云南3種膠質食用菌營養成分分析與蛋白質營養價值評價

羅曉莉，張沙沙，曹晶晶，張微思

（中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所，云南昆明 650221）

膠質菌是指木耳屬和銀耳屬的菌類，因其菌絲體內充滿了膠狀物質，而賦予多種獨特的性狀，是我國十分重要的食藥用菌資源[1]。金耳、銀耳、黑木耳都屬于膠質菌中大宗、富有特色的品種。金耳（Tremella aurantialbaBandoni &M.Zang）屬于擔子菌門（Basidiomycota）銀耳綱（Tremellomycetes）銀耳目（Tremellales）銀耳科（Tremellaceae），別名黃木耳、黃金木耳、金木耳、茂若色布爾（西藏）、腦耳。金耳子實體高5～10 cm，直徑7～12 cm，呈腦狀或瓣裂狀，基部著生在腐木上，新鮮時呈金黃色或橙黃色，干后堅硬，浸泡后可恢復原狀。在我國多產于云南、西藏、四川、甘肅等地區[2]。銀耳（Tremella fuciformisBerk.）跟金耳一樣，同屬于銀耳綱（Tremellomycetes）銀耳目（Tremellales）銀耳科（Tremellaceae），又名雪耳、白木耳。子實體寬4～7 cm，白色、透明，干時帶黃色，遇濕能恢復原狀，黏滑、膠質，由薄而卷曲的瓣片組成，群生于闊葉樹的腐木上[3]。在我國多產于四川、云南、福建等省的山林地區，其中以四川通江銀耳和福建漳州雪耳最為著名[4]。黑木耳（Auricularia heimuerF.Wu et al.）隸屬于擔子菌門（Basidiomycota）層菌綱（Hymenomycetes）木耳目（Auriculariales）木耳科（Auriculariaceae）木耳屬（Auricularia）[5]，又名樹蕈、云耳、光木耳。其子實體呈密集叢生狀態，層疊生長，形似葉狀、耳狀以及鱗片狀，有平滑或微放射狀皺紋，內部向里凹陷，呈深褐色或褐色。金耳、銀耳、黑木耳不僅具有較好的滋補作用與營養價值，而且都還含有多糖等生物活性物質，具有降血糖、抗氧化、抗腫瘤、調節免疫力等多種功效[6?14]，深受廣大消費者喜愛，以其為主要原料開發的食品、保健品、藥品、日化用品等產品也層出不窮。

目前，對于食用菌的營養功能研究主要圍繞其灰分、蛋白質、脂肪、氨基酸、礦物質元素、維生素及生物活性物質等展開。很多研究表明，食用菌的營養價值也會隨著品種[15]、產地[16]、樣品測定部位[17]、采摘期[18]、栽培方式[19]、生長環境[20]、栽培基質[21]等的不同而發生變化。評價食品蛋白質營養價值對于食品品質鑒定、新食品資源研究和開發、指導人群飲食等許多方面都十分必要[22]。目前評價食品蛋白質營養價值的方法和指標很多，其中氨基酸比值系數法是常采用的蛋白質營養價值評價方法。根據資料檢索分析，目前對金耳、銀耳、黑木耳的研究主要集中于單個品種的菌種（菌株）選育、栽培、新產品開發、常規營養成分分析檢測、多糖等生物活性物質提取及生物活性研究等方面。根據已有研究可知，金耳、銀耳、黑木耳3 種膠質食用菌在基本營養成分（灰分、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、總糖、礦物質、維生素、氨基酸等）和功能成分（多糖等）的含量上存在一定差異，但對其功能成分的化學結構及功能性強弱未見比對，對于這3 種膠質食用菌的營養成分對比及蛋白質營養價值評價方面尚未見報道。因此，本研究通過對3 種膠質食用菌營養成分進行全面分析，并通過氨基酸比值系數法對蛋白質營養價值進行評價，以期為3 種膠質食用菌的深度開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金耳（ZJS-566）、銀耳（ZJS-802）和黑木耳（ZJS-202）3 種膠質食用菌來自于昆明食用菌研究所栽培技術示范基地，原料經采摘、洗凈、晾干后置于果蔬烘干機中，烘干、粉碎后過80 目篩，置于干燥器中保存備用；氨基酸混合標準品 日本和光純藥；鈣、鐵、鋅、鈉、鉀、鎂標準溶液 國家有色金屬及電子材料分析測試中心；礦物質元素測定用試劑為優級純；其它試劑均為國產分析純。

