張憲臣,張朋杰,容裕棠,邱德義,*,盧俊文,華洪波
(1.中山出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心,廣東 中山 528403;2.中山市卓雅外語(yǔ)學(xué)校,廣東 中山 528401)
松茸(Tricholoma matsutake Sing.)為擔(dān)子菌亞門(mén)傘菌目口蘑科真菌,素有“綠色黃金”之美譽(yù),在我國(guó)主要產(chǎn)于西藏、貴州、云南、四川和東北等海拔較高的林區(qū),是全球化的天然滋補(bǔ)品[1-3]。松茸目前尚未實(shí)現(xiàn)完全人工栽培,是珍稀的天然野生食藥兩用菌,含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,具有抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力等藥用功能[4-9]。姬松茸(Agaricus blazei Murrill)又稱(chēng)巴西蘑菇,為擔(dān)子菌亞門(mén)傘菌目蘑菇科真菌,原產(chǎn)于美國(guó)加利福尼亞州南部、南美巴西等地,目前已實(shí)現(xiàn)人工化栽培[10]。姬松茸蛋白質(zhì)含量豐富,其多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抑制白血病腫瘤細(xì)胞增長(zhǎng)、預(yù)防糖尿病等藥用特性[11-13]。
松茸由于產(chǎn)量較低、價(jià)格昂貴、不宜運(yùn)輸?shù)仍蚴艿较M(fèi)者廣泛關(guān)注。松茸與姬松茸僅一字之差,但是產(chǎn)地、形態(tài)、風(fēng)味、生長(zhǎng)條件等有較大差異,價(jià)格相差近10 倍。新鮮松茸,形若傘狀,色澤鮮明,菌蓋呈褐色,菌柄為白色,均有纖維狀茸毛鱗片,菌肉白嫩肥厚,質(zhì)地細(xì)密,有濃郁的特殊香氣。新鮮的姬松茸樣品粗壯,菌蓋扁圓形至半球形,表面被覆淡褐色至栗褐色的纖維狀鱗片,蓋緣有菌幕的碎片,菌肉厚,白色,受傷后變橙黃色,與松茸相比有明顯的差異。據(jù)調(diào)研及相關(guān)報(bào)道,許多商販及餐廳為牟取暴利,以人工栽培姬松茸冒充松茸售賣(mài),損害消費(fèi)者利益。目前有文獻(xiàn)對(duì)二者的礦物質(zhì)成分、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較分析[14-15],但鮮見(jiàn)有關(guān)于松茸與姬松茸揮發(fā)性成分比較的研究報(bào)道。
本研究采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)定性定量分析野生松茸和人工培育的姬松茸揮發(fā)性成分,旨在揭示松茸與姬松茸揮發(fā)性成分之間的異同,為甄別松茸與姬松茸提供化學(xué)成分的鑒定指標(biāo)。
1#野生干松茸樣品產(chǎn)自四川省涼山彝族自治州,2#野生干松茸樣品產(chǎn)自西藏工布江達(dá)市,3#野生干松茸樣品產(chǎn)自云南省香格里拉市,4#野生干松茸樣品產(chǎn)自吉林省長(zhǎng)白山區(qū)(均為自然晾干);1#干姬松茸樣品產(chǎn)自吉林省白山市,2#干姬松茸樣品產(chǎn)自云南香格里拉市,3#干姬松茸樣品產(chǎn)自四川省都江堰市(均為自然晾干)。
TSQ 8000 Evo氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(配TRIPLUS RSH三合一自動(dòng)進(jìn)樣器) 美國(guó)Thermo公司;Milli-Q超純水器 美國(guó)Millipore公司;A11BS25粉碎機(jī) 德國(guó)IKA公司;20 mL頂空進(jìn)樣瓶 上海安譜公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取頭 美國(guó)Supelco公司。
1.3.1 樣品前處理及頂空萃取條件
