顧可飛,周昌艷,*,邵毅,范婷婷,劉智敏,王紅梅
(1.上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所,上海201403;2.農業部農產品質量安全風險評估實驗室(上海),上海201403;3.農業部食用菌監督檢驗測試中心(上海),上海201403)
云南省野生牛肝菌與羊肚菌營養成分分析
顧可飛1,2,3,周昌艷1,2,3,*,邵毅1,2,3,范婷婷1,2,3,劉智敏1,2,3,王紅梅1,2,3
(1.上海市農業科學院農產品質量標準與檢測技術研究所,上海201403;2.農業部農產品質量安全風險評估實驗室(上海),上海201403;3.農業部食用菌監督檢驗測試中心(上海),上海201403)
分析了牛肝菌與羊肚菌的營養元素、多糖、蛋白質及氨基酸組成,采用國際通用營養評價標準評估二者蛋白質及氨基酸營養價值。結果表明:牛肝菌與羊肚菌均富含量磷、鉀、鐵、硒等營養元素,尤其是磷、鉀,含量高達1.7 mg/g~4.8 mg/g、27.8 mg/g~35.4 mg/g。牛肝菌與羊肚菌的富含蛋白質和多糖,多糖與蛋白質含量分別為牛肝菌29.9%、12.35%;羊肚菌31.9%、8.35%。必需氨基酸占比,牛肝菌為49.59%、羊肚菌為49.64%。羊肚菌氨基酸評分、化學評分、必需氨基酸指數、生物價略高于牛肝菌,整體上牛肝菌評分接近聯合國糧農組織(Food and Agriculture Organization of the U-nited Nations,FAO)標準模式蛋白,而羊肚菌略高于聯合國糧農組織/世界衛生組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)標準模式蛋白,更接近雞蛋蛋白。
牛肝菌;羊肚菌;多糖;蛋白質;氨基酸;營養元素
牛肝菌(boletus),屬傘菌目牛肝菌科真菌,為野生菌,尚未實現人工栽培,其中除少數品種有毒或味苦而不能食用外,大部分品種均可食用。羊肚菌(morel)俗稱羊肚菜,為馬鞍菌科羊肚菌屬珍稀的食、藥兩用真菌,羊肚菌為野生菌,部分實現人工化栽培,但一直受出菇穩定困擾[1]。牛肝菌和羊肚菌均為珍稀名貴的食用菌,與松露和松茸并稱四大名菌,為頂級的食材。
牛肝菌和羊肚菌富含多糖、蛋白質、黃酮類、多酚類、呈鮮氨基酸以及其它風味物質等功能成分,因此不僅味美,還具有極高的營養價值和保健功能。有研究表明[2-5]牛肝菌和羊肚菌中豐富的多糖具有抗菌、抗癌、提高免疫功能、降血脂、預防艾滋病等功效;黃酮、多酚類、麥角甾醇、核苷酸等物質則具有抗氧化抗腫瘤、預防、治療佝僂病和機體各種黏膜炎及皮膚炎等功效[6-9]。目前針對牛肝菌、羊肚菌的研究主要集中在營養成分含量及功能成分功效及作用機理方面,對牛肝菌和羊肚菌兩大珍稀食用菌的營養成分差異性分析少見報道,本研究將通過對云南地區牛肝菌與羊肚菌多糖、礦質元素、蛋白質含量及氨基酸組成的分析,采用國際通用的評價方法對其營養價值進行評價比較,為消費者提供合理食用的消費指導,并為牛肝菌和羊肚菌營養價值的深入挖掘提供科學數據。
牛肝菌及羊肚菌于云南地區隨機采集(均為野生菌),其中牛肝菌樣品共20個,羊肚菌樣品13個。所采集到的新鮮子實體,在采收當天通過鼓風干燥機60℃烘干,烘干樣品分別粉碎過20目篩后置于陰冷干燥處備用。所用氨基酸標準品:日本Wako公司;氨基酸自動分析儀所用緩沖液:日本Mitsubishi公司;鹽酸(優級醇):國藥集團化學試劑有限公司。
L-8900氨基酸自動分析儀:日本Hitachi公司;Kjeltec-2300凱氏定氮儀:瑞典Foss Analystical公司;Agilent 7500cx Series電感耦合等離子體質譜儀:美國安捷倫公司。
水分參考GB/T 5009.3-2010《食品安全國家標準食品中水分的測定》測定,粗蛋白含量參考GB/T15673-2009《食用菌中粗蛋白含量的測定》中的凱氏定氮法測定,蛋白質系數為4.38;粗多糖參考NY/T1676-2008《食用菌中粗多糖含量的測定》比色法測定,礦質元素參考NY/T 1653-2008《蔬菜水果及制品中礦質元素的測定電感耦合等離子體發射光譜法》測定;氨基酸測定參考GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》,水解后的樣品經處理通過L-8900氨基酸自動分析儀進行氨基酸組成分析。
氨基酸評分(amino acid score,AAS)、化學評分(chemical score,CS)、必需氨基酸指數(Essential amino acid index,EAAI)、生物價(Biological value,BV)、營養指數(Nutritional index,NI)的評價方法參考 Bano[10]和Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO[11],氨基酸比值系數分(Amino Acid Ratio Coefficient Score,SRCAA)的評價方法參考朱圣陶等[12]研究。
除水分含量外,所有營養成分數據均換算為干基含量。所得數據由SAS 8.2軟件通過一般線性模型(general linear model,GLM)進行顯著性分析,分析方法為鄧肯多重范圍檢驗(Duncan’smultiple range tests),顯著性水平為P<0.05。
牛肝菌與羊肚菌基本營養成分含量見表1。