5HG-0.3CK 型果蔬烘干機 云南種業集團有限責任公司熱能科技分公司；FW-400A 型傾斜式高速萬能粉碎機 北京中興偉業儀器有限公司；SOX500 索氏提取器、K1100 型凱氏定氮儀 濟南海能儀器股份有限公司；PL403 天平 梅特勒-托利多儀表（上海）有限公司；202-00 型電熱恒溫干燥箱

上海東星建材城試驗設備有限公司；GZX-9023MBE 型電熱鼓風干燥箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠；Biochrom30+型氨基酸自動分析儀

英國百康；SPECORD50PLUS 紫外可見分光光度計 德國耶拿分析儀器股份有限公司；PinAAcle900T型原子吸收分光光度計 PerkinElmer 公司；SX2-5-12 型箱式電阻爐 沈陽市節能電爐廠；FL-1 型可調式電熱爐、DZKW-S-8 型恒溫水浴鍋 北京市永光明醫療儀器有限公司；XT-9900A 型微波消解儀 上海新拓分析儀器科技有限公司。

1.2 檢測指標及測定方法

1.2.1 基本營養成分的測定 水分含量，參考GB 5009.3-2016[23]；灰分含量，參考GB 5009.4-2016[24]；總糖（以葡萄糖計）參考GB/T 15672-2009[25]；粗蛋白含量，參考GB 5009.5-2016[26]；粗纖維含量，參考GB/T 5009.10-2003[27]；粗脂肪含量，參考GB 5009.6-2016[28]進行測定。

1.2.2 主要礦物質元素的測定 鈣參考GB 5009.92-2016[29]，鉀、鈉參考GB 5009.91-2017[30]，鎂參考GB 5009.241-2017[31]，鐵參考GB 5009.90-2016[32]，鋅參考GB 5009.14-2017[33]進行測定。

1.2.3 氨基酸含量的測定 參考GB 5009.124-2016[34]，采用氨基酸自動分析儀測定。

1.2.4 營養價值評價 氨基酸比值系數法參照朱圣陶等的方法[35]。根據聯合國糧農組織（FAO）以及世界衛生組織（WHO）共同修訂的理想蛋白質人體必需氨基酸模式譜（1973年版本）[36]，分析3 種膠質食用菌氨基酸營養價值。具體指標包括：必需氨基酸占總氨基酸的質量分數、必需氨基酸的氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系數（RC）、比值系數分（SRC）。

RAA=樣品中某一必需氨基酸（EAA）的含量/模式譜相應EAA 的含量

計算樣品中待評必需氨基酸與FAO/WHO 模式譜中相應氨基酸間倍數。鑒于胱氨酸與酪氨酸分別由蛋氨酸與苯丙氨酸轉變而成，因此將苯丙氨酸和酪氨酸，蛋氨酸和胱氨酸分別合并計算。

RC=RAA/RAA 平均值

RC 最小值對應的氨基酸為第一限制氨基酸，RC 大于或小于1，說明該種必需氨基酸相對過剩或相對不足，RC 等于1 表明其組成比例與模式譜一致。

SRC=100?100CV，CV=RC 的標準差/RC 均數

CV 為RC 的變異系數。SRC 越小，說明營養價值越低，SRC 接近100，則營養價值越高，SRC 為100 時，說明該樣品中必需氨基酸組成比例與模式譜一致。

1.3 數據處理

實驗重復測量3 次，結果以平均值±標準差表示，采用Excel 2007 和SPSS 11.5 進行數據的計算和分析。

2 結果與分析

2.1 基本營養成分分析

我們對金耳、銀耳、黑木耳的基本營養成分進行了檢測分析，結果如表1。由表1知，3 種膠質食用菌均含有豐富的總糖、蛋白質、粗纖維等營養成分。3 種膠質食用菌的總糖含量很高，其中金耳總糖含量最高，達到了75.30%，金耳、銀耳的總糖含量差異性不明顯。銀耳的灰分含量顯著高于金耳和黑木耳（P<0.05），達到6.40 g/100 g。粗蛋白和粗纖維含量以黑木耳最高，分別為11.20 g/100 g 和9.70 g/100 g，銀耳在3 種膠質菌中的粗蛋白含量最低，但三者差異性不顯著（P>0.05）。金耳、銀耳的粗脂肪含量差異不顯著，黑木耳的粗脂肪含量極低，僅為0.22 g/100 g。綜上，3 種膠質食用菌都是含有較高蛋白質，低脂肪、高纖維含量的菌類，具有較高營養價值和保健食品開發前景。

