馬慶華,邊祿森,王興紅,封煥英,范宇光,余海,劉學(xué),張永安,*
(1.中國林業(yè)科學(xué)研究院華北林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心,北京102300;2.長(zhǎng)白山科學(xué)研究院,長(zhǎng)白山生物群落與生物多樣性吉林省聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林安圖133613)
猴頭菌屬(Hericium Schrank)隸屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota)、傘菌綱(Agaricomycetes)、紅菇目(Russulales),猴頭菌科(Hericiaceae)[1-3],是一種重要的藥食兩用菌[4-5]。本屬菌類不僅營養(yǎng)豐富,味道鮮美,而且含有豐富的多糖、萜類、蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、礦質(zhì)元素等物質(zhì),具有增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降血糖、保肝護(hù)胃、抗腫瘤、抗?jié)?、抗炎癥、抗氧化等功效[6-9],市場(chǎng)前景十分廣闊。
猴頭菇作為傳統(tǒng)的林副產(chǎn)品,采用林下仿野生栽培方式較其他人工栽培方式可節(jié)約農(nóng)業(yè)用地,提高品質(zhì),使產(chǎn)品更安全、有機(jī)、綠色。自2016 年開始,筆者所在課題組針對(duì)北京山區(qū)生態(tài)特點(diǎn)開展了猴頭菌林下栽培研究,猴頭菌長(zhǎng)勢(shì)良好,產(chǎn)量高,栽培管理相對(duì)簡(jiǎn)單,且在生產(chǎn)過程中利用大量的林木枯枝,采收后的基質(zhì)可用于還林養(yǎng)林,使林木與食用菌形成生物間的互利關(guān)系,實(shí)現(xiàn)“以林養(yǎng)菌、以菌促林”的良性循環(huán)。
本研究采用課題組林下培育的兩種猴頭菌[猴頭菌 Hericium erinaceus(Bull.)Pers.和珊瑚狀猴頭菌 H.coralloides(Scop.)Pers.]子實(shí)體為材料,測(cè)定其子實(shí)體多糖、三萜、礦質(zhì)元素及18 種氨基酸含量等,并對(duì)其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析,以期為猴頭菌的推廣和應(yīng)用提供理論依據(jù)。
猴頭菌(Hericium.erinaceus)菌種 HE5:中國林科院中國林業(yè)微生物保藏管理中心提供;珊瑚狀猴頭菌(H.coralloides)菌種SH2:長(zhǎng)白山科學(xué)研究院提供,由采自長(zhǎng)白山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的野生珊瑚狀子實(shí)體分離并馴化。栽培地點(diǎn):北京門頭溝九龍山自然保護(hù)區(qū)針闊混交林。
Foss 2000 全自動(dòng)凱氏測(cè)氮儀:福斯分析儀器公司;L-8900 全自動(dòng)氨基酸分析儀:日立高新技術(shù)公司;Mars6 微波消解儀:美國 CEM Corporation;MM400冷凍混合研磨儀:德國萊馳Retsch GmbH;UV1901 紫外可見分光光度計(jì):上海奧析科學(xué)儀器有限公司;LGJ-10 冷凍干燥機(jī):北京松源華興科技發(fā)展有限公司;PE AA800 原子吸收分光光度計(jì):島津上海實(shí)驗(yàn)器材有限公司;18 種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品:Sigma-Aldrich 公司:各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液1 000 μg/mL:國家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心;香草醛、齊墩果酸、鉬酸銨、釩酸銨、硝酸、H2O2:北京國藥集團(tuán);其它試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.3.1 猴頭菌中營養(yǎng)成份的測(cè)定
蛋白質(zhì)含量測(cè)定參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》,蛋白質(zhì)系數(shù)為4.38;粗多糖含量參照NY/T1676-2008《食用菌中粗多糖含量的測(cè)定》;水分含量參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》;磷含量參照GB 5009.87-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中磷的測(cè)定》;硒含量參照GB 5009.93-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定》;鈣、銅、鐵、鉀、錳、鋅含量參照GB 5009.268-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測(cè)定》;氨基酸組成分析參照GB/T 5009.124-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》;色氨酸含量通過加入15 g/L 的氫氧化鋰溶液進(jìn)行堿水解,采用高效液相色譜法測(cè)定;三萜類物質(zhì)含量測(cè)定參照《中華人民共和國藥典》2015 版(一部)(簡(jiǎn)稱《中國藥典》)靈芝三萜及甾醇的測(cè)定方法。
