陸 歡 王瑞娟 劉建雨 宋春艷 尚曉冬

(1.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所，上海 201403；2.農(nóng)業(yè)部應(yīng)用真菌資源與利用重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，上海 201403；3.國家食用菌工程技術(shù)研究中心，上海 201403；4.上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201403)

金針菇(Flammulinafiliformis)又稱構(gòu)菌、樸菇、毛柄金錢菌，其蓋滑嫩，菌柄脆，形態(tài)美，口味鮮，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的食藥兩用菌[1-2]，是中國最早實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)的食用菌品種，也是歷年來日產(chǎn)和年產(chǎn)數(shù)量最大品種之一，2019年中國金針菇年產(chǎn)量已達(dá)到258.96萬t[3]。中國栽培的金針菇主要有黃色和白色兩個(gè)品種，黃色品種主要是國內(nèi)品種經(jīng)野生馴化而來，白色品種絕大部分引自日本，目前工廠化所用品種基本以白色品種為主。

金針菇富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等各種營養(yǎng)成分[4-6]，還具有抗腫瘤、提高免疫力、降血脂、抗疲勞等多種藥用保健價(jià)值[7-12]。近年來很多學(xué)者逐漸認(rèn)識到食用菌蛋白、氨基酸和肽類物質(zhì)的重要性，并進(jìn)行了一系列的研究和開發(fā)[13-18]。中國黃色金針菇種質(zhì)資源豐富，其所含氨基酸種類齊全，而目前對金針菇的研究主要集中于優(yōu)化工廠化白色主栽品種的栽培模式、提高金針菇產(chǎn)量和改善農(nóng)藝性狀等方面上[19-21]，有關(guān)對黃色品種的營養(yǎng)成分和氨基酸研究，以及不同顏色品種之間的對比研究尚未見報(bào)道。研究擬以7個(gè)黃色和2個(gè)白色金針菇品種為研究對象，對其營養(yǎng)成分進(jìn)行分析評價(jià)，以期為金針菇營養(yǎng)評價(jià)、開發(fā)利用和營養(yǎng)強(qiáng)化型新品種選育提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 供試材料

供試金針菇菌株J6932、J6933、J6934、J6935、J4137、J5128、J6759、J5849和J6284由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所提供。其中，J6932、J6933、J6934、J6935、J4137和J5128為黃色品種，J5849和J6284為白色品種。供試材料均于上海雪榕生物科技股份有限公司的上海工廠進(jìn)行出菇，采收的成熟子實(shí)體鮮品。

1.1.2 試劑與儀器

濃硫酸、濃鹽酸：分析純，茂名市雄大化工有限公司；

茚三酮、檸檬酸鈉、硫酸銅、硼酸、石油醚：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

苯酚：分析純，上海沃凱化學(xué)試劑有限公司；

分析天平：MS-TS型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

高速粉碎機(jī)：QE-50型，浙江屹立工貿(mào)有限公司；

數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱：GZX-9240MBE型，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；

氨基酸自動(dòng)分析儀：L-8900型，日立(中國)有限公司；

全自動(dòng)凱氏定氮儀：Kjeltec8100型，丹麥福斯集團(tuán)公司；

真空冷凍干燥機(jī)：FD5-3T型，美國西盟國際公司。

1.2 方法

1.2.1 營養(yǎng)成分分析

(1)灰分含量測定：按GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》執(zhí)行。

(2)粗纖維含量測定：按GB 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》執(zhí)行。

(3)蛋白質(zhì)含量測定：按GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》執(zhí)行。

(4)脂肪含量測定：按GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》執(zhí)行。

(5)粗多糖含量測定：按NY/T 1676—2008《食用菌中粗多糖含量的測定》執(zhí)行。

(6)還原糖含量測定：按GB/T 5009.8—2008《食品中還原糖含量的測定》執(zhí)行。

(7)礦物質(zhì)含量測定：按GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測定》執(zhí)行。

(8)Ge含量測定：按GB 5009.151—2003《食品中鍺的測定》執(zhí)行。

(9)Pb含量測定：按GB 5009.12—2017《食品中鉛的測定》執(zhí)行。

(10)Hg含量測定：按GB 5009.17—2014《食品中總汞及有機(jī)汞的測定》執(zhí)行。

(11)As含量測定：按GB 5009.11—2014《食品中總砷及無機(jī)砷的測定》執(zhí)行。

(12)氨基酸測定：按GB 5009.124—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定》執(zhí)行。

1.2.2 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)

(1)氨基酸評分：根據(jù)Seligson等[22]的方法，按式(1)計(jì)算氨基酸評分(AAS)。

(1)

式中：

SAA——氨基酸評分(AAS)；

w1——待評價(jià)蛋白中某氨基酸含量，mg/g；

w2——參考蛋白模式中對應(yīng)氨基酸含量，mg/g。

(2)化學(xué)評分：根據(jù)FAO[23]的方法。

(2)

