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栽培裂褶菌与野生裂褶菌的营养效价研究

2019-06-20李朝东马布平陈孟迪罗祥英闻绍峰

食药用菌 2019年3期
关键词:菌子氨基酸实体

李朝东 马布平 陈孟迪 罗祥英 闻绍峰 曹 瑶



栽培裂褶菌与野生裂褶菌的营养效价研究

李朝东 马布平*陈孟迪 罗祥英 闻绍峰 曹 瑶

(云南菌视界生物科技有限公司,云南 昆明 650200)

根据国家食品标准,通过测定人工栽培的裂褶菌菌株(LZJ-1、LZJ-5)子实体与野生裂褶菌(SM-1)子实体的蛋白质、灰分、粗脂肪、矿物质、氨基酸等的含量及组成,评价其营养效价。结果表明:3种裂褶菌子实体均含有17种氨基酸,其中必需氨基酸7种,脂肪含量低,属于高蛋白、低脂肪类食品;氨基酸配比最为合理的是人工栽培菌株LZJ-5(34.2%、55.7%),比较接近FAO/WHO规定值,为理想蛋白质;氨基酸比值系数LZJ-1的SRC值为77.7%,明显高于SM-1(75.5%)和LZJ-5(75.3%);鲜味氨基酸中特征氨基酸天门冬氨酸和谷氨酸含量较高的为LZJ-1,分别达到1.36%、2.14%,明显高于野生种SM-1(0.72、0.97)。综合结果,LZJ-1营养价值较高。

裂褶菌;营养成分;测定;氨基酸评价

裂褶菌()又名白参、树花、白花、八担柴,隶属于真菌门、担子菌纲、伞菌目、裂褶菌科、裂褶菌属[1]。裂褶菌是一种珍稀食药用菌,栽培种朵形似菊花,野生种一般生长在腐木上,朵形小或为单片状子实体。野生种全国多个省区有分布。由于长期以来人们存在野生食用菌营养价值一定比人工栽培高的认识误区,在一定程度上导致在野生菌上市的季节,人工栽培菌滞销。

裂褶菌人工栽培始于20世纪90年代前后,得到纯培养菌丝并进行初步的人工栽培试验[2, 3]。经多年的研究,从品种选育到栽培技术均已取得重大成果,现已在云南菌视界生物科技有限公司实现工厂化栽培,其产量稳定,子实体朵形似菊花,颜色偏灰白,符合市场需求。栽培周期也大为缩短,从传统栽培模式的30~40天缩短至20~25天[4]。野生裂褶菌存在产量低、难清洗、口感差等特点,且营养物质成分及含量上也缺乏详细报道,难以系统地与栽培裂褶菌进行比较。为此,我们就云南菌视界生物科技有限公司选育的适合工厂化栽培的2个品种LZJ-1、LZJ-5与野生种SM-1共3个样品进行营养成分分析,并根据世界卫生组织/联合国粮农组织(WHO/FAO)颁布的必需氨基酸模式谱进行氨基酸评价,以期了解它们之间存在的营养差异。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

裂褶菌子实体材料LZJ-1、LZJ-5由云南菌视界生物科技有限公司栽培保存,野生裂褶菌SM-1购于云南木水花野生菌交易市场。

试剂浓H2SO4、浓HNO3、浓HCl、硼酸、葡萄糖、蒽酮、KBH4、HClO4、KOH、SeO2均为分析纯,购自上海生工生物工程有限公司。Ca、Fe、Zn、Mg、Cu元素标准贮备液,由国家标准物质研究中心提供。0.5%蒽酮试剂临用前配制:称取0.1 g蒽酮置100 mL容量瓶中,加硫酸溶解定容。