表1 金耳、銀耳、黑木耳常規營養成分Table 1 Nutrients of T.aurantialba,T.fuciformis and A.heimuer

2.2 主要礦物質元素分析

礦物質元素是人體保持適當生理功能所必需的營養素，必須從膳食中供給。由表2可知，3 種膠質食用菌均含有人體必需的鈣、鉀、鈉、鎂、鐵、鋅等礦物質元素，但在含量上存在較大差異。總體上看，黑木耳的鈣、鎂、鐵的含量在3 種膠質食用菌中是最高的，其中：鐵含量達到255.00 mg/kg，顯著高于金耳、銀耳的鐵含量（P<0.05），另據中國食物營養成分表查詢，黑木耳干品中鐵含量甚至高達974 mg/kg，將近蔬菜中鐵含量高的脫水菠菜鐵含量（259 mg/kg）的4 倍。金耳的鈣、鐵含量介于黑木耳和銀耳之間，三者具有顯著性差異；銀耳的鉀、鈉、鋅含量在所檢測3 種膠質食用菌中是最高的，顯著高于另外兩種菌（P<0.05）。食用菌對許多礦物質元素具有較強的富集能力，是一類高效、簡便、選擇性好的生物吸附劑。值得注意的是，很多研究發現[37?41]，來自不同產地、不同栽培基質、不同菌株、不同形態（子實體、菌絲體）的金耳、銀耳、黑木耳，其礦物質含量差異很大，以鈣含量為例，金耳檢出鈣含量高者可達731 mg/kg，銀耳檢出鈣含量在16.52～799.30 mg/kg 之間，黑木耳檢出鈣含量在137.40～1252.70 mg/kg 之間。

表2 金耳、銀耳、黑木耳礦物質元素Table 2 Minerals of T.aurantialba,T.fuciformis and A.heimuer

2.3 氨基酸含量分析

氨基酸是食物風味的重要影響因素。由表3的氨基酸含量檢測可知，3 種膠質食用菌所含氨基酸種類豐富且含量高，都含有17 種氨基酸，其中必需氨基酸7 種（賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸），非必需氨基酸10 種。3 種膠質食用菌中的氨基酸含量均以呈鮮味的氨基酸谷氨酸和天冬氨酸含量最高，蛋氨酸含量最低。各品種氨基酸含量存在差異，以黑木耳的氨基酸總量最高，達到9.61 g/100 g，黑木耳中的必需氨基酸含量達到3.21 g/100 g。3 種膠質食用菌的必需氨基酸與氨基酸總量的比值范圍為0.33～0.34，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值范圍為0.49～0.52。根據FAO/WHO提出的理想蛋白模式中EAA/TAA 為0.40 左右，EAA/NEAA 為0.60 以上時蛋白質質量較好，3 種膠質食用菌中的銀耳蛋白質模式更接近理想蛋白質模式要求。

表3 3 種膠質食用菌氨基酸含量（g/100 g）Table 3 Contents of amino acids of three gelatinous edible fungi (g/100 g)

2.4 呈味氨基酸分析

食用菌味道鮮美，風味獨特，其風味主要是由非揮發性的滋味物質和揮發性的香味物質共同組成。其中，氨基酸作為非揮發性滋味物質的一部分，對食用菌風味有較大貢獻。根據氨基酸呈味特性不同，將其分成鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和無味氨基酸四類[42]，其中又以鮮味氨基酸和甜味氨基酸對食用菌滋味的貢獻較大，其他類氨基酸對其滋味有提升作用，食用菌的獨特滋味是由這些氨基酸共同作用的結果。由表4可知，鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸均是黑木耳的最高，分別達到2.27、2.91、3.46 g/100 g，金耳次之。呈味氨基酸（鮮味、甜味、苦味）的總量是黑木耳（8.64 g/100 g）>金耳（7.35 g/100 g）>銀耳（6.50 g/100 g），且鮮甜味氨基酸的總量占苦味氨基酸的比例為1.31～1.50 倍之間，表明3 種膠質食用菌呈味氨基酸以鮮甜味氨基酸為主。

