红托竹荪及竹荪蛋各部位主要营养功能成分分析
2020-06-13梁亚丽秦礼康王何柱文安燕李启华
梁亚丽 - 秦礼康 - 王何柱 -文安燕 - 阳 旭 李启华 -
(1. 贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州 贵阳 550025;2. 贵州美味鲜竹荪产业有限公司,贵州 毕节 551700)
竹荪(Dictyophora)又名竹笙、竹参,隶属于担子菌亚门、腹菌纲、鬼笔目,因其独特美丽的外形与丰富的营养被誉为“菌中皇后”“雪裙仙子”,是中国乃至世界上名贵的食药用菌之一[1]。中国竹荪资源丰富,主要分布于贵州、云南、福建等地。目前世界上发现的竹荪共有12种,在中国分布有7种,可食用的有4种,即长裙竹荪、短裙竹荪、红托竹荪和棘托竹荪[2]。
竹荪营养丰富,富含多糖,多酚、黄酮等多种生物活性物质[1, 3],具有提高免疫力[4]、抗癌[5]、抗氧化[6]、抗炎[7]等功效。红托竹荪生长阶段包括孢子、菌丝体、竹荪蛋、竹荪子实体。竹荪蛋,即竹荪胚体,由梦荪、孢子菌盖、外包3个部分组成[8],呈紫红色,卵圆形。竹荪子实体分为3个部分,即菌盖、菌柄菌裙和菌托。菌托约占整个竹荪鲜重的50%,采摘后未被利用,造成了资源浪费和环境污染。目前,关于红托竹荪的研究主要集中在其生物学特性[9]、栽培技术[10]、多糖的提取及抗氧化[11-12]、防腐抑菌[13-15]等方面,而关于红托竹荪不同部位的营养功能成分研究较少,Zhuang等[16]研究了红托竹荪菌盖和菌托中氨基酸组成及蛋白质的特性;饶先军等[17]测定了红托竹荪子实体干品的可溶性蛋白、游离氨基酸等营养成分。目前,未见红托竹荪及竹荪蛋不同部位营养功能成分的对比研究报道。研究拟以贵州织金红托竹荪子实体及竹荪蛋为原料,测定其不同部位的营养功能成分、氨基酸组成及滋味,为开发竹荪的利用价值,拓展红托竹荪的合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料与试剂
新鲜红托竹荪、竹荪蛋:采自毕节市织金县竹荪基地,将竹荪蛋洗净切开,分为外层的皮和胶质,中间的菌盖和孢子,内层的菌柄菌裙3个部分,竹荪子实体分为菌盖、菌柄(裙)、菌托3个部分,贵州美味鲜竹荪产业有限公司;
没食子酸、熊果酸、芦丁、葡萄糖标品、17种氨基酸标准品:上海源叶生物有限公司;
丙酮、福林酚、碳酸钠、乙酸乙酯、香兰素、冰乙酸、高氯酸、无水乙醇、苯酚、浓硫酸、亚硝酸钠、氯化铝、氢氧化钠、溴甲酚绿、甲基红、硼酸、磺基水杨酸、浓盐酸等:分析纯,中国产。
1.1.2 主要仪器设备
水分测定仪:MB90型,奥豪斯仪器(常州)有限公司;
光吸收酶标仪:SpectraMax190型,美谷分子有限公司;
多功能粉碎机:800A型,永康市红太阳机电有限公司;
综合上述,地膜残留具有诸多危害,通过残膜机械化回收技术的推广应用具有重要作用,能够有效降低污染,确保农业生产质量与产量的有效提升。相关部门需要从农业生产实践中不断加强机械化应用,更好地突出实现残膜机械化回收技术应用价值。
旋转蒸发器:RE-2000B型,上海亚荣生化仪器厂;
冷冻干燥机:SCIENTZ-18N型,宁波新芝生物科技股份有限公司;
超声波清洗机:SB-800DT型,宁波新芝生物科技股份有限公司;
台式高速冷冻离心机:H2-16KR型,湖南可成仪器设备有限公司;
高效液相色谱仪:1260 Infinity型,美国安捷伦公司;
氨基酸自动分析仪:L-8800型,HITACHI(日立)公司。
1.2 方法
1.2.1 蛋白质含量的测定 参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》。
1.2.2 多糖含量的测定 参照NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的测定》。
1.2.3 维生素B2含量的测定 参照GB 5009.85—2016《食品中维生素B2的测定》。
