張彩妮鄧百萬
(1.陜西理工大學生物科學與工程學院,陜西 漢中 723000;2.陜西理工大學/陜西省食藥用菌工程技術研究中心,陜西 漢中 723000)
硒是機體內不可缺少的非礦物質元素,是人與動物在正常生理活動中必不可少的微量元素。研究表明,低硒或缺硒容易引起克山病或大骨節病,影響機體健康。食用菌對硒元素具有很好的富集作用,且食用菌本身安全無毒,富集硒元素以后,只要富集的硒元素在適當的范圍以內,亦對人體無毒副作用,實驗證明,適宜濃度的硒對食用菌的生長有促進作用,可以使食用菌產量和營養成分有所提高[1]。本文對富硒香菇、富硒大球蓋菇、富硒黑木耳和富硒羊肚菌這4種食用菌的富硒能力、富硒含量和富硒作用的研究進展進行總結。
目前天然食品中硒含量低,食用菌對硒的富集能力為補硒食品提供了新途徑。已知的富硒方法有2種,人工合成及生物轉化[2]。人工合成的產品有硒化亞油酸、硒化脂多糖及肌醇硒酸脂等,但由于其生產過程較難,所以價格高,難以被人們接受;有機硒制劑和富硒地區生產的富硒食品產量少,不能滿足市場的需求。所以,生物轉化法就成為學者們廣泛研究的重點。相比之下,食用菌不僅味道鮮美,藥用、食用價值高,活性物質豐富,而且有較強的耐硒、富硒能力。許多食用菌不僅含有豐富的蛋白質和多糖物質,還具有提高人體免疫力、減緩衰老、保護機體重要器官的作用。利用食用真菌作為硒的載體,培養富硒食用菌不僅提高了食用菌的價值,也使富硒食品的開發具有廣闊的發展前景[3]。
香菇(Lentinusedodes)為擔子菌綱(Basidaiomycetes)傘菌目(Agaricales)口蘑科(Tricholomatacete)香菇屬(Lentinus),是側耳科植物香蕈的子實體,是世界第2大食用菌,其味道鮮美、營養豐富,具有很高的營養、藥用和保健價值[4,5]。劉文玲等進行富硒香菇栽培實驗時發現,當Na2SeO3濃度為10mg·kg-1時,香菇硒含量可以達到225.13mg·kg-1,與對照組相比含量顯著增加(P<0.01)。喬艷明等研究發現,富硒條件下對香菇Q12菌株液體發酵,在Na2SeO3濃度為30.0mg·L-1時得到的香菇菌絲生物量為57.56g·L-1,比對照組提高了1.30倍。李翠麗等對秦巴山區低溫區香菇的耐受能力進行研究,香菇9608菌株耐受Na2SeO3的最佳濃度為20.0mg·L-1,此條件下菌絲生物量可達66.34g·L-1。
大球蓋菇,屬于真菌門(Eumycota)、層菌綱(Hymenomycetes)、傘菌目(Agaricales)、球蓋菇科(Strophariaceae)、球蓋菇屬(Stropharia),是我國近年從歐洲引進的一種珍稀食用菇種,其香味鮮美,營養價值豐富,人工栽培方便且產量高,深受大眾喜愛[6]。許峰等研究中發現,培養基中添加適量Na2SeO3能夠促進菌絲生長,當培養基中Na2SeO3的添加濃度為150μg·mL-1時,大球蓋菇富硒率達到24.68%,但高濃度的Na2SeO3對菌絲生長有抑制作用。余海立等研究發現,當Na2SeO3·5H2O的濃度為20mg·L-1時,菌絲生物量可達到2.750g·L-1,遠大于對照組的大球蓋菇。許梅等進行液體富硒培養,結果表明,培養基中硒添加濃度為150μg·mL-1時,菌絲體生物量達0.81g·L-1,富硒量為4727.68μg·g-1,富硒率達24.68%,有機化程度為96.27%。