挑選無(wú)霉變、無(wú)病蟲(chóng)害的干松茸和干姬松茸樣品各50 g,磨碎混合,分別稱(chēng)取5.00 g(精確至0.01 g)于20 mL頂空萃取管中。用50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取頭在55 ℃條件下頂空靜態(tài)吸附60 min,然后在氣相色譜進(jìn)樣口于250 ℃解吸2 min,用于氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀分析檢測(cè)。
1.3.2 氣相條件
色譜柱:TR-PESTICIDE(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣方式:SSL,分流進(jìn)樣,分流比10∶1;分流流量12 mL/min,流速1.2 mL/min,進(jìn)樣體積1 μL;進(jìn)樣口溫度250 ℃;升溫程序:初始溫度40 ℃,保持2 min,以7 ℃/min升到70 ℃,保持1 min,以3 ℃/min升到120 ℃,保持2 min,以10 ℃/min升到230 ℃,保持5 min。
1.3.3 質(zhì)譜條件
電子電離源;電離電壓70 eV;離子源溫度280 ℃,傳輸線(xiàn)溫度280 ℃;全掃描模式;質(zhì)量掃描范圍m/z 33~350。
根據(jù)NIST.11 Library標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)對(duì)松茸和姬松茸樣品中各揮發(fā)性成分進(jìn)行檢索并對(duì)比數(shù)據(jù),選擇匹配度大于800(最大值為1 000)鑒定結(jié)果予以確認(rèn),結(jié)合文獻(xiàn)[16-28]報(bào)道對(duì)揮發(fā)性成分進(jìn)行定性;在1.3.1節(jié)前處理?xiàng)l件下,采用面積歸一法計(jì)算松茸和姬松茸樣品中揮發(fā)性成分的相對(duì)含量(揮發(fā)性化合物的峰面積占總的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的峰面積的百分比表示)[16-19,24-27]。
根據(jù)1.3節(jié)方法對(duì)1#、2#、3#和4#野生干松茸樣品進(jìn)行3 次平行檢測(cè),總離子流圖見(jiàn)圖1,干松茸的組分鑒別分析見(jiàn)表1。
圖1 干松茸揮發(fā)性成分總離子流圖Fig. 1 Total ion chromatograms of volatile components in dried T. matsutakei
表1 干松茸揮發(fā)性組分氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析結(jié)果Table 1 GC-MS MS analytical results of volatile components from dried T. matsutake
續(xù)表1
1#、2#、3#和4#野生干松茸樣品分別產(chǎn)自我國(guó)松茸主產(chǎn)區(qū)四川、西藏、云南和東北長(zhǎng)白山區(qū),由于長(zhǎng)期的地理隔離及氣候生境差異,每個(gè)產(chǎn)區(qū)松茸揮發(fā)性組分呈現(xiàn)一定程度的差異,形成獨(dú)特的地域性特征。4 種不同產(chǎn)地野生干松茸樣品中總計(jì)檢出76 種特征揮發(fā)性組分,其中25 種特征揮發(fā)性組分4 種不同產(chǎn)地野生干松茸樣品同時(shí)檢出,其余51 種特征揮發(fā)性組分存在差異(圖1和表1)。51 種存在差異特征揮發(fā)性組分中,有11 種特征揮發(fā)性組分在3 種不同產(chǎn)地野生干松茸樣品中同時(shí)檢出,有11 種特征揮發(fā)性組分在2 種不同產(chǎn)地野生干松茸樣品中同時(shí)檢出,其余29 種特征揮發(fā)性組分僅在1 種松茸樣品中檢出。僅在1 種松茸樣品中檢出29 種特征揮發(fā)性組分,按照化合物類(lèi)別劃分,酯類(lèi)化合物7 種,醛類(lèi)化合物5 種,醇類(lèi)化合物6 種,酚類(lèi)化合物1 種,烯烴類(lèi)化合物1 種,酮類(lèi)化合物3 種,酸類(lèi)化合物5 種,烷烴類(lèi)化合物1 種,其相對(duì)含量均小于2%。4 個(gè)不同產(chǎn)地干松茸樣品中25 種共有的特征揮發(fā)性組分相對(duì)含量也存在顯著差異,其中構(gòu)成松茸特有香氣成分的重要揮發(fā)性組分為1-辛烯-3-醇,在1#松茸樣品的相對(duì)含量為4.51%,在2#松茸樣品的相對(duì)含量為28.78%,在3#松茸樣品的相對(duì)含量為1.43%,在4#松茸樣品的相對(duì)含量為1.24%,產(chǎn)自西藏的2#松茸樣品1-辛烯-3-醇相對(duì)含量顯著高于其他3 種松茸樣品。
