不同羊肚菌品种氨基酸营养评价及等鲜浓度值差异分析

谢丽源，兰秀华，唐 杰，彭卫红，甘炳成

四川省农业科学院土壤肥料研究所，成都 610066

羊肚菌(Morchellaspp.)是一种珍稀名贵食用菌，由于其菌盖表面有不规则多面凹陷皱褶似羊肚而得名[1]。羊肚菌含有丰富的氨基酸，是植物性蛋白质的重要来源之一，同时还含有多糖、生物酶类、矿物质元素等[2,3]有调节机体免疫力、抗疲劳、抑制肿瘤、抗菌、抗病毒、降血脂、抗氧化等多种功效[4-6]。课题组通过10多年攻关实现了羊肚菌大田商业化栽培的成功，并先后通过四川省农作物品种审定委员会审定羊肚菌品种9个。随着羊肚菌人工栽培技术日益成熟，羊肚菌菌体蛋白的开发和利用越来越受到重视，但目前原材料选择存在随机性和普遍性，也没有一定的标准，并且评价羊肚菌菌体蛋白质营养价值的研究及深入分析还不多见。而对于不同品种间的氨基酸营养价值以及营养差异一直未作评价，不同羊肚菌品种间营养价值和鲜味是否存在一定差异，这些问题都将影响羊肚菌品种有效利用。本文以不同羊肚菌品种作为研究材料，对游离氨基酸和5′-核苷酸含量进行测定，采用模式谱和等鲜浓度等方法对其进行营养价值和口感评价，从而为其在羊肚菌食用价值和药用价值的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

四川省农业科学院微生物研发中心驯化，并经过四川省农作物品种审定委员会审定羊肚菌品种9个，如表1所示。9个羊肚菌品种在四川新都基地栽培，采用统一栽培模式、相同栽培配方和采收标准得到的羊肚菌子实体，经烘干、粉碎待用。

表1 供试羊肚菌品种

1.2 主要仪器与试剂

Fw-80高速粉碎机(北京启宏瑞达科技有限公司)；DZF-6020真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；超纯水装置(Millipore公司)；L-8900氨基酸自动分析仪(日本Hitachi公司)；ALC-Z10.3电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)；UV1800分光光度计(日本岛津公司)；LC-20高效液相色谱仪(日本岛津公司)混合氨基酸标准品，色氨酸标准品(美国Sigma公司)；乙腈、甲醇均为色谱纯(奥克生物科技有限公司)，茚三酮、盐酸、氢氧化钾等常规试剂(科龙化工)。

1.3 氨基酸测定

称取1 g样品，加入水解管中，加入100 mL 6 mol/L 的盐酸，封管后，于100 ℃水解24 h，水解后样品经处理后通过L-8900氨基酸自动分析仪进行氨基酸分析[7]。

测试条件：分离柱(4.6 mm×60.0 mm)柱温为55 ℃，反应器温度为130 ℃，洗脱液流速为0.40 mL/min，三酮流速为0.35 mL/min，进样量为20 μL。

色氨酸的测定：参考GB/T 15400-1994《饲料中色氨酸的测定方法 分光光度法》。

称取样品0.1 mg，置于50 mL容量瓶中，缓慢加入25 mL氢氧化钾溶液，置于40℃水解16～18 h，取出水解液，离心4 000 rpm转速离心15 min。取2 mL上清液置具塞试管中，加入5 mL二甲氨基苯甲醛溶液，摇匀，以硫酸溶液作为空白，室温放置30 min，再加入0.2 mL亚硝酸钠溶液，室温放置25 min，在590 nm测定样品吸光度值。

1.4 营养评价方法

根据1973年世界卫生组织/联合国粮农组织(WHO/FAO)修订的理想蛋白质人体必需氨基酸模式谱，计算样品中的下列指标：

1.4.1 必需氨基酸(essential amino acid，AA)占总氨基酸的质量分数[8]

