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        靈芝兩種谷物固體發(fā)酵菌粉的營養(yǎng)價值和抗氧化活性測定

        2017-12-16 01:28:40俞商婷宋婷婷金群力馮偉林范麗軍余敏佳沈穎越蔡為明
        食藥用菌 2017年6期
        關(guān)鍵詞:菌粉谷物靈芝

        俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明

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        靈芝兩種谷物固體發(fā)酵菌粉的營養(yǎng)價值和抗氧化活性測定

        俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明*

        (浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院園藝研究所,浙江 杭州 310021)

        以大米、玉米為培養(yǎng)基質(zhì)接種靈芝菌種,通過測定靈芝固體發(fā)酵菌絲的營養(yǎng)成分和抗氧化活性,確定其在食品領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用價值。結(jié)果如下:以大米、玉米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉的灰分、可溶性蛋白、可溶性糖、類胡蘿卜素含量和總抗氧化性均高于普通的大米和玉米。而以玉米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉的抗氧化活性較強(qiáng);可溶性蛋白、可溶性糖則以大米為基質(zhì)的靈芝固體發(fā)酵菌粉較高。

        靈芝;谷物;固體發(fā)菌粉;營養(yǎng);抗氧化活性

        靈芝在我國已有2 000多年的藥用歷史,歷來被認(rèn)為是滋補(bǔ)強(qiáng)身、扶正固本的神奇珍品[1]。據(jù)相關(guān)分析數(shù)據(jù),靈芝富含有人體所需蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、維生素、無機(jī)物、多種微量元素、激素及酶類等。現(xiàn)代科學(xué)研究和臨床實(shí)驗(yàn)證明,靈芝有助于人體細(xì)胞的增殖和修復(fù),可增強(qiáng)機(jī)體抵抗力與免疫力,使血液循環(huán)暢通,增強(qiáng)紅細(xì)胞的攜氧能力,加快新陳代謝。靈芝中所含的有機(jī)鍺還能與體內(nèi)的廢物、重金屬結(jié)合成鍺的有機(jī)物排出體外,提高肝臟的解毒能力。靈芝含有的高分子多糖和苦味三萜等也能增強(qiáng)人體免疫力,在防治癌癥中能發(fā)揮良好的作用,是一種理想的保健食品[1~3]。

        研究人員發(fā)現(xiàn)靈芝菌絲體的營養(yǎng)成分與子實(shí)體高度相似,對人體有同樣的促進(jìn)功效[4]。大米、玉米等谷物是人類主食,這些谷物也可作為食用菌菌絲生長的良好基質(zhì),快速繁育出大量菌絲體。因此,將靈芝接種于谷物基質(zhì)上培養(yǎng)并干燥粉碎,可得到具有復(fù)合營養(yǎng)的靈芝固體發(fā)酵菌粉,供人們攝食利用。

        本研究從食品開發(fā)的角度,對谷物固體發(fā)酵菌粉的營養(yǎng)價值和抗氧化活性進(jìn)行評估,明確其應(yīng)用價值,以為其產(chǎn)品開發(fā)利用提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試劑與儀器

        分析試劑:苯酚、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸、石英砂、氯化鈉、鹽酸、葡萄糖、瓊脂、丙酮、鹽酸、氯化鐵、五水硫酸銅、檸檬酸鈉、無水硫酸鈉、氫氧化鈉、無水乙醇、硫酸、苯酚、葡萄糖、茚三酮、氯化亞錫、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、冰醋酸、白氨酸、蒽酮、乙酸乙酯、考馬斯亮藍(lán)、磷酸、氯化鈉、石油醚、碳酸鈉、氯化鎘、乙二醇、甲酸鈉、甲酸、核黃素,以上試劑均為分析純。

        儀器:電子天平、恒溫水浴鍋、電磁爐、離心機(jī)、超聲波清洗器、馬弗爐、研磨碗、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)。

        1.2 谷物固體發(fā)酵菌粉制備

        供試菌種為浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所保藏的赤芝菌株。

        母種制作:用PAD斜面培養(yǎng)基接種赤芝菌株,在25 ℃下培養(yǎng)20天,進(jìn)行母種擴(kuò)繁。菌絲長滿試管后,接種菌絲塊到50 mL PDA液體培養(yǎng)基中,25 ℃搖菌5~10天制備液體菌種,擴(kuò)繁后按1﹕5接種到谷物中。

        谷物培養(yǎng)基和菌粉制作:將經(jīng)篩選清洗的大米、玉米用沸水浸泡2~3 h,撈出,瀝去多余水分,裝瓶,121 ℃滅菌20 min,冷卻后在無菌條件下接入靈芝菌種,移入25 ℃培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)至菌絲長滿,將含菌絲的谷物基質(zhì)挖出,置于32 ℃左右日光下晾曬。晾曬完成后放入60 ℃的恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)中烘4 h,粉碎后成為谷物固體發(fā)酵菌粉[5]。

