云南8種栽培食用菌蛋白質和氨基酸分析及營養價值評價

羅曉莉，張沙沙，嚴明，張微思，孫達鋒

中華全國供銷合作總社昆明食用菌研究所（昆明 650221）

云南由于其獨特的氣候條件、良好的植被和優越的地理位置，孕育了豐富的食用菌資源。食用菌產業作為云南省高原特色現代農業產業的重要組成部分，事關廣大山區、林區農民的增收致富，是國家“鄉村振興戰略”和“精準扶貧”重要的農業產業支柱。云南除了擁有名貴的牛肝菌、松茸、羊肚菌、塊菌等野生食用菌外，栽培食用菌的發展也得到重視。據中國食用菌協會統計[1]，云南省排名前6位的大宗栽培食用菌是平菇、香菇、姬松茸、黑木耳、金針菇、茶樹菇。除了這些大宗經濟栽培品種外，云南省一些珍稀特色品種如金耳（Tremella aurantialbaBandoni＆M. Zang）、白參菌（Schizophyllum communeFr.）的栽培規模也在逐年擴大[2]。食用菌類產品具有低熱量、高蛋白、高膳食纖維、多營養要素（維生素和礦物質）的營養價值和提高人體免疫力的保健價值，是人們日常生活的重要蛋白和營養素來源之一[3]。近年來，隨著人們生活質量的提高及對健康的重視，味道鮮美、營養豐富、綠色健康的食用菌及其制品越來越受到消費者的喜愛。不同品種的食用菌在滋味、口感、食藥用價值方面都有差異，消費者要想進行科學選擇和合理搭配后食用，首先關注的是其營養價值。

食物的營養學評價一般是根據相應的目的和食物的具體性質，對食物或者食物營養素的數量和質量進行評價，是對食物營養價值的一個綜合分析。有多種方法或指標用于食物的營養評價[4]。采用不同的方法對同一食物進行評價，可能獲得一致或不一致的結果。蛋白質營養是衡量食物營養的重要組成部分，可依照氨基酸平衡模式譜，采用多種參數如氨基酸評分、化學評分、氨基酸比值系數和必需氨基酸指數等進行評價[5]，其中氨基酸比值系數法是較多采用的蛋白質營養價值評價方法。根據資料檢索分析，對這8種特色栽培食用菌的研究多集中于單個品種的菌種（菌株）選育、栽培、保鮮、新產品研發、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，也有對多個食用菌品種中氨基酸組成及營養評價進行比較研究[6-8]，但還沒有對云南產8種特色栽培食用菌集中進行蛋白質和氨基酸檢測分析及蛋白質營養價值評價方面的報道。因此，試驗通過對8種云南特色栽培食用菌的蛋白質及氨基酸進行測定，并通過氨基酸比值系數法對蛋白質營養價值進行評價，以期為更全面地開發利用這8種地方特色栽培食用菌資源提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

平菇、香菇、黑木耳、金針菇、姬松茸、茶樹菇、白參菌、金耳生鮮樣品，來自于昆明食用菌研究所栽培技術示范基地，原料采摘、清洗、瀝水、切分后置于果蔬烘干機中，烘干、粉碎后過0.180 mm粒徑篩，置于干燥器中保存備用。

試驗所用試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

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）；PL403天平（梅特勒-托利多儀表（上海）有限公司）；K1100型凱氏定氮儀（濟南海能儀器股份有限公司）；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）；Biochrom30+型氨基酸自動分析儀（英國百康）。

1.3 檢測指標及測定方法

1.3.1 蛋白質測定

參考 GB 5009.5—2016[9]，采用凱氏定氮法，測定8種食用菌的蛋白質含量。

1.3.2 氨基酸含量的測定

參考 GB 5009.124—2016[10]，采用氨基酸自動分析儀測定。

1.3.3 蛋白質營養價值評價

氨基酸比值系數法參照朱圣陶等[11]的方法。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）[12]，分析8種特色栽培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（EAA）、必需氨基酸的氨基酸比值（RAA）、氨基酸比值系數（RC）及比值系數分（SRC）。

