孫恬，姚松君，劉鳳松，馬真，張楠，敬璞*

（1.天方健（中國）藥業(yè)有限公司，廣東廣州 510623）（2.無限極（中國）有限公司，廣東廣州 510623） （3.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240）

香菇（Lentinula edodes(Berk.)Pegler）又名花菇、香蕈、香菌，屬于真菌門，傘菌目，小皮傘科，作為世界第二大食用菌，香菇在民間素有“山珍”之稱[1]。香菇味甘、性平，營養(yǎng)豐富，味道鮮美，富含維生素B 群、鐵、鉀、多糖、不飽和脂肪酸等，又被稱為“植物皇后”，具有非常高的食用和藥用價(jià)值[2]。香菇多糖可以激活宿主免疫細(xì)胞分化，發(fā)揮抗腫瘤作用[3]。香菇多糖還有抗氧化，增強(qiáng)免疫力等活性[4]。香菇還含有豐富的膳食纖維，有利于改善腸胃功能，促進(jìn)消化。香菇還是一個(gè)維生素的良好來源，特別是麥角甾醇經(jīng)紫外照射后可以形成維生素D2，提高鈣磷的吸收，促進(jìn)骨路的發(fā)育，增強(qiáng)體質(zhì)[5]。香菇中的礦物質(zhì)元素可以參與新陳代謝，促進(jìn)血液循環(huán)和骨骼發(fā)育。香菇嘌呤被證明可以降低血液膽固醇水平[6]。香菇還有抗菌、抗病毒活性，可以調(diào)節(jié)血糖，預(yù)防血栓及心血管疾病，促進(jìn)身體新陳代謝，提高機(jī)體免疫力。

隨著人民生活水平的提高，對營養(yǎng)保健品的需求日益加強(qiáng)，香菇因良好的保健作用已成為醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)制備保健品的重要原料。為了更好的開發(fā)香菇資源，一些學(xué)者已經(jīng)對香菇及其他食用菌的營養(yǎng)組分進(jìn)行了研究[7]。周麗平等[8]對湖南地區(qū)五種常見食用菌的營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析。趙詩雨等[9]對3 個(gè)產(chǎn)地香菇多糖的理化性質(zhì)和生物活性進(jìn)行了研究，李治平等[10]對不同產(chǎn)區(qū)香菇氨基酸組成進(jìn)行了分析，劉曉媛等[11]對不同產(chǎn)區(qū)香菇中微量元素進(jìn)行了分析。香菇在我國分布廣泛，多個(gè)省份均有種植，但不同地區(qū)地理環(huán)境、氣候條件等差異導(dǎo)致適宜生長的香菇品種不同。并且各地香菇菌棒的配方及種植技術(shù)也存在差異。因此對我國主要產(chǎn)區(qū)的香菇的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析比較就顯得尤為重要。湖北十堰、湖北隨州、浙江麗水、河南西峽為四個(gè)香菇的主要產(chǎn)區(qū)，本研究對這四個(gè)產(chǎn)地的香菇的蛋白質(zhì)、多糖、脂肪、礦物質(zhì)、麥角甾醇含量及氨基酸成分和含量進(jìn)行全面分析，比較主要營養(yǎng)成分含量及差異，為四大產(chǎn)地香菇資源的有效開發(fā)和利用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

四大產(chǎn)地香菇（湖北十堰、湖北隨州、浙江麗水、河南西峽），由天方健（中國）有限公司提供，每個(gè)產(chǎn)地香菇樣品均采樣自5 個(gè)不同種植點(diǎn)。香菇采摘后在產(chǎn)地進(jìn)行干燥處理，58～62 ℃熱風(fēng)干燥至含水量低于12%。氫氧化鈉，硼酸，硫酸銨，鹽酸，甲基紅，溴甲酚綠，無水乙醇，甲酸，正己烷，無水碳酸鈉，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；雙蒸水，實(shí)驗(yàn)室自制。

表1 香菇采收信息Table 1 Harvesting information of L.edodes

1.2 儀器與設(shè)備

凱氏定氮儀（KJELTECTM8400），丹麥FOSS 公司；全氨基酸自動分析儀（日立L-8900），日立高新技術(shù)公司；索氏浸提系統(tǒng)（FOSS SCINO ST310），丹麥FOSS 公司；紫外分光光度計(jì)（Biomate3s），美國Thermo 公司；非色散原子熒光光度計(jì)（PF6），北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；石墨消解器（DRB200），哈西公司；高效液相色譜儀（LC-2030C），日本島津公司；冷凍離心機(jī)（L535R），湖南湘儀公司；純水儀（Leader-A1），上海和泰儀器有限公司；高速粉碎機(jī)（JP-500C），永康久品工貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

