梵净山仿野生栽培猴头菇主要营养成分分析与评价
2020-11-02郑燕飞杨婷婷李瑞琳高健强李刚凤
郑燕飞,杨婷婷,李瑞琳,高健强,李刚凤*
铜仁学院(铜仁 554300)
猴头菇[Hericium erinɑceus(Bull.ex Fr)Pers.],又名猴菇、刺猬菌、猴头菌,属猴头菇科猴头菇属[1],是一种能够分解木材,同时吸收木材中碳源、氮源的木材腐生真菌[2],与熊掌、海参、鱼翅合称四大名菜。每百克猴头菇含26.3 g蛋白质,是香菇的2倍,有“素中荤”称号;其中含17种氨基酸,包括7种人体必需氨基酸,还有婴儿所需必需氨基酸组氨酸;每百克猴头菇含4.2 g脂肪,是名副其实的高蛋白、低脂肪食物[3],且还富含多糖、矿物质和维生素等。猴头菇富含蛋白质、粗纤维、粗脂肪、维生素C、总酸等,并且氨基酸种类齐全。猴头菇营养物质丰富,营养价值高,具有形态优美、肉质鲜美以及食用方式简单多样等特点,深受消费者的喜爱。医学研究表明,猴头菇性平、味甘,可以促进肠胃蠕动,有助于消化、滋补身体等功效。还有着抗氧化的作用,并且其抗氧化活性与浓度呈正相关[4]。除此之外,还含有黄酮等活性成分[5],其提取物具有增强免疫力、抗癌、抗辐射等功能[6]。随着猴头菇市场的开阔,猴头菇也逐步走向民众。从经济学角度,大力发展林下猴头菇产业有利于带动地方经济,对环境也起到保护作用。2015年梵净山野生猴头菇得到成功驯化,命名为“健燕1号”猴头菇,并实现林下规模化生产。研究通过对猴头菇的营养成分进行分析与评价,以期为猴头菇的后续研究提供参考依据,进一步推动猴头菇产业发展。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以铜仁学院梵净山特色动植物资源重点实验室研发的梵净山仿野生栽培猴头菇(菌株为:2015年通过组织分离法,获得梵净山野生猴头菇种,经过8次出菇驯化,性状表现稳定,属于高山系列的猴头菇,最适出菇温度18~25 ℃。驯化种成功应用于贵州省德江县平原镇南坪村产业扶贫,并命名为“健燕1号”猴头菇)为研究对象,将出菇培养基中加入富硒土人参的猴头菇作为试验组(出菇培养基配方为木屑34%、麦麸7.5%、富硒土人参茎叶7.5%、轻质碳酸钙1%、水50%),出菇培养基中未加富硒土人参的猴头菇作为对照组(出菇培养基配方为木屑34%、麦麸15%、轻质碳酸钙1%、水50%),将2组新鲜猴头菇进行除杂后于50 ℃热风干燥,将其粉碎,过80目筛,密闭保存,置于干燥器中留存待用,用以进行营养成分测定和分析。
1.2 主要仪器与设备
DHG-9070A型电热鼓风干燥箱(常州普天仪器制造有限公司);SG9200HE型超声波清洗器(上海冠特超声仪器有限公司);TG16K-II型高速离心机(东旺仪器有限公司);KPM型可调控温电热套(山东鄄城华昌电热仪器有限公司);721型可见光分光光度计(上海舜宇恒平科学仪器有限公司);HH-4型数显恒温水浴锅(金坛市城东新瑞仪器厂);Agilent 1100 高效液相色谱系统(美国Agilent公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 主要营养成分测定方法
水分测定参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》;维生素C测定参考GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》;蛋白质测定参考GB/T 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》;总糖测定采用苯酚硫酸法[7],在波长490 nm处测吸光度。以葡萄糖为标样,制作标准曲线,所得标准曲线方程为y=0.015 9x+0.001 5(R2=0.999 2);黄酮测定采用亚硝酸钠-硝酸铝法[8],以芦丁为标样,在510 nm处测定吸光度,制作标准曲线,所得标准曲线方程为:y=0.424 9-0.002 8(R2=0.999 4);还原糖测定参考GB 5009.7—2016《食品中还原糖的测定》;粗纤维测定参照GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》;脂肪测定参考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》;总酸参考GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》;氨基酸测定参考JY/T 019—1996《氨基酸分析方法通则》、GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》。
