四川省鸡枞菌氨基酸组成及硒元素含量分析
2011-04-06邹立扣岳爱玲郑林用
邹立扣,潘 欣,岳爱玲,罗 燕,李 蓓,张 悦,姚 琼,吴 琦,郑林用
(1.四川农业大学都江堰校区微生物学实验室,四川 都江堰 611830;2.四川农业大学林学院,四川 雅安 625014;3.成都理工大学地球科学学院,四川 成都 610059;4.四川农业大学生命科学与理学院,四川 雅安 625014;5.四川省农业科学院,四川 成都 610066)
四川省鸡枞菌氨基酸组成及硒元素含量分析
邹立扣1,潘 欣2,3,岳爱玲1,罗 燕1,李 蓓1,张 悦1,姚 琼1,吴 琦4,*,郑林用5
(1.四川农业大学都江堰校区微生物学实验室,四川 都江堰 611830;2.四川农业大学林学院,四川 雅安 625014;3.成都理工大学地球科学学院,四川 成都 610059;4.四川农业大学生命科学与理学院,四川 雅安 625014;5.四川省农业科学院,四川 成都 610066)
采集获得四川省内10种鸡枞菌,利用全自动氨基酸分析仪测定其氨基酸组成及含量,利用原子荧光光度仪分析其硒元素含量,并利用统计学方法进行分析。结果表明:鸡枞菌子实体氨基酸含量高,总氨基酸为15.92%~28.86%,必需氨基酸含量分别为7.08%~10.20%,普通鸡枞、裂纹鸡枞、乌黑鸡枞、谷堆鸡枞、粗柄鸡枞及小鸡枞的氨基酸含量均超过20%,其中谷堆鸡枞总氨基酸及必需氨基酸分别达到28.86%、10.20%。鸡枞菌中硒含量亦较高,为长根菇的3~18倍,其中乌黑鸡枞含量达到(1.2286±0.0340)μg/g。可见四川省鸡枞菌氨基酸种类、硒含量丰富,营养价值高。
鸡枞菌;氨基酸;硒
鸡枞菌(Termitomyces spp.),又称伞把菇、鸡丝菇及白蚁菇等,属于担子菌纲伞菌目侧耳科鸡枞菌属,是珍贵的野生食用菌,全世界约有25种,我国有19种,主要分布在云南、贵州及四川等省的山区[1-3]。鸡枞菌营养丰富,长期以来,人们一直希望能够实现这种珍稀野生食用菌的人工驯化栽培,但是由于鸡枞菌只能生长在白蚁巢上,它与白蚁巢之间的共生关系复杂,生理生化特性尚未彻底弄清楚,所以至今其培养仍然处于摸索阶段。
鸡枞菌子实体味道鲜美、营养丰富,根据《本草纲目》记载有“养胃、清神、治痣”之功效。研究表明其中的多糖麦角甾醇活性成分具有抗肿瘤、降血脂及调节免疫机能等作用[4]。近年来,对其研究主要侧重在系统分类、分子鉴定[5-8],菌丝分离[9-10],培养特
性[11-12]及菌丝发酵[13-14]研究,但对鸡枞菌子实体营养成分,如氨基酸组成及硒元素含量分析等尚不清楚,有部分报道仅限于对普通鸡枞(Termitomyces albuminosus (Berk.) Heim)的研究[15-16],种类不多,缺乏较系统的分析。
硒(Se)是目前已知的 14 种人体必需的微量元素之一。它以硒代半胱氨酸(Se-Cys)的形式参与构成谷胱甘肽过氧化物酶,对清除体内超氧阴离子自由基、脂质过氧化物和保护生物膜免受自由基损害,延缓机体衰老等方面有重要作用。硒能激发人体免疫球蛋白及抗体的产生,对提高人体免疫机能,预防某些疾病的发生亦有着重要的作用。由于无机硒毒性大,目前对于生物源硒,特别是富硒食用菌的研究已成为热点,主要侧重于对富硒食用菌的药效[17]、菌株筛选[18]及培养条件[19]的研究。
鉴于此,本实验采集获得四川省内10种鸡枞菌,利用全自动氨基酸分析仪、原子荧光光度仪,测定其氨基酸组成及硒元素含量,并利用统计学方法进行分析,以期为鸡枞菌的合理利用及开发提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