每個(gè)取樣點(diǎn)香菇樣品中挑選200 g 無霉變、外觀良好的干香菇用粉碎機(jī)粉碎，過100 目篩備用。

1.3.2 四大產(chǎn)地香菇營養(yǎng)成分測定

1.3.2.1 四大產(chǎn)地香菇粗蛋白、粗脂肪、粗多糖、礦物質(zhì)、氨基酸測定

粗蛋白、粗脂肪含量的測定分別按照GB/T 5009.05-2003（凱氏定氮法），GB/T 5009.06-2003（索氏提取法）中方法進(jìn)行測定。粗多糖含量采用高錳酸鉀法測定[12]，礦物質(zhì)含量按照GB/T 5009.14-2003（原子吸收光譜法）進(jìn)行測定、氨基酸含量采用全氨基酸自動分析儀進(jìn)行分析測定。

1.3.2.2 四大產(chǎn)區(qū)香菇中麥角甾醇測定[13]：

（1）1標(biāo)準(zhǔn)液的配制

精確稱取麥角甾醇標(biāo)準(zhǔn)品3 mg，甲醇溶解于10 mL 棕色容量瓶中，定容，得到0.3 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)品溶液；

（2）2樣品前處理

1、皂化：準(zhǔn)確稱取2 g 香菇粉，加入1 mL 100 mg/mL 維生素D3，1.33 mL 抗壞血酸鈉（1.75 g 抗壞血酸溶于10 mL NaOH（1 mol/L）），19 mL 無水乙醇，4 mL 50% KOH 溶液，80 ℃回流皂化60 min，冷水冷卻至室溫。

2、提?。涸砘褐屑尤?5 mL 正己烷，超聲10 min，4000 r/min 離心10 min，重復(fù)三次，收集離心后的液體并移入分液漏斗中，收集上層正己烷相。

3、洗滌：用300 mL 去離子水洗滌正己烷相，重復(fù)3 次，直至正己烷相pH 至中性（pH 試紙檢測），去除下層水相。

4、濃縮：洗滌后的溶液于40 ℃水浴中減壓蒸餾至干，加入1 mL 甲醇，12000 r/min 離心10 min，取上清液。

（3）3色譜條件

色譜柱：Athena C18 WP 色譜柱（4.6×250 mm，5 μm）。流動相：色譜級甲醇:水=95:5，使用前超聲脫氣。二極管陣列檢測器（DAD），掃描范圍190～800 nm，檢測波長282 nm。柱溫箱40 ℃，等度洗脫。流速：1 mL/min，進(jìn)樣量：20 μL。

1.3.3 營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)

1.3.3.1 化學(xué)評分（Chemical score，CS）

根據(jù)FAO（1970）評價(jià)方法，按照公式1 計(jì)算[14]。

式中：

Ax——香菇蛋白質(zhì)某必需氨基酸的含量，mg/g；

Ae——香菇中必需氨基酸的總含量，mg/g；

Ex——標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白中相應(yīng)必需氨基酸的含量，mg/g；

Ee——標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中必需氨基酸總含量，mg/g。

1.3.3.2 氨基酸評分（Amino acid score，AAS）

參照Bano[15]的方法進(jìn)行評價(jià)，按照公式2 計(jì)算。

式中：

Ax——香菇中蛋白質(zhì)某一必需氨基酸含量，mg/g；

As——WFO/FAO 評分模式中氨基酸的含量，mg/g。

1.3.3.3 必需氨基酸指數(shù)（Essential amino acid index，EAAI）

參照Bano[15]的方法，按照公式3 計(jì)算。

式中：

P——香菇中蛋白；

S——標(biāo)準(zhǔn)蛋白（雞蛋）；

n——比較的氨基酸數(shù)。

1.3.3.4 氨基酸比值系數(shù)（Ratio coefficient of amino acid，RCAA）和氨基酸比值系數(shù)分（Score of RCAA，SRCAA）

