美味牛肝菌菌丝体与子实体蛋白质营养价值的评价
2013-02-13李学伟金怀刚
冮 洁,李学伟,金怀刚
(1.大连民族学院生命科学学院,辽宁 大连 116600;2.大连市轻工业学校,辽宁 大连 116023)
美味牛肝菌(Boletus edulis)属于担子菌亚门(Basidiomycotina)、层菌纲(Hymenomycetes)、伞菌目(Agaricases)、牛肝菌科(Boletaceae),是一种世界范围内分布的食药兼用经济价值较高的真菌[1-2]。长期食用能增强机体免疫力,具抗肿瘤、抗突变、降血脂、抗病毒等作用。该菌提取物对小白鼠肉瘤180的抑制率为100%,对艾氏腹水癌的抑制率为90%[3-4]。该菌还产生腺嘌呤、胆碱和腐胺等生物碱,可药用,是“舒筋丸”的成分之一,可治疗腰腿疼痛、手足麻木、筋骨不舒、四肢抽搐[5]。美味牛肝菌是菌根菌,目前还不能完全人工栽培,野生产量还远远不能满足人们的需求[6]。通过液态深层发酵可获得菌丝体[7],邓百万等[8]通过实验证明美味牛肝菌液体培养菌丝体和野生子实体均含有蛋白质、多糖、氨基酸、脂肪、纤维素、矿物质等多种营养成分,其组成基本一致,但菌丝体在多种成分的质量分数上均高于野生子实体。我们已对美味牛肝菌菌丝体液体发酵条件和固态发酵条件进行了优化,并将其应用在酱油的酿造中,提高了酱油的品质[9-10]。目前,对美味牛肝菌多糖研究的较多[11-16],而对其蛋白质研究的较少,特别是对其菌丝体和子实体蛋白质进行营养价值评价未见报道。本实验对美味牛肝菌菌丝体和子实体的氨基酸组成进行测定,并对其蛋白质的营养价值进行评价和比较,为美味牛肝菌的广泛应用提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
美味牛肝菌(Boletus edulis)购自朝阳市食用菌研究所;美味牛肝菌子实体购自大连开发区。
斜面培养基(PDA培养基):马铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂粉20g、水1000mL,pH值自然;液体种子培养基:液体PDA培养基;液体发酵培养基:马铃薯200g/L、葡萄糖25g/L、蛋白胨7g/L、K2HPO41.5g/L、CaCl20.005g/L,pH5.0。
马铃薯、葡萄糖、蛋白胨、琼脂、MgSO4·7H2O、KH2PO4均为分析纯或化学纯。
1.2 仪器与设备
PL203电子精密天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DNP-9082电热恒温培养箱 上海精宏实验设备有限公司;无菌操作台 苏州净化设备有限公司;UV-2000紫外-可见分光光度计 龙尼柯(上海)仪器有限公司;THZ-C-1恒低温气浴摇床 上海丰盟科技材料有限公司;HH-S水浴锅 巩义市英峪仪器一厂;MLS-3750高压灭菌锅 日本三洋公司;TDZ5-WS离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司;Kjeltec-2300凯氏定氮仪 瑞典Foss Analystical AB公司;Elite-AAA氨基酸分析系统 大连依利特分析仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 菌种活化
将保存菌种接入斜面培养基中,25℃恒温培养7d。
1.3.2 菌丝体液体种子培养
将活化的美味牛肝菌菌丝体用接种针从斜面接入液体培养基中,每个锥形瓶中接入0.5cm2美味牛肝菌斜面菌种3块,装液量50mL/200mL三角瓶,培养温度25℃,150r/min摇床培养5d,制备液体种子。
1.3.3 菌丝体液体发酵
将种子液按5%接种量接入液体发酵培养基中,装液量100mL/200mL三角瓶,培养温度25℃,150r/min摇床培养5d。将发酵液过滤获得菌丝体,用蒸馏水洗涤2次,60℃烘干后粉碎过60目筛子备用。
1.3.4 菌丝体干质量的测定
将美味牛肝菌菌丝体摇匀,每个样品吸取10mL,4000r/min离心10min,去除上清液,用无菌水反复冲洗后,在60℃条件下烘干至质量恒定,用电子天平称取菌丝体干质量。统计结果为两样品平均值。
1.3.5 美味牛肝菌菌丝体和子实体中蛋白质含量的测定
采用凯氏定氮法测定样品中蛋白质含量。
1.3.6 美味牛肝菌菌丝体和子实体中氨基酸种类及含量的测定
待测样品置 6mol/L HCl 于110℃水解24h,用Elite-AAA氨基酸分析系统检测,由大连依利特分析仪器有限公司完成。
1.3.7 美味牛肝菌菌丝体和子实体营养价值评价
化学评分(CS)采用联合国粮食及农业组织(FAO)的方法计算确定[17];氨基酸评分(AAS)、必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)和营养指数(NI)分别采用参考文献[18]的方法计算确定;氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系数(RCAA)和氨基酸比值系数分(SRCAA)采用参考文献[19]的方法计算。
2 结果与分析
2.1 美味牛肝菌菌丝体和子实体的蛋白质含量
采用凯氏定氮法测得美味牛肝菌菌丝体蛋白质含量为28.40%,子实体蛋白质含量为25.10%。美味牛肝菌菌丝体和子实体中蛋白质含量都较高,是高蛋白食品,其菌丝体蛋白质含量略高于子实体。
