15种常见食用菌营养成分分析及评价

摘""" 要： 为研究不同种类食用菌的营养价值，对15种常见食用菌干品中的蛋白质、多糖、氨基酸以及矿质元素含量进行检测分析。结果表明，15种食用菌蛋白质含量（w，后同）为8.49～32.30 g·100 g-1，粗多糖含量为7.76～40.21 g·100 g-1，K含量为1.12～3.58 g·100 g-1，P含量为0.28～1.44 g·100 g-1，Zn含量为0.001 8～0.012 3 g·100 g-1，Ca含量为0.005 8～0.624 0 g·100 g-1。15种食用菌中总氨基酸含量为5.81～23.76 g·100 g-1，其中羊肚菌最高；平菇的氨基酸比值系数评分为77.97，氨基酸组成最均衡；谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）含量比较丰富，蛋氨酸（Met）含量相对不足。除牛肝菌的第一限制氨基酸为亮氨酸（Leu）外，其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met。主成分分析和聚类分析表明，食用菌营养组成和含量与其种类相关。

关键词：食用菌；氨基酸组成；营养评价；主成分分析

中图分类号：S646""""""""""""" 文献标志码：A """"""""" 文章编号：1673-2871（2024）11-067-08

收稿日期：2024-06-01；修回日期：2024-09-11

基金项目：河南省农业科学院自主创新项目（2024ZC056）；河南省现代农业产业技术体系（HARS-22-08-S，HARS-22-08G1）

作者简介：刘""" 芹，女，副研究员，主要从事食用菌生理研究。E-mail：liuqin_bio@hotmail.com

通信作者：孔维丽，女，研究员，主要从事食用菌育种研究。E-mail：kongweili2005@126.com

食用菌是具有可供食用子实体的大型真菌，一直以来都被认为是美味、营养和促进健康的食物，广受消费者青睐[1]。食用菌风味独特，富含必需氨基酸、膳食纤维、维生素、多糖和多酚[2]。食用菌还具有低糖、低脂、低胆固醇的特点，具有丰富的生物活性和潜在的药用价值，如提高免疫力、抗衰老、抗氧化等。食用菌是优质蛋白质来源，蛋白质含量远高于小麦、玉米、水稻等粮食作物，有“植物肉”之称[3]。食用菌含有完整的必需氨基酸，而且含有天冬氨酸和谷氨酸两种鲜味氨基酸，尤其是在核苷酸的协同作用下，其鲜味大大提高[4]。食用菌中还有丰富的多糖物质，具有潜在的促进健康和预防疾病的作用[5]。此外，食用菌中的一些矿物元素是维持人体正常生理机能的必需成分，如锌是人体必需的营养元素，可参与多种酶的合成[6]。目前，自然界中有3000多种食用菌，其中60多种已被商业化种植并广泛用于消费[3]。

近年来，随着食用菌消费需求的增加以及在国家脱贫攻坚、乡村振兴等相关政策的支持下，我国食用菌产业实现飞速发展。据中国食用菌协会统计调查，2022年全国食用菌总产量4 222.54万t（鲜品，下同），总产值达3 887.22亿元。其中河南省食用菌总产量和产值分别达602.45万t和432.9亿元，位居全国第一。目前，我国食用菌栽培种类已由传统的香菇、平菇、木耳、金针菇等大宗品种，发展到羊肚菌、茶树菇、双孢蘑菇、黑皮鸡枞等30多个类型[7]。

目前，对食用菌营养成分的研究主要集中于单个食用菌种类，不同种类之间的比较分析研究较少。市场上越来越多的食用菌种类，消费者对其营养成分的了解较少。因此，笔者以河南市场上常见的15种食用菌为研究对象，对其营养成分进行分析、比较和评价，以期为食用菌的高值化利用和产业发展提供数据支持和科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

杏鲍菇、黑皮鸡枞、猴头、平菇、香菇、黑木耳、大球盖菇、鹿茸菇、羊肚菌、竹荪、红菇、牛肝菌、银耳、蛹虫草、茶树菇共15种食用菌子实体由河南伏牛百菌园生物科技有限公司提供。食用菌子实体采集时间为2023年8－12月。