鸡枞菌子实体主要来源于四川省资中县、巴中市、大邑县、西昌市及德阳市等,采集获得子实体,共采集鸡枞菌10种,其种类分别为普通鸡枞(Termitomyces albuminosus (Berk.) Heim)、粗柄鸡枞(T. robustus (Beeli.) Heim)、乌黑鸡枞(T. badius Otieno)、尖盾鸡枞(T. clypentus Heim)、小鸡枞(T. microcarpus (Berk.et Br.) Heim)、裂纹鸡枞(T. schimperi (Pat.) Heim)、端圆鸡枞(T. tyleranus Otieno)、根白蚁伞(T.eurrhizus (Berk.) Heim)、谷堆鸡枞(T. heimii)及球盖鸡枞(T. globulus Heim & Goosens)等,样品采集后用冰袋封存,6h内送实验室鉴定,室内对采集回来的子实体及孢子形态进行观测和镜检[1-2,20]。另有长根菇(Oudemansiella radicata (Relhan∶ Fr.) Singer)子实体做对照测定。去除泥土及杂质,洗净子实体后烘干,50℃烘干至质量恒定,研制成粉末,用电子天平称量,待用。
2622SC阳离子树脂 日本日立公司。
1.2 仪器与设备
L-8800全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司;AFS3000原子荧光光度仪 北京海光仪器公司);奥林巴斯CX21显微镜 日本奥林巴斯株式会社;5804R高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司;MaxQ6000气浴摇振培养箱 美国Thermo公司;小型涡旋振荡器、水浴锅及恒温培养箱等。
1.3 测定方法
1.3.1 氨基酸含量测定
取适量试样,加10mL 6mol/L HCl溶液,排除空气后110℃水解22~24h。取一定量定容过滤后的水解液,真空除去盐酸后以0.02mol/L盐酸溶解定容后上机测试。仪器色谱条件:4.6mm×60mm色谱柱(填充2622SC阳离子树脂);检测波长分别为570、440nm;洗脱液流量0.4mL/min;反应液流量0.35mL/min;柱温57℃;反应温度135℃。
1.3.2 硒元素测定
样品0.3g加硝酸加-高氯酸(4∶1)混合酸12mL,置电热板上消化2h至溶液无色冒白烟后,加5mL 体积分数50%的盐酸预还原,继续加热至溶液剩余2~3mL后结束消化,溶液转移至25mL容量瓶中用5%盐酸定容。测定条件:负高压300V,总电流380mA,辅阴极电流40%,载气流量400mL/min,屏蔽气流量900mL/min,原子化器高度8mm。还原剂:1g/100mL硼氢化钾溶液;载流:体积分数5%的盐酸溶液。
1.3.3 数据分析
数据统计采用SPSS 16.0软件,进行单尾t检验和单向方差分析。
2 结果与分析
2.1 鸡枞菌氨基酸含量的测定
鸡枞菌氨基酸含量结果见图1,可知鸡枞菌氨基酸含量高,其平均总氨基酸、平均必需氨基酸及平均非必需氨基酸含量分别为21.70%、8.22%及13.48%。所有鸡枞菌中,裂纹鸡枞、谷堆鸡枞的总氨基酸含量、非必需氨基酸含量均显著高于其他种类,谷堆鸡枞的必需氨基酸含量显著高于其他种类。粗柄鸡枞、普通鸡枞、乌黑鸡枞及球盖鸡枞必需氨基酸含量分别占氨基酸总量的40.0%、40.6%、42.11%及45.14%,达到或超过世界卫生组织和联合国粮农组织提出的E/T约为40%,而其他种类也接近此值,在36%左右。
图1 鸡枞菌的氨基酸含量测定结果Fig.1 Total amino acid, essential amino acid and non-essential amino acid contents of Termitomyces fruiting bodies
表1 鸡枞菌氨基酸含量及组成Table 1 Amino acid composition of Termitomyces fruiting bodies
与长根菇相比,总氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸含量均显著高于长根菇(球盖鸡枞总氨基酸除外)。鸡枞菌子实体总氨基酸含量范围为15.92%~28.86%,必需氨基酸含量为7.08%~10.20%,此数值均优于长根菇、平菇[21]、白灵菇[22]、鸡腿菇、香菇、姬松茸及黑木耳[23]等,其中普通鸡枞、裂纹鸡枞、乌黑鸡枞、谷堆鸡枞、粗柄鸡枞及小鸡枞的氨基酸含量均超过20%。
