不同硒源处理对竹荪子实体营养成分的影响*

陈新宇 王裕霞 徐 斌 潘 文 张卫华 廖焕琴

（广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院，广东 广州 510520）

硒是人体所必需的微量元素之一，缺乏或过量都会对人体产生伤害[1]，摄入适量的硒元素则有利于增强人体免疫力、延缓衰老、预防癌症等[2]。中国是一个缺硒较严重的国家，中华人民共和国国家卫生健康委员会建议正常成人每天最少摄入硒元素50 μg(中国卫生行业标准WS/T 578.3—2017[3])，但中国大部分地区达不到这一标准。膳食中补充硒元素是一种安全有效的方式，因此将农作物作为硒元素的生物转化载体，在栽培过程中添加硒元素，可以有效提高人体对于硒元素的摄入。

目前水稻Oraza sativa、芥菜Brassica juncea、油菜 Brassica campestris、玉米 Zea mays 等农作物中已经进行了较多的富硒研究[4-7]。与其他农作物相比，食用菌具有生长周期短、栽培条件可控等特点，是一种很好的硒生物转化载体[7]。目前食用菌的富硒研究多集中在对硒元素的吸收规律、转化形态、生长产量等方面，而栽培中添加外源硒对食用菌子实体的营养成分含量影响研究报道较少，仅在茶树菇Agrocybe chaxinggu、秀珍菇Pleurotus geesteranus 中进行过相关研究[8]。研究表明在栽培中添加外源硒元素可以提高食用菌菌盖厚度与营养成分以及子实体中氨基酸的含量[9-10]。因此研究在食用菌栽培中添加外源硒可以提高食用菌的品质。

竹荪Dictyophora echinovolvata，又名竹笙、竹参，是鬼笔目竹荪属的一种名贵的食药用菌。研究表明，竹荪营养丰富，蛋白质含量高，同时含有丰富的氨基酸、维生素、多糖以及微量元素[11-12]，因此研究硒元素对竹荪子实体营养成分的影响具有较大的应用潜力与经济价值。本研究通过向竹荪栽培基质中添加不同硒源，对不同处理中竹荪子实体中营养成分进行对比分析，以此来了解不同硒源对竹荪的营养价值的影响，为竹荪的富硒研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与种植方法

试验采用棘托竹荪D-古优1 号为菌种，以竹片与木糠按体积比各50%混合，按干重添加熟石灰及石膏各1%经堆沤作种植基料。供试竹荪栽培在广东省林业科学研究院内试验苗圃（23°36′5″N、113°9′E）。选取成熟的小叶龙竹林 Dendrocalamus barbatus，通过择伐清杂将竹林内郁闭度调整为0.7，并在林下的场地建畦，土壤为沙质壤土，pH为6.0。设畦床长3 m、宽1.4 m，每畦为1 个试验处理（种植面积约为4 m2、使用基料180 kg，菌种8 kg），床内均匀铺料，并在料床中间开沟10 cm，成双畦状。将2/3 总量的基料铺于种植床后，竹荪菌种按乒乓球样大小以块状均匀布置于基料上，上面覆盖1/3 总量的基料，再按试验设计喷洒硒源，然后盖上厚3～5 cm 的表土及薄薄一层枯竹叶。最后在畦床上搭建高约0.8 m 的小拱棚覆膜以保证温湿度，并在小拱棚内均匀布装微喷设施。试验期间保持畦床覆土湿润，小拱棚内空气湿度在菌丝体生长期控制为70%～90%、在子实体成熟期为90%以上。2019 年9 月上旬种植，10 月底竹荪子实体开始开裙产出。

1.2 试验设计与取样方法

试验选用3 种硒源，纳米硒（广东暨创硒源纳米研究院有限公司）、富硒氨基酸叶面液肥（合肥香盛生物科技有限公司）、螯合硒（郑州昔天农业科技有限公司）。每种硒源配制含硒5、10 mg/L两种浓度的水溶液，每处理施用2 L。施用方式为喷洒基料。试验共设置6 个处理，处理间互为对照，具体处理见表1。

于2019 年10—11 月产出盛期内取样。各处理分别取个体大小均匀、生长状态良好的新鲜开裙竹荪（含菌柄及菌裙）3 朵，检测其营养成分含量及硒元素含量；另摘取已开裂的成熟竹荪蛋，在菌盖冒出时去除菌托菌盖，获得尚未开裙的竹荪花，经液氮冷冻3～5 min 后于-80℃冰箱保存，用于测定竹荪子实体中抗逆性生理指标。

表1 不同硒源与施用浓度处理Table 1 Treatment with different selenium sources and application concentrations