SC——化學(xué)評分(CS)；

w1——待評價(jià)蛋白中某一必需氨基酸含量，mg/g；

w2——待評價(jià)蛋白中必需氨基酸總含量，mg/g；

w3——參考蛋白中相應(yīng)必需氨基酸含量，mg/g；

w4——待評價(jià)蛋白中必需氨基酸總含量，mg/g。

(3)氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分：根據(jù)朱圣陶等[24]的方法計(jì)算。

(3)

式中：

CR——氨基酸的比值系數(shù)(RC)；

w1——必需氨基酸含量的比值；

w2——必需氨基酸含量比值的平均值。

SRCAA=100-ω1×100，

(4)

式中：

SRCAA——氨基酸的比值系數(shù)分(SRCAA)；

w1——氨基酸比值系數(shù)的變異系數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有的測定均進(jìn)行3次平行重復(fù)，取平均值。采用SPSS 23.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 2021軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分分析

2.1.1 灰分和粗纖維含量 由圖1可知，9個(gè)品種中，J6933和J6935與J5849的灰分含量差異顯著，其余品種間無顯著差異。9個(gè)品種中粗纖維含量在6.7～10.6 g/100 g，比草腐型食用菌含量高[25]。其中，J4137和J6759的粗纖維含量顯著高于其他品種。

2.1.2 粗蛋白和粗脂肪含量 由圖2可知，9種金針菇子實(shí)體營養(yǎng)成分豐富，子實(shí)體中所含脂肪含量在1.16～2.31 g/100 g，低于草菇[26]、雙孢蘑菇[25]、姬松茸[26]等草腐型食用菌；粗蛋白含量在15.32～23.81 g/100 g。粗脂肪含量皆偏低，粗蛋白含量較高，屬于低脂高蛋白產(chǎn)品，符合健康飲食需求。其中，J4137、J5128和J6759粗蛋白含量較高；J4137粗脂肪含量較高，J6934中粗脂肪含量較低。

小寫字母不同表示不同金針菇品種間差異顯著(P<0.05)

2.1.3 粗多糖和還原糖含量 由圖3可知，J6933粗多糖含量最高，J5128粗多糖含量最低；J6284中還原糖含量最高，J4137還原糖含量最低。9種金針菇粗多糖含量在1.49～3.77 g/100 g，比草腐型食用菌含量高[26]。

小寫字母不同表示不同金針菇品種間差異顯著(P<0.05)

2.2 礦物質(zhì)和重金屬含量分析

由表1可知，9種金針菇均檢測出P、Ca、Na、K、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn和Se等常量元素及微量元素，其中，K和P含量較其他礦物質(zhì)高，符合現(xiàn)代營養(yǎng)健康飲食的要求。9個(gè)品種中，J6933所含K、Ca和Se顯著高于其他品種(P<0.05)；J6935所含Mg和Zn顯著高于其他品種(P<0.05)；J4137所含Cu和Mn顯著高于其他品種(P<0.05)；J5128所含P顯著高于其他品種(P<0.05)，所含Mg顯著高于除J6935之外的其他品種(P<0.05)；J6759所含Na顯著高于其他品種(P<0.05)；J5849所含F(xiàn)e顯著高于其他品種(P<0.05)。此外，每個(gè)品種均含有Se，而硒能夠促進(jìn)生長、提高抗氧化以及免疫功能，對降低疾病和癌癥的發(fā)病率和死亡率發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而Pb均未檢出，Ge、Hg、As的含量均遠(yuǎn)低于檢測限量指標(biāo)[27]。

表1 9種金針菇子實(shí)體礦物質(zhì)和重金屬含量比較?

2.3 氨基酸營養(yǎng)評價(jià)

2.3.1 不同品種金針菇氨基酸含量比較 由表2可知，9種金針菇所含氨基酸種類齊全，均含有17種氨基酸，氨基酸總量在109.35～192.56 mg/g，是一種重要的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源。其中，J5128的總氨基酸含量最高，J6759的次之，J6932的最低。所測17種氨基酸中，含量從高到底依次為谷氨酸(Glu)、蛋氨酸(Met)、天冬氨酸(Asp)、亮氨酸(Leu)、丙氨酸(Ala)、賴氨酸(Lys)、纈氨酸(Val)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、精氨酸(Arg)、苯丙氨酸(Phe)、異亮氨酸(Ile)、脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、組氨酸(His)、半胱氨酸(Cys)。其中，谷氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量占總氨基酸含量的53.25%。9個(gè)品種中，J5128的必需氨基酸含量最高，J6759的次之，J6932的最低，與總氨基酸含量結(jié)果一致；IAA/TAA值在0.43～0.51，均接近于FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)模式值(0.40)；IAA/NIAA值在0.69～1.05，均比理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(0.60)高，其中J5128和J4137的IAA/NIAA值非常接近于0.6，說明金針菇所含有的蛋白質(zhì)可以作為一種優(yōu)質(zhì)蛋白營養(yǎng)來源。

表2 9種金針菇子實(shí)體氨基酸含量比較?