1.2.4 三萜含量的测定 参照文献[18]。
1.2.5 多酚含量的测定 参照文献[19]。
1.2.6 黄酮含量的测定 参照文献[20]。
1.2.7 游离氨基酸含量的测定
(1) 样品前处理:称取1 g左右样品,用50 mL的0.01 mol/L盐酸浸提30 min,摇匀后吸取10 mL混合液在8 000 r/min离心10 min,再准确吸取2 mL上清液于离心管中,加入8%磺基水杨酸2 mL,混匀,静置15 min,用0.22 μm MCE滤膜过滤后上机。采用L-8800全自动氨基酸分析仪测定竹荪及竹荪蛋的17种游离氨基酸含量(以干基计)。
(2) 测定条件:色谱柱为LCAK06/Na(4.6 mm×150 mm);流动相A为0.12 mol/L柠檬酸钠溶液(pH 3.45),流动相B为0.2 mol/L柠檬酸钠溶液(pH 10.85);柱温58~74 ℃(梯度控温),反应器温度130 ℃;流速洗脱泵0.45 mL/min,衍生泵0.25 mL/min,检测器波长570 nm+440 nm。
1.2.8 鲜竹荪子实体营养功能成分损失率的计算
m1=100×v1×(1-v1)×xi,
(1)
m2=100×v2×(1-w2)×xi,
(2)
m3=100×v3×(1-w3)×xi,
(3)
(4)
(5)
(6)
式中:
v1、v2、v3——分别为鲜竹荪子实体菌盖、菌柄菌裙、菌托的质量占比,%;
w1、w2、w3——分别为鲜竹荪子实体菌盖、菌柄菌裙、菌托的水分含量,%;
m1、m2、m3——分别为100 g鲜竹荪子实体中3个部位的各营养功能成分的干基含量,g;
c1、c2、c3——分别为菌盖利用率、菌柄菌裙利用率、菌托损失率,%;
xi——各部位营养功能成分干基含量,g/100 g。
1.2.9 统计方法 采用SPSS 19.0软件对试验数据进行处理,Duncan’s法进行多重比较,显著性水平P<0.05,Origin 2017对试验数据进行制图。
2 结果与分析
2.1 竹荪子实体及竹荪蛋各部位营养功能成分含量
由表1可知,竹荪子实体及竹荪蛋各部位的营养功能成分含量差异显著(P<0.05)。竹荪及竹荪蛋各部位的蛋白质含量为13.89~27.66 g/100 g,其中竹荪菌盖的蛋白质含量最高,为27.66 g/100 g。这与Zhuang等[16]测定的竹荪菌盖的蛋白质含量有一定差异,可能是因为原料的处理方法不同[21]。竹荪菌盖和菌托的多糖含量分别为14.19,11.48 g/100 g,与徐耀[22]报道的红托竹荪3个部位的多糖含量一致。竹蛋菌柄菌裙多糖含量最高,为21.47 g/100 g。竹荪菌盖、菌柄菌裙和菌托中多糖均高于竹蛋中对应的3个部位,可能是竹荪的生长过程需要消耗自身的多糖所致。竹荪及竹荪蛋各部位的三萜含量为3.80~7.42 g/100 g,竹荪3个部位中菌柄菌裙含量最高,为6.59 g/100 g,竹荪蛋3个部位中菌托含量最高,为7.42 g/100 g。竹荪蛋菌托多酚含量最高,为4.92 mg GAE/g,远高于竹荪蛋其余两个部位,分别是香菇、金针菇多酚含量的1.47倍[23]和1.64倍。竹荪3个部位中,菌托多酚含量最高,为2.86 mg GAE/g。竹荪3个部位黄酮含量差异显著,菌托(1.95 mg/g)>菌盖(1.83 mg/g)>菌柄菌裙(1.56 mg/g),竹荪蛋中菌托黄酮含量最高。维生素B2是人体必不可少的微量元素之一,竹荪菌托和竹蛋菌托中维生素B2含量较高,分别为1.39,1.04 μg/g,是竹荪菌柄菌裙维生素B2含量的2.78倍和2.08倍。
2.2 红托竹荪及竹荪蛋各部位17种游离氨基酸含量