1.3 测定方法

1.3.1 竹荪子实体中蛋白质、粗多糖、硒元素含量测定 蛋白质含量测定：参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》[13]。

粗多糖含量测定：参照GB/T 15672—2009《食用菌中总糖含量的测定》[14]。

硒元素含量测定：参照GB 5009.93—2017《食品中硒的测定》[15]。

1.3.2 竹荪子实体中氨基酸含量测定 参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》[16]。

1.3.3 竹荪子实体中抗逆性生理指标测定 谷胱甘肽过氧化物酶活性采用比色法，用谷胱甘肽过氧化物酶试剂盒测定[17]。超氧化物歧化酶活性采用氮蓝四唑（NBT）法，用超氧化物歧化酶试剂盒测定[2]。过氧化物酶活性采用比色法，用过氧化物酶试剂盒测定[2]。多酚氧化酶活性采用多酚氧化酶试剂盒测定[2]。

1.4 数据分析

使用SPSS 25.0 软件统计分析各指标的均值和标准误，对所有指标进行LSD 与Dunnett 检验差异显著性分析，所得统计结果使用R3.6.4 进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 不同硒源处理中竹荪子实体营养成分分析

表2 表明，处理1 中竹荪子实体蛋白质含量为17.57 g/100 g，极显著高于其他处理（P ＜0.01）。处理2、处理5 中竹荪蛋白质含量分别为11.52、11.49 g/100 g，极显著低于其他处理。处理1、处理4 两种处理中粗多糖含量分别为5.27、5.29 g/100 g，极显著高于其他处理中粗多糖含量，处理2、处理3、处理5 中粗多糖含量分别为2.93、2.85、2.87 g/100 g，显著低于其他处理中粗多糖含量。处理6 竹荪子实体中硒元素含量最高，为17.62 mg/kg，处理1、处理2 硒元素含量为2.5、3.4 mg/kg，极显著低于其他处理。

2.2 不同硒源处理中竹荪子实体中氨基酸含量

表3 表明，不同处理竹荪子实体中氨基酸含量丰富。必需氨基酸、半必需氨基酸及鲜味氨基酸含量较高。处理4、处理6 中竹荪子实体氨基酸总量均达到1.64 g/100 g，高于其他处理中氨基酸总量。处理5 中竹荪子实体氨基酸总量为0.96 g/100 g，低于其他处理氨基酸总量。处理4、处理6 必需氨基酸与半必需氨基酸含量分别为0.83、0.79 g/100 g，高于其他处理必需氨基酸与半必需氨基酸含量，处理5 中竹荪子实体必需氨基酸与半必需氨基酸含量为0.46 g/100 g，低于其他处理中含量。谷氨酸和天冬氨酸是食物中重要的鲜味成分，可以提高竹荪的口感和风味。处理5中谷氨酸和天冬氨酸较低，为0.25 g/100 g，处理4 中竹荪子实体的谷氨酸和天冬氨酸含量较高，为0.39 g/100 g。

2.3 不同硒源处理中竹荪子实体必需氨基酸组成

表4 显示，添加不同硒源后，竹荪子实体中含有的人体所需的必需氨基酸和半必需氨基酸占氨基酸总量的比例为48.17%～51.80%，均高于FAO/WHO 模式下必需氨基酸和半必需氨基酸占氨基酸总量的比例（40%），表明3 种硒源均利于提高竹荪子实体中必须氨基酸的含量。其中处理1 中必需氨基酸和半必需氨基酸总量占氨基酸总量比例最高，可达到51.80%，高于其他处理，处理5、处理6 的必需氨基酸和半必需氨基酸总量占氨基酸总量比例分别为48.96%、48.17%，均低于其他处理。但是处理5 中鲜味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）含量占氨基酸总量的 26.04%，高于其他硒源处理，处理6 鲜味氨基酸含量占氨基酸总量的21.95%，低于其他硒源处理。

表2 不同硒源处理中竹荪子实体营养成分Table 2 The content of main nutritional components in the fruit body of Dictyophora echinovolvata with different selenium sources

