靈芝兩種谷物固體發酵菌粉的營養價值和抗氧化活性測定

俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明

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靈芝兩種谷物固體發酵菌粉的營養價值和抗氧化活性測定

俞商婷 宋婷婷 金群力 馮偉林 范麗軍 余敏佳 沈穎越 蔡為明*

（浙江省農業科學院院園藝研究所，浙江 杭州 310021）

以大米、玉米為培養基質接種靈芝菌種，通過測定靈芝固體發酵菌絲的營養成分和抗氧化活性，確定其在食品領域的開發應用價值。結果如下：以大米、玉米為基質的靈芝固體發酵菌粉的灰分、可溶性蛋白、可溶性糖、類胡蘿卜素含量和總抗氧化性均高于普通的大米和玉米。而以玉米為基質的靈芝固體發酵菌粉的抗氧化活性較強；可溶性蛋白、可溶性糖則以大米為基質的靈芝固體發酵菌粉較高。

靈芝；谷物；固體發菌粉；營養；抗氧化活性

靈芝在我國已有2 000多年的藥用歷史，歷來被認為是滋補強身、扶正固本的神奇珍品[1]。據相關分析數據，靈芝富含有人體所需蛋白質、碳水化合物、脂肪、維生素、無機物、多種微量元素、激素及酶類等。現代科學研究和臨床實驗證明，靈芝有助于人體細胞的增殖和修復，可增強機體抵抗力與免疫力，使血液循環暢通，增強紅細胞的攜氧能力，加快新陳代謝。靈芝中所含的有機鍺還能與體內的廢物、重金屬結合成鍺的有機物排出體外，提高肝臟的解毒能力。靈芝含有的高分子多糖和苦味三萜等也能增強人體免疫力，在防治癌癥中能發揮良好的作用，是一種理想的保健食品[1~3]。

研究人員發現靈芝菌絲體的營養成分與子實體高度相似，對人體有同樣的促進功效[4]。大米、玉米等谷物是人類主食，這些谷物也可作為食用菌菌絲生長的良好基質，快速繁育出大量菌絲體。因此，將靈芝接種于谷物基質上培養并干燥粉碎，可得到具有復合營養的靈芝固體發酵菌粉，供人們攝食利用。

本研究從食品開發的角度，對谷物固體發酵菌粉的營養價值和抗氧化活性進行評估，明確其應用價值，以為其產品開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

分析試劑：苯酚、濃硫酸、氫氧化鈉、鹽酸、石英砂、氯化鈉、鹽酸、葡萄糖、瓊脂、丙酮、鹽酸、氯化鐵、五水硫酸銅、檸檬酸鈉、無水硫酸鈉、氫氧化鈉、無水乙醇、硫酸、苯酚、葡萄糖、茚三酮、氯化亞錫、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鈉、冰醋酸、白氨酸、蒽酮、乙酸乙酯、考馬斯亮藍、磷酸、氯化鈉、石油醚、碳酸鈉、氯化鎘、乙二醇、甲酸鈉、甲酸、核黃素，以上試劑均為分析純。

儀器：電子天平、恒溫水浴鍋、電磁爐、離心機、超聲波清洗器、馬弗爐、研磨碗、電熱恒溫鼓風干燥機。

1.2 谷物固體發酵菌粉制備

供試菌種為浙江省農業科學院園藝研究所保藏的赤芝菌株。

母種制作：用PAD斜面培養基接種赤芝菌株，在25 ℃下培養20天，進行母種擴繁。菌絲長滿試管后，接種菌絲塊到50 mL PDA液體培養基中，25 ℃搖菌5～10天制備液體菌種，擴繁后按1﹕5接種到谷物中。

谷物培養基和菌粉制作：將經篩選清洗的大米、玉米用沸水浸泡2～3 h，撈出，瀝去多余水分，裝瓶，121 ℃滅菌20 min，冷卻后在無菌條件下接入靈芝菌種，移入25 ℃培養室內培養至菌絲長滿，將含菌絲的谷物基質挖出，置于32 ℃左右日光下晾曬。晾曬完成后放入60 ℃的恒溫鼓風干燥機中烘4 h，粉碎后成為谷物固體發酵菌粉[5]。

1.3 可溶性蛋白測定

利用BCA試劑盒（上海荔達生物科技有限公司，PRB-000500/PRB250）測定可溶性蛋白含量。方法如下：先稱取0.50 g的樣品，加入10 mL的生理鹽水研磨成勻漿，放置于10 mL離心管中，6 000 r/min離心10 min，去上清液即為可溶性蛋白提取液。取4 μL的樣品加入200 μL的工作液，放置于60 ℃的恒溫水浴鍋中20 min，在562 nm波長下測定吸光值；4 μL的樣品加入200 μL的工作液作為空白對照。同時制作標準曲線，按標準曲線計算蛋白質含量。實驗重復3次。