1.3.2 營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)方法
氨基酸評(píng)分(amino acid score,AAS)、化學(xué)評(píng)分(chemical score,CS)、必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index,EAAI)、生物價(jià)(biological value,BV)、營養(yǎng)指數(shù)(nutrient index,NI)的評(píng)價(jià)方法參考 Bano 等[10]和聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United nations,F(xiàn)AO)的方法[11]。
1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
除水分含量外,所有數(shù)據(jù)均是基于干品通過3 次重復(fù)試驗(yàn)所得。由SAS 8.2 軟件通過一般線性模型(general linear model,GLM)進(jìn)行顯著性分析,分析方法為Duncan's 多重范圍檢驗(yàn),顯著性水平為α=0.05。
本研究中兩種猴頭菌多糖和三萜類物質(zhì)含量存在顯著差異,具體結(jié)果見圖1。
圖1 兩種猴頭菌子實(shí)體多糖和三萜類物質(zhì)含量Fig.1 Contents of polysaccharide yield and triterpenoids in fruiting bodies of two Hericium species
珊瑚狀猴頭菌SH2 子實(shí)體多糖和三萜含量均顯著高于猴頭菌HE5。其中,珊瑚狀猴頭菌SH2 子實(shí)體多糖含量為7.04%,三萜含量為2.61%;猴頭菌HE5子實(shí)體多糖含量為6.29%,三萜含量為1.84%。珊瑚狀猴頭菌SH2 與猴頭菌HE5 相比多糖和三萜含量分別增加了11.86%和41.82%。
兩種猴頭菌子實(shí)體礦質(zhì)元素含量豐富,具體結(jié)果見表1。
相比較來說,兩種猴頭菌子實(shí)體鈣、鉀和鋅含量沒有差異,磷、銅、鐵、錳和硒含量存在顯著差異。猴頭菌HE5 與珊瑚狀猴頭菌SH2 相比,磷、銅、鐵、錳和硒含量分別增加了39.54%、134.09%、196.77%、93.68%和29.84%。
兩種猴頭菌的氨基酸組成比較結(jié)果見表2。
猴頭菌HE5 和珊瑚猴頭菌SH2 子實(shí)體氨基酸種類齊全,總氨基酸含量分別為18.60%和16.30%,必需氨基酸含量分別為7.69%和5.26%。猴頭菌HE5 總必需氨基酸含量和E/T 均顯著高于珊瑚狀猴頭菌SH2,并且猴頭菌HE5 子實(shí)體中天門冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、胱氨酸均高于珊瑚狀猴頭菌SH2,分別增加28.26%、36.0%、55.10%、92.5%、115.38%、175.0%,尤其是猴頭菌HE5 蛋氨酸含量極顯著高于珊瑚狀猴頭菌SH2(分別為0.51%和0.003%)。
表1 兩種猴頭菌子實(shí)體礦質(zhì)元素含量Table 1 Mineral elements content in fruiting bodies of two Hericium species
表2 兩種猴頭菌子實(shí)體氨基酸組成Table 2 Amino acid composition in fruiting bodies of two Hericium species
兩種猴頭菌子實(shí)體蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)分結(jié)果見表3。
表3 兩種猴頭菌子實(shí)體蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)分Table 3 The nutritional value of protein in fruiting bodies of two Hericium species
采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)猴頭菌蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià),由于半胱氨酸與酪氨酸可分別由蛋氨酸與苯丙氨酸轉(zhuǎn)變而成,所以將半胱氨酸和蛋氨酸,酪氨酸和苯丙氨酸分別合并計(jì)算。猴頭菌HE5 子實(shí)體中蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸、賴氨酸的AAS 評(píng)分均超過90,異亮氨酸和亮氨酸的AAS將近 90,色氨酸 AAS 最低(66.84),故猴頭菌 HE5 第一限制氨基酸為色氨酸。相比較來說,珊瑚狀猴頭菌SH2 子實(shí)體中蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸+酪氨酸的AAS 均超過90,其余4 種氨基酸均低于90,第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸(AAS 為22.59)。
