不同方式干燥對猴頭菌營養(yǎng)成分含量及抗氧化活性的影響

王悅 姜永紅 張強 李美秋 閆寶松 鄭健

摘要：以采摘于黑龍江省海林市的猴頭菌為研究對象，分別使用自然干燥、加熱鼓風(fēng)干燥、真空低溫干燥、真空加熱干燥以及真空微波干燥方式將猴頭菌制備成干燥樣品，然后利用紫外可見光分光光度計定量分析經(jīng)不同干燥方式處理后制備的樣品中黃酮、總酚、可溶性蛋白以及可溶性糖的含量。同時利用紫外可見光分光光度計定量分析樣品對自由基的清除活性進而評價經(jīng)不同干燥方式處理后樣品的抗氧化活性。結(jié)果表明：（1）60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的樣品其黃酮含量顯著高于通過其他干燥處理方式處理的樣品。50 ℃加熱鼓風(fēng)干燥處理的樣品的黃酮含量最低;60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的猴頭菌其總酚含量顯著高于通過其他干燥方式處理的樣品。真空低溫干燥處理的樣品中總酚含量最低;可溶性蛋白含量由高到低依次為真空低溫干燥、加熱鼓風(fēng)干燥、真空加熱干燥、真空微波干燥。真空低溫干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著低于其他處理，50 ℃真空加熱干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著較高。（2）60 ℃真空加熱干燥組的樣品其水提物的1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH）清除率較高，但是所有干燥處理樣品的DPPH自由基清除能力均弱于維生素C。經(jīng)過不同干燥方式處理的猴頭菌樣品其水提液對2，2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基（ABTS）清除率較維生素C均相對較高。以上結(jié)果表明不同的干燥方式會對猴頭菌中營養(yǎng)成分含量及抗氧化能力造成影響。

關(guān)鍵詞：猴頭菌;干燥方式;紫外可見光分光光度法;營養(yǎng)成分;抗氧化

中圖分類號：TS255.36 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）05-0159-05

猴頭菌（Hericium erinaceus）屬真菌門擔(dān)子菌亞門猴頭科猴頭屬，是一種珍貴的藥食兼用菌。猴頭菌具有較高的營養(yǎng)與保健價值，富含多糖、甾醇、酚類、萜類等多種活性物質(zhì)，具有提高免疫力、增強腫瘤治療效果以及抗衰老等多種保健作用[1]。近年來研究人員對于猴頭菌的研究，多集中于其生物學(xué)特征、栽培技術(shù)及活性物質(zhì)的藥理作用方面。而對于后加工處理對猴頭菌營養(yǎng)成分造成的影響鮮有研究。

人體持續(xù)不斷地與外界接觸，由于呼吸、外界污染、放射線照射等因素在人體體內(nèi)不斷地產(chǎn)生自由基。研究表明，衰老、癌癥或某些疾病大都與過量自由基的產(chǎn)生有關(guān)聯(lián)。研究抗氧化可以有效地克服自由基所帶來的危害，所以保健品、化妝品企業(yè)將抗氧化能力列為主要的研發(fā)方向之一，也是市場最重要的功能性訴求之一。本研究對幾種干燥處理后的猴頭菌樣品水提取液營養(yǎng)成分及自由基清除能力進行比較，旨在為猴頭菇產(chǎn)品的后加工處理提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮猴頭菌樣品采自黑龍江省牡丹江市海林市土砬子村菇棚。

本試驗所用的藥品與試劑包括一水合·沒食子酸、1，1-二苯基-2-苦肼基自由基（DPPH）、2，2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸自由基（ABTS）購自西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司。

1.2 猴頭菌鮮樣的干燥處理

猴頭菌的干燥方式主要有加熱鼓風(fēng)干燥、真空低溫干燥、真空加熱干燥以及真空微波干燥。其中加熱鼓風(fēng)干燥溫度分別設(shè)為50、60、70 ℃;真空冷凍干燥溫度設(shè)為-80 ℃，壓強條件為不大于50 MPa;真空加熱干燥溫度條件分別為50、60和70 ℃，壓強條件為-0.06 MPa;真空微波干燥壓強條件為 -0.06 MPa，微波功率分別為1.34、2.68、4.02 kW。