1.4 灰分測定

采用灰化法測定，將坩堝置于105 ℃電熱恒溫鼓風干燥機中2 h。稱取樣品1.00 g于標記好的恒重坩堝中，置于馬弗爐500 ℃熾熱樣品5 h，冷卻后稱重。實驗重復3次。計算方式：

灰分的質量分數（％）=（1－2）×100/。

式中：1為坩堝的質量（g），2為坩堝與灰分的質量（g），為樣品的質量。

1.5 淀粉含量測定

利用酶比色法測淀粉含量（試劑盒購自北京端瑞科技有限公司，DR-301）。方法如下：稱取樣品0.10 g，加入二甲基亞砜10 mL和6 mol/L鹽酸溶液2.5 mL，于60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。冷卻至室溫后加入6 mol/L的氫氧化鈉溶液將溶液pH值調至4.6。再將溶液用雙蒸水定容到250 mL定容瓶中，搖勻后用快速過濾紙過濾，棄去前30 mL濾液，即為試液V。在0.2 mL試液中加入試劑一0.5 mL，混勻置于60 ℃恒溫水浴鍋中20 min，冷卻至室溫。加入試劑二1.5 mL，混勻置于36 ℃恒溫水浴鍋中40 min，加入蒸餾水2.8 mL混勻，以蒸餾水代替試液V作為對照管。用對照管調零，于505 nm波長下測定吸光度。利用標準品制作標準曲線，按標準曲線計算淀粉含量。每個樣品進行3次重復實驗。

式中，為由標準曲線上查出試液的淀粉含量（ug），為樣品質量（g），為試液的定容體積250 mL，是吸取的試液體積，為0.20 mL。

1.6 類胡蘿卜素含量測定

采用比色法[6]，稱取樣品1.00 g，加入10 mL丙酮，用漩渦震蕩儀混勻，放入超聲波清潔儀30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，在475 nm波長下測定吸光值，用丙酮調零。

類胡蘿卜素含量（μg/g）=××/（0.16×）。

式中，為樣品在475 nm波長下測得的吸光值，為丙酮用量（mL），為樣品的稀釋倍數，為樣品重（g），0.16為胡蘿卜素的消光系數。

1.7 可溶性糖測定

稱取樣品1.00 g，加25 mL雙蒸水，用旋窩震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液。用快速過濾紙過濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水。用漩渦震蕩儀混勻，置于超聲波清 潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，過濾定容到定容瓶中，用雙蒸水定容到刻度，得到試劑V。將V稀釋100倍，取1 mL，加入0.5 mL苯酚，2.5 mL濃硫酸。待冷卻后，在490 nm波長下，以1 mL雙蒸水＋0.5 mL苯酚＋2.5 mL濃硫酸為對照組調零，測定OD值。實驗重復3次。

蛋白質含量采用凱氏定氮法測定，粗脂肪含量采用索式提取法測定，多糖含量采用苯酚–硫酸法測定，游離氨基酸含量采用氨基酸分析儀測定，維生素B2含量采用紫外分光光度計法測定。測定分析均設3次重復。

1.8 抗氧化活性分析

總抗氧化能力采用AOC抗氧化活性測定試劑盒（購自南京建成科技有限公司，T-AOC）測定。方法：稱取樣品1.00 g，加入25 mL雙蒸水，用旋窩震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液。用快速過濾紙過濾定容在50 mL定容瓶中。再在原管中加入25 mL雙蒸水，用漩渦震蕩儀混勻，置于超聲波清潔儀中30 min，6 000 r/min離心10 min，取上清液，過濾定容到定容瓶中，用雙蒸水定容到刻度，得到試劑V。

取0.4 mL試劑V，加入試劑一1 mL、試劑二2 mL、試劑三0.5 mL，用漩渦震蕩儀充分混勻，37 ℃水浴30 min，加入試劑四、試劑五各0.2 mL。對照管試劑V，95 ℃高溫滅活后，同上操作。

混勻，放置10 min，雙蒸水調零，測定各管在520 nm處的吸光度值。計算公式：

2 結果與分析

2.1 以大米為培養基質的固體發酵菌粉營養成分

對大米粉和赤芝大米固體發酵菌粉的各種營養成分含量的測定結果，利用單因素分析（表1）顯示，赤芝大米固體發酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、淀粉及維生素B2含量均有提高，且差異顯著；而蛋白質、脂肪、粗多糖及類胡蘿卜素含量，兩者雖有一定差異，但是差異不顯著；而游離氨基酸和淀粉含量則呈顯著下降。

