三种食用菌子实体与废弃物主要活性成分分析

薛令坤，唐庆九，刘艳芳，*，杨　　焱，周　　帅，王金艳，于华峥，张劲松，*

（1.上海海洋大学食品学院，上海201306；2.国家食用菌工程技术研究中心，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，上海市农业科学院食用菌研究所，上海201403；3.上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234）

三种食用菌子实体与废弃物主要活性成分分析

薛令坤1，2，唐庆九2，刘艳芳2，*，杨焱2，周帅2，王金艳1，2，于华峥1，3，张劲松2，*

（1.上海海洋大学食品学院，上海201306；2.国家食用菌工程技术研究中心，农业部南方食用菌资源利用重点实验室，上海市农业科学院食用菌研究所，上海201403；3.上海师范大学生命与环境科学学院，上海200234）

以三种工厂化栽培食用菌杏鲍菇、真姬菇、金针菇为研究对象，对其子实体与废弃物（下脚料与菌糠）的水溶性多糖、β-葡聚糖、海藻糖、糖醇和核苷等主要活性成分含量进行测定与比较。结果显示：同一食用菌子实体与废弃物主要活性成分种类类似，但子实体和下脚料活性成分含量较高，菌糠中含量较低。三种食用菌相比，杏鲍菇子实体水溶性多糖和β-葡聚糖含量均为最高，含量分别为7.44%和36.93%，且杏鲍菇下脚料中β-葡聚糖也较丰富，含量为22.41%，而金针菇多糖及β-葡聚糖含量最低；杏鲍菇子实体和下脚料中的海藻糖含量高于真姬菇和金针菇子实体，分别达到40.36%和19.04%，而只有金针菇含有阿拉伯糖醇，其子实体和下脚料含量分别为18.65%和8.17%。核苷类成分分析结果表明，三种食用菌子实体中核苷种类较丰富，且大部分核苷类化合物含量是子实体中最高。但是真姬菇和杏鲍菇下脚料中胞苷和鸟苷的含量远高于相应的子实体，这可能与其代谢相关。

食用菌，子实体，下脚料，菌糠，活性成分

食用菌是理想的天然食品，富含多种活性成分且具有多种保健功能，因此受到了国内外学者越来越多的关注。随着食用菌工厂化栽培技术的发展和普及，我国食用菌生产得到了快速发展，现已成为世界上最大的食用菌生产国和出口国［1］。目前，金针菇、杏鲍菇和真姬菇是大规模工厂化栽培的主要品种［2］，产量较高，但在加工生产过程中会产生大量的废弃物，主要包括其菌糠和下脚料。菌糠又称菇渣或菌渣，是指在生产上已经不具有提供养分能力的食用菌培育基质，一般在食用菌收获后被丢弃，是食用菌行业产生的主要废弃物［3］。而下脚料是菌脚、菇片、菌柄基部等食用菌加工副产物，在加工过程中因难以食用或商品价值低而被废弃。

近年来，对三种食用菌子实体、下脚料和菌糠的营养成分如粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、维生素、矿物质元素等的测定国内已有较多的文献报道［3-4］。而关于其活性成分的研究，主要集中在对其子实体或菌丝体中的多糖含量的测定等方面［5-6］，对下脚料和菌糠中β-葡聚糖和各种糖醇的含量测定，至今未见相关报道。对于核苷类活性成分，仅见对食用菌子实体中腺苷［7］与5’-核苷酸［8］含量的测定报道，而关于菌糠中核苷类物质的测定，至今仍属空白。目前国内食用菌废弃物开发利用率较低，多限于在动物饲料和有机肥中使用，因此有必要对食用菌苷的保健作用及下脚料和菌糠的主要活性成分进行更详细深入的分析研究，为将来的高值化开发利用提供指导。

本文通过对三种工厂化栽培食用菌子实体和废弃物中主要活性成分的测定和比较，探究其子实体与废弃物活性成分的组成与含量的差异，为三种食用菌及其废弃物的深度综合利用开发提供依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

杏鲍菇子实体、下脚料和菌糠由上海国森生物科技有限公司提供，金针菇各材料来自上海雪榕生物科技股份有限公司，真姬菇各材料来自上海丰科生物科技股份有限公司，各材料均在60℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，粉碎80目过筛，置于干燥器中保存备用；50%NaOH溶液德国Merck公司；葡萄糖、海藻糖、甘露醇、阿拉伯糖醇标品，核苷类成分标品美国Sigma公司；分析纯无水乙醇、分析纯苯酚和98%浓硫酸国药集团药业股份有限公司；酵母和蘑菇β-葡聚糖检测试剂盒爱尔兰Megazyme公司。

