低温胁迫对阿魏菇菌丝挥发性物质的影响*

魏帅，尚德军，白羽嘉，张国良，冯作山

1(新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐，830052)2(新疆出入境检验检疫局检验检疫技术中心，新疆乌鲁木齐，830063)

阿魏菇又名阿魏蘑、阿魏蘑菇、白阿魏蘑，在我国主要分布于新疆准噶尔盆地边缘和天山以北的高寒荒漠地带，产于木垒、青河、塔城、阿勒泰等寒冷地区，是干旱草原上大型真菌的代表蕈菌种［1－3］。

近年来国内外关于食用菌的研究多为对其多糖、核酸等活性物质的分析，及利用其降血脂、降低胆固醇等功效来研制各种新药，或者是对其营养成分的分析［4－7］。为更全面了解食用菌，有关食用菌的挥发性成分的研究逐渐成为新的热点，如对金针菇［8］、香菇［9］、平菇［10］等挥发性成分的分析研究。但是关于低温对阿魏菇菌丝挥发性物质的影响目前尚未见报道。本研究采用顶空固相微萃取技术萃取经低温处理后菌丝的挥发性成分，并通过气质联用仪(GC/MSMS)分析其挥发性成分组成及变化。

1 材料与方法

1.1 原料

阿魏菇液体发酵菌种(NB－1)，新疆农业科学院。

1.2 主要仪器设备

WS-CJ-2D超净工作台，苏州净化设备有限公司;培英SHZ-86A恒温摇床，江苏太仓市试验设备厂;LDZX-50KBS高温灭菌锅，上海申安医疗器械公司;XS104电子分析天平，上海天平一厂;TSQ Quantum GC气相色谱/三重四极杆质谱，赛默飞世尔科技公司;75 μm CAR/PDMS萃取头，美国 Supelco公司;HP-5 MS气相色谱柱，安捷伦公司。

1.3 试验方法

1.3.1 液体菌种发酵培养

采用马铃薯葡萄糖琼脂液体培养基，灭菌接种，25℃摇床培养4 d，5、25℃处理1.5 d，25℃培养2 d，其中25℃处理为对照。

1.3.2 样品处理

将各处理得到的菌丝体用50 mL蒸馏水冲洗3次，滤除水分，取1.0 g置于20 mL顶空进样瓶中，加入4.0 g无水硫酸钠，在40℃下用SPMF萃取头顶空静态吸附30 min，进样口230℃解析2 min。

1.3.3 气相色谱-质谱分析

色谱条件:色谱柱为HP－5MS(30 m×25 mm×0.25 μm)毛细管柱;载气为高纯氦气(＞99.999%)，流量1.0 mL/min;进样口采用不分流进样模式。程序升温，初温40℃保持3 min，以4℃/min升至120℃，以10℃/min升至230℃，保持2 min。样口温度230℃。

质谱条件:接口温度250℃;离子化方式为EI离子源，离子源温度200℃;电子能量70 eV;质量扫描范围40～500 m/z。

1.3.4 定性及定量分析

定性分析:根据GC-MSMS分析对挥发性成分进行分析鉴定。试验所得的图谱通过Thermo Xcalibur Qual Browser工作站处理，得到分离化合物的质谱数据，经计算机检索NIST谱图库和WILEY谱图库的标准谱图进行对照，确定香气物质中的各个化学成分，仅报道匹配度大于800的鉴定结果。

定量分析:通过Thermo Xcalibur Qual Browser工作站数据处理系统，按峰面积归一化法进行定量分析，从而得出各化学成分的相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 各处理样品的总离子图

采用顶空固相微萃取和气相色谱法/三重四级杆质谱联用法对5、25℃处理阿魏菇菌丝挥发性成分进行检测，其挥发性物质的总离子流图见图1和图2。

图1 5℃处理阿魏菇菌丝挥发性成分的总离子流图

图2 25℃处理阿魏菇菌丝挥发性成分的总离子流图

2.2 各处理样品的挥发性成分分析

由表1可知，从5℃处理阿魏菇菌丝中共鉴定出45种挥发性化合物，主要的挥发性成分为:己醛(47.97%)、2-乙基己酸(7.07%)、环戊醇(5.93%)、已二酸二异辛酯(3.54%)、正戊醇(3.08%)、十一醇(2.86%)、己酸(2.82%)、2-甲基戊醛(2.60%)、2，2，5，5-四甲基-3-己烯(2.43%)、异辛醇(2.03%)等。对所得各化合物进行分析发现，其中醛类(10种)所占整个挥发性化合物的比例最大，为55.45%;其次是醇类化合物(11种)，为16.61%;酸类(7种)占12.93%;酯类(4种)为5.26%;烯烃类(4种)、酮类(5种)和烷烃类(4种)分别为4.22%、3.01%和2.52%。阿魏菇菌丝中的醛类化合物占整个挥发性成分的比例达55.45%，说明其主要成分为醛类。鉴定出的醛类化合物共10种，其中己醛(占47.97%)是最主要的风味物质。