1.3 猴頭菌供試液的制備

猴頭菌干燥處理后，將粉末置于蒸餾水中，經(jīng)過超聲提取，12 000 r/min離心10 min，取上清液得猴頭菌供試品液。

1.4 猴頭菌可溶性糖、可溶性蛋白、總酚及黃酮含量的測定

利用苯酚-硫酸法測定可溶性糖含量[5]。制備葡萄糖標準品溶液，經(jīng)紫外-可見光分光光度計定量分析可溶性糖含量后繪制標準曲線。以可溶性糖含量（x）為橫坐標，吸光度（y）為縱坐標繪制標準曲線。線性回歸方程為y=0.010 4x+0.040 1，r2=0.999 6。

利用考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量[6]。制備蛋白質(zhì)標準品溶液，經(jīng)紫外-可見光分光光度計定量分析可溶性蛋白含量后繪制標準曲線。以吸光度（x）為橫坐標，粗蛋白含量（y）為縱坐標繪制標準曲線，得回歸方程為y=0.143 5x+0.000 6，r2=0.993 3。

利用福林-酚法測定總酚含量[7]。制備一水合·沒食子酸標準品溶液，經(jīng)紫外-可見光分光光度計定量分析總酚含量后繪制標準曲線。以吸光度（x）為橫坐標，總酚含量（y）為縱坐標繪制標準曲線，得回歸方程為y=0.054 5x-0.000 4，r2=0998 2。

制備蕓香苷標準品溶液，作為測定黃酮含量的標準液。經(jīng)紫外-可見光分光光度計定量分析黃酮含量后繪制標準曲線[8]。以吸光度（x）為橫坐標，黃酮含量（y）為縱坐標繪制標準曲線，得回歸方程為y=0.243 6x+0.002 4，r2=0.996 4。

分別根據(jù)標準曲線計算猴頭菌供試液中的可溶性糖、可溶性蛋白、總酚和黃酮含量。

1.5 猴頭菌供試液抗氧化能力的測定

通過DPPH自由基清除活性測定[9]與ABTS自由基清除活性測定[10]評價猴頭菌供試液的抗氧化活性。

系列供試液的制備：根據(jù)“1.4”節(jié)測得的總酚含量確定上清液濃度，將提取溶液稀釋至1 mg/mL作為母液，利用母液制備濃度梯度0.050 0～0.000 5 mg/mL（0.050 0、0.025 0、0.010 0、0.005 0、0.002 5、0.001 0、0.000 5 mg/mL）的系列供試液，于4 ℃避光保存。

1.5.1 DPPH自由基清除活性測定

將系列供試液與固定濃度的DPPH自由基溶液（0.2 mmol/L DPPH-乙醇溶液）混合，于黑暗條件下放置30 min，利用紫外-可見光分光光度計測定混合溶液在 517 nm處的吸光度。維生素C為陽性對照，DPPH自由基清除率按下列公式計算：

清除率=/D0×100%。

式中：D0為空白對照組吸光度（水）;D1為試驗組吸光度;D2為環(huán)境對照組吸光度（乙醇）。

1.5.2 ABTS自由基清除活性測定

ABTS自由基溶液的制備：將7 mmol/L ABTS溶液與2.45 mmol/L K2S2O8溶液按照體積比1 ∶1混合，室溫避光攪拌，黑暗反應(yīng)16 h，然后用無水乙醇稀釋至734 nm處的吸光度為0.70±0.02。將系列供試液與ABTS自由基溶液混合，利用紫外-可見光分光光度計測定混合溶液在734 nm的吸光度。維生素C為陽性對照，ABTS自由基清除率按下列公式計算：

清除率=（D0-D1）/D0×100%。

式中：D0為空白對照組吸光度;D1為試驗組吸光度。

1.6 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次以上，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標準差的形式表示。采用Microsoft Excel 2010、SPSS 17.0、GraphPad Prism 6.0軟件和主成分分析法對試驗數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥速率比較

如圖1所示，對定量的猴頭菇鮮樣進行干燥處理，真空微波干燥處理速率最高，干燥時長最短。其中微波功率1.34 kW條件下干燥時長為（37.0±6） min;微波功率2.68 kW條件下干燥時長為（230±3） min;微波功率4.02 kW條件下干燥時長為（14.0±1.2） min。加熱鼓風(fēng)干燥處理速率普遍高于真空加熱干燥處理。真空低溫干燥處理速率介于加熱鼓風(fēng)干燥處理與真空加熱干燥處理之間。

真空加熱干燥速率較慢可能是由于在干燥處理過程中汽化產(chǎn)生的水蒸氣不能及時排出，導(dǎo)致干燥環(huán)境水汽過大，水蒸氣飽和，造成干燥速率降低。真空微波干燥速率較快可能是因為其干燥特性造成的[11]。由于微波功率較大，造成樣品內(nèi)外溫度快速增加，樣品快速脫水。