DJ-10A型中药粉碎机上海淀久公司；KQ-600B型超声波清洗器昆山超声仪器有限公司；台式高速大容量离心机Eppendorf公司；ICS-2500型高效离子色谱仪Dionex公司；Synergy HT型多功能酶标仪Bio-TEK公司；Waters600型高效液相色谱仪Waters公司。

1.2测定方法

1.2.1水溶性多糖和β-葡聚糖含量测定多糖含量测定［9］：称取样品粉末100mg加入离心管中，加入10mL 85%乙醇，超声30min，离心，弃上清液，沉淀再重复处理1次，之后沉淀转入带塞三角瓶中，加蒸馏水定容至100mL，沸水浴2h，冷却，提取液13400g离心15min，用苯酚-硫酸法测上清液水溶性多糖含量。

β-葡聚糖的测定：参照Megazyme公司提供的酵母和蘑菇β-葡聚糖检测试剂盒中的方法进行β-葡聚糖含量测定。

1.2.2海藻糖和糖醇含量测定精确称取样品粉末1g于带塞三角瓶中，加超纯水100mL，沸水浴2h，冷却定容至100mL，分别取1mL提取液13400g条件下离心15min，上清液用高效阴离子色谱-脉冲安培法（HAPEC-PAD）测定海藻糖和糖醇的含量［10］。

色谱条件：CarboPac MA1阴离子交换柱（4mm× 250mm），流动相480mmol/L NaOH，流速0.40mL/min，上样量25μL，柱温30℃。

1.2.3核苷类成分含量测定精确称取100mg样品粉末于15mL离心管中，加入10mL蒸馏水，超声30min，然后100℃沸水浴1h，提取液13400g离心15min，取上清液用0.45μm水相过滤膜过滤，对滤液进行HPLC分析。

色谱条件为色谱柱：ultimate LP-C18（4.6mm× 250mm）；流动相：甲醇（A）-水（B）溶液，梯度洗脱（0～5min，5%A；5～20min，5%→20%A；20～31min，20%→5%A；31～40min，5%A）；柱温：30℃；进样量：10μL；流速：1mL/min；检测波长：259nm。

2　结果与分析

2.1水溶性多糖和β-葡聚糖含量分析

三种食用菌子实体及其废弃物中水溶性多糖测定结果（表1）显示，杏鲍菇和金针菇各材料中，子实体水溶性多糖含量最高，下脚料次之，菌糠多糖含量最低。其中，杏鲍菇子实体水溶性多糖含量达到7.44%，是多糖提取的良好材料。真姬菇各材料中多糖含量相当，均达到6%以上，其下脚料多糖含量为6.47%，高于其子实体多糖含量，且与杏鲍菇和金针菇废弃物相比，真姬菇下脚料和菌糠在水溶性多糖的提取上具有优势。

食用菌β-葡聚糖作为多糖研究领域中的一个重要分支，因其在抗肿瘤、抗氧化、免疫调节［11］等方面独特的生物活性而引起广泛的关注。从表1可以看出，三种食用菌子实体中β-葡聚糖含量均最高，下脚料次之，菌糠中含量最低。其中，杏鲍菇子实体中β-葡聚糖含量达到36.93%，而在所有废弃物中杏鲍菇下脚料的β-葡聚糖含量最高，为22.41%，其含量与真姬菇子实体相当，且高于金针菇子实体，因此杏鲍菇下脚料在β-葡聚糖提取与制备方面具有很大的开发利用价值。

表1　三种食用菌子实体和废弃物中水溶性多糖和β-葡聚糖含量比较Table 1　Comparison on the contents of water-soluble polysaccharides and β-glucan of fruit bodies and wastes

2.2海藻糖和糖醇含量分析

采用HAPEC-PAD法对三种工厂化栽培食用菌子实体、下脚料及菌糠中海藻糖和糖醇含量进行测定，其标准图谱如图1所示。

图1　海藻糖和糖醇标品色谱图Fig.1　The chromatogram of trehalose and sugar alcohols

由表2可以看出，三种工厂化栽培食用菌均含海藻糖，但在糖醇的种类上存在差异，杏鲍菇、真姬菇主要含甘露糖醇，而金针菇主要含阿拉伯糖醇。除杏鲍菇中的甘露糖醇外，其他各成分在含量变化上呈现出相同的趋势：子实体含量最高，下脚料次之，菌糠最低。杏鲍菇富含海藻糖，各材料海藻糖含量高于真姬菇和金针菇，其子实体海藻糖含量高达40.36%，下脚料海藻糖含量也高于真姬菇和金针菇子实体，为19.04%，接近子实体含量的一半。在甘露糖醇含量上，杏鲍菇下脚料含量最高，为8.15%，高于其子实体，说明杏鲍菇中甘露糖醇可能主要储存于其下脚料中。而在三种食用菌中，只有金针菇含有阿拉伯糖醇，其子实体阿拉伯糖醇含量为18.65%，下脚料阿拉伯糖醇含量为8.17%。总的来讲，三种工厂化栽培食用菌下脚料中含有丰富的海藻糖和糖醇，尤其是杏鲍菇下脚料和金针菇下脚料，分别富含海藻糖和阿拉伯糖醇，可应用于相应产物的制备提取。