表1 牛肝菌與羊肚菌基本營養成分含量Table 1 The basic nutritional components contents of boletus and morel %
新鮮的牛肝菌與羊肚菌水分含量分別為85.5%、87.6%,干制后水分含量分別為5.22%~14.5%、5.66%~12.8%,由表1可知,羊肚菌蛋白質和多糖含量豐富,均值31.91%和8.35%,而牛肝菌蛋白質與多糖含量為29.9%和12.35%,羊肚菌蛋白質含量高于牛肝菌(數據分析具顯著性差異)。蛋白質是構成機體組織、器官的成分,約占細胞內物質的80%。身體的生長發育可視為蛋白質的不斷積累過程,因此蛋白質對生長發育期的兒童尤為重要。而蛋白質經消化分解形成的一些肽段已被證明具有抗菌、降血壓等促進人體健康的作用[13]。牛肝菌粗多糖含量顯著高于羊肚菌,文獻報道食用菌多糖具有免疫調節、抗炎、降血壓、抗病毒、抗腫瘤[14]等功能。因此,牛肝菌與羊肚菌高含量的蛋白質與多糖,在提高人體免疫力及保健方面均具有優勢。
牛肝菌與羊肚菌營養元素含量見表2。

表2 牛肝菌與羊肚菌營養元素含量Table 2 Boletus and morel mineral content
由表2可知,牛肝菌與羊肚菌營養元素含量豐富,尤其是磷和鉀,文獻有報道松茸和姬松茸二者含量同樣豐富[14],但羊肚菌磷和鉀含量均顯著高于牛肝菌,二者除鈉含量(已測的幾種元素中)較為相近外,二者均富含量硒元素,尤其是富硒菌。牛肝菌中鈣和硒顯著高于羊肚菌,其中牛肝菌鈣含量高于桂明英等[15]報道的美味牛肝菌,推測與本文牛肝菌樣品來源于不同品種的牛肝菌有關。鈣能夠促進兒童骨骼生長發育及預防老年人骨質疏松。羊肚菌鐵含量顯著高于牛肝菌。食用菌中含量較高的鐵對于孕婦補充血鐵以及缺鐵性貧血具有預防和治療的功效。硒作為人體必需微量元素之一,硒是谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)的必需成分[16],其作為該酶的活性中心組成部分,清除自由基,保護細胞膜,抗衰老;修復DNA等分子損傷,提高機體免疫力、抗癌;有利于維持正常血壓,拮抗重金屬對機體毒害。但人體無法利用無機硒,且有毒副作用,而食用菌中硒則以利用于人體吸收的有機形態存在。
牛肝菌與羊肚菌氨基酸含量如表3所示。

表3 牛肝菌與羊肚菌氨基酸含量Table 3 Boletus and morel amino acid content %
從表3可知,牛肝菌與羊肚菌氨基酸種類均很豐富。牛肝菌與羊肚菌9種必需氨基酸齊全(其中組氨酸為兒童必需)。羊肚菌的蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和色氨酸顯著高于牛肝菌,但蛋氨酸含量顯著低于牛肝菌,二者的色氨酸含量均顯著低于雞蛋(0.61%)(見表3)。二者的蘇氨酸和蛋氨酸均顯著高于雞蛋(蘇氨酸0.64%,蛋氨酸0.45%)。蘇氨酸具有協助機體吸收蛋白質、促進抗體的產生,提高免疫力作用。蛋氨酸可預防心血管疾病和腎臟疾病的發生;清除有害重金屬(如鉛);此外二者均可防止肝臟脂肪堆累、預防脂肪肝[17]。
牛肝菌和羊肚菌中幾種呈味氨基酸總量分別為牛肝菌8.87%和羊肚菌9.07%。羊肚菌中丙氨酸、甘氨酸(呈甜味)顯著高于牛肝菌,而牛肝菌中的天冬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸含量顯著高于羊肚菌,但是牛肝菌與羊肚菌中天然鮮味最強的氨基酸-谷氨酸含量很高,二者之間無顯著差異,分別為2.89%和2.94%,是大米(1.22%)的2倍多。整體而言,這也是二者均味道鮮美的原因之一。

