人体免疫力的功能。[20]

2.2 羊肚菌的保健功能 羊肚菌含有多种对人体有益的营养成分,已有关于羊肚菌真菌多糖、蛋白质及氨基酸、不饱和脂肪酸、微量元素和维生素、Y一谷氨酰转肽酶和纤维素酶等活性物质的研究和报道[8]。这些活性成分使得羊肚菌在新型功能食品的开发领域中有着多重价值。进一步研究发现,真菌多糖可促进机体T细胞和NK细胞的活性,达到抑制肿瘤的目的。除此之外,羊肚菌真菌多糖有减轻肿瘤患者因放化疗引起的恶心、头疼、食欲减退等副作用的功效。羊肚菌所含的亚油酸和油酸分别有降低人体胆固醇浓度和降低低密度脂蛋白 (LDL),升高高密度脂蛋白 (HDL)的功能,有助预防动脉硬化。[9]羊肚菌的蛋白质含量比木耳多1倍,所含氨基酸中人体所需8种必需氨基酸占总量的47.47%。研究表明,其中有一些稀有氨基酸,如顺-3-氨基-L-脯氨酸、α-氨基-异丁酸和2,4-二氨基异丁酸等,与羊肚菌的奇鲜风味有直接关系。孙晓明等测定出采自云南大理野生羊肚菌中无机盐的含量,详列于表2。[10]

表2 羊肚菌无机盐含量

从表2看,此类羊肚菌中矿物元素含量丰富、种类齐全,人体必需的钾、磷、钙等常量元素很高,人体必需的微量元素Fe,Mn,Zn等也很高。这些主要微量元素是人体生理代谢酶的主要组成部分,其含量的丰富也是羊肚菌有别于其他食用菌的主要特征之一。

3 人工培养羊肚菌的探索

由于羊肚菌子实体生长环境特殊,开发利用受到很大限制,目前还不能大量人工栽培,资源十分有限。

陈芳草等分离羊肚菌中的一个重要商业种 “尖顶羊肚菌”,对其进行大量人工栽培研究,并取得初步成功,同时选育出一个优良菌株A401。[21]如许多文献报道的一样,[22,23]发现羊肚菌菌丝的营养生长和菌核的形成是其生活史的重要阶段,是子实体产生与否的关键。

任桂梅等通过两年先后5次采集野生羊肚菌新鲜子实体进行母种分离、纯化、复壮试验,认为组织分离母种的子实体表面不作消毒处理可以得到纯种。[24]分离的成败,关键是子实体的选择。供试子实体不仅要新鲜、没有虫蛀,而且还应 (菌盖、菌柄)壁厚、菌柄基部没有孔口和裂缝等。换言之,子实体腔应保持无菌状态,选取无菌内壁组织作分离材料成功的概率较高。此外,接种块组织不宜过大,否则易剪穿盖壁和柄壁,造成接块污染;也不能过小,过小则组块中的菌丝尚未萌发即干,无法分离到母种。

廖志勇等人的研究表明,羊肚菌子实体由羊肚菌菌丝体和伴生菌菌丝复合扭结而成,常规菌种分离方法只能分离出伴生菌菌丝,由伴生菌菌种进行栽培试验,永远不能长出子实体。伴生菌菌丝有很强的分散纤维素、木质素的能力,而羊肚菌菌丝则较弱。羊肚菌的人工栽培又必须有伴生菌的参与。[25]

4 展望

我国对野生羊肚菌资源的开发利用研究起步较晚,进展也较缓慢。在人工栽培技术研究方面,虽已取得了一些成功的经验,但不论是深度还是广度都十分不够。目前,由于野生羊肚菌还没有一套有效的人工栽培技术体系,开发利用不得不以自然采集为主。羊肚菌营养价值高,又具有预防动脉粥样硬化、抗肿瘤、免疫调节、抗衰老等诸多生物学功能;且抗疲劳、增强运动能力的作用明显,使得它有着巨大的开发价值;而其子实体栽培技术尚不成熟,而天然资源有限,导致供需不平衡,市场价格居高不下。为解决这些问题,除了要合理保护、利用、开发天然资源外,还需调查新的羊肚菌资源,并开展羊肚菌的分类学、分子分类学和分子地理学等的研究,探索和研究其人工栽培技术,实现工业化和商业化栽培。对羊肚菌化学成分和药理作用的深入研究会有助于提取、开发和利用羊肚菌的有效成分,特别是其中的抗癌、抗肿瘤物质,以利于开发系列食品、保健食品和药品、化妆品。

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