1.3.2 蛋白质营养评价方法
根据联合国粮食与农业组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)1973年制定的人体必需氨基酸均衡模式[9]和1991年中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的全鸡蛋蛋白质模式[10],对猴头菇营养价值进行评价,通过氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)对其进行评价,按式(1)~(3)计算。
式中:n为比较的必需氨基酸种类个数;aa1,aa2,aa3,…,aat为样品中必需氨基酸含量,%;AA1,AA2,AA3,…,AAt为全鸡蛋蛋白质中必需氨基酸含量,%。
1.3.3 数据处理
采用Excel 2010及SPSS 19.0软件对数据进行统计分析处理。
2 结果与分析
2.1 梵净山仿野生栽培猴头菇主要营养成分分析
由表1可知,试验组和对照组的梵净山仿野生栽培猴头菇中,水分分别为10.85±0.15和8.38±0.43 g/100 g;总糖含量分别为22.6±0.84和24.58±0.02 g/100 g,明显高于马长中等[11]报告的林芝橙黄疣柄牛肝菌总糖含量,其中多糖主要为真菌多糖,真菌多糖的抗病毒、免疫调节、抗氧化、抗溃疡等多种功效得到广泛认可[12];贾冬舒等[13]研究得出猴头菇多糖的抗氧化性稍弱于维生素C,试验组的蛋白质含量略高于对照组;试验组的粗蛋白略高于对照组,也高于毕韬韬等[1]报告的北京食品研究所测定的人工栽培猴头菇的粗蛋白(2 000 mg/100 g);维生素C含量分别为0.16±0.02和0.15±0.01 g/100 g,高于苹果等一般水果[14-15]的维生素C含量,而维生素C是一种天然抗氧化剂,能保护植物免受光合作用中有害副作用的侵害,也有助于缓解重金属对机体的毒害作用,还有预防癌症、抗氧化等作用;维生素C具有广泛的生理功能,缺乏维生素C会造成坏血病;维生素C还有防止关节肿痛,促进外伤愈合;促进牙齿和骨骼的生长,防止牙龈出血,预防心血管病;改善钙、铁和叶酸的利用等功效[15]。黄酮含量分别为0.33±0.01和0.29±0.07 g/100 g,含量较高,而黄酮等活性物质有抗氧化、增强人体免疫力等作用;粗纤维含量,两者无显著差异;粗纤维含量是食用菌品质判定的重要指标之一,试验组和对照组的粗纤维含量分别为4.40±0.28和5.00±0.14 g/100 g,略高于邹礼根等[16]报告的秀珍菇在不同温度下的粗纤维含量(1.1%~1.4%);还原糖和粗脂肪含量较少,试验组和对照组无显著差异,少量的粗脂肪有益于人体心脑血管健康。由此,梵净山仿野生栽培猴头菇作为一种营养物质丰富的菌类,有较高的营养价值。
表1 梵净山仿野生栽培猴头菇基本营养成分含量g/100 g
2.2 梵净山仿野生栽培猴头菇氨基酸组成与含量分析
由表2可知,试验组和对照组的梵净山仿野生栽培猴头菇含有17种氨基酸,其中包括7种必需氨基酸、10种非必需氨基酸(组氨酸为婴儿的必需氨基酸);2种猴头菇中鲜味氨基酸含量较高,试验组和对照组分别为6.55和6.60 g/100 g(其中天冬氨基酸1.92和1.93 g/100 g,谷氨酸4.63和4.67 g/100 g),均高于张晓玉等[17]报告的秀珍菇鲜味氨基酸的分析结果;猴头菇还含有丰富的益智氨基酸,可以起到促进大脑发育、增进智力的功能[12];除此之外,还含有苯丙氨酸、丙氨酸、甘氨酸和酪氨酸等呈味氨基酸,故猴头菇呈现出独特风味,味道鲜美;试验组和对照组的EAA/NEAA比值分别为55.07%和55.33%,均接近于粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)提出的EAA/TAA比值应达40%左右、EAA/NEAA比值应达60%以上的标准。因此,猴头菇有良好的氨基酸平衡作用,为一种半完全蛋白质。袁亚宏等[18]研究得出,成人每天食用100 g鲜猴头菇,能满足人体所需氨基酸量。因此,梵净山仿野生栽培猴头菇可作为人体摄取氨基酸的良好食物来源。
