于士軍，徐馨怡，曾婷婷,2，李向東，柴新義

（1.滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239000；2.合肥工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，安徽 合肥 230009）

食藥用菌是可供人食用或藥用的大型高等真菌，多屬子囊菌亞門和擔(dān)子菌亞門[1]。目前我國已知的食用菌有1000 多種[2]，其中可人工栽培的食藥用菌有100 多種，常見的售賣栽培類食藥用菌有20 多種[3,4]。我國食藥用菌占全球食藥用菌工廠化總產(chǎn)量的43%，栽培最多的是金針菇，依次為杏鮑菇、雙孢菇、真姬菇、香菇、蟹味菇等，且種類不斷豐富[5]。

食藥用菌一般低脂低熱量，富含蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、維生素、麥角固醇、礦物質(zhì)等營養(yǎng)素[6,7]，具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值，深受消費(fèi)者喜愛。氨基酸含量和組成是評(píng)價(jià)食藥用菌營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)[8]。新鮮食藥用菌蛋白質(zhì)含量一般為3%左右，烘干后為40%以上[9]。食用菌的蛋白質(zhì)不僅可以提供能量，還可提供多種人體必需氨基酸，是重要的氨基酸天然寶庫[10]。有些食用菌含有豐富的精氨酸、賴氨酸，對小孩智力發(fā)育能提供一定幫助[11]。同時(shí)，氨基酸也是食用菌重要的呈味物質(zhì)[8]。許多食用菌富含游離氨基酸、有機(jī)酸、呈味核苷酸等鮮味物質(zhì)被開發(fā)成調(diào)味品[12-14]。食用菌不僅具有營養(yǎng)功能和呈味作用，而且具有抗炎、抗氧化、抗癌、免疫調(diào)節(jié)和改善糖尿病等生理功能[15-17]，而具有重要的藥用價(jià)值[18]。食藥用菌是公認(rèn)的健康食品，將成為人類主要的蛋白質(zhì)食品之一[19]。

在以往的研究中，多偏重對單個(gè)或少數(shù)食用菌品種的營養(yǎng)分析，對不同菌類之間的營養(yǎng)成分缺乏系統(tǒng)比較[19]。為系統(tǒng)比較多種食藥用菌的營養(yǎng)價(jià)值，本研究對33種不同食藥用菌的蛋白質(zhì)和氨基酸組成進(jìn)行測定，并運(yùn)用主成分分析法和聚類分析法對蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，為食藥用真菌資源特別是珍惜食藥用真菌的開發(fā)應(yīng)用以及消費(fèi)者對食藥用菌的綜合了解提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

平菇、草菇、杏鮑菇、茶樹菇、真姬菇、鮑魚菇、鳳尾菇、竹蓀、青頭菌、猴頭菇、口蘑、紅菇、雞樅菌、姬菇、秀珍菇、蟬花、蛹蟲草、灰樹菇、元蘑、黃牛肝菌、美味牛肝菌、金錢菇、金針菇、姬松茸、雙孢菇、榛蘑、香菇、滑子菇、雞腿菇、羊肚菌、黑虎掌菌、黃金耳、紅牛肝菌，市售。

茚三酮（分析純，北京科學(xué)儀器有限公司）；乙酸、乙酸鉀、氫氧化鋰、三水乙酸鈉（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；鹽酸（分析純，上海振企化學(xué)試劑有限公司）；甲醇、異丙醇（色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動(dòng)氨基酸分析儀（S-433D），德國賽卡姆；杜馬斯定氮儀（rapid N exceed），艾力蒙塔貿(mào)易上海有限公司；真空泵（DP-01），天津市東康科技有限公司；冰箱（BCD-216L3CK），合肥美菱有限公司；電子分析天平（FA2204B），上海越平科學(xué)儀器有限公司；小型高速粉碎機(jī)（JP-400B），浙江永康市久品工貿(mào)有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9070B）：上海中賢恒溫設(shè)備廠。

1.3 方法

將各種食藥用菌置于70℃烘箱中烘干，粉碎，過100目篩，保存于4℃冰箱，備用。

參照GB5009.124-2016測定不同食藥用菌中氨基酸含量和組成[20]。

蛋白質(zhì)按照參考文獻(xiàn)[21]中杜馬斯燃燒法測定33種食藥用菌中蛋白質(zhì)的含量。

氨基酸評(píng)分（AAS）、化學(xué)評(píng)分（CS）、必需氨基酸指數(shù)（EAAI）采用參考文獻(xiàn)[22]的方法計(jì)算，生物價(jià)（BV）和營養(yǎng)指數(shù)（NI）采用參考文獻(xiàn)[23]的方法計(jì)算，氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）采用參考文獻(xiàn)[24]的方法計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SIMCA 13.0 對各食藥用菌的氨基酸數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，用NCSS 2007軟件對各種食藥用菌的氨基酸數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食藥用菌氨基酸和蛋白質(zhì)含量測定