黑木耳(Auriculariaauricula)是珍貴的藥食兼用膠質真菌,含有多糖、腺苷類等物質,具有較高的營養價值,被譽為彌足珍貴的食用菌之王[7]。我國是黑木耳的故鄉,中華民族早在四千多年前便認識、栽培、食用黑木耳。張百巖等研究發現,一定濃度的硒對黑木耳的菌絲生長有促進作用,Na2SeO3濃度為60mg·kg-1時,菌絲旺盛粗壯,生長勢強,發菌天數短。柴新義等研究黑木耳菌絲體發酵富硒條件時發現,黑木耳菌絲體液體發酵的最適富硒濃度7.5μg·mL-1,該條件下黑木耳液體發酵的菌絲體富硒量可達853.16μg·g-1,較優化前提高了66%。
羊肚菌(Morchellaesculenta)屬于子囊菌亞門盤菌綱盤菌目羊肚菌科羊肚菌屬,是世界上珍貴的稀有食用菌之一[8]。其不僅營養豐富、味道鮮美,還具有促進人體生長發育、提高身體免疫力、增強造血功能和益智美容等多種保健作用。張躍非等實驗證明,當Na2SeO3濃度在9μg·mL-1時,菌絲體生物產量最高,但當Na2SeO3濃度達到11μg·mL-1時,菌絲體干重量有所下降。向戌蓮等在研究中發現,羊肚菌菌絲富集有機硒深層發酵的最佳硒濃度25μg·mL-1,在此條件下,亞硒酸鈉轉化為菌絲有機硒利用率為1.85%,相較于未富硒組(0μg·mL-1),富硒組菌絲有更強的抗氧化活性。
硒是谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的組成成分,在機體內,GSH-Px與維生素E抗氧化的機制具有協同作用。TURLO J等研究發現,對香菇菌絲進行富硒培養,可以增加菌絲提取物的抗氧化活性,富硒組比對照組的抗氧化效應提高了10%~40%。苗元振等研究表明,富硒大球蓋菇中的硒多糖可對抗自由基對生物膜的損害,維護細胞正常的生理機能,說明大球蓋菇的硒多糖具有較強的抗氧化能力。
因為谷胱甘肽過氧化物酶參與生物體的氧化過程,并且對氧化過程中產生的有毒物質具有解毒作用,而硒元素正是谷胱甘肽過氧化物酶的重要組成部分[9]。硒元素作為帶負電荷的非金屬離子,在生物體內可以與帶正電荷的有害金屬離子相結合,形成金屬硒蛋白質復合物,把能誘發癌變的有害金屬離子直接排出體外,消解了金屬離子的毒性,起到解毒和排毒作用。研究發現,富硒黑木耳中的硒多糖有顯著的抗鉛、抗汞的作用[10]。
硒是一種強效免疫調節劑,人體中幾乎每一種免疫細胞中都含有硒,適當補充硒可增強人體的體液免疫功能、細胞免疫功能和非特異性免疫功能,從而增強機體的免疫能力,為機體健康鑄造一道堅固防線。硒還能促進淋巴細胞產生抗體,使血液免疫球蛋白水平增高或維持正常,臨床中給患者適量補硒,可有效提高患者機體的免疫功能,增強機體免疫力。丁健峰等實驗證明,通過建立小鼠抗疲勞模型和高血脂癥模型以及對6組小鼠各項指標的檢測,證明了富硒羊肚菌硒多糖有助于緩解機體運動疲勞,同時也具備有助于降低血脂的功能[11]。
