樂山師范學院生命科學學院 魏意 農向 何先秀 雷成宇
食用菌(Edible mushrooms)味道鮮美可口,食用和藥用價值都較高,含有豐富的對人類有益的活性物質,被人體吸收后可發揮多種生理功能,包括抗腫瘤、抗菌、抗病毒、保護心血管系統、抗氧化、胃腸保護等作用。食用菌具有極高的經濟價值,是重要的天然保健食品。
食用菌是指子實體碩大、可被食用的大型真菌。其分布廣泛,種類繁多,自然界中有超過2300 種(屬)食用菌和藥用真菌。我國食用菌約有1000 種,常見的食用菌主要有香菇、草菇、蘑菇、猴頭菇、木耳、銀耳、蟲草、靈芝、竹蓀等。
通過原子吸收光譜儀、紫外可見分光光度計以及氨基酸自動分析儀,測定松乳菇、松口蘑等18 種云南省常見的野生食用菌中的營養成分,結果顯示:食用菌富含人體必需的常量元素、微量元素、維生素、粗纖維、蛋白質和氨基酸。根據研究可知,食用菌中的糖類多為入殼多糖,占43%~87.5%,菌糖和糖醇各占含糖總量的3%。食用菌中的碳水化合物占60%左右。研究表明多種食用菌中的非飽和脂肪酸的含量很高,能達到50%以上。這些營養成分使得食用菌具有強身健體、輔助抗腫瘤等作用。
食用菌的抗氧化成分有很多,其中,多糖具有重要作用。食用菌多糖是從真菌子實體、菌絲體和發酵液中提取的一種高分子多糖,是從食用菌和藥用菌中分離出來由10 多個單糖以糖苷鍵的方式連接而成的高分子聚合物。食用菌多糖具有抗氧化、抗免疫、抗炎活性、保肝、抗病毒、抗輻射、抗潰瘍、促進蛋白質合成、修復受損細胞、抗衰老等作用。
食用菌多糖結構多種多樣,主要由多糖、蛋白質、果膠、纖維素和半纖維素等物質構成,其結構的復雜性影響了多糖的提取,因此在多糖提取純化過程中,一般需要先加入適當的酶來破壞細胞結構。提取食用菌多糖的方法有:超聲波—內部沸騰法、超聲波輔助法、水提法、纖維素酶法、堿提法等,其中最常使用的是熱水浸提法。
酚類物質是幾種酚類羥基化合物在植物體內的總稱,是植物中廣泛存在的復雜的多酚類化合物。酚類化合物具有較強的供氫能力和清除體內有害自由基的能力,可以作為食品中的功能性食品添加劑。食用菌中的多酚具有重要的藥用價值,如抗氧化、抗病毒、降血糖、除臭、抗腫瘤、抑菌等。其他研究表明,食用菌多酚還具有抗誘變、健齒、降血脂等作用。提取多酚的方法有機溶劑法、超聲波法、微波提取法和超臨界流體提取法等,最優的多酚提取方法為超聲波提取法。
生物活性肽是一種有利于生物體生命活動或具有特定生理調節作用的多肽組合物質,是一種在氨基酸和蛋白質之間具有多種生理功能的多肽。其結構小至2 個氨基酸,大至數百個氨基酸,是相對分子量小于6000da 的聚合物分子。結構決定功能,生物活性肽結構復雜,功能多樣,研究表明,生物活性肽具有抗氧化、抗高血壓、抗腫瘤、抗菌、抗病毒、免疫調節、降膽固醇等多種生物學功能。從研究中發現杏鮑菇中的多肽物質也能抑制機體血管緊張素的產生,從而降低血壓和血脂。提取生物活性肽的方法有化學法、酶解法、微生物發酵法、化學合成法、生物提取法、基因重組法等。其中,制備生物活性肽最常用的方法是酶解法。
自由基化合物是生物體氧化過程中產生的一種中間代謝產物,所產生的中間體和代謝反應的產物,具有化學反應活潑、順磁性和使用壽命短三個主要特點[1]。清除人體內的自由基對于生物體健康有利有弊,例如氧自由基能殺菌、殺病毒,防止細菌感染,從而保護整個人體的正常細胞和組織[1]。然而,過量的自由基化合物會對人體健康造成極大的危害,破壞人體的核酸和染色體,破壞蛋白質和氧化酶,破壞其他生物體的胞膜結構、細胞膜解體等,進而可能引發癌癥、導致心血管疾病、促進人體脂褐素的合成和積累、促進衰老等慢性疾病。因此對天然食品清除自由基以及天然食品抗氧化活性的評價和研究很有必要,關于食用菌的抗氧化活性的具體測量方法和指標有很多。