2.4 不同硒源处理中竹荪子实体抗逆性生理特性

图1 表明，不同处理间竹荪子实体中超氧化物歧化酶活性差异显著（P ＜0.05），处理5、处理4、处理2 中超氧化物歧化酶活性分别为238.290、219.849、199.548 U/mg， 高 于 其 他 处理，而处理1 中，竹荪子实体中超氧化物歧化酶活性仅为34.149 U/mg，显著低于其他处理中超氧化物歧化酶活性。处理4、处理5 两处理竹荪子实体中多酚氧化酶活性分别为29.775、32.606 U/mg，高于其他处理，处理1 中多酚氧化酶活性为10.037 U/mg，显著低于其他处理。不同处理间谷胱甘肽过氧化物酶活性差异较大，处理5 中竹荪子实体谷胱甘肽过氧化物酶活性为257.550 nmol/min /mg，显著高于其他处理，处理1 中为43.308 nmol/min /mg，显著低于其他处理。各处理间过氧化物酶活性差异较大，处理4 和处理5 中过氧化物酶活性分别为10.907、11.441 U/mg，显著高于其他处理，处理2 中竹荪子实体过氧化物酶活性为4.160 U/mg，显著低于其他处理。

表3 不同硒源处理中竹荪子实体氨基酸含量 g·100 g-1Table 3 The content of amino acid in the fruit body of Dictyophora echinovolvata with different selenium sources

表4 不同硒源处理中竹荪子实体中含有的各类氨基酸占氨基酸总量比例 %Table 4 Amino acid in the fruit body of Dictyophora echinovolvata with different selenium sources

3 结论与讨论

图1 不同硒源处理竹荪子实体超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化物酶活性变化Figure 1 Effects of different selenium sources on the physiological traits with superoxide dismutase, polyphenol oxidase,glutathione peroxidase, peroxidase of D. echinovolvata

大量研究表明，硒元素有利于提高生物的光合效率、生物量积累、抗逆性等作用[18]。微生物吸收外界环境中的硒元素后以有机硒形态存储在机体中，但对于不同种类硒源的吸收、转化、存储差异很大。因此筛选利于竹荪吸收、应用的硒源以及施用浓度可以为富硒竹荪生产提供理论基础。试验中选择了纳米硒、富硒氨基酸液肥、螯合硒3 种硒源。纳米硒肥中硒的活性较高，富硒氨基酸液肥成本较低，而螯合硒肥中硒的利用率较高[19-20]。研究结果表明3 种硒源处理间竹荪子实体中蛋白质、粗多糖、硒元素含量，氨基酸总量、必需氨基酸含量等指标差异明显，其中施用5 mg/L 的富硒氨基酸液肥利于促进竹荪子实体蛋白质的合成，施用5 mg/L 的富硒氨基酸液肥、10 mg/L 螯合硒利于竹荪子实体中粗多糖的合成，施用10 mg/L 螯合硒、10 mg/L 纳米硒较利于竹荪子实体中硒元素的吸收存储，以及氨基酸的合成。

竹荪子实体中氨基酸含量较高、种类齐全、富含鲜味氨基酸，是优质的蛋白质食品[10]。必需氨基酸是指人体不能合成或者合成速度远不能适应机体需要，必须由食物蛋白质供给的氨基酸[21]。试验不同处理中竹荪子实体中必需氨基酸与半必需氨基酸占氨基酸总量的比例为48.17%～51.80%，均高于FAO/WHO 模式下必需氨基酸与半必需氨基酸占氨基酸总量的比例（40%），说明添加的3 种硒源均利于竹荪中必需氨基酸与半必需氨基酸的合成，可以增加竹荪内蛋白质含量。谷氨酸和天冬氨酸是食物中重要的鲜味氨基酸。施加5 mg/L 的纳米硒处理中鲜味氨基酸含量占氨基酸总量比例最高，可以显著提高竹荪的口感，此外谷氨酸可以作为碳氮营养参与机体代谢，天冬氨酸可以参与鸟氨酸的生理循环[22]。

逆境会导致微生物积累较多的自由基和过氧化物。过氧化物超量累积会造成脂质过氧化等氧化损伤等[23]。超氧化物歧化酶等抗氧化酶可以清除微生物中超氧阴离子自由基，分解过多的H2O2，因此被广泛作为微生物抗逆性生理的重要指标[23]。添加硒源后，施用10 mg/L 螯合硒、5 mg/L 纳米硒的大部分抗氧化酶活性较高，可以提高竹荪对人体的抗氧化作用。

谷胱甘肽过氧化物酶是生物重要的抗氧化酶之一，同时是调控激素的重要信号分子[24]。但是谷胱甘肽过氧化物酶的活性需要硒来激活，因此筛选合适硒源可以有效提高竹荪体内谷胱甘肽过氧化物酶的活性。本研究处理4、处理5 中谷胱甘肽过氧化物酶活性较高，这表明施用10 mg/L 螯合硒、5 mg/L 纳米硒后可以有效提高谷胱甘肽过氧化物酶活性，提高竹荪对人体的抗氧化作用。