氨基酸是蛋白质的组成部分,不仅是人体所需的重要营养素之一,还能参与人体代谢途径,调节细胞信号、基因表达[24-25]。研究测定了红托竹荪及竹荪蛋不同部位的17种游离氨基酸含量,从表2可知,红托竹荪及竹荪蛋各部位的总游离氨基酸含量差异较大,为5.13~18.18 mg/g。其中总游离氨基酸含量最高的是竹荪菌柄菌裙,为17.874 mg/g,竹蛋菌盖的总游离氨基酸含量最低,为5.016 mg/g。试验竹荪菌柄菌裙的总游离氨基酸含量是饶先军等[17]报道的红托竹荪子实体总游离氨基酸含量的5.8倍,可能是原料产地不同所致。竹荪中菌盖、菌柄菌裙总游离氨基酸含量分别是竹荪蛋中菌盖、菌柄菌裙的2.78倍和1.59倍,竹荪菌托中总游离氨基酸含量低于竹蛋菌托。因此,可认为在竹荪生长过程中,游离氨基酸向竹荪的菌盖、菌柄菌裙部位富集。红托竹荪各部位含有的必需氨基酸有缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸。竹荪菌柄菌裙中必需氨基酸含量最高,为4.817 mg/g。
氨基酸不仅具备重要的生理功能,还是重要的呈味物质[26]。Manninen等[27]根据游离氨基酸的呈味特性,将其分为鲜味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和无味氨基酸。鲜味氨基酸主要包括天冬氨酸和谷氨酸,谷氨酸比天冬氨酸的鲜味强,对于风味的贡献更大。竹蛋菌柄中谷氨酸含量高达4.863 mg/g,占总游离氨基酸的43.36%。竹蛋皮中甜味氨基酸含量占总游离氨基酸含量的41.73%,竹蛋盖中苦味氨基酸含量占总游离氨基酸含量的49.30%。相比于苦味氨基酸,红托竹荪及竹荪蛋不同部位中鲜味、苦味、甜味氨基酸占比更大,如图1所示。除竹蛋菌柄菌裙的鲜味氨基酸含量增加3倍外,竹蛋菌盖、菌柄菌裙的较竹荪菌盖而言,呈味氨基酸含量均增加,竹蛋菌托的呈味氨基酸含量均减少。
有研究[28]表明,鲜味游离氨基酸和甜味游离氨基酸的滋味活度值(Taste active,TAV)相对较高,而苦味游离氨基酸的TAV值相对偏低。因此,竹荪子实体及竹荪蛋各部位的鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量较高,整体风味不呈苦味。
2.3 鲜竹荪子实体与竹荪蛋营养功能含量比较
由表3可知,鲜竹荪子实体与竹荪蛋相比,多酚、黄酮、总游离氨基酸含量差异很小,蛋白质和三萜含量稍高于竹荪蛋,总游离氨基酸、多糖含量相差较大,竹荪蛋多糖、维生素B2含量分别是竹荪子实体的2.06倍和1.25倍。由此可以看出竹荪蛋具有较高的营养价值,食用竹荪蛋可以达到全营养利用的目的。
表1 竹荪子实体及竹荪蛋各部位营养功能成分含量(以干基计)†
Table 1 Nutritional and functional components in different parts of fruit-bodies and embryo ofDictyophorarubrovolvata
样品部位蛋白质/(10-2g·g-1)多糖/(10-2g·g-1)三萜/(10-2g·g-1)多酚/(mg GAE·g-1)黄酮/(mg·g-1)维生素B2/(μg·g-1)竹荪菌盖27.66±0.49a14.19±1.12c5.71±0.37c2.43±0.16c1.83±0.68a1.03±0.01b菌柄菌裙18.55±0.28c8.22±0.03e6.59±0.54b2.49±0.32c1.56±0.14b0.50±0.03c菌托18.42±0.43c11.48±0.63d5.42±0.26c2.86±0.59b1.95±0.10a1.04±0.01b竹荪蛋菌盖16.38±0.38d17.91±1.02b3.80±0.09d1.03±0.50d1.55±0.13b0.47±0.04c菌柄菌裙13.89±0.09e21.47±1.73a5.45±0.18c1.08±0.16d1.47±0.70c0.30±0.04d菌托22.88±0.12b11.72±0.08d7.42±0.27a4.92±0.30a1.51±0.46c1.39±0.10a
† 同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)。