表4 3 種膠質食用菌呈味氨基酸分析Table 4 Analysis of flavor amino acids of three gelatinous edible fungi

2.5 氨基酸營養價值評價

氨基酸比值系數法是氨基酸營養價值評價的常用方法。該方法以氨基酸平衡理論為基礎，通過對比目標物質中必需氨基酸比例與FAO/WHO 氨基酸模式譜或優質蛋白質模式譜之間的差距大小，來評價氨基酸營養，一般來說比例與模式譜越接近的營養價值越高[43]。本研究將3 種膠質食用菌必需氨基酸EAA 值與FAO/WHO 模式譜和優質蛋白質全雞蛋模式譜中相應氨基酸的EAA 值進行比較，結果見表5。3 種膠質食用菌的必需氨基酸總量均高于FAO/WHO 氨基酸模式，低于優質蛋白質全雞蛋模式。銀耳中除Lys 比FAO/WHO 模式譜稍低外，其他必需氨基酸的EAA 值均高于FAO/WHO 模式譜；金耳、黑木耳中Met+Cys、Ile 和Lys 的EAA 值低于FAO/WHO 模式譜，Thr、Val、Leu、Phe+Tyr的EAA 值均高于 FAO/WHO 模式譜。跟全雞蛋模式譜相比，3 種膠質食用菌樣品除了Thr 高于全雞蛋模式外，其他必需氨基酸的EAA 值均低于模式譜。一般來說，植物性蛋白常相對缺少賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸等必需氨基酸，所以其營養價值相對較低。而檢測發現3 種膠質食用菌中的蘇氨酸含量較高，都高于FAO/WHO 模式譜和優質蛋白質全雞蛋模式譜中蘇氨酸的 EAA 值，而蘇氨酸又是小麥、大米、燕麥等主食的第二限制氨基酸。在實際應用中，可考慮將食用菌和主食或其他食物混合食用，以實現蛋白質的互補作用，提高食物蛋白質營養價值。

表5 3 種膠質食用菌中必需氨基酸占總氨基酸的質量分數與模式譜比較Table 5 Comparison of mass fraction of essential amino acids in total amino acids and pattern spectrum of three gelatinous edible fungi

根據表5中得到的必需氨基酸占總氨基酸的質量分數，可以計算出3 種膠質食用菌的 RAA、RC 和SRC，從而對其營養價值進行直觀評價，結果見表6。由表6中 RC 值可知，3 種膠質食用菌過剩和不足的必需氨基酸不盡相同，但總的來說，Thr 和Phe+Tyr 在3 種膠質食用菌中均相對過剩；Val 在金耳中稍顯不足，而在銀耳、黑木耳中相對過剩；Met+Cys、Ile、Leu、Lys 在3 種膠質食用菌中均表現為相對不足。SRC 是引入氨基酸平衡理論結合FAO/WHO 評價模式建立的蛋白質評價指標。3 種膠質食用菌SRC 值由高到低分別為銀耳（82.25）>黑木耳（78.09）>金耳（77.98），均在80 左右，三者差別不明顯，說明這3 種膠質食用菌之間氨基酸營養價值差別不大。

表6 不同品種中必需氨基酸的 RAA、RC 和 SRC 值Table 6 RAA,RC and SRC of essential amino acids of different samples

3 結論

通過分析金耳、銀耳、黑木耳3 種膠質食用菌的營養成分可知，3 種膠質食用菌的基本營養成分含量存在差異，但均含有豐富的糖類、蛋白質、礦物質等營養成分，低脂肪，高纖維含量，并且含有17 種氨基酸，其中包含人體必需氨基酸7 種。谷氨酸和天門冬氨酸等鮮味氨基酸含量較高，通過呈味氨基酸含量分析可知，鮮甜味氨基酸的總量占苦味氨基酸的比例為1.31～1.50 倍之間，表明3 種膠質食用菌都是以鮮甜味氨基酸為主。3 種膠質食用菌的必需氨基酸占總氨基酸的質量分數均高于FAO/WHO 氨基酸模式譜，其SRC 值由高到低分別為銀耳（82.25）>黑木耳（78.09）>金耳（77.98），均在80 左右，營養價值與利用率較高。綜合分析認為：3 種膠質食用菌蛋白質營養價值差別不明顯，都是含有較高蛋白質，低脂肪、高纖維、高總糖含量的菌類，具有較高營養價值和保健食品開發前景。