2.2 不同干燥方式處理的猴頭菌中可溶性糖、可溶性蛋白、總酚和黃酮含量比較

猴頭菌經(jīng)干燥處理后的可溶性糖、可溶性蛋白、總酚和黃酮含量見圖2。經(jīng)過不同干燥方式處理后樣品中真空低溫干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著低于其他處理，為（5.54±1.26） mg/g。50 ℃真空加熱干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著高于其他處理，為（13.77±2.05） mg/g。其次為70 ℃加熱鼓風(fēng)干燥處理的樣品，其可溶性糖含量為（11.49±0.55） mg/g。其他干燥方式處理的樣品中可溶性糖含量差異不顯著（圖2-A）。

經(jīng)過不同干燥方式處理后樣品中可溶性蛋白含量由高到低依次為真空低溫干燥、加熱鼓風(fēng)干燥、真空加熱干燥、真空微波干燥。其中真空低溫干燥處理的樣品中可溶性蛋白含量顯著較高，為（3.14±0.07） mg/g，微波功率為2.68 kW真空微波干燥處理的樣品中可溶性蛋白含量最低，為（009±0.10） mg/g。這可能是干燥處理溫度與有氧條件不同造成的。適宜的溫度能促進蛋白質(zhì)的酶解，過高的溫度造成蛋白質(zhì)的變性，而氧氣的存在促進了蛋白質(zhì)的氧化水解（圖2-B）。

經(jīng)過60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的猴頭菌的總酚含量顯著高于通過其他干燥處理方式處理的樣品。經(jīng)過不同干燥處理后真空低溫干燥處理的樣品中總酚含量最低，為（3.06±0.41）mg/g。這可能是由于低溫真空干燥處理相較于其他處理方式耗時最長，且近一半時間處于-80 ℃冰箱內(nèi)，因長時間氧化造成。真空加熱干燥處理的樣品總酚含量較高，其中70 ℃真空加熱干燥處理的樣品中總酚含量最高，為（7.72±0.18） mg/g。筆者發(fā)現(xiàn)總酚含量整體上隨干燥溫度的升高而升高。這可能是由于溫度越高干燥速率越快，酚類物質(zhì)在干燥過程中被氧化等消耗的越少，繼而含量越高。同樣筆者發(fā)現(xiàn)，真空干燥處理相較于非真空干燥處理總酚含量較高。這可能是因為真空干燥處理相較于非真空干燥處理其所含酚類物質(zhì)在干燥過程中被氧化的量較少[12]，因此真空干燥這一條件有利于酚類物質(zhì)的保存。筆者還發(fā)現(xiàn)真空微波干燥處理總酚含量相對較低。這可能是由于真空微波干燥處理干燥效果不佳，后經(jīng)真空狀態(tài)50 ℃干燥處理，必然造成酚類物質(zhì)的損耗（圖2-C）。

經(jīng)過60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的樣品其黃酮含量顯著高于通過其他干燥處理方式處理的樣品，黃酮含量分別為（3.11±084）、（4.44±076） mg/g。50 ℃加熱鼓風(fēng)干燥處理的樣品其黃酮含量最低，為（1.12±0.19） mg/g。筆者發(fā)現(xiàn)黃酮含量隨干燥溫度的升高而升高。這可能是由于溫度越高干燥速率越快，黃酮類物質(zhì)在干燥過程中消耗的越少，繼而含量越高。同時真空干燥處理相較于非真空干燥處理黃酮含量相對較高。這可能是由于黃酮類物質(zhì)具有抗氧化作用[13]，其可作用于自由基或自由基前體，在處理過程中由于氧化作用的存在導(dǎo)致黃酮類物質(zhì)的消耗，繼而造成真空干燥處理相較于非真空干燥處理黃酮量相對較高的現(xiàn)象（圖2-D）。

2.3 干燥處理后水提物抗氧化能力的比較

通過DPPH自由基清除試驗和ABTS自由基清除試驗，分析不同干燥方式對干燥處理后水提物體外抗氧化活性的影響。利用Prism 6.0 軟件分析得出不同干燥方式處理后水提物體外抗氧化活性的半最大效應(yīng)濃度（EC50），通過比較EC50的差異進而評價不同干燥方式對處理后水提物體外抗氧化活性的影響。自由基清除活性見圖3、表1。