參考朱圣陶[16]的方法，按照公式4、5、6 計(jì)算。

式中：

Ax——香菇中某種氨基酸的含量，mg/g；

As——WFO/FAO 評分模式中氨基酸的含量，mg/g。

式中：

CV——RCAA 的變異系數(shù)，CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本實(shí)驗(yàn)采用Excel 2018 對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用SAS 統(tǒng)計(jì)軟件對四大品種進(jìn)行差異性分析，標(biāo)記字母法表示差異顯著性，p＜0.05 即為顯著性差異。

2 結(jié)果與討論

2.1 一般營養(yǎng)成分分析

四大產(chǎn)地香菇的一般營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表2。結(jié)果顯示四大產(chǎn)地蛋白含量略有差異，其中河南西峽產(chǎn)地蛋白含量最高為22.1%。香菇多糖作為香菇中主要的活性成分，四大產(chǎn)地香菇中的含量存在一定差異，其中湖北十堰含量最高為6.54%，湖北隨州次之為5.79%，河南西峽含量最低為5.47%（p＜0.05）。趙詩雨等[9]報(bào)道了湖北香菇多糖主要由葡萄糖、半乳糖及甘露糖組成，并且具有抗氧化和抗癌細(xì)胞增殖活性。對于香菇中的粗脂肪含量，四大產(chǎn)地中粗脂肪含量最高的為浙江麗水為0.81%，最低為湖北十堰0.37%。上述結(jié)果表明四大產(chǎn)地香菇中一般營養(yǎng)成分（蛋白質(zhì)，多糖，脂肪）含量有一定的差異，與Manzi 等人[17]的研究中不同品種蘑菇的蛋白質(zhì)，脂肪，多糖含量不同的結(jié)果一致。多糖和蛋白為香菇中主要的生物活性成分，四大產(chǎn)地的香菇中多糖和蛋白的含量較為豐富，可作為后續(xù)香菇相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)的原料選擇提供一定的參考。

表2 四大產(chǎn)地香菇一般營養(yǎng)成分含量Table 2 Contents of general nutritional components of L.edodes from different producing areas

2.2 礦物質(zhì)元素分析

本研究采用原子吸收光譜法對4 個(gè)產(chǎn)地香菇中礦物質(zhì)含量進(jìn)行測定。如表3 所示，香菇中不僅含有常量礦物質(zhì)元素，如鉀、鈉、鈣、鎂等，還含有人體必需的微量元素，如鋅、銅、鐵等。

表3 四大產(chǎn)地香菇礦物質(zhì)元素含量Table 3 Contents of mineral elements of L.edodes from different producing areas

在常量元素中，含量最高的為鉀元素，可達(dá)21773.3 mg/kg，不同產(chǎn)地含量略有差異。鉀元素含量從高到低依次為河南西峽、湖北十堰、浙江麗水和湖北隨州。香菇中鎂元素含量僅次于鉀元素，4 個(gè)產(chǎn)地香菇樣品中湖北十堰的含量最高1179.4 mg/kg，河南西峽含量最低為1047.08 mg/kg。四大產(chǎn)地香菇中鈉元素含量由高到低分別為河南西峽68.0 mg/kg、浙江麗水55.68 mg/kg、湖北十堰42.69 mg/kg、湖北隨州42.59 mg/kg。鉀是人體必需元素之一在細(xì)胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝過程有著重要作用，對維持機(jī)體內(nèi)相關(guān)酶的生物活性，維持機(jī)體細(xì)胞內(nèi)滲透壓及酸堿平衡也有著重要的作用[18]，因此香菇可以作為一種補(bǔ)充鉀的良好食物來源。鎂是人體細(xì)胞內(nèi)第二重要的元素，對運(yùn)動損傷治療、人類心血管疾病的保護(hù)、預(yù)防和降低高血壓、對抗自由基等方面均有積極作用[19]。上述結(jié)果表明，研究所選擇的四大產(chǎn)地的香菇是典型的高鉀低鈉源的食物，對于高血壓和心腦血管等慢性疾病的控制預(yù)防有著積極的作用。