        1.3 可溶性蛋白測定

        利用BCA試劑盒(上海荔達(dá)生物科技有限公司,PRB-000500/PRB250)測定可溶性蛋白含量。方法如下:先稱取0.50 g的樣品,加入10 mL的生理鹽水研磨成勻漿,放置于10 mL離心管中,6 000 r/min離心10 min,去上清液即為可溶性蛋白提取液。取4 μL的樣品加入200 μL的工作液,放置于60 ℃的恒溫水浴鍋中20 min,在562 nm波長下測定吸光值;4 μL的樣品加入200 μL的工作液作為空白對照。同時制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,按標(biāo)準(zhǔn)曲線計算蛋白質(zhì)含量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

        1.4 灰分測定

        采用灰化法測定,將坩堝置于105 ℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥機(jī)中2 h。稱取樣品1.00 g于標(biāo)記好的恒重坩堝中,置于馬弗爐500 ℃熾熱樣品5 h,冷卻后稱重。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。計算方式:

        灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)=(1-2)×100/。

        式中:1為坩堝的質(zhì)量(g),2為坩堝與灰分的質(zhì)量(g),為樣品的質(zhì)量。

        1.5 淀粉含量測定

        利用酶比色法測淀粉含量(試劑盒購自北京端瑞科技有限公司,DR-301)。方法如下:稱取樣品0.10 g,加入二甲基亞砜10 mL和6 mol/L鹽酸溶液2.5 mL,于60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。冷卻至室溫后加入6 mol/L的氫氧化鈉溶液將溶液pH值調(diào)至4.6。再將溶液用雙蒸水定容到250 mL定容瓶中,搖勻后用快速過濾紙過濾,棄去前30 mL濾液,即為試液V。在0.2 mL試液中加入試劑一0.5 mL,混勻置于60 ℃恒溫水浴鍋中20 min,冷卻至室溫。加入試劑二1.5 mL,混勻置于36 ℃恒溫水浴鍋中40 min,加入蒸餾水2.8 mL混勻,以蒸餾水代替試液V作為對照管。用對照管調(diào)零,于505 nm波長下測定吸光度。利用標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,按標(biāo)準(zhǔn)曲線計算淀粉含量。每個樣品進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

        式中,為由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出試液的淀粉含量(ug),為樣品質(zhì)量(g),為試液的定容體積250 mL,是吸取的試液體積,為0.20 mL。

        1.6 類胡蘿卜素含量測定

        采用比色法[6],稱取樣品1.00 g,加入10 mL丙酮,用漩渦震蕩儀混勻,放入超聲波清潔儀30 min,6 000 r/min離心10 min,取上清液,在475 nm波長下測定吸光值,用丙酮調(diào)零。

        類胡蘿卜素含量(μg/g)=××/(0.16×)。

        式中,為樣品在475 nm波長下測得的吸光值,為丙酮用量(mL),為樣品的稀釋倍數(shù),為樣品重(g),0.16為胡蘿卜素的消光系數(shù)。

        1.7 可溶性糖測定

        稱取樣品1.00 g,加25 mL雙蒸水,用旋窩震蕩儀混勻,置于超聲波清潔儀中30 min,6 000 r/min離心10 min,取上清液。用快速過濾紙過濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水。用漩渦震蕩儀混勻,置于超聲波清 潔儀中30 min,6 000 r/min離心10 min,取上清液,過濾定容到定容瓶中,用雙蒸水定容到刻度,得到試劑V。將V稀釋100倍,取1 mL,加入0.5 mL苯酚,2.5 mL濃硫酸。待冷卻后,在490 nm波長下,以1 mL雙蒸水+0.5 mL苯酚+2.5 mL濃硫酸為對照組調(diào)零,測定OD值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

        蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定,粗脂肪含量采用索式提取法測定,多糖含量采用苯酚–硫酸法測定,游離氨基酸含量采用氨基酸分析儀測定,維生素B2含量采用紫外分光光度計法測定。測定分析均設(shè)3次重復(fù)。

        1.8 抗氧化活性分析

        總抗氧化能力采用AOC抗氧化活性測定試劑盒(購自南京建成科技有限公司,T-AOC)測定。方法:稱取樣品1.00 g,加入25 mL雙蒸水,用旋窩震蕩儀混勻,置于超聲波清潔儀中30 min,6 000 r/min離心10 min,取上清液。用快速過濾紙過濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水,用漩渦震蕩儀混勻,置于超聲波清潔儀中30 min,6 000 r/min離心10 min,取上清液,過濾定容到定容瓶中,用雙蒸水定容到刻度,得到試劑V。

        取0.4 mL試劑V,加入試劑一1 mL、試劑二2 mL、試劑三0.5 mL,用漩渦震蕩儀充分混勻,37 ℃水浴30 min,加入試劑四、試劑五各0.2 mL。對照管試劑V,95 ℃高溫滅活后,同上操作。

        混勻,放置10 min,雙蒸水調(diào)零,測定各管在520 nm處的吸光度值。計算公式:

        2 結(jié)果與分析

        2.1 以大米為培養(yǎng)基質(zhì)的固體發(fā)酵菌粉營養(yǎng)成分

        對大米粉和赤芝大米固體發(fā)酵菌粉的各種營養(yǎng)成分含量的測定結(jié)果,利用單因素分析(表1)顯示,赤芝大米固體發(fā)酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、淀粉及維生素B2含量均有提高,且差異顯著;而蛋白質(zhì)、脂肪、粗多糖及類胡蘿卜素含量,兩者雖有一定差異,但是差異不顯著;而游離氨基酸和淀粉含量則呈顯著下降。

        如此復(fù)雜而豐富的實(shí)踐,給魯迅先生帶來的激勵、磨練,超乎想象了。魯迅雜文的識見高、味兒濃,單用“腹有詩書氣自華”來解釋,一定簡單了、片面了、膚淺了——“三雜”,尤其是閱歷雜,造就了不可復(fù)制的魯迅先生,成就了魯迅先生三個偉大!

        2.2 以玉米為培養(yǎng)基質(zhì)的固體發(fā)酵菌粉營養(yǎng)成分

        對玉米粉和赤芝玉米固體發(fā)酵菌粉的各種營養(yǎng)成分含量的測定結(jié)果(表1)顯示,赤芝玉米固體發(fā)酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、類胡蘿卜素及維生素B2含量均有提高,且差異顯著;而蛋白質(zhì)、淀粉和粗多糖含量,兩者雖有一定差異,但是差異不顯著;游離氨基酸含量和脂肪含量則呈顯著性下降。

        表1 以大米、玉米為培養(yǎng)基的赤芝固體發(fā)酵菌粉營養(yǎng)成分分析

        注:同行不同字母表示差異顯著(<0.05)。可溶性蛋白、可溶性糖和類胡蘿卜素以干粉測。

        2.3 固體發(fā)酵菌粉的總抗氧化活性

        圖1表明,赤芝大米菌粉的總抗氧化活性較大米提高了1.5倍,赤芝玉米菌粉較玉米提高了3.3倍,兩者均達(dá)顯著性水平。

        3 結(jié)論與討論

        從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,谷物營養(yǎng)價值遜于靈芝固體發(fā)酵菌粉,且靈芝固體發(fā)酵菌粉所含的營養(yǎng)成分更易被人體吸收,營養(yǎng)素的品質(zhì)更好,抗氧化活性也較強(qiáng)。

        圖1 大米、玉米粉及其赤芝固體發(fā)酵菌粉的總抗氧化活性比較

        在日常飲食中,谷物所提供的蛋白質(zhì)比例較高。而可溶性蛋白含量則是評價蛋白質(zhì)品質(zhì)高低的標(biāo)準(zhǔn)之一。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,赤芝固體發(fā)酵菌粉能大幅提高谷物中可溶性蛋白的含量,其中大米固體發(fā)酵菌粉的蛋白質(zhì)含量較玉米發(fā)酵菌粉高,可為人們提供品質(zhì)更佳、人體更易吸收的蛋白質(zhì)。

        可溶性糖含量也是評價作物品質(zhì)高低的標(biāo)準(zhǔn)之一,其能為生物體提供能量,在體內(nèi)吸收消化、利用迅速且完全。即便缺氧環(huán)境下也能進(jìn)行糠酵解作用,為人體提供能量;還能對蛋白質(zhì)起到庇護(hù)作用,保護(hù)肝臟,強(qiáng)化肝功能,對人體保健有很大的價值和意義。赤芝菌絲對谷物成分的分解轉(zhuǎn)化使發(fā)酵谷物中的可溶性糖含量獲得明顯的提高。

        靈芝固體發(fā)酵菌粉灰分的含量較高,表明其礦物質(zhì)含量更豐富,能提供人體所需的礦物質(zhì)。類胡蘿卜素是一種天然的抗氧化劑,具有削弱自由基活性的能力,能增強(qiáng)人體的免疫力。而玉米赤芝菌粉類胡蘿卜素的含量明顯高于玉米本身。

        抗氧化是物質(zhì)抑制自由基氧化反應(yīng)的能力。研究證實(shí),人體的衰老和癌癥等重大疾病,與過量自由基的產(chǎn)生有關(guān)。機(jī)體的抗氧化活性越強(qiáng),就越健康長壽??寡趸钚允悄壳霸u價保健食品效用的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。本實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果顯示,靈芝發(fā)酵菌粉總抗氧化能力較原谷物有顯著增長,其中玉米菌粉顯著高于大米菌粉,其在保健品的開發(fā)方面具有較大的價值[7]。

        利用食用菌的功能性成分,有針對性地研發(fā)新產(chǎn)品,是保健食品行業(yè)順應(yīng)社會發(fā)展需求的一大趨勢??舍槍Σ煌哪挲g和職業(yè)群體開發(fā)功能食品,以滿足市場的需要。

        [1] 孫培龍, 陶文揚(yáng), 何晉浙. 靈芝中三萜類化合物的研究進(jìn)展[J]. 食藥用菌, 2016, 24(2): 76-81.

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        S567.3+1

        A

        2095-0934(2017)06-372-04

        浙江省食用菌新品種選育重大科技專項(xiàng)(2016C02057)

        為通訊作者,E-mail:caiwm527@126.com

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