以谷堆鸡枞的氨基酸含量为例,其总氨基酸含量达到28.86%,为长根菇的2倍、平菇的3倍[21]、白灵菇的1.7倍、杏鲍菇的2倍[24];必需氨基酸含量为长根菇的1.5倍、平菇的2.25倍[16]、白灵菇的1.52倍、杏鲍菇的1.78倍[24];非必需氨基酸含量为长根菇的2.4倍,平菇的3.7倍[16]、白灵菇的1.86倍、杏鲍菇的2.05倍[24]。综上可见,鸡枞菌中氨基酸含量高,营养丰富。
2.2 鸡枞菌各氨基酸组成及含量
鸡枞菌氨基酸组成及含量见表1,结果表明鸡枞菌中氨基酸种类齐全。
由表1可知,鸡枞菌子实体味道鲜美,其中谷氨酸在谷堆鸡枞、小鸡枞中,天门冬氨酸在普通鸡枞、裂纹鸡枞及谷堆鸡枞中,含量较其他种类高且差异均显著(P<0.05)。
鸡枞菌中高含量的谷氨酸和天门冬氨酸等鲜味氨基酸赋予了鸡枞菌鲜美的口味,此外谷氨酸具有促进红细胞生成、改善脑细胞营养及记忆力减退的生理作用,同时是中枢神经系统内含量最多的非特异性兴奋性氨基酸,它参与多种物质的代谢调节[21,25]。天门冬氨酸是微甜味或鲜味氨基酸,使其水溶液呈微甜味[26]。
组氨酸、丝氨酸及脯氨酸在谷堆鸡枞和裂纹鸡枞中含量均显著高于其他种类。
表2 氨基酸在不同种类鸡枞菌中的优势分布Table 2 Predominant distribution of amino acids in Termitomyces fruiting bodies
在必需氨基酸中,亮氨酸、缬氨酸及赖氨酸含量均较高。其中亮氨酸在普通鸡枞、裂纹鸡枞中含量显著高于其他种类,约为长根菇的1.6倍,鸡腿菇与姬松茸的1.4倍[23]。缬氨酸和亮氨酸可促进正常生长,修复组织,调节血糖,并给身体提供能量,赖氨酸能促进儿童生长和发育。另苯丙氨酸、苏氨酸在裂纹鸡枞中含量显著高于其他品种,苯丙氨酸含量约为长根菇的2倍、鸡腿菇的1.6倍、姬松茸的1.8倍,苯丙氨酸含量约为长根菇的1.6倍、鸡腿菇的2.3倍、姬松茸的2.5倍[23]。
因此,鉴于氨基酸的不同功能及在不同种类鸡枞中的分布,可根据营养要求做相应选择(表2)。
2.3 鸡枞菌硒元素含量的测定
图2 鸡枞菌硒元素含量测定结果Fig.2 Se contents of Termitomyces fruiting bodies
由图2可知,鸡枞菌中硒含量为长根菇(0.0747μg/g± 0.0076μg/g)的3~18倍,其中乌黑鸡枞含量居前(1.2286 μg/g±0.0340μg/g),与其他种差异显著(P<0.05)。沈恒胜等[27]研究秀珍菇硒含量在0.03~0.77μg/g之间,而富硒平菇中硒含量也仅为0.244μg/g,可见鸡枞菌硒含量较高。不同地区来源的蕈菌子实体中硒含量存在差异[27],鸡枞菌在四川省内分布较广,但野生菌采集受季节限制较大,采集地是否可能对这些成分含量有影响,还需要进一步的研究。
硒是人体必需的微量元素,对清除体内超氧阴离子自由基,延缓机体衰老等方面有重要作用,生物源有机硒在生理、药理上的功效都较无机硒优越,且对人体安全无毒副作用[17-19]。我国营养学会推荐的硒摄入量成年男女均为50μg/d,安全摄入量为400~450μg/d,鸡枞菌中硒含量比谷物、肉、鱼、蛋类、奶制品、蔬菜及水果等大多数食品高,与动物源硒含量相当[28-29],但相对于动物源硒,其具有低脂肪、低胆固醇、高纤维及高蛋白等特点,优势明显,可以作为优良的补硒食品。
3 结 论
本研究表明,鸡枞菌子实体氨基酸种类齐全、含量高,总氨基酸含量(平均值)达到15.92%~28.86%,必需氨基酸含量分别为7.08%~10.20%,普通鸡枞、裂纹鸡枞、乌黑鸡枞、谷堆鸡枞、粗柄鸡枞及小鸡枞的氨基酸含量均超过20%,其中谷堆鸡枞总氨基酸及必需氨基酸分别达到28.86%、10.20%,可见鸡枞菌中氨基酸含量最高,营养丰富。鸡枞菌中硒含量亦较高,为长根菇的3~18倍,其中乌黑鸡枞含量达到(1.2286±0.0340) μg/g,因此可以作为优良的补硒食品。
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Analysis of Amino Acid Composition and Se Content in Different Species of Termitomyces Grown in Sichuan