猴頭菌HE5 子實(shí)體中18 種氨基酸CS 評(píng)分均低于80,第一限制氨基酸為色氨酸(CS 為41.78)。珊瑚狀猴頭菌SH2 中除蘇氨酸和亮氨酸的CS 接近100外,其余均低于80,第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸(CS 為14.37)。兩種猴頭菌的必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)與營養(yǎng)指數(shù)結(jié)果見表4。
表4 兩種猴頭菌的必需氨基酸指數(shù)、生物價(jià)與營養(yǎng)指數(shù)Table 4 The indexes of EAAI,BV and NI of two Hericium species
EAAI 用以評(píng)價(jià)食物蛋白質(zhì)的質(zhì)量,根據(jù)相關(guān)EAAI 實(shí)用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):EAAI>95 為優(yōu)質(zhì)蛋白源,86<EAAI<95 為良好蛋白源,75<EAAI<86 為可用蛋白源,EAAI<75 為不適用蛋白源[7-8]。依據(jù) EAAI,猴頭菌 HE5為良好蛋白源,珊瑚狀猴頭菌SH2 為可用蛋白源。BV值越高,表明該種蛋白質(zhì)吸收消化后的利用程度就越高,與珊瑚狀猴頭菌SH2 相比,猴頭菌HE5 中蛋白質(zhì)更容易被機(jī)體吸收利用。NI 是由EAAI 及蛋白質(zhì)含量計(jì)算而得到,兩種食用菌的NI 均超過10,且HE5 的NI 高達(dá) 20.49。
依據(jù)FAO/WHO 提出的理想蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):組成蛋白質(zhì)的必需氨基酸總量/總氨基酸的值應(yīng)達(dá)總量的40 %左右,必需氨基酸/非必需氨基酸的值應(yīng)在60%以上。猴頭菌HE5 達(dá)到理想蛋白源的標(biāo)準(zhǔn),這與李巧珍等[12]的報(bào)道相一致,尤其是猴頭菌HE5 子實(shí)體Met+Cys 的AAS 評(píng)分為均超過100,表明猴頭菌HE5 蛋白質(zhì)中含有豐富的Met+Cys。相比較來說,一些食用菌中Met+Cys 的AAS 評(píng)分常常低于100,為第一限制氨基酸,如秀珍菇、金福菇、香菇、杏鮑菇分別為51、27、71和29[13]。
本研究引進(jìn)的猴頭菌HE5 和珊瑚狀猴頭菌SH2均含有豐富的礦質(zhì)元素,與張楠等報(bào)道的結(jié)果類似[14]。并且,本研究中兩種猴頭菌Ca 含量(247.35 mg/kg~324.17 mg/kg)高于何晉浙等報(bào)道的猴頭菌中Ca 含量 (110.14 mg/kg~172.47 mg/kg)[15];其中 Zn 含量(80.63 mg/kg~83.74 mg/kg)高于香菇、野生牛肝菌和乳菇 Zn 含量(9.8 mg/kg~21.6 mg/kg)[16];其中鋅、鐵、鈣含量顯著高于香菇、平菇、金針菇、杏鮑菇、黑牛肝菌中相應(yīng)元素含量[17]。
本研究引進(jìn)的猴頭菌HE5 和珊瑚狀猴頭菌SH2子實(shí)體多糖含量分別為6.29%和7.04%。相比較來說,段丹等對(duì)比了33 株不同來源猴頭菌菌株的多糖含量,其中6 個(gè)菌株多糖含量介于5.0%~6.2%,其它27個(gè)菌株多糖含量均低于5.0%[18]。周春暉等研究表明,猴頭菇子實(shí)體多糖含量為0.66%[19]。李巧珍等研究表明,猴頭菌成熟期多糖含量為2.4%[20]。何晉浙測(cè)定5 種不同地區(qū)采集的猴頭菌子實(shí)體多糖,其平均含量為2.15%[15]。張楠等研究表明,猴頭菇中多糖含量為3.06%~3.39%[14]。本研究采用香草醛-高氯酸比色法測(cè)定食用菌子實(shí)體三萜類物質(zhì)含量,猴頭菌HE5 和珊瑚狀猴頭菌SH2 萜類物質(zhì)含量分別是1.84%和2.61%,兩者均高于閆梅霞等報(bào)道的松杉靈芝萜類物質(zhì)含量(0.57%~1.26%)[21],高于何晉浙等報(bào)道猴頭菌絲體萜類物質(zhì)含量(1.79%)[22]。并且,已有研究表明,猴頭菌提取物對(duì)于降低血脂和血糖[6,23]、增強(qiáng)機(jī)體免疫力[8]、提高抗氧化活性[24-25]、抑制腫瘤細(xì)胞增殖等[26]也表現(xiàn)出明顯的作用。
綜上所述,猴頭菌HE5 為優(yōu)質(zhì)蛋白源,具有更高的營養(yǎng)價(jià)值;珊瑚狀猴頭菌SH2 含有較高的多糖和萜類物質(zhì),表現(xiàn)出潛在的藥用價(jià)值,這兩種猴頭菌均含有豐富的礦物質(zhì)元素,關(guān)于這兩種猴頭菌化學(xué)成分和藥理特性有待于深入研究。