表2　三种食用菌子实体及废弃物海藻糖和糖醇含量比较Table 2　Comparison on the contents of trehalose and sugar alcohols of fruit bodies and wastes

表3　三种食用菌子实体和废弃物核苷含量比较（μg/100mg）Table 3　Comparison on the contents of nucleoside in the fruit bodies and wastes（μg/100mg）

2.3核苷含量分析

采用HPLC法测定各材料核苷类成分含量，其七种核苷类成分标准色谱图如图2所示。同时，由表3可以看出，相对于下脚料和菌糠，三种食用菌子实体中核苷种类较丰富；腺苷和鸟苷在子实体、下脚料和菌糠中均有分布，且其腺苷含量分布存在明显的规律性，子实体最高，下脚料次之，菌糠含量最低；次黄嘌呤仅存在于子实体中，而不存在于下脚料和菌糠中。

图2　核苷标准色谱图Fig.2　The chromatogram of nucleoside standard products

杏鲍菇下脚料与菌糠所含核苷种类一致，均不含次黄嘌呤和肌苷，且其下脚料核苷类化合物含量高于菌糠。真姬菇下脚料胞苷含量最高，为104.19μg/100mg，其子实体腺苷含量最高，为238.09μg/100mg。金针菇菌糠核苷类化合物种类偏少，且含量明显低于另外两种食用菌菌糠，金针菇子实体鸟苷含量高于其废弃物，而杏鲍菇和真姬菇下脚料中鸟苷含量高于其子实体。食用菌子实体、下脚料和菌糠在核苷含量与种类上的差异，可能与各部位核酸代谢能力的强弱有关，也可能与采摘方式有关［12］。

3　结论与讨论

多糖是食用菌中的主要活性成分之一，尤其是β-葡聚糖，因具有增强免疫、抗氧化、降低血糖、抗衰老等生物活性和生理功能，成为当今研究的热点之一。分析表明，三种工厂化栽培食用菌下脚料均含有丰富的多糖，尤其是杏鲍菇下脚料富含β-葡聚糖，含量为22.41%，高于金针菇子实体含量，是食用菌β-葡聚糖提取的良好材料，后期将继续针对杏鲍菇β-葡聚糖的提取工艺开展研究，为杏鲍菇资源的再利用提供基础。另外，杏鲍菇子实体及下脚料中海藻糖含量丰富，其含量高于真姬菇和金针菇子实体，考虑到杏鲍菇下脚料价格低廉且产量丰富，因而可以以杏鲍菇下脚料为原料开发高纯度海藻糖的提取制备技术。而三种食用菌中仅金针菇含有阿拉伯糖醇，且含量丰富，其子实体含量为18.65%，高于香菇（含量3.47%）和猴头菌（含量9.21%）［10］，可以做为提取阿拉伯糖醇的新来源。

核苷类物质具有改善心脑血液循环［13］、防止心律失常［14］等药理活性。目前，食用菌中的核苷类成分主要从虫草、灵芝等子实体中获得［15-16］，本研究表明，食用菌下脚料中也含有较丰富的核苷，如杏鲍菇下脚料含有较丰富的鸟苷和尿苷、真姬菇下脚料中含有较丰富的胞苷和鸟苷，但三种食用菌菌糠中核苷种类较少，且含量明显低于其子实体和下脚料，不适合作为核苷提取的原料。

总之，三种工厂化栽培食用菌废弃物（下脚料与菌糠）中含有较多的活性成分，具有较大的开发利用价值。目前，食用菌子实体中乳糖、半乳糖、戊聚糖和甲基戊聚糖等功能性糖的含量测定［17］已有报道，五种5’-核苷酸以及RNA、DNA等也已在个别食用菌子实体中完成测定。因此，下一步应对这些活性成分在食用菌下脚料和菌糠中的含量进行测定。另外，两种具有重要生理功能的环核苷酸（环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷）在食用菌中的含量如何，也需要进行测定。

［1］胡永光，李萍萍，袁俊杰.食用菌工厂化生产模式探讨［J］.安徽农业科学，2007，35（9）：2606-2607.

［2］张引芳.中国食用菌工厂化生产现状与展望［C］.首届全国食用菌中青年专家学术交流会，2004.

［3］史琦云，邵威平.八种食用菌营养成分的测定与分析［J］.甘肃农业大学学报，2003，38（3）：336-339.

［4］刘宏.食用菌营养价值及开发利用［J］.中国食物与营养，2007（12）：25-27.