也就是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。

式中：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。

式中：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。

1.4 數據分析

各指標的測定均做3組平行，取平均值。

2 結果與分析

2.1 蛋白質含量分析

對8種栽培食用菌的蛋白質含量采用凱氏定氮法進行檢測分析。結果見表1。8種栽培食用菌均含有較高的蛋白質，蛋白質含量范圍為9.93～26.07 g/100 g，其中以茶樹菇的蛋白質含量最高，達到26.07 g/100 g。按照GB 28050—2011《食品安全國家標準預包裝食品營養標簽通則》中提到的蛋白質營養素參考值（NRV）等于60 g計，每百克原料中蛋白質含量≥20% NRV的即為高蛋白質食品。因此，除白參菌、金耳和黑木耳的蛋白質含量稍低外，其他5種食用菌的含量均大于12 g/100 g，均屬于高蛋白質食品，具有較高的營養價值。

表1 8種栽培食用菌蛋白質含量分析

2.2 氨基酸組成及含量分析

氨基酸是食物風味的重要影響因素。由表2的氨基酸含量檢測可知，8種栽培食用菌中均含有17種氨基酸（色氨酸未測），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。各品種氨基酸含量存在差異，從氨基酸總量來看，以香菇的氨基酸總量最高，達到15.14 g/100 g，其次是白參菌，氨基酸總量達到14.73 g/100 g，氨基酸總量最低的是金耳，只有8.49 g/100 g。從氨基酸組分來看，平菇、香菇、黑木耳、茶樹菇、金耳、姬松茸、白參菌7個品種均以呈鮮味的谷氨酸和天冬氨酸含量最高，金針菇卻是以組氨酸含量最高，達到1.93 g/100 g，第二高的也是呈鮮味的谷氨酸。組氨酸是嬰兒必需氨基酸，對于嬰幼兒的成長尤其重要，可以促進嬰幼兒的神經系統和機體的發育，促進功能系統的完善。必需氨基酸（EAA）含量最高的是香菇，達到5.69 g/100 g，最低的是金耳，只有2.91 g/100 g。8種栽培食用菌的必需氨基酸與氨基酸總量的比值范圍為0.32～0.39，必需氨基酸與非必需氨基酸的比值范圍為0.47～0.63。而根據FAO/WHO提出的理想蛋白質中EAA/TAA為40%左右，EAA/NEAA在60%以上的要求[13]，這8種栽培食用菌中的蛋白質模式與理想蛋白質模式有一定差距，其中又以香菇、白參菌、姬松茸的必需氨基酸比例更接近理想蛋白質模式。

表2 8種栽培食用菌氨基酸組成及含量分析

2.3 呈味氨基酸含量分析

不同的氨基酸具有不同的味感特性，一般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4類[14]，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，這些不同種類的呈味氨基酸經過不同的配比和綜合作用，構成了各種食用菌的不同味感特性。在表2檢測的17種氨基酸中，鮮味氨基酸主要是谷氨酸與天門冬氨酸2種，甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸5種氨基酸，苦味氨基酸主要包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、組氨酸、精氨酸7種（色氨酸未測），無味氨基酸包括胱氨酸、賴氨酸和酪氨酸3種。由表3可知，8種栽培食用菌的呈味氨基酸（鮮味、甜味、苦味）總量變動范圍為7.63～13.50 g/100 g，最高的是香菇和白參菌，分別達到13.50和13.19 g/100 g。8種栽培食用菌的鮮味氨基酸含量比例均達到20%以上，以茶樹菇的鮮味氨基酸總量和比例最高。8種栽培食用菌的鮮甜味與苦味氨基酸比值范圍在1.06～2.17，以茶樹菇的最高。由此可見，8種栽培食用菌在呈味氨基酸的含量高低并不一致，但均以鮮甜味為主，說明它們不僅呈現出不同的鮮甜風味，而且在營養價值上也不盡相同。總的來看，香菇、白參菌和茶樹菇中呈鮮味氨基酸的比例較高，賦予其獨特的香味，以其為原料開發風味產品的潛力很大。