根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的33 種食藥用菌樣品的氨基酸和蛋白質(zhì)含量見表1 所示，結(jié)合陳巧玲等人的方法分別計(jì)算出不同食藥用菌的總必需氨基酸（TEAA）、化學(xué)評(píng)分（CS）、氨基酸評(píng)分（AAS）、必需氨基酸指數(shù)（EAAI）、生物價(jià)（BV）、營養(yǎng)指數(shù)（NI）和氨基酸比值系數(shù)分（SRCAA）等蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)指標(biāo)，如表2所示。

表1 不同食藥用菌氨基酸和蛋白質(zhì)含量（%）

續(xù)表

2.2 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)分析

評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)優(yōu)劣的方式中較常用的方式是計(jì)算氨基酸比例。1973 年世界衛(wèi)生組織（WHO）和聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）提出的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值必需氨基酸模式進(jìn)行比較，或者同營養(yǎng)價(jià)值與人體需要最為接近的雞蛋評(píng)分模式對比[25]。由表2 可知：鮑魚菇、羊肚菌的TEAA、CS、AAS、EAAI、BV、NI 均較高，黃金耳TEAA、CS、AAS、EAAI、BV 較高，紅菇、竹蓀、元蘑和紅牛肝菌的TEAA、EAAI、BV較高。

表2 不同食藥用菌蛋白質(zhì)的TEAA、CS、AAS、EAAI、BV、NI、SRCAA

氨基酸評(píng)分（AAS）是目前廣為應(yīng)用的一種食物蛋白質(zhì)價(jià)值評(píng)價(jià)方法[26]，AAS 為實(shí)驗(yàn)蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸占WHO/FAO評(píng)分模式中相應(yīng)氨基酸含量的百分比[27]。氨基酸評(píng)分越高，表示該蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值就越高。在WHO/FAO 評(píng)分模式中，黃金耳和元蘑的氨基酸評(píng)分值較高，分別為74.63 和68.23。蟬花和真姬菇的氨基酸評(píng)分較低，分別為35.78和35.25。

化學(xué)評(píng)分[27]（CS）是測定評(píng)價(jià)待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的相對含量與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中相應(yīng)必需氨基酸相對含量的接近程度。CS 值越接近100，與評(píng)分模式氨基酸組成越接近，蛋白質(zhì)價(jià)值就越高[28]。雙孢菇、姬菇、口蘑和金針菇的化學(xué)評(píng)分較高，均接近90.00，與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白的必需氨基酸的相對含量接近。蛹蟲草和蟬花的化學(xué)評(píng)分較低，分別為62.39和63.00。

必需氨基酸指數(shù)（EAAI）是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)質(zhì)量的參數(shù)，EAAI 值越接近100，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)值越高[29]，由表2 可以看出，黃金耳的EAAI 最高，為67.52，其營養(yǎng)價(jià)值相對較高，其次是紅菇，為66.65，青頭菌和真姬菇較低，分別為37.58和36.73。

蛋白質(zhì)的生物價(jià)（BV）是一種評(píng)估蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的生物方法，指每100g食物來源蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成人體蛋白質(zhì)的質(zhì)量，由必需氨基酸的絕對質(zhì)量、所占比重、必需氨基酸與非必需氨基酸的比例、蛋白質(zhì)的消化率共同決定。BV 值越高，該種蛋白質(zhì)消化吸收后的利用程度越高，由表2可以看出，黃金耳的生物價(jià)最高，為61.90，表明其吸收利用程度最高，其次是紅菇，為60.95，真姬菇的生物價(jià)最低，僅為28.33。

營養(yǎng)指數(shù)[30]（NI）綜合考慮了食物中蛋白質(zhì)的含量和必需氨基酸的組成兩個(gè)因素，NI 越高，營養(yǎng)價(jià)值就越高。由表2 可以看出，秀珍菇的NI 最高，為20.22，紅菇其次，為20.11，猴頭菇和黃金耳的NI 最低，分別為7.82和7.63。

SRCAA 用各種必需氨基酸偏離氨基酸模式的離散程度來評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)質(zhì)量，氨基酸的比值系數(shù)分越接近100，其蛋白質(zhì)氨基酸組成與FAO/WHO 模式氨基酸組成越一致[31]。雙孢菇的SRCAA 最高，為91.62，氨基酸組成均衡性最高，其次是口蘑，為88.70，黑虎掌菌、鮑魚菇、鳳尾菇、平菇、灰樹花、青頭菌、金錢菇、姬松茸和羊肚菌等SRCAA 較高，均在85.00 以上，說明這些食藥用菌的氨基酸組成均衡性較高，而蛹蟲草、竹蓀、蟬花和紅牛肝菌的SRCAA 較低，均在70.00 以下，其中蛹蟲草最低，為62.65。