2.3.2 必需氨基酸組成分析 由表3可知，9種金針菇品種所含的必需氨基酸總含量在50.27～86.43 mg/g，均高于FAO/WHO模式和雞蛋模式，說明此9種金針菇蛋白質(zhì)中的必需氨基酸含量較優(yōu)異蛋白稍有差距，相對而言J6932和J6933的含量與雞蛋模式值最接近。此外，甲硫氨酸+半胱氨酸含量最高，遠(yuǎn)高于FAO/WHO模式和雞蛋模式值；異亮氨酸含量與雞蛋模式值最接近。9種金針菇的賴氨酸含量在6.06～11.34 mg/g，與吳瑩瑩等[28]對市售6種金針菇子實(shí)體的檢測結(jié)果一致。人和動(dòng)物體內(nèi)不能自身合成賴氨酸，必須從食物中獲取，金針菇所含賴氨酸含量較谷物類高，且在加工處理過程中不易被破壞，是人體獲取賴氨酸的良好來源[29-31]。

表3 9種金針菇子實(shí)體必需氨基酸組成分析

2.3.3 必需氨基酸的氨基酸評分 由表4可知，J6932中除甲硫氨酸+半胱氨酸之外，其他氨基酸均與評分模式氨基酸組成接近，其中第一限制氨基酸為亮氨酸。此外，除J6284第一限制氨基酸為纈氨酸，甲硫氨酸+半胱氨酸偏離較大之外，所含必需氨基酸的AAS值均大于100，說明金針菇所含的氨基酸價(jià)值高，有利于消化吸收。

表4 9種金針菇子實(shí)體必需氨基酸AAS

2.3.4 必需氨基酸的化學(xué)評分 由表5可知，除J4137之外的8個(gè)金針菇品種的第一限制氨基酸為異亮氨酸，CS值在78.40～99.86。9個(gè)金針菇品種的CS值之間無顯著差異，除J6935和J5849所含的蘇氨酸CS值低于100，為第二限制氨基酸之外，所有品種所含的甲硫氨酸+半胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸和亮氨酸CS值均遠(yuǎn)高于100。

表5 9種金針菇子實(shí)體必需氨基酸CS

2.3.5 比值系數(shù)法評價(jià)必需氨基酸 由表6可知，9種金針菇除甲硫氨酸+半胱氨酸的RC值，以及J4137的蘇氨酸的RC值大于1(相對過剩)之外，其余皆小于1(相對不足)。J6932、J6933、J6934、J6935、J4137、J5128、J6759和J6284的第一限制氨基酸均為亮氨酸，J5849的第一限制氨基酸為異亮氨酸。SRCAA值越接近100，表示其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值越高。9種金針菇的SRCAA值在58.60～87.83，平均值為71.21，且均超過了50，說明9種金針菇的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值較高。

表6 9種金針菇子實(shí)體必需氨基酸RC和SRCAA

2.4 聚類分析

綜合9種金針菇的AAS、CS、RC和SRCAA值，以氨基酸為變量進(jìn)行樹狀聚類分析，結(jié)果如圖4所示。在歐氏距離為4時(shí)，將9種金針菇分為三大類，其中J6932、J6933、J6934、J6935和J6284可歸為一類，J4137、J5128和J6759可歸為一類，J5849與這兩大類有明顯的分離，單獨(dú)為一類。聚類圖充分反映出不同金針菇之間的差異性，J6932、J6933、J6934和J6935系列聚為一類，J6284親本之一為黃色品種，因此也聚到同一大類中，J5128、J6759和J4137也為黃色品種，但與J6932系列親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，在氨基酸含量上存在較大差異，J5849為白色品種，氨基酸含量與黃色品種也存在差異。

圖4 9個(gè)金針菇品種的系統(tǒng)聚類分析

3 結(jié)論

9種金針菇均屬低脂高蛋白、低鈉高鉀產(chǎn)品，符合現(xiàn)代營養(yǎng)健康飲食的要求；而且所含氨基酸種類齊全，其中谷氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量較高，必需氨基酸均高于FAO/WHO模式和雞蛋模式，且黃色品種與白色品種氨基酸的含量存在明顯差異。金針菇作為具有較高價(jià)值的蛋白質(zhì)，可根據(jù)需要與其他蛋白質(zhì)含量較高的食物互補(bǔ)，提高利用價(jià)值。但如何利用現(xiàn)有金針菇品種的營養(yǎng)特征研究開發(fā)出營養(yǎng)強(qiáng)化型品種，尤其是定向選育高氨酸含量的金針菇新品種需要進(jìn)一步研究和驗(yàn)證。