ZOU Li-kou1,PAN Xin2,3,YUE Ai-ling1,LUO Yan1,LI Bei1,ZHANG Yue1,YAO Qiong1,WU Qi4,*,ZHENG Lin-yong5
(1. Laboratory of Microbiology, Dujiangyan Campus of Sichuan Agricultural University, Dujiangyan 611830, China;2. College of Forestry, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China;3. College of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;4. College of Life Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China;5. Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066, China)
Fruiting body samples of 10 species of Termitomyces grown in different regions of Sichuan province were analyzed for their amino acid composition using amino acid auto analyzer and Se content using atomic fluorescence spectrometer. The results showed that the contents of total amino acids and essential amino acids were 15.92%-28.86% and 7.08%-10.20%, respectively in the fruiting bodies of the investigated species of the genus Termitomyces. The fruiting bodies of T.albuminosus, T. robustus, T. badius, T. microcarpus, T. schimperi and T. heimi exhibited a total amino acid content of more than 20% and the contents of total amino acids and essential amino acids in T. heimii fruiting bodies were 28.86% and 10.20%, respectively. Besides, Se content of Termitomyces fruiting bodies was 3-18 times higher than that of Xerula radicata, and the Se content of T. badius was (1.2286 ± 0.0340)μg/g. It could be concluded that the 10 investigated species of Termitomyces grown in Sichuan province are rich in a variety of amino acids and Se and are highly nutritious.
Termitomyces;amino acid;selenium
Q93-331;Q939.5
A
1002-6630(2011)14-0245-04
2010-09-02
邹立扣(1979—),男,副教授,博士,主要从事微生物及分子生物学研究。E-mail:zoulk124@163.com
*通信作者:吴琦(1973—),男,副教授,博士,主要从事生物化学及分子生物学研究。E-mail:wuqiwq@163.com