表4 牛肝菌與羊肚菌必需氨基酸占總氨基酸含量百分比Table 4 Boletus and morel essential amino acids accounted for the total amino acid content%
由表4可知,牛肝菌和羊肚菌必需氨基酸(EAA)占總氨基酸總量分別為49.59%、49.64%,與雞蛋相當但高于FAO/WHO模式[18](FAO/WHO模式蛋白是附合成人必需氨基酸組成的蛋白質模式)。二者Met+Cys比例均較高,在牛肝菌中占總氨基酸含量11.52%,是雞蛋的2倍,FAO/WHO模式的3倍;在羊肚菌中占總氨基酸量的8.53%,是雞蛋的1.6倍,FAO/WHO模式的2.4倍,這與松茸和姬松茸相似[14]。牛肝菌除賴氨酸(低于雞蛋和FAO/WHO模式)、蘇氨酸和色氨酸比例(高于雞蛋與FAO/WHO模式)外,其它必需氨基酸均介于雞蛋蛋白與FAO/WHO蛋白模式之間。羊肚菌Ile、Phe+Tys、Val和Leu低于雞蛋而高于FAO/WHO模式蛋白,其它必需氨基酸均高于兩種模式蛋白。整體而言,牛肝菌必需氨基酸比例與FAO/WHO模式蛋白較為接近,而羊肚菌則更為接近雞蛋而高于FAO/WHO模式蛋白。
牛肝菌與羊肚菌氨基酸評分(AAS)及化學評分(CS)見表 5。

表5 牛肝菌與羊肚菌氨基酸評分(AAS)及化學評分(CS)Table 5 Boletus and Morel amino acid score(AAS)and chemical score(CS)
氨基酸評分是待評估產品蛋白質每個必需氨基酸占總氨基酸百分比與FAO/WHO模式蛋白(AAS)或與雞蛋蛋白(CS)相應氨基酸百分比比值,其中分值最低的為待評估蛋白質的總分值。由表5可見,牛肝菌與羊肚菌Met+Cys、Thr顯著高于FAO/WHO模式蛋白與雞蛋蛋白,尤其是Met+Cys分別為FAO/WHO模式的3.29倍、2.43倍,雞蛋蛋白的2.1倍、1.6倍。可見牛肝菌的Met+Cys顯著高于羊肚菌,而亮氨酸及異亮氨酸顯著低于羊肚菌。整體上,二者氨基酸評分十分接近標準蛋白,低于雞蛋蛋白。從表5可知,牛肝菌與羊肚菌的限制氨基酸為Ile、Val、Lys。而糙米、豆類、肉類、大豆Lys、Ile[19]、Val含量均較高,這些食物搭配食用,可以為機體提供較為平衡的氨基酸營養,同時也說明日常飲食多樣化對營養成分的有效利用的必要性。
必需氨基酸指數(EAAI)、生物價(BV)、營養指數(NI)評價結果見表6。

表6 牛肝菌與羊肚菌氨基酸必需氨基酸指數(EAAI)、生物價(BV)、營養指數(NI)Table 6 Boletus and morel amino acid and essential amino acid index(EAAI),biological value(BV)and nutritional index(NI)
EAAI總體反應產品蛋白質占優質蛋白(雞蛋蛋白)所有必需氨基酸的比率,EAAI越接近100表明產品蛋白必需氨基酸組成與優質蛋白越接近。BV與NI表征產品氨基酸組成在機體中的利用率,由EAAI推算而來[20]。表6表明,牛肝菌與羊肚菌的EAAI及BV均顯著高于標準蛋白。EAAI與BV值相當一致。NI值分別為38.6%、43.8%,羊肚菌的NI值顯著高于牛肝菌,是由于羊肚菌蛋白質含量高于牛肝菌。
SRCAA指標是另一種表征氨基酸營養價值評價方法,它是從每一種必需氨基酸與標準蛋白的比值(RCAA)推算而來,計算公式如下:SRCAA=100-(CV*100),CV:RCAA的變異系數。其中SRCAA越接近1表明氨基酸營養價值超接近標準蛋白,本文采用FAO/WHO及雞蛋蛋白作為標準蛋白評價牛肝菌與羊肚菌氨基酸營養價值。牛肝菌與羊肚菌蛋白質氨基酸比值系數分(SRCAA)結果見表7。