在微量元素中，河南西峽的鋅、鐵和銅含量較豐富，分別為81.52、45.56 和7.60 mg/kg。鋅、鐵在機(jī)體中也參與多種酶的合成代謝，對機(jī)體的生理功能產(chǎn)生直接影響，能促進(jìn)機(jī)體發(fā)育、增強(qiáng)體質(zhì)、提高免疫力[20]。鎂含量最高的是湖北十堰的香菇，達(dá)到1179.4 mg/kg。在4 個(gè)產(chǎn)地香菇樣品中，鈣的含量為55.19～122 mg/kg，并且河南西峽的鈣含量較高，高于湖北隨州，這與劉曉媛等[11]的報(bào)道相似。這些結(jié)果表明，研究所選擇的四大產(chǎn)地的香菇中含有一定量的礦物質(zhì)元素，有利于預(yù)防和治療機(jī)體礦物質(zhì)元素的缺乏。

2.3 麥角甾醇含量分析

麥角甾醇又稱麥角固醇，是維生素D2 的前體物質(zhì)，是一種重要的醫(yī)藥中間體和食品添加劑。當(dāng)麥角甾醇受到陽光或紫外線的照射，可轉(zhuǎn)化為維生素D2[13]，對于維生素D2 的轉(zhuǎn)化合成具有重要作用。分析結(jié)果表明，不同產(chǎn)地香菇中麥角甾醇含量有一定的差異。湖北十堰香菇中麥角甾醇含量最高為5.78 mg/g，其次為浙江麗水5.68 mg/g，含量最少為河南西峽4.15 mg/g（圖1）。麥角甾醇能夠有效的促進(jìn)鈣吸收，并具有抗氧化、降低膽固醇，防治心臟病等功效[21-22]。因此四大產(chǎn)地的香菇可作為提供維生素D 的重要食物來源。

圖1 四大產(chǎn)地香菇的麥角甾醇含量 Fig.1 Contents of ergosterol of L.edodesfrom different producing areas

四大產(chǎn)地香菇中氨基酸組成及含量分析結(jié)果見表4。由表4 可知，四大產(chǎn)地香菇中氨基酸含量較豐富，各產(chǎn)地之間氨基酸含量存在一定差異，總氨基酸含量在22.74～32.98 g/100 g 之間，略高于李治平等報(bào)道的四川、河南和浙江等地的香菇氨基酸總量在14.39～18.71 g/100 g 之間。四個(gè)產(chǎn)地總氨基酸含量由高到低分別為河南西峽，湖北十堰，浙江麗水，湖北隨州，且各產(chǎn)地氨基酸含量差異顯著（p＜0.05）。四個(gè)產(chǎn)地香菇必需氨基酸種類較為齊全，含有人體必需的7 種氨基酸，均占總氨基酸含量的34%以上，與WHO/FAO 推薦的蛋白模式35.58%相當(dāng)，必需氨基酸與非必需氨基酸比值為0.53～0.55，較接近理想蛋白0.60 的要求[23]。

表4 四大產(chǎn)地香菇中氨基酸含量Table 4 Contents of amino acids of L.edodes from different producing areas

在測得的17 種氨基酸中，谷氨酸含量最高，變化范圍5.42～8.09 g/100 g。其次為天冬氨酸，變化范圍為2.31～3.29 g/100 g。這兩種氨基酸均為風(fēng)味氨基酸，呈鮮味，對于香菇鮮美風(fēng)味的形成具有重要作用。此外，作為功能性氨基酸的天冬氨酸和谷氨酸在機(jī)體的腸道健康方面也發(fā)揮著重要作用。四個(gè)產(chǎn)地香菇氨基酸組成中，谷氨酸與天冬氨酸含量均最高為河南西峽，分別為8.09 g/100 g 和3.29 g/100 g。谷氨酸含量最低為浙江麗水5.42 g/100 g，天冬氨酸含量最低為湖北隨州2.31 g/100 g。谷氨酸和天冬氨酸總含量由高到低分別為河南西峽，浙江麗水，湖北十堰，湖北隨州。這些結(jié)果表明四大產(chǎn)地的香菇中氨基酸含量比較豐富，氨基酸構(gòu)成相對合理。

2.4 氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)