1.2 试验方法

将SM-1、LZJ-1、LZJ-5子实体样品干燥处理,置于70 ℃烘箱中烘烤2 h,保存备用。

(1)水分测定。采用烘干法,称重新鲜子实体样品各100 g,放入烘箱100 ℃烘烤直至干燥,得到干样品M g,计算水分含量N=(100-M)/100%。

(2)蛋白质测定。依据 GB 5009.5—2016 《食品中蛋白质的测定方法》执行,用凯氏定氮仪测定总氮含量。

(3)氨基酸的测定。参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》进行测定。

(4)粗脂肪测定。按照 GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》进行测定。

(5)矿质元素测定。按照GB 5009.268—2016《食品中多元素的测定》测定磷、铜、铁、钙、锰、锌等矿物元素。

(6)灰分测定。按照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》进行测定。

1.3 氨基酸评价方法

(1)必需氨基酸比值(ratio of essential amino acid, EAA)。EAA=样品必需氨基酸含量(E)/样品总氨基酸含量(E+N)。

(2)氨基酸比值(ratio of amino acid, RAA)。RAA=样品中某种必需氨基酸的含量/WHO/FAO模式谱中相应氨基酸含量。由于胱氨酸和酪氨酸分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转化而来,计算时将蛋氨酸、苯丙氨酸分别与胱氨酸和酪氨酸合并计算[5]。

(3)氨基酸比例系数(ratio coefficient of amino acid, RC)。RC=RAA/ RAA平均值。RC<1,表明此种必需氨基酸不足,RC>1表明此种必需氨基酸相对过剩。RC=1表明此种必需氨基酸符合模式谱规定值,RC值最小的氨基酸为第一限制氨基酸。

(4)氨基酸比例系数分(SRC=100-100×SRD(SRD为RC的相对标准差),SRC的值越接近100,表明此样品中必需氨基酸含量越均衡,营养价值就越高,反之亦然[6, 7]。

表1 3种裂褶菌子实体的营养成分含量

表2 3种裂褶菌子实体的矿物质元素组成及含量

2 结果与分析

2.1 营养成分含量

食物蛋白质的营养价值取决于其含量及质量,由表1可以看出,人工栽培子实体LZJ-1的各营养成分含量较高,其蛋白质含量(24.9%)明显高于野生菌SM-1(12.2%)。与郝瑞芳等报道的蛋白质含量为7.6%[8]差距较大,与Longvah报道的16%[9]也存在差异,可能是生长环境以及不同菌株所致。3个样品的粗脂肪含量差别不大,均较低,仅1%~1.1%。灰分含量是矿质元素氧化物的总和,表1中LZJ-1(6.3)>SM-1(5.9)>LZJ-5(5.4),表明LZJ-1的矿物质含量高于其余两个。3个样品的水分含量差别不大,均为67%~68%,即1 kg鲜菇可得到0.32~0.33 kg干品。综上,人工栽培的LZ-1相对更符合高蛋白、低脂肪标准,而LZJ-5所含蛋白质的量也优于野生菌SM-1。

鸡蛋和牛奶是人们生活中常用于补充营养的食物,据Springer-Verlag Huopalahti R等报道,鸡蛋中蛋白质含量为6.9 g/53 g(即13%,53 g为可食用部分重量)[10],脂肪含量为11.1%。据报道,牛奶蛋白质含量在2.8%~3.4%,脂肪含量在3.5%~4.2%[11]。因此,鸡蛋和牛奶蛋白质含量均低于裂褶菌,脂肪含量均高于裂褶菌。

2.2 矿物质含量

由表2可知,3个裂褶菌的矿物质含量差异较大,总体来看,裂褶菌中矿物质含量P>K>Mg>Na>Ca>Fe>Zn>Mn>Cu,大量元素中P的含量较高,3个样品中最高的为LZJ-1(11.2 mg/g),约为LZJ-5(3.76 mg/g)和野生菌SM-1(3.51 mg/g)的3倍。LZJ-1的K元素含量较高,达8.81 mg/g,Mg以及微量元素Zn、Cu的含量也高于LZJ-5、SM-1。Zn和Cu都参与SOD的合成,并且与酶的催化活性有关。SM-1中Fe、Ca、Mn的含量分别为1.820 mg/g、1.480 mg/g、89.6 mg/g,约为LZJ-1的21倍、6倍、10倍,远高于人工栽培裂褶菌。综上,野生裂褶菌SM-1与人工栽培裂褶菌(LZJ-1、LZJ-5)在矿物质元素含量上存在差异,各有所长,食用时可根据需求选择。