2.3 主成分分析

利用SIMCA 13.0 對33 種食藥用菌樣品中的7個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，得到相關(guān)矩陣的特征值和方差貢獻(xiàn)率。提取得到3 個(gè)主成分，其特征值分別為3.96、1.72 和0.98，方差貢獻(xiàn)率分別為56.61%、24.52%和14.01%，累積方差貢獻(xiàn)率為95.14%，大于85%。涵蓋了絕大部分信息，可以較好地反映食藥用菌中的營養(yǎng)價(jià)值信息。分別以第1、2主成分和第1、3 主成分為變量作圖得到主成分分析的2 維載荷圖，如圖1 所示。通過各變量的載荷圖可以直觀看出各變量之間的關(guān)系。在第一主成分正方向，EAAI、BV、TEAA 均距離原點(diǎn)較遠(yuǎn)，他們與第一主成分有較高的正相關(guān)性。在第二主成分的正方向，CS、SRCAA 距離原點(diǎn)較遠(yuǎn)，他們與第二主成分有較高的正相關(guān)性。在第三主成分的正方向，NI距離原點(diǎn)較遠(yuǎn)，表明它與第三主成分有較高的正相關(guān)性。根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)率，說明對食藥用菌蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值影響較大的指標(biāo)是EAAI、BV和SRCAA。

圖1 主成分分析載荷圖

2.4 聚類分析

將33 種食藥用菌蛋白質(zhì)的TEAA、CS、AAS、EAAI、BV、NI和SRCAA 營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后采用Ward 連接法和歐氏距離進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖2 所示。從組內(nèi)連接值6.25 處進(jìn)行劃分，將33 種食藥用菌分為5 組，第1 組包括黃金耳、元蘑、紅菇、鳳尾菇、草菇、灰樹花、黃牛肝菌、鮑魚菇、茶樹菇、羊肚菌和金錢菇11 種，該類組的食藥用菌蛋白質(zhì)的總必需氨基酸、必需氨基酸指數(shù)、生物效價(jià)和氨基酸評(píng)分等均較高，是蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值最好的一組。第2 組包括竹蓀、紅牛肝菌和蛹蟲草3 種，該類組的食藥用菌蛋白質(zhì)的總必需氨基酸、必需氨基酸指數(shù)、生物效價(jià)和營養(yǎng)指數(shù)均較高，為蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值較高的組。第3組包括猴頭菇、金針菇、雞腿菇、雞樅菌、榛蘑、黑虎掌菌、滑子菇、平菇、香菇和杏鮑菇10種，該組食藥用菌蛋白質(zhì)的各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)處于中等水平，為蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值中等組。第4 組包括姬松茸、美味牛肝菌、秀珍菇、口蘑、姬菇和雙孢菇6種，該組樣品化學(xué)評(píng)分和營養(yǎng)指數(shù)相對較高。第5組包括青頭菌、真姬菇和蟬花3 種，總必需氨基酸、必需氨基酸指數(shù)、生物效價(jià)和氨基酸評(píng)分等均較低。

圖2 聚類分析圖

3 討論與結(jié)論

食藥用菌由于其營養(yǎng)價(jià)值及美味的口感已成為餐桌上不可缺少的食材。本研究對市場上常見的33 種食藥用菌的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果顯示秀珍菇的總氨基酸含量最高達(dá)25.07%，其必需氨基酸含量最高達(dá)8.04%。其次是紅菇和口蘑，分別達(dá)到8.03%和7.36%；紅牛肝菌、茶樹菇、紅菇、竹蓀、黑虎掌菌和青頭菌的必需氨基酸含量占總氨基酸含量的比例均在38%以上。紅牛肝菌蛋白質(zhì)的氨基酸組成符合優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，竹蓀、茶樹菇、紅菇、黑虎掌菌和青頭菌接近優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值分析表明黃金耳EAAI 值和BV 值最高，秀珍菇和紅菇的NI 值較高，雙孢菇的SCRAA最高為91.62，氨基酸組成均衡性最高；其次是口蘑，為88.70。黑虎掌菌、鮑魚菇、鳳尾菇、平菇、灰樹花、青頭菌、金錢菇、姬松茸和羊肚菌等SRCAA 較高，均在85.00 以上，說明這些食藥用菌的氨基酸組成均衡性較高。不同食藥用菌蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)的主成分分析表明前3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到95.14%，聚類分析將33 種食藥用菌根據(jù)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)分成了5 類，分別包含11種、3種、10種、6種和3種食藥用菌。