香菇的化學(xué)評分（CS）、氨基酸評分（AAS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）結(jié)果見表5。CS 和AAS 評分低的氨基酸是蛋白質(zhì)評價(jià)中的限制性氨基酸。由表5 可知，除浙江麗水香菇第一限制氨基酸為甲硫氨酸和半胱氨酸外，其余三個(gè)產(chǎn)地香菇的第一限制氨基酸均為苯丙氨酸和酪氨酸。四個(gè)產(chǎn)地中河南西峽香菇的必需氨基酸指數(shù)最高，為196.20，其他三個(gè)產(chǎn)地香菇的必需氨基酸指數(shù)由大到小依次為湖北十堰，浙江麗水和湖北隨州，數(shù)值均大于100。EAAI 是用來評價(jià)食物蛋白質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)。EAAI 值越接近1，食物蛋白與標(biāo)準(zhǔn)蛋白的必需氨基酸組成越接近，營養(yǎng)價(jià)值就越高。根據(jù)相關(guān)EAAI 實(shí)用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：EAAI＞0.95 為優(yōu)質(zhì)蛋白源，0.86＜EAAI＜0.95 為良好蛋白源，0.75＜EAAI＜0.86 為可用蛋白源，EAAI＜0.75 為不適用蛋白源[24]。與EAAI 實(shí)用評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對比，四個(gè)產(chǎn)地香菇中EAAI 均大于1，說明這些產(chǎn)地的香菇為優(yōu)質(zhì)蛋白源，營養(yǎng)價(jià)值豐富。

表5 四大產(chǎn)地香菇化學(xué)評分（CS）、氨基酸評分（AAS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）Table 5 Chemical scores,amino acid scores and essential amino acid indexes of L.edodes from different producing areas

2.5 氨基酸比值系數(shù)及氨基酸比值系數(shù)分

氨基酸比值系數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分用于評價(jià)香菇中氨基酸的組成模式。根據(jù)氨基酸比值系數(shù)法計(jì)算出各必需氨基酸RCAA值與1 的大小關(guān)系可得出各產(chǎn)地香菇中蘇氨酸含量最豐富，纈氨酸含量次之。在該評分模式中，RCAA 值最小必需氨基酸為第一限制氨基酸。由表6 可知，除浙江麗水香菇第一限制氨基酸為甲硫氨酸和半胱氨酸外，其余四個(gè)產(chǎn)地香菇的第一限制氨基酸均為苯丙氨酸和酪氨酸，與AAS、CS結(jié)果一致。

氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）是采用各必需氨基酸偏離氨基酸模式的離散度來評價(jià)氨基酸的質(zhì)量，氨基酸比值系數(shù)分越接近100，證明蛋白質(zhì)氨基酸組成與FAO/WHO 氨基酸模式越一致，蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值越高，能提供人體的營養(yǎng)需求。由表6 可知，數(shù)值最接近100 的香菇分別是湖北十堰81.15、河南西峽80.43以及浙江麗水78.24，即這三個(gè)產(chǎn)地香菇在該評分模式下營養(yǎng)價(jià)值較高。這些結(jié)果表明以上四大產(chǎn)地的香菇氨基酸比值系數(shù)分存在一定的差異，為香菇后續(xù)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)。

表6 四大產(chǎn)地香菇的氨基酸比值系數(shù)（RCAA）及氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）Table 6 Score of ratio coefficient of amino acid of L.edodes from different producing areas

3 結(jié)論

本研究對我國四大香菇產(chǎn)區(qū)（湖北十堰、湖北隨州、浙江麗水和河南西峽）的香菇中一般營養(yǎng)成分（多糖、蛋白質(zhì)、脂肪），礦物質(zhì)，麥角甾醇和氨基酸組成及含量進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，四個(gè)產(chǎn)地香菇的鉀、鎂、鋅含量較高，鈉含量較低，是典型的高鉀低鈉食品。四個(gè)產(chǎn)地香菇的氨基酸含量豐富，必需氨基酸種類齊全，接近WHO/FAO 模式蛋白，其中谷氨酸與天冬氨酸含量最高。氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)表明研究所選擇的四大產(chǎn)地的香菇可作為優(yōu)質(zhì)蛋白的食物來源。湖北十堰產(chǎn)地香菇的麥角甾醇含量最高。香菇多糖被認(rèn)為是香菇中一種主要的活性物質(zhì)，如果以香菇多糖為主要評價(jià)指標(biāo)，湖北十堰產(chǎn)地香菇中多糖含量最高。從優(yōu)質(zhì)蛋白和氨基酸組成比例方面比較，在四個(gè)產(chǎn)地中，河南西峽產(chǎn)地香菇總蛋白質(zhì)含量最高，EAAI 最高，SRCAA 較高。通過對四大產(chǎn)地香菇營養(yǎng)成分組成與含量的分析及比較，為后續(xù)選擇適宜品種香菇作為食品或加工原料時(shí)提供一定的理論參考。