因此,特征性揮發(fā)性成分作為松茸的次生代謝產(chǎn)物,其種類(lèi)及含量信息,可作為溯源松茸產(chǎn)地的重要化學(xué)手段。
根據(jù)1.3節(jié)方法對(duì)1#、2#和3#干姬松茸樣品進(jìn)行3 次平行檢測(cè),總離子流圖見(jiàn)圖2,干姬松茸的組分鑒別分析見(jiàn)表2。
圖2 干姬松茸揮發(fā)性成分總離子流圖Fig. 2 Total ion chromatograms of volatile components in dried A. blazei
表2 干姬松茸揮發(fā)性組分氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析結(jié)果Table 2 GC-MS MS analytical results of volatile components from dried A. blazei
續(xù)表2
1#、2#和3#干姬松茸樣品分別產(chǎn)自我國(guó)松茸主產(chǎn)區(qū)吉林省、云南省和四川省,由于地理及氣候生境差異,不同產(chǎn)區(qū)干姬松茸樣品發(fā)性組分呈現(xiàn)一定程度地域性差異。3 種不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中總計(jì)檢出69 種特征揮發(fā)性組分,其中28 種特征揮發(fā)性組分在3 種不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中同時(shí)檢出,有9 種特征揮發(fā)性組分在2 種不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中同時(shí)檢出,其余32 種特征揮發(fā)性組分僅在1 種干姬松茸樣品中檢出。僅在1 種松茸樣品中檢出32 種特征揮發(fā)性組分,按照化合物類(lèi)別劃分,酯類(lèi)化合物7 種,醛類(lèi)化合物2 種,醇類(lèi)化合物6 種,酚類(lèi)化合物2 種,烯烴類(lèi)化合物4 種,酮類(lèi)化合物4 種,酸類(lèi)化合物6 種,含氮化合物1 種,32 種特征揮發(fā)性組分相對(duì)含量均小于3%,其中己內(nèi)酯、椰子醛等部分揮發(fā)性組分可作為溯源干姬松茸樣品產(chǎn)地的重要參數(shù)[23]。
3 個(gè)不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中28 種共有的特征揮發(fā)性組分相對(duì)含量也存在較大差異,其中干姬松茸特有的香氣成分苯甲醛,在1#干姬松茸樣品的相對(duì)含量為56.38%,在2#干姬松茸樣品的相對(duì)含量為12.34%,在3#干姬松茸樣品的相對(duì)含量為48.37%,產(chǎn)自云南省的2#干姬松茸樣品與其余2 種干姬松茸樣品差異明顯。
4 個(gè)不同產(chǎn)地干松茸樣品共有的25 種特征揮發(fā)性組分與3 個(gè)不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中共有的28 種特征揮發(fā)性組分進(jìn)行比較分析,見(jiàn)表3和圖3。
表3 干松茸和干姬松茸中揮發(fā)性組分比較Table 3 Comparison of volatile components from dried T. matsutake and dried A. blazei
圖3 干松茸和干姬松茸中差異性揮發(fā)性組分比較Fig. 3 Differential volatile components from dried T. matsutake and dried A. blazei