从25℃处理阿魏菇菌丝中共鉴定出23种挥发性化合物，主要的挥发性成分为:己醛(23.88%)、3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷(18.99)、2-甲基戊醛(8.96%)、乙醛(6.18%)、环丁基甲醇(4.70%)、丙酮(4.37%)、甲酸戊酯(3.53%)、十一醇(3.12%)等。对所得各化合物进行分析发现，其中醛类(6种)所占整个挥发性化合物的比例最大，为43.13%;其次是烷烃类(3种)和醇类化合物(6种)，为18.89、14.83%%;酮类(4种)和酯类(2种)为10.27%、5.43%;烯烃类(2种)和其他(醚和苯类2种)分别为4.50%和2.95%。阿魏菇菌丝中的醛类化合物占整个挥发性成分的比例达41.13%，说明其主要成分为醛类。鉴定出的醛类化合物共6种，其中己醛(占23.88%)是最主要的风味物质。

3 讨论及结论

阿魏菇菌丝各处理中共检出有效成分52个，其中醇类为13种、醛10种、酸类7种、酯和酮各6种、烷烃和烯烃类各4种、其他类2种。5、25℃处理阿魏菇菌丝共有的挥发性成分有16种，其中醇类4种，醛类6种，酮类3种，烯烃类2种，烷烃类1种，肉豆蔻醇、十一醇、正戊醇、正辛醇、苯甲醛、己醛、壬醛、十一醛、乙醛、2-甲基戊醛、2，3-丁二酮、2-己酮、2-甲基环戊酮、3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷、2，2，5，5-四甲基-3-己烯和十三烯。在2种处理中均检测出了己醛，且其占整个挥发性成分的比例均最大，其中5℃处理占了47.97%，确定其为阿魏菇菌丝挥发性成分的主体。

醛类是脂肪受热时产生的特征香味物质，其主要来源于脂肪的氧化和氨基酸直接经strecker降解而成［11］。以往对食用菌的研究表明，苯甲醛、苯乙醛等是其中的主要挥发性醛类物质，苯甲醛是姬松茸中的主要风味物质，苯甲醛、苯乙醛为芳香醛，通常具有较强的苦杏仁味和水果香［14］。己醛的含量较高，主要来源于脂质氧化以及氨基酸降解，曾被鉴定为普遍存在于淡水鱼中［15］，通常具有药草香、青香和草香［16］。

表1 5、25℃处理阿魏菇菌丝挥发性成分比较

对高温蘑菇、双胞蘑菇和灵芝菌丝体的挥发性物质的研究表明，醇类化合物是其主要风味物质，而1-辛烯-3醇是这些菌中最具特征的风味化合物，其他一些八碳醇如3-辛醇、1-辛醇等对食用菌风味的形成也有重要的作用［17－19］。酮类化合物一般是脂肪酸氧化或降解的产物，如2，3-丁二酮，研究证实酿造发酵物中含有令人不愉快“馊味”的2，3-丁二酮，其主要由3-羟基-2-丁酮生成，3-羟基-2-丁酮生成的主要原因是由于乳酸的存在［20］。酯类物质一般是脂肪氧化产生的醇和游离脂肪酸的相互作用形成的，主要呈水果的香味［21］。烃类和一些饱和醇类的香味阈值较高，其对阿魏菇挥发性成分直接贡献不大，但可能有助于提高整体的风味。总的来说，阿魏菇菌丝的主要挥发性物质由醛类和醇类成分起作用，而这些成分主要来源于脂肪。

阿魏菇所拥有的特殊香味不是某一单一化合物所体现出来的结果，而是由众多组分相互作用、相互平衡的结果。至于其特征性香味是由少数的气味化合物决定、还是大多数气味组分的协同，尚需进行香味稀释、香味模拟等实验证。从鉴定出的52个化合物可以看出，阿魏菇产香的天然化学组分丰富，香味的形成较为复杂，其香气形成的机理还需进一步研究与探讨。

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