血管壁的老化是心血管疾病發生的重要因素,但是血管老化并非不可阻止,因為促使血管加速衰老的物質是有害自由基造成的,通過清除有害自由基,就能延緩血管壁衰老。硒元素具有強大的抗氧化功能,可調節體內膽固醇及甘油三酯,降低血液黏度,預防心血管病的發生。陳利明等研究采用腹腔注射VitD3及喂養高脂飼料方法復制動脈粥樣硬化大鼠模型,將50只大鼠分組,正常對照組、模型對照組、富硒靈芝高劑量組、富硒靈芝低劑量組、血脂康陽性藥對照組,測定各組大鼠血清中SOD、MDA水平和GSH-PX活性。結果顯示,與模型對照組比較,富硒靈芝可顯著降低動脈粥樣硬化大鼠MDA水平,升高HDL-C、SOD水平,增強GSH-PX活性,確定了富硒食用菌可以減緩血管的老化速度。
硒元素可以增強癌細胞中環腺苷酸的水平,形成抑制癌細胞分裂和增殖的內環境,起到抑制腫瘤細胞DNA、RNA及蛋白質合成,使腫瘤細胞在活體內增殖力減弱、控制腫瘤細胞的生長分化的作用,從而抑殺癌細胞。普通人缺硒,身體患腫瘤的機率大大增加,腫瘤患者大多會出現腫瘤細胞轉移、多發性腫瘤、腫瘤分化不良、惡性程度高及生存期短的狀況,在與腫瘤的對抗過程中,硒具有舉足輕重的作用。由于硒在防治腫瘤方面所顯示出的強大作用,硒有“抗癌之王”的稱號。鄒修文的實驗結果顯示,靈芝硒多糖對人宮頸癌細胞、人鼻咽癌細胞和人肝癌細胞均有較好的抑制作用。趙晶等學者研究發現,高破壁富硒靈芝孢子粉能夠抑制HepG2細胞的生長,與空白對照組比較,差異有統計學意義(P<0.05),對機體肝癌細胞的生長具有一定的抑制作用。
硒可以激活人體自身的抗氧化系統,控制沉降的氧化損傷,預防疾病。從抗氧化作用來說,硒的效果是維生素E的500倍以上。硒在人體內無法合成,所以要滿足人體對硒的需求,就需要每天補充硒。按世界衛生組織要求,人體膳食中每日硒最低需求量為40μg,而營養補充在50~250μg為宜[12]。硒元素是帶負電荷的非金屬離子,在人體內可以與帶正電荷的有害金屬離子結合,把能誘發癌變的鉛、鋁、汞、鎘、鉈等有害金屬離子排除體外。硒可及時清除體內廢物、垃圾、毒素,創造體內“綠色環境”;能減輕化學致癌物、農藥和間接致癌物的毒副作用。由此,硒元素獲得了“天然解毒劑”的美名。因此為排除體內毒素,可適量食用含硒高的食物。國內外大量研究表明,低硒或者缺硒的人群通過適量補硒不但可以提高機體抗氧化能力,還可以提高機體的免疫能力,維護人體重要器官的正常功能。
中國的食用菌資源豐富,是最早栽培、利用食用菌的國家之一。食用菌含有豐富的維生素,所富含的維生素B1、維生素B12均高于肉類。食用菌不僅營養豐富,還具有提高人體免疫力、抗衰老、抗腫瘤等能力。食用菌的抗癌作用主要來自食用菌中的多糖活性物質,這些物質雖然對腫瘤細胞沒有直接的殺傷作用,但能刺激抗體的形成,提高并調整機體內部的防御能力。食用菌食用價值和藥用價值高,富硒能力較強,不僅能滿足人們生活所需要蛋白質,而且還能應用于醫藥方面,解決重大疾病問題。將食用菌的食用功效與藥用功效相結合,對食用菌進一步開發具有重大實踐意義,作為我國的白色農業,其廣闊的前景和巨大的發展潛力不可低估。
不同的食用菌對硒的耐受力和富集能力有品種的差異。所以香菇、大球蓋菇、黑木耳和羊肚菌的富硒能力各有不同。總體而言,低濃度的Na2SeO3對食用菌有促進菌絲生長的作用,但是高濃度的Na2SeO3會抑制菌絲的生長。目前,食用菌富硒研究已取得了較大進展,特別是食用菌的富硒能力、食用菌的富硒作用都有明顯成果。富硒食用菌味道鮮美,營養豐富,具有抗氧化、拮抗重金屬和增強人體免疫力的生理功能。但目前對食用菌富硒的作用機理、營養代謝的研究還不夠深入,富硒食用菌的硒含量安全標準也有待進一步研究和完善。