不同栽培基质对大球盖菇功能性成分含量及抗氧化活性的影响*
2021-11-04凡军民谢春芹赵智敏张雪松王秀玲苏树辉郁宝锋
凡军民,谢春芹,赵智敏,张雪松,王秀玲,苏树辉,郁宝锋
(1.江苏农林职业技术学院,江苏 句容 212400;2.太仓市稻花香农场专业合作社,江苏 太仓 215000;3.镇江市菇满园生态农业有限公司,江苏 句容 212400)
大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)又名赤松茸、酒红球盖菇、皱球盖菇,隶属于真菌门(Eumycophyta)担子菌亚门(Basidiomycotina)球盖菇科(Strophariaceae)球盖菇属 (Stropharia)[1]。大球盖菇是一种食药兼用真菌,其口感鲜嫩、营养健康,并具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、降血糖等多种生物活性[2-3],深受消费者的青睐。大球盖菇具有较强的抗杂和抗逆能力,对纤维素、木质素降解能力强,可利用多种农林废弃资源进行生料栽培,栽培后的菌渣直接还田,可改善土壤品质,增进土壤肥力,有效缓解农作物秸杆环境污染的问题,具有很好的经济、生态和社会效益[3]。目前,大球盖菇是发展循环农业、乡村振兴的食用菌新秀,具有很大的开发潜力和市场潜力。
因此,利用稻草和麦秸作为基质栽培大球盖菇,比较不同栽培基质对大球盖菇功能性成分和抗氧化活性,分析功能性成分与抗氧化活性的相关性,为推广大球盖菇栽培与提升其子实体产品质量提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
大球盖菇菌种,由江苏食用菌研究所提供。采用稻草和麦秸2种全料栽培基质,稻草、麦秸均为当年产且新鲜无霉变原料。葡萄糖、芦丁(标准品),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;Solarbio牛血清白蛋白(标准品),南京森贝伽生物科技有限公司;齐墩果酸标准品,南京替斯艾么中药研究所;1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),美国Sigma公司;其他试剂均为国产分析纯。
GZX-9023MBE电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;小型研磨粉碎机,上海乔跃电子有限公司;FA2004N电子天平,上海精密科学仪器有限公司;KQ220E型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;HH-4数显恒温水浴锅,金坛市富华仪器有限公司;756型紫外可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 大球盖菇栽培方法
在栽培前5 d,每天向秸秆喷水2次~3次,喷水后翻动料堆,使秸秆均匀吸水,含水量达到65%~70%。铺料厚度30 cm~40 cm,行宽100 cm~120 cm,行间距40 cm,可根据实际情况调整,干秸秆用量约 20 kg·m-2~40 kg·m-2。将菌种均匀的撒播在料面,用种量 0.5 kg·m-2~1.0 kg·m-2。随后挖取栽培行两侧的表层土进行覆盖,覆土2 cm~4 cm,呈龟背状。2020年12月进行大棚栽培试验,2021年3月上旬开始采收,至4月底结束。不同基质栽培场地分别设置3m2小区,重复3次,测定大球盖菇产量。
1.2.2 大球盖菇样品的预处理
将新鲜大球盖菇子实体削根去杂、切片,自然晾晒2 d后,60℃烘箱烘干,粉碎,密封保藏。
1.2.3 功能性成分的测定
蛋白质、氨基酸、总黄酮、总三萜、多酚、总糖、单糖、多糖含量测定分别参照凯氏定氮法、茚三酮显色法、分光光度法、高氯酸-香草醛显色法、福林酚比色法、苯酚-浓硫酸法、DNS法、总糖含量减去单糖含量法。
1.2.4 抗氧化活性测定
用DPPH法[4]测定抗氧化活性。取大球盖菇样品粉末0.50 g于三角瓶中,加入蒸馏水100 mL,摇匀后放入沸水浴中浸提1 h,过滤后上清液定容至100 mL,即为提取液。
分别吸取提取液与 0.2 mmol·L-1的DPPH 溶液各4.0 mL,加入具塞试管中摇匀,黑暗条件下37℃放置30min,在517 nm处测吸光度值。另外使用无水乙醇代替DPPH溶液,测得本底吸光度值,用水代替提取液测得空白对照吸光度值。每个设置做3次平行试验,求DPPH清除率的平均值。DPPH清除率(V,%)计算公式为:
式中:Ai为提取液的吸光度值;Aj为用无水乙醇代替DPPH溶液时测得的提取液本底吸光度值;A0为用水代替提取液时测得的空白对照吸光度值。
1.2.5 结果计算
采用软件SPSS 13.0,进行Duncan法多重比较和Pearson相关性分析。
2 结果分析
2.1 不同栽培基质栽培大球盖菇的产量比较
稻草与麦秸基质栽培的大球盖菇见图1、图2。
图1 稻草基质栽培的大球盖菇Fig.1 Stropharia rugosoannulata cultivated with straw substrate
图2 麦秸基质栽培的大球盖菇Fig.2 Stropharia rugosoannulata cultivated with wheat straw substrate
如图1和图2所示,在同一环境条件下,大球盖菇在稻草与麦秸2个不同的栽培基质中出菇时间均约为60 d,即菌丝生长速度和出菇时间均基本无差异。
稻草与麦秸基质栽培大球盖菇的产量统计详见图3。
图3 不同基质栽培大球盖菇的产量Fig.3 Yield of Stropharia rugosoannulata in different substrates
由图3可知,稻草作为基质栽培大球盖菇的产量为(2.57~0.25)kg·m-2,麦秸作为基质栽培大球盖菇的产量为 (3.22~0.19)kg·m-2,麦秸作为基质栽培大球盖菇的产量要显著高于稻草作为基质栽培大球盖菇的产量 (P<0.01)。
2.2 不同栽培基质栽培大球盖菇的成分比较
稻草与麦秸2种基质栽培大球盖菇的功能性成分含量比较详见表1。
表1 不同基质栽培大球盖菇的成分含量比较Tab.1 Comparison of component contents of Stropharia rugosoannulata in different cultivation substrates
由表1可知,用不同的栽培基质栽培出的大球盖菇,其功能性成分含量存在显著的差异。稻草基质栽培的大球盖菇多糖含量高达到7.07%,远高于麦秸基质栽培的大球盖菇多糖含量(P<0.01),是其2.71倍。稻草基质栽培的大球盖菇的其他成分,如氨基酸、蛋白质、多糖、总黄酮、总三萜、多酚含量,均极显著高于麦秸基质栽培的大球盖菇(P<0.01)。因此,稻草基质栽培大球盖菇的功能性成分优于麦秸栽培大球盖菇的功能性成分。
2.3 不同栽培基质栽培大球盖菇的抗氧化活性比较
稻草与麦秸2种基质栽培大球盖菇的抗氧化活性比较详见图4。
图4 不同基质栽培大球盖菇的抗氧化活性Fig.4 Antioxidantactivity of Stropharia rugosoannulata in different substrates
由图4可知,不同栽培基质栽培的大球盖菇提取液对DPPH清除率存在明显差异。在5 mg·mL-1水提液中,稻草与麦秸基质栽培的大球盖菇水提液清除DPPH活性分别为72.68%、67.60%,稻草基质栽培的大球盖菇水提液抗氧化活性显著高于麦秸基质栽培的(P<0.01)。因此,不同栽培基质栽培的大球盖菇均具有较强的抗氧化活性,稻草基质栽培的大球盖菇水提液抗氧化活性要比麦秸基质栽培的强。
2.4 大球盖菇中功能性成分含量与抗氧化活性的相关性
对2种基质各进行了15次重复试验,获得的大球盖菇中功能性成分含量与DPPH清除率的相关性情况见表2。
表2 大球盖菇的功能性成分含量与DPPH清除率的相关性Tab.2 Correlation between the contentof functional components and DPPH clearance rate of Stropharia rugosoannulata
由表2可见,大球盖菇中功能成分氨基酸、蛋白质、总黄酮、总三萜、多酚含量与DPPH清除率呈正相关,且相关性极显著(P<0.01),其中总三萜与DPPH清除率相关性最高,相关系数达到0.771。多糖含量与DPPH清除率不相关(P>0.05)。因此,大球盖菇水提液的抗氧化活性与功能性成分氨基酸、蛋白质、总黄酮、总三萜、多酚含量呈正相关。
3 结论
综上所述,稻草和麦秸2种基质栽培的大球盖菇的产量和功能性成分含量存在极显著差异,其水提液清除DPPH活性均较强,抗氧化活性与氨基酸、蛋白质、总黄酮、总三萜、多酚含量紧密相关。据报道,金针菇(Flammulina velutipes)、真姬菇 (Hyjpsizygus marmoreus)中多酚[5-6]及羊肚菌(Morchella spp.)中清蛋白[7]具有清除DPPH自由基能力,且与其含量呈正相关,与本研究的结论相似。本研究揭示了栽培基质与大球盖菇的产量、功能性成分含量、抗氧化活性之间的相互关系,为大球盖菇的栽培生产和精深加工产品的开发提供理论依据。