［5］邓超，邬敏辰.茶树菇深层发酵产物与子实体营养成分的分析［J］.安徽农业科学，2007，35（5）：1342-1343.

［6］荣瑞芬，李鸿玉，叶磊，等.杏鲍菇营养及功能成分分析测定［J］.亚太传统医药，2007（5）：85-87.

［7］李洁莉，陆玲，陈坤，等.猴头菌及其药物制品腺苷等药效成分分析［J］.中国食用菌，2002（3）：32-34.

［8］邹耀洪.香菇中5-核苷酸的高效液相色谱-质谱分析［J］.食品科学，2005，26（1）：196-198.

［9］薛俊杰，唐庆九，刘艳芳，等.蛹虫草水溶性多糖含量测定方法的比较和优化［J］.菌物学报，2012，31（3）：443-449.

［10］周帅，刘艳芳，唐庆九，等.高效阴离子色谱-脉冲安培检测法分析食用菌中海藻糖、甘露醇和阿糖醇［J］.食用菌学报，2011，18（1）：49-52.

［11］Yanfei Peng，Lina Zhang，Fanbo Zeng，et al.Structure and antitumor activities of the water-soluble polysaccharides from Ganoderma tsugae mycelium［J］.Carbohydr Polym，2005，59（3）：385-392.

［12］易琳琳，应铁进.食用菌采后品质劣变相关的生理生化变化［J］.食品工业科技，2012，33（24）：434-437.

［13］Toda N，Kunishi H，Taiyama K，et al．Responses to adenine nucleotide and related compounds of isolated dog cerebral，Coronay and mesenteric arteries［J］．Blood Vessls，1982，19（5）：225-228．

［14］Pelleg A，Porter R S．The pharamacology of adenosine［J］．Pharmacotherapy，1990，10（1）：157-160．

［15］张圣龙，张劲松，谢晓梅，等.不同品种灵芝中四种核苷类成分的含量比较［J］.食用菌学报，2012，19（4）：67-70.

［16］张摇勋，程文明，李春如，等.长座虫草子实体和菌丝体中碱基和核苷类物质的HPLC分析［J］.安徽医科大学学报，2014，49（9）：1283-1286.

［17］陈智毅，廖森泰，刘学铭，等.白金针菇子实体的单、双糖组成及其含量分析［J］.食用菌学报，2008，15（2）：57-60.

Analysis of the main active components in the fruit bodies and wastes of three different mushrooms

XUE Ling-kun1，2，TANG Qing-jiu2，LIU Yan-fang2，*，YANG Yan2，ZHOU Shuai2，WANG Jin-yan1，2，YU Hua-zheng1，3，ZHANG Jin-song2，*
（1.College of Food Science，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China；2.National Engineering Research Center of Edible Fungi，Key Laboratory of Edible Fungi Resources and Utilization（South），Ministry of Agriculture，P.R.，China，Institute of Edible Fungi，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201403，China；3.Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China）

In this study，the major active components of the fruit bodies and wastes（leftover and mushroom bran）from three industrial cultivated mushrooms（Pleurotus eryngii，Hypsizygus marmoreus and Flammulina velutipes）were determined and compared，including water-soluble polysaccharides，β-glucan，trehalose，sugar alcohols and nucleosides.The results showed that the main components were similar in the fruit bodies and the corresponding wastes，but the contents of active components were different.Compared with other materials，Pleurotus eryngii fruit bodies possessed highest contents of water-soluble polysaccharides（7.44%）and β-glucan（36.93%）.The content of β-glucan in Pleurotus eryngii leftovers also reached 22.41%，while Flammulina velutipes had the lowest contents of water-soluble polysaccharides and β-glucan.The fruit bodies and leftovers of Pleurotus eryngii were rich in trehalose with the contents of 40.36%and 19.04%，respectively，which were much higher than that of Hypsizygus marmoreus and Flammulina velutipes fruit bodies.Arabitol was found only in the materials of Flammulina velutipes.The arabitol contents in the fruit bodies and leftovers were 18.65%and 8.17%，respectively.Nucleosides analysis results indicated that all three fruit bodies were rich in the species of nucleosides components.The contents of most components in fruit bodies were highest.However，for cytidine and guanosine，their contents in the leftovers of Pleurotus eryngii and Hypsizygus marmoreus were much higher than those in the corresponding fruit bodies，which might be related to the metabolism of these components.

mushrooms；the fruit bodies；leftover；mushroom bran；active components

TS207

A

1002-0306（2015）12-0074-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.007

2014－09－24

薛令坤（1989-），男，在读硕士研究生，研究方向：食品科学与工程。

刘艳芳（1980-），女，副研究员，研究方向：食药用菌深加工。张劲松（1969-），男，研究员，研究方向：真菌化学和药理学。

农业部公益性行业（农业）科研专项（201303080）。