DPPH·自由基清除率實驗參照梁慧嘉等[2]的方法,具體步驟為:
用乙醇配制DPPH 自由基溶液,與不同濃度的食用菌提取液混合,在波長為525 nm 處測定吸光度,記為As;在50%乙醇溶液中加入DPPH 自由基溶液,在波長為525 nm 處測定吸光度,記為A0;吸取不同濃度的食用菌提取液與50%乙醇溶液混合,在波長為525 nm 處測定吸光度,記Ab,計算公式:
清除率(%)=1-[(As-Ab)/A0×100。
·OH 是食用菌體內最活潑的活性氧,氧化能力極強,毒性極大,破壞力極大的自由基。羥基自由基(·OH)清除實驗根據Fenton 反應原理,參照陸武祥等[3]的方法。在食用菌提取液中加入楊酸鈉、FeSO4、H2O2溶液,水浴、離心,取上清液,在波長510 nm 處測定吸光度A1,用蒸餾水代替H2O2時測得對應濃度食用菌提取液的本底吸光度A2,計算公式
清除率/%={[A-(A1-A2)/A}×100
使用鄰苯三酚自氧化法測定O2-清除能力,參照周萍的方法[4],取食用菌提取液加入Tris-HCl 緩沖溶液,水浴,加入鄰苯三酚溶液,再水浴,最后加入HCl 溶液終止反應,在325nm 處測定吸光度。計算公式:
S=1-(A3-A4)/(A1-A2)
ABTS+·自由基清除能力的測定方法采用張穎[5]等人的方法:
將ABTS+·自由基和過硫酸鉀溶液混合,避光反應12~16 h,制備ABTS+·自由基儲備液。用磷酸鹽緩沖液將ABTS+·自由基儲備液稀釋至其在734 nm 波長處的吸光度(A)為0.70±0.02。取食用菌提取液,加入ABTS+·自由基溶液,于暗處反應后,在波長為734 nm 處測吸光值A1。以純水代替樣品,進行相同操作,吸光值記為A0。計算公式:
ABTS 自由基相對清除率(%)=((A0-A1)/A0)×100
測定亞鐵離子(Fe2+)螯合能力方法參照景彥萍[6]的實驗方法:
取食用菌提取液,依次加入蒸餾水、FeCl2溶液、菲洛嗪,于562 nm 波長處測OD 值記為A1,用乙醇代替樣品作為空白對照,于562 nm 波長處測OD 值記為A0。計算公式:
亞鐵離子(Fe2+)螯合能力(%)=((A0-A1)/A0)×100
總還原能力測定采用張換[7]等人的方法,鐵氰化鉀還原法:
取食用菌提取液分別依次加入磷酸鹽緩沖液、K3[Fe(CN)6]溶液,水浴,再加入三氯醋酸溶液,離心,加入純水與FeCl3溶液。以純水為參比,在波長700 nm 處測其吸光度,吸光值越大,表示該濃度的食用菌提取液的還原力越強。
采用梁兆超[8]等人的FRAP 法進行實驗:分別配制不同濃度梯度的FeSO4溶液,加入FRAP 工作液,37℃水浴,在波長593 nm 處測定吸光值,繪制標準曲線。將食用菌提取液與預熱的FRAP 工作液混勻,后在37℃條件下繼續反應,在593 nm 波長處測定其吸光值。抗氧化活性(FRAP 值)用相同吸光度值的FeSO4濃度來表示。
隨著人民生活質量的提高,對食品安全、營養、美味、方便的需求越來越嚴格,具有抗氧化和保健功能的“天然保健品”——食用菌就恰好多方面地滿足了新一代人們的需求。我國品種多樣的食用菌資源解決了其來源的問題,食用菌具有廣泛而深遠的生物學活性功能,但食用菌的其他作用還可以讓我們繼續深入地研究下去,不斷研究和開發更多有關食用菌的技術和產品,使食用菌在現代醫療、保健、食品和美容化妝領域不斷應用和發展,充分發揮它最大的功能。