1.2 方法

1.2.1 样品处理 样品采集后挑拣杂物，然后在恒温干燥箱60 ℃烘干至含水量10%左右，粉碎，过100目筛。

1.2.2 检测指标和方法 根据GB 5009.5－2016检测蛋白质含量[8]，根据NY/T 1676－2023检测粗多糖含量[9]，根据GB 5009.124－2016检测氨基酸含量[10]，根据GB 5009.14－2017检测锌含量[11]，根据GB 5009.91－2017检测钾含量[12]，根据GB 5009.92－2016检测钙含量[13]，根据GB 5009.87－2016检测磷含量[14]。

1.2.3 营养评价方法 参照候娣等[15]的方法计算氨基酸评分（amino acid score，AAS），参照朱圣陶和吴坤[16]的方法计算氨基酸比值系数（ratio coefficient of amino acid，RC）和氨基酸比值系数评分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC）。

1.3 数据处理

采用SPSS Statistics 23和R语言进行数据处理，采用R语言软件包pheatmap和factoextra 绘制热图和主成分分析图。

2 结果与分析

2.1 营养成分分析

15种食用菌干品整体有较高含量的蛋白质（8.49～32.31 g·100 g-1）和粗多糖（7.76～40.21 g·100 g-1）。矿质元素中K含量最高，Zn和Ca的含量较低。从表1可以直观地看出不同食用菌各营养成分的差异性和相似性。平菇、黑木耳和银耳的营养成分组成上总体较相似。其中，银耳、黑木耳、平菇、竹荪和香菇的粗多糖含量较高，分别为40.21、35.63、31.69、19.12和16.51 g·100 g-1。羊肚菌、蛹虫草、牛肝菌、大球盖菇和红菇的蛋白质含量较高，分别为32.31、28.83、27.63、26.41和24.80 g·100 g-1，银耳蛋白质含量最低，为8.49 g·100 g-1。大球盖菇中的K含量最高（3.58 g·100 g-1）、黑木耳中的Ca含量（0.624 0 g·100 g-1）以及羊肚菌中P含量（1.44 g·100 g-1）和Zn含量（0.012 3 g·100 g-1）最高。

2.2 氨基酸分析

2.2.1""" 氨基酸组成分析""" 15种食用菌样品中的总氨基酸（total amino acids，TAA）含量从猴头菇中的5.81 g·100 g-1到羊肚菌中的23.76 g·100 g-1不等，平均氨基酸含量为13.29 g·100 g-1（图1）。

15种食用菌的必需氨基酸（essential amino acid，EAA）总量在2.23～8.80 g·100 g-1之间，其中必需氨基酸含量最高的是羊肚菌，最低是猴头。15种食用菌按必需氨基酸总量高低排序为：羊肚菌gt;牛肝菌gt;大球盖菇gt;茶树菇gt;蛹虫草gt;红菇gt;香菇gt;黑皮鸡枞gt;鹿茸菇gt;杏鲍菇gt;平菇gt;竹荪gt;黑木耳gt;银耳gt;猴头。在必需氨基酸中，鹿茸菇、羊肚菌和蛹虫草中含量最高的是赖氨酸（Lys），猴头、杏鲍菇、竹荪、牛肝菌和银耳中缬氨酸（Val）含量最高，其余食用菌中含量最高的均为亮氨酸（Leu）。除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是异亮氨酸（Ile）外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是蛋氨酸（Met）。15种食用菌中非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA）总量为3.58～14.96 g·100 g-1，其中含量最高的食用菌是羊肚菌，最低是猴头。可见这15种食用菌虽然均含有16种氨基酸，但不同种类之间氨基酸含量差异明显。由表2可知，15种食用菌中EAA/TAA为32.85%～44.33%，EAA/NEAA为48.92%～79.64%，其中EAA/TAA和EAA/NEAA最高的食用菌均是牛肝菌，最低均是蛹虫草。

2.2.2 呈味氨基酸分析 谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）是类味精氨基酸，又称为鲜味氨基酸，可赋予最典型的食用菌味道。由表2和图2可知，15种食用菌中鲜味氨基酸含量为1.52～6.44 g·100 g-1，占总氨基酸含量的23.67%～34.31%。鲜味氨基酸含量最高的是羊肚菌，其次是蛹虫草、香菇和茶树菇，最低的是银耳。此外，一些氨基酸还给人带来甜、苦或者不那么强烈的感觉。丝氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和苏氨酸（Thr）具有甜味，所分析的15种食用菌中甜味氨基酸含量从猴头菇的1.26 g·100 g-1到羊肚菌的5.03 g·100 g-1不等，占总氨基酸含量的20.50%～25.69%。甜味氨基酸是食用菌中的风味活性氨基酸，不仅能掩盖苦涩味，还能与鲜味氨基酸协同起到增香增鲜的作用。食用菌中的苦味氨基酸种类较多，总量为2.02～8.73 g·100 g-1，占总氨基酸含量的27.52%～42.55%。