2.3 氨基酸评价

由表3可知,裂褶菌子实体含17种氨基酸,氨基酸总量LZJ-1(14.28%)>LZJ-5(12.94%)>SM-1(7.35%);3个样品均含7种必需氨基酸,分别占各自氨基酸总量的33.6%、34.2%、34.9%。综合来看,必需氨基酸中含量最高的为亮氨酸,其中LZJ-1可达到1.21%。研究表明,亮氨酸可能与泛素-蛋白酶体系统的抑制有关,具有减弱老年前期骨骼肌萎缩症状的功效[12]。报道显示,亮氨酸是支链氨基酸中促进蛋白质最优的氨基酸,可通过活化m-TOR信号转导途径来增加磷酸化表达上调,而m-TOR信号分子与细胞生长、诱导细胞凋亡以及增加细胞自噬水平有关[13-15]。3个样品子实体含有的必需氨基酸中蛋氨酸量较低,SM-1仅含有0.067%,人体缺少蛋氨酸,会引起脂肪肝硬化等问题,造成身体机能下降。因此,在食用时可搭配蛋氨酸含量高的食物,例如大豆[16]。

非必需氨基酸中谷氨酸、天门冬氨酸、组氨酸的含量较高,天门冬氨酸和谷氨酸作为鲜味氨基酸,与食品自身口感风味直接相关,在本试验3个样品中,LZJ-1天门冬氨酸和谷氨酸的含量分别为1.36%、2.14%,明显高于LZJ-5的1.27%、1.78%和SM-1的0.72%、0.97%。因此,从理论上讲,LZJ-1更为鲜美。

食品中蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的含量及组成比例,根据FAO/WHO规定的理想蛋白质的标准即E /(E+N)在40%左右,E/N在60%左右[17],本试验3个样品,LZJ-5(34.2%、55.7%)比较接近FAO/WHO规定值,为理想蛋白质;其次为SM-1(34.9%、53.7%),虽然LZJ-1(33.6%、50.6%)含有的氨基酸总量较多,必需氨基酸占比相对较小,但与规定值相差不大。

由表4、表5可以看出,3个样品中除缬氨酸、蛋氨酸+胱氨酸缺乏外,其余必需氨基酸EAA值均高于WHO/FAO模式谱EAA值。LZJ-1、SM-1和LZJ-5样品中缬氨酸的RC值分别为0.67、0.63和0.62,均为第一限制氨基酸。此外,除蛋氨酸+胱氨酸的RC值均小于1,表现为不足外,其余5种必需氨基酸的RC值均大于1,表现相对过剩。3个样品的SRC值LZJ-1(77.7)>SM-1(75.5)>LZJ-5(75.3),可见,LZJ-1的营养价值相对较高,可为优质的蛋白质食品。

表3 3种裂褶菌子实体的氨基酸成分及含量(%)

注:*为必需氨基酸,#为鲜味氨基酸,E /( E+N)为必需氨基酸占总氨基酸的比值,E/N为必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值。