如此復雜而豐富的實踐，給魯迅先生帶來的激勵、磨練，超乎想象了。魯迅雜文的識見高、味兒濃，單用“腹有詩書氣自華”來解釋，一定簡單了、片面了、膚淺了——“三雜”，尤其是閱歷雜，造就了不可復制的魯迅先生，成就了魯迅先生三個偉大！

2.2 以玉米為培養基質的固體發酵菌粉營養成分

對玉米粉和赤芝玉米固體發酵菌粉的各種營養成分含量的測定結果（表1）顯示，赤芝玉米固體發酵菌粉的可溶性蛋白、可溶性糖、灰分、類胡蘿卜素及維生素B2含量均有提高，且差異顯著；而蛋白質、淀粉和粗多糖含量，兩者雖有一定差異，但是差異不顯著；游離氨基酸含量和脂肪含量則呈顯著性下降。

表1 以大米、玉米為培養基的赤芝固體發酵菌粉營養成分分析

注：同行不同字母表示差異顯著（＜0.05）。可溶性蛋白、可溶性糖和類胡蘿卜素以干粉測。

2.3 固體發酵菌粉的總抗氧化活性

圖1表明，赤芝大米菌粉的總抗氧化活性較大米提高了1.5倍，赤芝玉米菌粉較玉米提高了3.3倍，兩者均達顯著性水平。

3 結論與討論

從上述實驗結果可以看出，谷物營養價值遜于靈芝固體發酵菌粉，且靈芝固體發酵菌粉所含的營養成分更易被人體吸收，營養素的品質更好，抗氧化活性也較強。

圖1 大米、玉米粉及其赤芝固體發酵菌粉的總抗氧化活性比較

在日常飲食中，谷物所提供的蛋白質比例較高。而可溶性蛋白含量則是評價蛋白質品質高低的標準之一。本實驗結果顯示，赤芝固體發酵菌粉能大幅提高谷物中可溶性蛋白的含量，其中大米固體發酵菌粉的蛋白質含量較玉米發酵菌粉高，可為人們提供品質更佳、人體更易吸收的蛋白質。

可溶性糖含量也是評價作物品質高低的標準之一，其能為生物體提供能量，在體內吸收消化、利用迅速且完全。即便缺氧環境下也能進行糠酵解作用，為人體提供能量；還能對蛋白質起到庇護作用，保護肝臟，強化肝功能，對人體保健有很大的價值和意義。赤芝菌絲對谷物成分的分解轉化使發酵谷物中的可溶性糖含量獲得明顯的提高。

靈芝固體發酵菌粉灰分的含量較高，表明其礦物質含量更豐富，能提供人體所需的礦物質。類胡蘿卜素是一種天然的抗氧化劑，具有削弱自由基活性的能力，能增強人體的免疫力。而玉米赤芝菌粉類胡蘿卜素的含量明顯高于玉米本身。

抗氧化是物質抑制自由基氧化反應的能力。研究證實，人體的衰老和癌癥等重大疾病，與過量自由基的產生有關。機體的抗氧化活性越強，就越健康長壽?？寡趸钚允悄壳霸u價保健食品效用的重要標準之一。本實驗測定結果顯示，靈芝發酵菌粉總抗氧化能力較原谷物有顯著增長，其中玉米菌粉顯著高于大米菌粉，其在保健品的開發方面具有較大的價值[7]。

利用食用菌的功能性成分，有針對性地研發新產品，是保健食品行業順應社會發展需求的一大趨勢。可針對不同的年齡和職業群體開發功能食品，以滿足市場的需要。

[1] 孫培龍, 陶文揚, 何晉浙. 靈芝中三萜類化合物的研究進展[J]. 食藥用菌, 2016, 24(2): 76-81.

[2] 陳若云. 靈芝化學成分與質量控制方法的研究綜述[J]. 食藥用菌, 2015, 23(5): 270-275.

[3] 陳君琛. 靈芝精深加工產品研發現狀與展望（綜述）[J].食藥用菌, 2016, 24(6): 349-352.

[4] 饒毅萍, 陳潔輝, 張冰娜, 等. 平菇菌絲體與子實體營養成分分析比較[J]. 生物學雜志, 2011, 28(3): 94-96.

[5] 鄔金飛. 谷粒菌種制作的技術要點[J]. 中國食用菌, 2006, 25 (2): 33-33.

[6] 史琦云, 邵威平. 八種食用菌營養成分測定與分析[J]. 甘肅農業大學學報, 2003, 28(3): 336-339.

[7] 溫魯. 用谷物培養食用菌來生產功能食品[J]. 食品科學, 2005, 26(9): 574-578.

S567.3+1

A

2095-0934（2017）06-372-04

浙江省食用菌新品種選育重大科技專項（2016C02057）

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