作為陽性對照，濃度為50 μg/mL時維生素C對DPPH自由基清除率可達到94.29%，DPPH自由基清除率隨著水提物濃度的增加而增加。如表1所示，真空低溫干燥處理的猴頭菌水提物的DPPH自由基清除率較低，其EC50為（40.59±6.63） μg/mL，其次是60 ℃加熱鼓風(fēng)干燥組，其EC50為（22.08±3.38） μg/mL。60 ℃真空加熱干燥組的猴頭菌水提物的DPPH自由基清除率較高，其EC50為（10.13±165） μg/mL。結(jié)合圖3與表1，其他樣品對DPPH自由基的清除率均低于維生素C。

濃度為25 μg/mL時維生素C對ABTS自由基清除率接近100%，且不同干燥方式處理的猴頭菌水提液對ABTS自由基清除率較維生素C相對較高。濃度為0～25 μg/mL時，水提物對ABTS自由基清除活性隨著濃度的增加而增強。當濃度大于25 μg/mL時，ABTS自由基的清除率基本保持不變，這說明此時ABTS自由基基本已清除完全。由圖3和表1可知，不同干燥方式處理的猴頭菌其水提液的EC50值略微差異，EC50值在（2.84±0.59）～（4.11±0.95） μg/mL之間，50 ℃真空加熱干燥組的EC50值最小，對ABTS自由基清除活性最高。綜上所述用不同干燥方式處理的猴頭菌其水提液都具有很強的ABTS自由基清除能力。

2.4 相關(guān)性分析

通過對比不同干燥方式處理的猴頭菌水提液的自由基清除活性（EC50值）與可溶性糖、可溶性蛋白、總酚和黃酮含量的相關(guān)性，確定影響其水提液自由基清除活性的相關(guān)因素。相關(guān)性分析見表2，猴頭菌水提液對DPPH自由基清除活性的EC50值與樣品可溶性糖和總酚含量在0.01水平上顯著負相關(guān)，與黃酮含量在0.05水平上顯著負相關(guān)，而與可溶性蛋白含量在0.01水平上顯著正相關(guān)。這表明，猴頭菌水提液對DPPH自由基清除活性隨著可溶性糖、總酚和黃酮含量的增加而增強，但隨著可溶性蛋白含量的增加，猴頭菌水提液對DPPH自由基清除活性顯著下降，但對于ABTS自由基的清除活性顯著提高。

3 結(jié)論與討論

采自黑龍江省海林市土砬子村的猴頭菌鮮樣分別經(jīng)過加熱鼓風(fēng)干燥、真空低溫干燥、真空加熱干燥以及真空微波干燥處理后制備成猴頭菌水提液。利用紫外-可見分光光度法定量分析比較經(jīng)過各種干燥處理后猴頭菌干燥樣品水提液中可溶性糖、可溶性蛋白、總酚及黃酮的含量。其中，真空低溫干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著低于其他處理，50 ℃真空加熱干燥處理的樣品中可溶性糖含量顯著高于其他處理;可溶性蛋白含量由高到低依次是真空低溫干燥、加熱鼓風(fēng)干燥、真空加熱干燥與真空微波干燥。60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的猴頭菌總酚含量顯著高于通過其他干燥處理方式處理的樣品，真空低溫干燥處理的樣品中總酚含量最低;60 ℃與70 ℃真空加熱干燥處理的樣品的黃酮含量顯著高于通過其他干燥處理方式處理的樣品，50 ℃鼓風(fēng)加熱干燥處理的樣品其黃酮含量最低。

通過各種干燥處理后，測定猴頭菇干燥樣品水提取液的自由基清除能力，比較經(jīng)過不同干燥處理后猴頭菌樣品的抗氧化能力。其中60 ℃真空加熱干燥的猴頭菌水提物的DPPH自由基清除率明顯較高，但是所有干燥處理樣品的DPPH自由基清除能力均弱于維生素C。經(jīng)過不同干燥方式處理的猴頭菌樣品的水提液對ABTS自由基清除率較維生素C均較高。通過對DPPH自由基清除活性與ABTS自由基清除活性與樣品中可溶性糖、蛋白、總酚及黃酮含量進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)猴頭菌水提液DPPH自由基清除活性與樣品的可溶性糖、總酚及黃酮含量具有顯著負相關(guān)性，與可溶性蛋白含量具有顯著正相關(guān)性;猴頭菌水提液ABTS自由基清除活性與樣品可溶性蛋白含量具有顯著負相關(guān)性。

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