EAA=样品必需氨基酸含量/样品总氨基酸含量×100%

1.4.2 氨基酸比值(ratio of amino acid，RAA)[9]

RAA=待测氨基酸的EAA值/模式谱中氨基酸的相应EAA值即样品中某种必需氨基酸的含量与WHO/FAO 模式谱中相应氨基酸含量的比值。由于胱氨酸和酪氨酸分别由蛋氨酸和苯丙氨酸转变而成，因此将苯丙氨酸和酪氨酸,蛋氨酸和胱氨酸分别合并计算。

1.4.3 氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid，RC)[10]

RC=RAA/RAA平均值，RC大于1表明该种必需氨基酸相对过剩，RC等于1表明其组成比例与模式谱一致，RC小于1表明该种必需氨基酸相对不足，RC 最小者为第一限制氨基酸。

1.4.4 比值系数分(score of ratio coefficient of amino acid，SRC)[11]

SRC=100-CV×100，其中CV为RC的变异系数。当SRC=100 时，表明该食用菌中必需氨基酸的组成比例与模式谱一致，SRC越接近100，表明食用菌的营养价值越高，SRC越小，则营养价值越低。

1.5 5′-核苷酸检测

取羊肚菌干品1 g，加入25 mL蒸馏水，煮沸1min，冷却至室温后于12 000 rpm离心15 min，取出上清液，废渣以相同方法重提一次，合并上清液，定容至50 mL。取上清液过0.22 μm微孔滤膜，高效液相色谱仪进行检测[12]。色谱条件：C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，流动相：KH2PO4缓冲液，259 nm紫外扫描检测，柱温30 ℃；进样量10 μL。

1.6 等鲜浓度值计算

等鲜浓度值(equivalent umami concentration，EUC)常用来表征食品的鲜味程度，指在100 g干重的食物中，以谷氨酸钠(monosodium glutamate，MSG)的量来表示呈鲜物质的总量，计算公式如下[13]：

Y=∑aibi+1218(∑aibi)(∑ajbj)

式中：Y是EUC值，单位是g MSG/100 g；ai为呈鲜氨基酸(天冬氨酸ASP和谷氨酸Glu)的质量分数%，aj为呈鲜核苷酸5′-肌苷酸[(5′-IMP)、5′-鸟苷酸(5′-GMP)、5′-黄苷酸(5′-XMP)、5′-腺苷酸(5′-AMP)]的质量分数%，bi为呈鲜氨基酸相对MSG的鲜味程度值(Glu=1，Asp=0.077)；bj为呈味核苷酸相对5′-核苷酸的值(5′-IMP=1、5′-GMP=2.3、5′-XMP=0.61、5′-AMP=0.18)，1218为协同作用常数(浓度单位为g/100 g)。

1.7 数据处理

采用IBM SPSS Statistics 22.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同羊肚菌品种游离氨基酸差异分析

采用氨基酸自动分析仪对样品溶液进行测定，9个羊肚菌品种氨基酸组成及含量如表2所示。羊肚菌品种均含有18种氨基酸，必需氨基酸齐全，但氨基酸总量有明显差异，范围在17.23～26.16%之间，由高到低为M9、M7、M10、M8、M6、M5、M1、M4、M3；不同品种间必需氨基酸含量/氨基酸总量(essential amino acid/total amino acids，E/T)值和必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量(essential amino acid/non-essential amino acid，E/N)值差别不大，分别在35.47%-37.53%和 54.94%～60.09%。根据FAO/WHO提出的理想蛋白模式，质量较好的蛋白质是E/T为40%左右，E/N在60%以上[11]。由表2可知，羊肚菌样品均未达到理想模式E/T和E/N要求。

表2 不同羊肚菌品种氨基酸组成及含量(%)