2.2.3""" 营养评价""" （1）基于ASS的评价。如表3所示，15种食用菌中的Lys、Ile、Met和Leu的ASS值均小于100，Val的ASS值为75～191，Thr的ASS值为76～119，Phe+Tyr的ASS值为75～108。这说明不同食用菌的氨基酸组成具有较大差异，不足和过剩的氨基酸不同，但也有共同之处，比如除牛肝菌的第一限制氨基酸为Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met。

（2）基于RC的评价。如表4所示，15种食用菌中的Val的RC值均大于1，说明其含量相对过剩，而Met和Leu的RC值均小于1，说明其含量不足，是15种食用菌的限制氨基酸。不同食用菌中的Lys、Thr、Ile和Phe+Tyr的RC值具有较大差异，说明这些氨基酸在一些食用菌中相对不足，而在另外一些食用菌中相对过剩。

（3）基于SRC的评价。基于氨基酸平衡理论，SRC值越接近100，说明其营养价值越高。15种食用菌的SRC值为46.58～77.97，由高到低的依次为：平菇gt;杏鲍菇gt;羊肚菌gt;大球盖菇gt;香菇gt;黑皮鸡枞gt;红菇gt;茶树菇gt;竹荪gt;黑木耳gt;猴头gt;鹿茸菇gt;银耳gt;蛹虫草gt;牛肝菌。由此说明，平菇具有更高的营养价值和蛋白质利用率，而牛肝菌因为不同氨基酸含量差异较大，变异系数大，导致其SRC较低。

2.3 主成分分析

为比较不同食用菌营养组成的差异，对21个相关指标进行了主成分分析。由图3和表5可知，前4个主成分解释了91.81%的变异信息，反映了15种食用菌营养成分组成变异的大部分信息，其中PC1解释了69.60%的变异。羊肚菌远离其他组，表明其营养成分与其他食用菌差异较大。PC1、PC2、PC3和PC4的特征值均大于1，累积方差贡献率达91.81%。主成分分析碎石图从PC5后几乎趋于平稳，故提取前4个PC能较好地解释原有变量的贡献（图3-b）。

主成分分析的因子载荷矩阵表明，PC1方差贡献率达到69.60%，主要归因于绝大多数氨基酸以及蛋白质含量，这说明有必要开展不同食用菌的氨基酸评价。PC2解释了9.60%的变异信息，钾含量载荷为0.854，PC3和PC4分别解释了7.05%和5.56%的变异信息（表5）。

2.4 聚类分析

为进一步比较分析不同食用菌氨基酸和营养组成差异，采用基于欧氏距离的样本聚类分析来评价样本关系。结果如图4所示，在欧氏距离为10处，羊肚菌独成一支，表明羊肚菌的营养成分组成和其他14种食用菌差异非常显著。猴头、银耳和黑木耳在一个分支下，这是因为这3种食用菌中的氨基酸和蛋白质含量较低。其他食用菌聚成一个分支，具有相对较近的距离，说明他们之间的营养成分组成更相似。该聚类结果与PCA结果一致。

3 讨论与结论

营养成分是评价食用菌价值的重要指标，笔者对15种河南省常见食用菌的营养成分进行分析，结果表明，食用菌是优质蛋白质来源，具有较高含量的蛋白质和组成平衡合理的氨基酸。羊肚菌、蛹虫草、牛肝菌、大球盖菇和红菇的蛋白质含量较高，分别为32.31、28.83、27.63、26.41和24.80 g·100 g-1，与李娜等[17]的研究结果一致，银耳蛋白质含量最低，为8.49 g·100 g-1，这表明不同食用菌种类的蛋白质含量存在明显差异。15种食用菌样品中的TAA含量为5.81～23.76 g·100 g-1。李泰等[4]对26种市售食用菌氨基酸含量进行检测，样品中氨基酸总量为5.8 g·100 g-1（猴头菇）～35.9 g·100 g-1（牛排菇）。Kim等 [18]对5种韩国常规食用菌的氨基酸含量进行检测，含量最低的为桦褐孔菌，仅有0.2 g·100 g-1，最高的为大球盖菇（22.7 g·100 g-1），与本研究中大球盖菇的氨基酸含量（16.24 g·100 g-1）存在差异，可能是由不同研究中使用的提取、衍生化或定量方法不同引起的。此外，分析物种的不同地理来源、生长条件和收获时间也不能排除。15种食用菌样品除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是Ile外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是Met，该结果与熊碧等[19]的研究结果一致。根据WHO和FAO推荐的理想氨基酸模式：EAA/TAA达到40%左右且EAA/NEAA达到60%以上[20]。15种食用菌的EAA/TAA和EAA/NEAA均接近或超过WHO/FAO所推荐的指标，是理想的蛋白质来源，尤其是牛肝菌氨基酸组成和含量最为符合。