2.2 美味牛肝菌菌丝体和子实体氨基酸种类与含量
表1 美味牛肝菌菌丝体和子实体氨基酸含量Table 1 Amino acid compositions in mycelia and fruit bodies of Boletus edulis
由表1可知,美味牛肝菌的菌丝体和子实体中的氨基酸组成种类基本一致,但不同氨基酸的含量及氨基酸的总量存在一定差异。美味牛肝菌菌丝体中氨基酸的总量较高,含量为22.56%,子实体为17.93%。
2.3 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的必需氨基酸组成
表2 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的必需氨基酸组成及含量Table 2 Compositions and contents of essential amino acids in submerged cultivated mycelia and fruit bodies of Boletus edulis
由表2可知,美味牛肝菌液体发酵菌丝体蛋白质的必需氨基酸含量较高,菌丝体必需氨基酸总量为257.00mg/g pro,子实体必需氨基酸总量为333.00mg/g pro;其中菌丝体中苏氨酸含量较高,为86.00mg/g pro,而子实体中缬氨酸含量较高,为82.00mg/g pro,都高于相应的鸡蛋模式和FAO/WHO模式,其余必需氨基酸的含量低于鸡蛋模式和FAO/WHO模式。
2.4 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的AAS和CS
表3 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的AAS和CSTable 3 Amino acid scores and chemical scores in submerged cultivated mycelium and fruit body proteins of Boletus edulis
如表3所示,美味牛肝菌菌丝体蛋白质的AAS和CS分别为:31.43和39.50;美味牛肝菌子实体蛋白质的AAS和CS分别为:71.43和67.02。子实体高于菌丝体,两者的第一限制氨基酸都为含硫氨基酸(蛋氨酸+半胱氨酸),第二限制氨基酸菌丝体是赖氨酸,而子实体为异亮氨酸。
2.5 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的EAAI、BV和NI
表4 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的EAAI、BV和NITable 4 Essential amino acid index, biological value and nutritional index in submerged cultivated mycelium and fruit body proteins of Boletus edulis
由表4可知,美味牛肝菌子实体蛋白质的EAAI、BV和NI均高于菌丝体。
2.6 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的RAA、RCAA和SRCAA
表5 美味牛肝菌菌丝体和子实体蛋白质的RAA、RCAA和SRCAATable 5 RAA, RCAA and SRCAA in submerged cultivated mycelium and fruit body proteins of Boletus edulis
由表5可知,美味牛肝菌菌丝体的SRCAA为24.47,子实体蛋白质的SRCAA为68.55,说明美味牛肝菌子实体蛋白质的氨基酸组成比菌丝体的氨基酸组成更均衡。SRCAA越接近100,其蛋白质氨基酸组成与FAO/WHO模式氨基酸组成越一致,对氨基酸平衡所做的贡献就越大[20]。
3 结 论
美味牛肝菌子实体AAS、CS、EAAI、BV、NI和SRCAA均高于菌丝体,说明子实体的蛋白质的营养价值明显高于菌丝体,子实体蛋白质在氨基酸组成上比美味牛肝菌菌丝体蛋白质的氨基酸组成平衡性好。
本实验培养的美味牛肝菌菌丝体中蛋白质含量为28.40%,子实体蛋白质含量为25.10%,菌丝体高于子实体。美味牛肝菌菌丝体氨基酸总量也高于子实体,但必需氨基酸含量低于菌丝体。采用国际通用的营养评价方法对美味牛肝菌菌丝体与子实体的蛋白质营养价值进行了全面评价,证明子实体蛋白质的AAS、CS、EAAI、BV、NI和SRCAA等6项指标均高于菌丝体,美味牛肝菌子实体的营养价值相比高于菌丝体。但菌丝体液体培养时,可通过调节培养基的营养组成来改善菌丝体中物质组成。本实验培养的菌丝体蛋白质营养价值低于子实体,通过蛋白质营养价值的评价,发现美味牛肝菌第一限制氨基酸是蛋氨酸和半胱氨酸,主要缺乏的是含硫氨基酸,可以在液体培养时通过增加含硫化合物,从而改善美味牛肝菌菌丝体中氨基酸组成比例。目前美味牛肝菌还不能完全人工栽培,野生产量不能满足人们的需求。采用液体发酵技术生产菌丝体与野生子实体相比, 具有成本低、产量高、周期短等优势,以美味牛肝菌菌丝体为原料生产功能食品将能更好地满足市场需求,具有广阔的应用前景。
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