2.2 不同羊肚菌品种呈味氨基酸差异分析

不同氨基酸赋予食品鲜、甜、苦等味道，共同组成食用菌独特滋味。Glu和Asp是鲜味氨基酸中的特征氨基酸，其组成和含量决定口味的鲜美和可口程度[14]。由表3可知，Glu在羊肚菌中含量最高，其次为Asp，可见羊肚菌鲜味氨基酸含量丰富，含量比例均在20%以上，口感鲜美。同时，Glu和Asp还具有药用价值，是药用氨基酸的主要成分，在治疗神经损伤、改善儿童智力发育和缓解疲劳，调节脑和神经代谢方面起到作用。甜味氨基酸包括Ser、Gly、Ala、Pro等四种氨基酸，羊肚菌品种间含量比例差别不大，20.64%～23.65%。苦味氨基酸是由必需氨基酸组成，包括His、Val、Phe、Ile、Leu、Met、Arg，品种间含量比例范围为35.34%～38.08%。由表3还可知，呈味氨基酸含量比例大小为苦味氨基酸>鲜味氨基酸>甜味氨基酸，且鲜甜味氨基酸的总量占苦味氨基酸的比例为1.20 ～1.35倍。由此可见，不同羊肚菌品种间鲜味氨基酸、苦味氨基酸和甜味氨基酸含量比例差别不大，风味差别不明显；同时还发现，鲜甜味氨基酸占比较大，Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys等药用氨基酸含量丰富，说明羊肚菌具有不错的口感和保健功能，具有较大的开发价值。

表3 呈味氨基酸含量及组成比例

2.3 不同羊肚菌品种必需氨基酸配比及营养评价

氨基酸比值系数法是氨基酸营养评价的常用方法。该方法以氨基酸平衡理论为基础，评价目标物质的必需氨基酸比例是否接近或符合WHO/FAO的氨基酸模式要求，其比例越接近，目标物质的营养价值越高[15]。将9个羊肚菌品种必需氨基酸EAA值与WHO/FAO模式谱中相应氨基酸的EAA值进行比较，结果见表4。羊肚菌样品中Thr、Val以及Phe+Tyr的EAA值均高于WHO/FAO模式谱，Trp均低于模式谱，除此之外，其他氨基酸模式在不同品种有较大差异，M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10的Ile和Leu EAA值高于模式谱，M1、M7、M9和M10的Met+Cys EAA值高于模式谱，M1、M4、M5、M6、M8和M9的Lys比例高于模式谱。由此说明羊肚菌氨基酸模式与人体需求有一定差别，需要给予补充，才能提高利用率。

根据EAA含量及比例计算RAA、RC和SRC，可以对食物的营养价值进行直观的评价。由表5中RC值可知，不同品种过剩和不足的氨基酸不尽相同，但总的来说，Thr、Val及Phe+Tyr在羊肚菌中均相对过剩，而Trp均表现为相对不足，是羊肚菌的第一限制氨基酸，这与大多数研究表明一般的植物性食物都缺少Trp相一致[16]。

SRC是引入氨基酸平衡理论结合FAO/WHO评价模式建立的蛋白质评价指标。9个羊肚菌品种的SRC值由高到低分别为M10(66.08)、M9(63.58)、M8(62.49)、M6(61.52)、M7(60.03)、M5(59.48)、M4(59.18)、M1(57.77)、M3(57.33)，但差别不大，均在60%左右。由此说明不同羊肚菌品种间营养价值差别不大。

表4 不同羊肚菌品种必需氨基酸的EAA值

表5 不同羊肚菌品种中必需氨基酸的RAA、RC和SRC值

2.4 不同羊肚菌品种核苷酸差异分析

5′-核苷酸是典型的呈鲜味物质，这些呈味核苷酸不仅具有显著的增鲜作用，而且对于动物性食品的各种滋味也有一定的增鲜作用。对不同羊肚菌品种进行5′-核苷酸检测，结果如表6所示。由表6可知，羊肚菌品种均检出6种核苷酸5′-CMP、5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP、5′-UMP和5′-XMP，总核苷酸(total nucleotide，TNT)范围跨度较大，从294.479～1230.47 μg/g，且羊肚菌品种均呈现5′-CMP和5′-IMP含量最高，5′-GMP、5′-UMP和5′-AMP含量次之，5′-XMP含量最低的规律。鲜味核苷酸(umami nucleotide，UNT)表现为M9和M4高于其余羊肚菌品种。

表6 羊肚菌子实体中5′-核苷酸的含量(μg/g)

注：X=平均值±标准误差，不同字母：5%显著性差异。

Note:X=Mean ±Standard Error,Different letters:5% significant difference.