表4 3种裂褶菌样品必需氨基酸EAA值

表5 3种裂褶菌样品必需氨基酸RAA、RC、SRC值

3 讨 论

本文通过检测3种裂褶菌子实体的营养成分、矿物质含量以及氨基酸种类和含量,并与常食用的鸡蛋、牛奶中蛋白质以及脂肪含量比较,得出裂褶菌属于高蛋白、低脂肪的保健食品。人们长期以来存在野生食用菌营养优于人工栽培产品的认知,通过本次试验可知,其存在一定的误区。从蛋白质、矿物质含量来看,人工栽培样品LZJ-1明显优于野生菌SM-1,而SM-1中矿物质Fe、Ca、Mn含量则为LZJ-1的21倍、6倍、10倍,可见SM-1可以作为高无机盐含量的食品来源。蛋白质是生命的物质基础,对人体生理机能至关重要,其含量的高低是评判食物品质的一个重要指标。我们可根据食物蛋白质氨基酸互补原理合理膳食,全方位利用食物中的蛋白质。

通过氨基酸评分对3个样品中的必需氨基酸进行对比发现,在氨基酸总量上LZJ-1明显优于其余两个,达到14.28%。通过比较SRC值的大小可知,工厂化栽培菌株LZJ-1在3个样品中营养价值最高。本研究还发现,缬氨酸均为3个样品中的第一限制氨基酸,缬氨酸能参与促进人体正常生长、修复组织、调节血糖等重要生理作用。因此,从营养角度上,可选择缬氨酸含量较高的谷物搭配食用。

在鲜味氨基酸测定中,3个样品均含有天门冬氨酸和谷氨酸两个特征氨基酸,但在含量上存在差异。工厂化栽培菌株LZJ-1含量较高,其次为LZJ-5。这也是野生裂褶风味较差的原因。此外,野生裂褶菌还存在产量低、难采摘、难清洗等缺点,栽培裂褶菌无疑是未来裂褶菌市场主导产品。

云南菌视界生物科技有限公司团队成员通过对裂褶菌十多年的研究,选育出适合工厂化栽培、短周期(接种到采收时间20~25天)稳产菌株LZJ-1、LZJ-5。结合本试验对3份样品的营养成分、氨基酸比值和氨基酸比值系数的比较,可知栽培菌株LZJ-1优于野生种SM-1和栽培菌株LZJ-5,是较好的裂褶菌食品来源,为推进裂褶菌人工栽培提供一定的依据。

野生菌样品SM-1中含有大量的Fe、Ca、Mn,可以作为平衡缺乏此类元素食品的产品,做到合理膳食。在之后的研究中,我们将继续研究人工栽培裂褶菌子实体中含有的其他化学物质,为其进一步开发利用提供更充分依据。

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Study on nutritional efficacy of cultivated and wildFr.

Li Chaodong Ma Buping*Chen Mengdi Luo Xiangying Weng Shaofeng Cao Yao

(Yunnan Mushroom World BIQ-Technology CO.LTD, KunMing, Yunnan 650200, China)

In this paper, the content and composition of protein, ash, crude fat, minerals, amino acids etc. were determined according to the national food standards. The fruiting bodies of two cultivated strains of(LZJ-1 and LZJ -5) and one of wild (SM-1) were studied by amino acid evaluation method. The results showed thatfruiting body contains 17 kinds of amino acids, 7 essential amino acids, low fat content, belonging to high protein, low fat food. The most reasonable amino acid ratio was LZJ-5 (34.2%, 55.7%), which was close to the FAO / WHO specified value and was the ideal protein. The SRC value of the cultivated strain LZJ-1 was 77.7%, which was significantly higher than that of SM-1(75.5%) and LZJ-5(75.3%) by amino acid ratio coefficient. In addition, the content of amino acids aspartic acid and glutamic acid of LZJ-1 reached 1.36% and 2.14% respectively, which was significantly higher than that of wild species SM-1 (0.72, 0.97) in flavor amino acids, indicating that LZJ-1 had the highest nutritional value. Through the study of nutritional potency, it can provide some theoretical basis for promoting the sales market of cultivated of.

schizophyllum; nutritional components; amino acid evaluation

S646

B

2095-0934(2019)03-180-05

李朝东(1995—),男,学士学位,E-mail:1263021179@qq.com。

马布平,女, E-mail:1435212478@qq.com。

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