2.3 梵净山仿野生栽培猴头菇必需氨基酸的营养评价
从表3看出,与FAO/WHO提出的理想模式相比,试验组除了蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s)、赖氨酸(Lys)及苏氨酸(Thr)外,其他几种氨基酸含量均高于FAO/WHO提出的理想模式;对照组除了蛋氨酸(Met)、胱氨酸(Cys-s)及苏氨酸外,其他几种必需氨基酸含量均高于FAO/WHO提出的理想模式;2种猴头菇蛋白质的必需氨基酸含量除了缬氨酸(Val)外,其他氨基酸均比鸡蛋模式低。
由表4可知,试验组和对照组的梵净山仿野生栽培猴头菇,在氨基酸评分(AAS)中,最低分值均为蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s),分别为0.35和0.32;除蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s)、苏氨酸(Thr)、试验组的赖氨酸(Lys)外,其他值均大于1,表明梵净山仿野生栽培猴头菇的必需氨基酸组成相对均衡;在化学评分(CS)中,最低分值仍然为蛋氨酸(Met)+胱氨酸(Cys-s)。试验表明,蛋氨酸和胱氨酸为其第一限制性氨基酸,而在杨旭昆等[19]的研究中,羊肚菌、牛肝菌、鸡枞菌等均表现出蛋氨酸过剩的情况,可能是由于不同食用菌氨基酸结构组成不一样;必需氨基酸指数(EAAI)分别为67.52和67.06,其值均大于杨琴等[20]在环纹蘑菇营养成分分析及蛋白质营养价值评价中的结果。用EAAI评价蛋白质营养价值时,EAAI越接近100,食物蛋白与参比蛋白(通常为标准卵清蛋白)的必需氨基酸组成越接近,营养价值越高[21]。
表2 梵净山仿野生栽培猴头菇氨基酸含量
表3 梵净山仿野生栽培猴头菇的必需氨基酸的营养评价分析
表4 梵净山仿野生栽培猴头菇的人体必需氨基酸评分与化学评分
3 结论
通过对试验组和对照组的梵净山仿野生栽培猴头菇进行营养成分分析可知,试验组和对照组梵净山仿野生栽培猴头菇总糖含量分别达22.6±0.84和24.58±0.02 g/100 g;还原糖、粗蛋白、粗纤维含量分别为5.58±0.12和5.4±0.03 g/100 g、5.54±0.02和4.75±0.09 g/100 g、4.40±0.28和5.00±0.14 g/100 g,含量相对较低。
2组梵净山仿野生栽培猴头菇均含有17种氨基酸,氨基酸种类齐全,其中必需氨基酸占总氨基酸量分别为55.07%和55.33%,缬氨酸含量相对较高,缬氨酸的AAS和CS评分均大于1,缬氨酸是人体必需氨基酸和生糖氨基酸,缬氨酸与异亮氨酸和亮氨酸共同作用时,可以促进身体正常生长、修复组织、调节血糖并提供所需能量;第一限制性氨基酸为蛋氨酸和胱氨酸,可以与其他动物性食品按比例混合食用,提高营养价值。其必需氨基酸指数(EAAI)较低,而蛋白质的营养价值取决于蛋白质含量和各种氨基酸的构成比例。猴头菇中的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸和赖氨酸等导致猴头菇的苦味,但可以被其高含量的可溶性糖产生的甜味所遮掩,并且猴头菇中鲜味氨基酸含量较高,故猴头菇呈现味道鲜美的特点。
富硒土人参培养的试验组猴头菇与未加入富硒土人参培养的猴头菇营养成分差异较小,但作为一种低脂肪、低纤维、高多糖、氨基酸丰富的食用菌,猴头菇有着较大的食用价值。现代医学证明,猴头菇中含有的多肽、多糖和脂肪族的酰胺物质,有利于治疗癌症和有益人体健康功效。对消化系统肿瘤有一定的抑制和医疗作用,对胃溃疡、胃炎、胃病和腹胀等也有一定疗效。医药上的“猴头菌片”被作为抗癌新药进行使用[1]。此外,市场上的猴头菇苦味较重,如何降低其苦味成为猴头菇的一个有意义的研究方向,利于猴头菇的进一步普及。同时,在保证营养和食品安全的前提下,进一步提高林下猴头菇的产量值得研究。