2.5 等鲜浓度计算结果分析

图1 不同羊肚菌样品等鲜浓度

研究表明，食用菌令人称道的鲜味主要来源于5′-核苷酸及呈鲜氨基酸，表征食用菌鲜味的等鲜浓度值(EUC)是由此两类物质计算而得，用以客观评价食物的呈鲜作用。9个羊肚菌品种的EUC值如图1所示。由图1可知，9个羊肚菌品种的EUC值为45.83～216.51 g MSG/100 g，其中M1、M3、M5、M6的EUC值小于100 g MSG/100 g，M4、M7、M8、M9、M10的EUC值大于100 g MSG/100 g，M9号最突出。Mau等[17]对EUC值划分为四个水平：第一水平为EUC>1 000 g MSG/100 g干重，第二水平为100

3 讨论

随着食用菌产业的不断发展，对于产量和质量之间的质疑不绝于耳，人们对食用菌的关注已由“数量”向“质量”转变，因此对食用菌质量和风味进行评价具有重要意义。食用菌营养和风味的差异是由样品中成分的差异造成，而氨基酸和核苷酸对羊肚菌营养和独特的风味起着重要贡献。

氨基酸是人体进行新陈代谢的重要物质，不仅具有各种不同生理功能，更是主要的呈味物质，对食品的风味发挥着十分重要的作用。项目组经过多年攻关，审定羊肚菌品种9个，但不同品种间的营养和风味差异还不明确，这不利于羊肚菌品种的有效利用。研究发现，不同羊肚菌品种氨基酸种类齐全，含量丰富，总量在15%以上，鲜甜味氨基酸含量占比重大，占总量20%以上。同时不同羊肚菌品种间鲜甜味和苦味氨基酸含量差别不大，可见不同品种间风味差别不明显。

在蛋白质的质量评价中，必需氨基酸的组成及含量是评价蛋白质是否优质的非常重要的指标[18]。WHO/FAO氨基酸模式是开展不同品种营养评价的重要标准，被广泛用于各类果蔬、肉类等营养评价分析[19]。研究表明，不同品种苏氨酸、缬氨酸及苯丙氨酸+酪氨酸在羊肚菌中均相对过剩，而色氨酸均表现为相对不足，是羊肚菌的第一限制氨基酸，这种限制氨基酸会极大地降低蛋白质的整体利用率，导致其他的必需氨基酸在体内不能被充分利用而浪费，使得羊肚菌氨基酸模式与WHO/FAO氨基酸模式差别较大。因此，需要在食用时考虑和限制性氨基酸含量较高的食物一同食用，充分补足该类限制性氨基酸，提高羊肚菌中各类必需氨基酸的整体利用率和营养价值。

食物的鲜味是氨基酸类鲜味物质和呈味核苷酸物质共同作用的结果。5′-核苷酸对甜味、肉味有增效作用，对咸、酸、苦味及腥、焦味有抑制作用。同时，5′-核苷酸可以增加蘑菇的鲜味，并且与MSG共同存在时，鲜味协同增强[20,21]。本研究表明，羊肚菌5′核苷酸种类齐全，包括了6个单核苷酸，5′-CMP、5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP、5′-UMP和5′-XMP。通过对不同羊肚菌品种等鲜浓度值分析，不同羊肚菌样品的等鲜浓度差别较大，分属2个水平，M1、M3、M5处于第三水平(10