食用菌因具有强烈且丰裕的味道深受消费者喜爱，根据氨基酸的味道特征可分为鲜味（monosodium glutamate-like，MSG-like）、甜味、苦味和无味四类[21]。15种食用菌中鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸含量分别占总氨基酸含量的23.67%～34.31%、20.50%～25.69%和27.52%～42.55%。苦味氨基酸占比较高，但这不一定为劣势，因为当苦味氨基酸（如Ile、Trp等）含量低于呈味阈值时，可有效增强其他呈味氨基酸的呈味效果[22]。食用菌氨基酸的差异和特征，使得不同食用菌呈现出不同的风味，同时，食用菌普遍具有鲜味氨基酸含量高的特性，在开发食用菌风味加工食品、调味品方面具有较好的应用前景。

采用氨基酸评分和氨基酸比值系数法对15种食用菌进行营养评价，发现Glu和Asp是含量最为丰富的氨基酸，而Met含量相对不足，除牛肝菌的第一限制氨基酸为Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met，前人研究表明，低Met是食用菌的特征之一[23-25]。Met限制饮食（methionine restriction diet，MRD）有益于机体健康[26-27]，食用菌作为天然的MRD食材，可用于MRD健康产品的开发。主成分分析和聚类分析结果表明，食用菌的营养成分组成与其种类相关。

综上所述，通过对15种食用菌的营养成分进行检测，发现食用菌营养丰富，可作为潜在的天然MRD食材用于MRD健康产品研究与开发。羊肚菌是氨基酸和蛋白质含量最高的食用菌，平菇是氨基酸组成最为均衡的食用菌。研究结果将为食用菌的深加工和科学消费提供参考，为大食物观背景下食用菌价值的挖掘提供理论依据。

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DOI：10.16861/j.cnki.zggc.2024.0363

Analysis and evaluation of nutritional components in 15 common edible mushrooms

LIU Qin1， WEN Shige2， LIU Yang3， KONG Weili1， CUI Xiao1， ZHANG Ya’nan1， WANG Yufeng1

（1. Institute of Edible Fungi， Henan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Evaluation and Utilization of Germplasm Resources of Edible Fungi in Huang-Huai-Hai Region， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Zhengzhou 450002， Henan， China; 2. College of Food Science and Technology， Henan Agricultural University/Henan Engineering Technology Research Center of Food Processing and Circulation Safety Control， Zhengzhou 450002， Henan， China; 3. School of Agriculture， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453003， Henan， China）

Abstract： In order to study the nutritional value of different edible mushroom， proteins， polysaccharides， free amino acids and mineral elements were detected and analyzed in 15 common dried edible mushrooms. The results showed that the content of protein， polysaccharide， amino acids， K， P， Zn and Ca were 8.49-32.30 g·100 g-1， 7.76-40.21 g·100 g-1， 1.12-3.58 g·100 g-1， 0.28-1.44 g·100 g-1， 0.001 8-0.012 3 g·100 g-1 and 0.005 8-0.624 0 g·100 g-1， respectively. The total content of amino acids of the 15 edible mushroom was 5.81-23.76 g·100 g-1， among which the amino acid content of Morchella esculenta was highest. The amino acid ratio coefficient of Pleurotus ostreatus was 77.97， indicating the most balanced amino acid composition. Glutamic acid（Glu）and aspartic acid（Asp）were relatively abundant in edible mushrooms， while methionine（Met）was relatively insufficient. Except for the first limiting amino acid leucine（Leu）in Boletus edulis， the first limiting amino acid in all the other edible mushrooms was Met. Principal component analysis and cluster analysis showed that the nutrient composition and content of edible mushrooms were related to their species.

Key words： Edible mushroom; Amino acid composition; Nutritional evaluation; Principal component analysis