表2 红托竹荪及竹荪蛋不同部位的游离氨基酸含量†
Table 2 Free amino acid content in different parts of fruit-bodies and embryo of Dictyophora rubrovolvatamg/g
† ND表示未检出;TFAA表示总游离氨基酸;EAA表示必需氨基酸。
UAA. 鲜味氨基酸 SAA. 甜味氨基酸 BAA. 苦味氨基酸 TAA. 无味氨基酸
图1 红托竹荪及竹荪蛋各部位游离氨基酸滋味特征
Figure 1 Taste characteristics of FAAs in different parts of fruit-bodies and embryo ofDictyophorarubrovolvata
2.4 鲜竹荪各部位营养功能成分比重
竹荪子实体由可食用部分的菌盖、菌柄菌裙和废弃部分的菌托构成。由表4可知,营养功能成分主要集中竹荪菌柄菌裙中,其次为竹荪菌托,竹荪菌盖中分布最少。废弃的竹荪菌托所占比重为16.41%~38.93%,其中维生素B2最高,为37.84%(见图2)。因此,废弃竹荪菌托具有较高的利用价值,对其加以利用可减少资源的浪费。
3 结论
对比了红托竹荪子实体和竹荪蛋及各部位的蛋白质、多糖、三萜、多酚、黄酮、维生素B2、总游离氨基酸等营养功能成分,分析竹荪子实体3个部位,即菌盖和菌柄菌裙、废弃部位菌托各营养功能成分含量占竹荪子实体总营养功能成分的百分比。结果表明,竹荪子实体及竹荪蛋各部位间营养功能成分差异显著(P<0.05),竹荪子实体3个部位中,菌托中多酚、黄酮、维生素B2含量最高,菌盖蛋白质含量最高。菌盖中蛋白质和多糖含量最高,竹荪菌柄中三萜含量最高。竹荪蛋3个部位中,菌柄菌裙的多糖含量最高,为21.47 g/100 g,其余营养功能成分含量均在竹荪菌托中最高。竹荪子实体及竹荪蛋氨基酸种类齐全,总游离氨基酸含量为5.13~18.18 mg/g,其中谷氨酸含量(1.34~4.86 mg/g)均较高;通过等量竹荪子实体和竹荪蛋营养功能成分的对比,竹荪蛋多糖、维生素B2含量分别是竹荪子实体的2.06倍和1.25倍,其余成分含量差异较小,食用竹荪蛋可以达到全营养利用的目的;竹荪子实体中营养功能主要集中在竹荪菌柄菌裙中,食用部分(菌盖和菌柄菌裙)营养利用率为49.24%~83.59%,废弃部分(菌托)营养损失率为16.41%~38.93%,废弃竹荪菌托具有较高的利用价值。目前,试验所涉及的检测指标不够全面,后续可增加竹荪子实体及竹荪蛋的更多营养因子以及挥发性化合物的检测,更加全面地对比之间的异同,建立更加完善的综合评价体系。
表3 鲜竹荪子实体与竹荪蛋营养功能含量比较
Table 3 Comparison of nutritional content of fresh fruit-bodies and embryo ofDictyophorarubrovolvata
样品蛋白质/(10-2g·g-1)多糖/(10-2g·g-1)三萜/(10-2g·g-1)多酚/(10-2g·g-1)黄酮/(10-2g·g-1)维生素B2/(10-2μg·g-1)总游离氨基酸/(10-2g·g-1)竹荪子实体1.87 0.94 0.59 0.02 0.02 6.78 0.10竹荪蛋1.83 1.94 0.47 0.02 0.03 8.46 0.10
表4 鲜竹荪子实体营养功能成分利用率Table 4 Proportion of nutritional functional components in fruit-bodies of Dictyophora rubrovolvata %
图2 鲜竹荪子实体营养功能成分损失率
Figure 2 Loss rate of nutrient and functional components of fruit-bodies and embryo ofDictyophorarubrovolvata