表7 牛肝菌與羊肚菌蛋白質氨基酸比值系數分(SRCAA)Table 7 Boletus and Morel protein score of ratio coefficient of amino acid(SRCAA)
從表7可見,牛肝菌與羊肚菌的評分均低于兩種標準蛋白,相對FAO/WHO分別為63.02、77.51,相對雞蛋蛋白分別為57.19、71.07。其中,Met+Cys比例過高,而Ile、Leu和Val的比例相對較低,導致比值的離散性略大,使得牛肝菌與羊肚菌的氨基酸總體比例略偏離標準蛋白。總的來講,羊肚菌的SRCAA更為接近兩種標準蛋白。
牛肝菌與羊肚菌蛋白質、多糖及部分營養元素的含量有一定的差異性,必需氨基酸也具一定程度差異,但氨基酸的綜合營養價值均較高,相比之下羊肚菌的氨基酸營養價值略高于牛肝菌。
本研究結果表明蛋白質及多糖含量豐富,羊肚菌蛋白質含量高于牛肝菌,多糖含量顯著低于牛肝菌。有文獻報道食用菌粗纖維含量也很高,黑牛肝菌的纖維素含量達15%,除低于松乳茹(28.4%)含量外,高于香菇(4.7%~13.2%)、平茹(6.0%)、金針菇(3.6%)、珍珠菇(2.9%)[21-22]。高蛋白食品對身體組織構建非常重要;而多糖屬功能成分,對提高機體免疫力有一定作用;高的纖維含量,可能預防和控制高血糖,增加腸功能。
牛肝菌與羊肚菌營養元素含量豐富,尤其的大量元素磷和鉀,以及微量元素硒。牛肝菌的鈣和硒含量高于羊肚菌,而鐵含量低于羊肚菌。牛肝菌與羊肚菌的鐵含量均較高,分別是富鐵食物兔肝、雞肝和豬肝[23]的3.6倍~6倍、20倍~27倍。
本研究對牛肝菌和羊肚菌蛋白質及氨基酸營養價值評價表明,二者氨基酸種類豐富,必需氨基酸齊全。必需氨基酸占比達到優質蛋白雞蛋水平,并高于FAO/WHO模式蛋白。而氨基酸評分顯示羊肚菌更接近雞蛋蛋白,牛肝菌更接近FAO/WHO模式蛋白。
本研究僅對牛肝菌及羊肚菌的蛋白質、粗多糖、營養元素、氨基酸的營養價值做了初探性研究,有關多糖的成分組成、非氨基酸類風味物質及功能活性成分的研究尚待深入挖掘,特別是功能活性成分的檢測、提取、活性鑒定以及在保健品中的應用技術等研究有待于進一步開發。
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The Composition Analysis of the Wild Boletus and Morel in Yunnan Province Nutrient
GU Ke-fei1,2,3,ZHOU Chang-yan1,2,3,*,SHAO Yi1,2,3,FAN Ting-ting1,2,3,LIU Zhi-min1,2,3,WANG Hong-mei1,2,3
(1.Institute for Agi-food Quality Standards and Technology,SAAS,Shanghai 201403,China;2.Agriculture Products Quality and Salty Risk Assessment Laboratory(Shanghai),MOA,Shanghai 201403,China;3.Supervision and Testing Center for Edible Fungi Quality(Shanghai),MOA,Shanghai 201403,China)
Analysis of nutrient elements,polysaccharide,protein and amino acid composition in boletus and morel.Using the general nutritional assessment criteria for the evaluation of protein and amino acid nutrition value in boletus and morel.The results showed that both fungi were high in phosphorus and potassium,iron,selenium,especially phosphorus,potassium,the content up to 1.7 mg/g-4.8 mg/g,27.8 mg/g-35.4 mg/g respectively.boletusand morel are rich in protein and polysaccharide,polysaccharide and protein content were 29.9%,12.35%in bolete and 31.9%,8.35%in morel.The essential amino acids accounted for 49.59%in bolete,49.64%in morel.The score of amino acid score,chemical score,essential amino acid index,biological value of Morel is slightly higher than boletus.The overall score of boletus is close to the Food and Agriculture Organization of the United Nations(FAO)standard mode protein,and morel is slightly higher than the Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization(FAO/WHO)standard model and more close to egg protein.
boletus;morel;polysaccharide;protein;amino acid;nutritional elements
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.17.029
2017-05-05
國家農產品質量安全風險評估項目計劃(GJFP2017006)
顧可飛(1977—),女(漢),助理研究員,碩士,主要從事食品營養與安全控制研究。
*通信作者:周昌艷(1969—),女,研究員,博士,主要從事農產品質量與安全、天然產物研究與開發。