干松茸樣品中共有的25 種特征揮發(fā)性組分與干姬松茸樣品中共有的28 種特征揮發(fā)性組分分析顯示,兩者差異性揮發(fā)組分中酯類(lèi)揮發(fā)性組分總計(jì)9 種,占差異性揮發(fā)組分的40.91%,其中干松茸樣品中共有的酯類(lèi)揮發(fā)性組分乙酸甲酯在3 個(gè)不同產(chǎn)地的干姬松茸樣品中均未檢出,干姬松茸樣品中共有的酯類(lèi)揮發(fā)性組分苯甲酸甲酯在4 個(gè)不同產(chǎn)地的干姬松茸樣品中均未檢出。同時(shí)干松茸樣品與干姬松茸樣品共有組分中肉桂酸甲酯相對(duì)含量差異較大,干松茸樣品中肉桂酸甲酯平均相對(duì)含量(37.49%)顯著高于干姬松茸樣品中肉桂酸甲酯平均相對(duì)含量(0.40%)。肉桂酸甲酯為干松茸樣品特征性揮發(fā)組分,又稱(chēng)β-苯基丙烯酸甲酯,廣泛存在于松茸樣品中,具有保護(hù)松茸樣品抵御彈尾目食菌類(lèi)昆蟲(chóng)的能力,其具有可可香味,是常用的定香劑或食用香精,常用于調(diào)配康乃馨、櫻桃、草莓和葡萄等東方型花香香精,用于肥皂、洗滌劑、風(fēng)味劑和糕點(diǎn)等。肉桂酸甲酯有較高的藥用價(jià)值,對(duì)抑制白癜風(fēng)有積極作用。肉桂酸甲酯也具有較好的美白和防曬的作用。
醇類(lèi)物質(zhì)通常具有植物香的氣味,干松茸中共有的醇類(lèi)揮發(fā)性組分1-辛烯-3-醇、芳樟醇和2-甲基丁醇在3 個(gè)不同產(chǎn)地的干姬松茸樣品中均未檢出。其中1-辛烯-3-醇是松茸特有的揮發(fā)性成分,為脂肪族不飽和醇,屬天然等同香料,可作為調(diào)制香料和制藥的重要原料。由圖3可知,干松茸樣品與干姬松茸樣品中檢出醇類(lèi)揮發(fā)性組分的顯著差異是造成兩者口感風(fēng)味差異的重要原因。
干松茸樣品與干姬松茸樣品中醛類(lèi)揮發(fā)性組分也有很大不同,2 種樣品共有的醛類(lèi)揮發(fā)性組分有4 種(異戊醛、2-甲基丁醛、正己醛、苯甲醛),其中干姬松茸樣品中苯甲醛平均相對(duì)含量(39.03%)遠(yuǎn)高于干松茸樣品(1.12%),苯甲醛是干姬松茸重要的特征性揮發(fā)性組分[29-31],其主要是亞油酸氧化作用的結(jié)果,具有櫻桃與苦杏仁的氣味,賦予干姬松茸樣品特殊的杏仁香味。干姬松茸特有的醛類(lèi)揮發(fā)性組分還有可可醛,干松茸樣品特有的醛類(lèi)揮發(fā)性組分還有戊醛和癸醛,這些醛類(lèi)物質(zhì)具有強(qiáng)烈的刺激性氣味,會(huì)對(duì)干松茸樣品與干姬松茸樣品的風(fēng)味產(chǎn)生較大影響。
干松茸樣品含有特有的酮類(lèi)物質(zhì)1-辛烯-3-酮在3 個(gè)不同產(chǎn)地的干姬松茸樣品中均未檢出。1-辛烯-3-酮具有特殊的果香和花香,是野松茸獨(dú)特芳香氣味重要來(lái)源。1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、肉桂酸甲酯和芳樟醇等揮發(fā)性成分組成干松茸樣品特有的風(fēng)味特征和特有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是評(píng)定松茸質(zhì)的主要指標(biāo)。
采用頂空固相微萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)4 種不同產(chǎn)地的干松茸樣品與3 種不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中揮發(fā)性風(fēng)味組分進(jìn)行分析,并對(duì)4 種不同產(chǎn)地干松茸樣品中共有的25 種特征揮發(fā)性組分與3 種不同產(chǎn)地干姬松茸樣品中共有的28 種特征揮發(fā)性組分進(jìn)行比較分析。研究結(jié)果顯示,干松茸樣品與干姬松茸樣品中特征揮發(fā)性組分存在較大差異。干松茸獨(dú)特的揮發(fā)性風(fēng)味組分肉桂酸甲酯、1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、戊醛、癸醛和干姬松茸獨(dú)特的揮發(fā)性風(fēng)味組分,苯甲醛、可可醛是甄別二者的主要鑒定指標(biāo)。