表3 8種栽培食用菌呈味氨基酸分析

接表3

2.4 蛋白質營養價值評價

氨基酸比值系數法是蛋白質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[15]。試驗將8種栽培食用菌必需氨基酸EAA值與FAO/WHO模式譜中相應氨基酸的EAA值進行比較，結果見表4。8種栽培食用菌的必需氨基酸總量均高于FAO/WHO氨基酸模式。8種栽培食用菌均有1～3種不等的必需氨基酸EAA值低于FAO/WHO模式譜。其中，平菇、香菇、姬松茸中均是Met+Cys的EAA值低于模式譜，其他必需氨基酸的EAA值均高于模式譜。黑木耳中Met+Cys、Ile和Lys的EAA值低于模式譜，Thr、Val、Leu、Phe+Tyr的EAA值均高于模式譜。金針菇中Met+Cys、Ile和Leu的EAA 值低于模式譜，Thr、Val、Phe+Tyr、Lys的EAA 值均高于模式譜。茶樹菇中Ile、Leu和Lys的EAA值低于模式譜，Thr、Val、Met+Cys、Phe+Tyr的EAA值均高于模式譜。白參菌中Val、Met+Cys的EAA值低于模式譜，其他的均高于模式譜。金耳中Met+Cys、Lys的EAA值低于模式譜，其他均高于模式譜。綜上可知，不同品種食用菌的必需氨基酸比例與FAO/WHO氨基酸模式譜之間的差距大小不一，導致其氨基酸營養價值的差異。通常，賴氨酸是谷類蛋白質的第一限制氨基酸，而蛋氨酸則是大多數非谷類植物蛋白質的第一限制氨基酸。此外，小麥、大麥、燕麥和大米還缺乏蘇氨酸。試驗檢測發現，8種栽培食用菌中的Thr含量較高，均高于FAO/WHO模式譜中Thr的EAA值，平菇、香菇、金針菇、姬松茸和白參菌中的Lys含量高于模式譜中賴氨酸的EAA值，茶樹菇中Met+Cys的EAA值高于模式譜。因此，在食用食用菌或開發食用菌類產品時，可考慮將不同品種食用菌混合或與其他食物搭配食用，以提高各單一品種的營養價值，實現蛋白質的互補作用。

表4 8種栽培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 單位：%

根據表4中得到的必需氨基酸占總氨基酸的質量分數，可以計算出8種栽培食用菌的RAA、RC和SRC，從而對其營養價值進行直觀評價。由表5中RC值可知，Thr和Phe+Tyr在8種栽培食用菌中均相對過剩；Val除了在白參菌中稍顯不足外，在其他7種食用菌中均相對過剩；Met+Cys在茶樹菇中相對過剩，而在其他7種食用菌中均表現為相對不足。黑木耳、金針菇、金耳均在Met+Cys、Ile、Leu、Lys中相對不足。但總的來說，8種栽培食用菌相對過剩和相對不足的必需氨基酸不盡相同。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。8種栽培食用菌SRC值由高到低分別為平菇（88.30）＞金針菇（78.51）＞黑木耳（78.09）＞白參菌（74.54）＞金耳（74.13）＞姬松茸（73.88）＞香菇（65.91）＞茶樹菇（60.53）。從蛋白質營養價值來看，以平菇的蛋白質營養價值最高，是優質的植物蛋白來源；金針菇、黑木耳、白參菌、金耳和姬松茸的蛋白質營養價值較為接近，其SRC值均在75左右，差別不明顯。香菇和茶樹菇雖然蛋白質含量均大于20 g/100 g，但是由于它們的必需氨基酸含量高低不一，氨基酸比值系數波動較大，RC值分別在0.26～1.33和0.44～1.39的區間內變化，導致其變異系數大，SRC值反而變小。值得注意的是，也有很多同類型研究表明，食用菌的氨基酸組成、含量及營養評價也會隨著食用菌產地[16]、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；即使是同一品種食用菌，也會隨著研究人員及所取樣品的不同，而得到不一致的結論[13,22-23]。

表5 8種栽培食用菌中必需氨基酸的RAA、RC和SRC值

3 結論

通過分析8種大宗特色栽培食用菌的蛋白質及氨基酸營養成分可知，8種栽培食用菌的蛋白質含量均相對較高，遠高于水稻、小麥、玉米等糧食作物，也高于多數果蔬，并且氨基酸含量豐富，呈鮮味的谷氨酸、天冬氨酸的含量較高，8種栽培食用菌的鮮甜味與苦味氨基酸比值范圍在1.06～2.17。含有7種人體生長所需的必需氨基酸，必需氨基酸的總量均高于FAO/WHO推薦的人體蛋白質氨基酸模式。8種栽培食用菌中的茶樹菇，表現出最高的蛋白質和呈鮮味氨基酸含量，并且在普遍缺乏的Met+Cys方面表現出相對過剩，但由于其各種必需氨基酸含量和比例高低不一，氨基酸比值系數波動較大，導致其SRC值在8種栽培食用菌中反而是最低的。基于此，在食用食用菌或開發食用菌類產品時，可考慮將不同品種食用菌混合或與其他種類食物搭配食用，以提高各單一品種的營養利用價值。