新鮮和干燥真姬菇揮發性成分的研究

王偉 張瑩瑩 陳鈁 沈永輝 于士軍

摘要 本文通過同時蒸餾萃取法和氣質聯用法研究了新鮮與干燥真姬菇揮發性成分化學組成，并用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA），研究兩者揮發性成分的差異。結果顯示，新鮮和干燥真姬菇樣品分別分離鑒定出85和113個揮發性化合物，其中73個化合物為共有成份。新鮮真姬菇的主要揮發性成分是鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、正十六酸（3.67%）、1，3-二甲基萘（3.34%）和1-甲基-4-（苯基甲基）苯（3.07%），干燥真姬菇主要揮發性成分是鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）和1，3-二甲基萘（3.07%）。其中，鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.78%）、正十六酸（3.67%、3.96%）和1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）是新鮮和干燥真姬菇主要共有揮發性化合物。OPLS-DA分析得出新鮮和干燥真姬菇主要差異化合物成分為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、十六酸乙酯（2.43%）和1，6，7-三甲基萘（1.36%）。

關鍵詞 真姬菇；同時蒸餾萃取法；氣相色譜-質譜聯用法；聚類分析；揮發性成分

中圖分類號 S759.81；S646? ?文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）08-0096-05

真姬菇又名海鮮菇、蟹味菇等，是一種真菌類食品[1]。藥用蘑菇真姬菇因其藥用作用引起了廣泛關注[2-3]。其味道和海鮮相似，也被稱為“海菇”[4]。其形狀美觀，質地脆嫩，是一種高蛋白、低脂肪且低熱量的食、藥兼用的珍稀名貴食用菌[5-6]。食用菌的風味物質包括揮發性化合物和非揮發性化合物，揮發性成分是多種不同組分在數量上平衡的綜合結果，成分復雜[7]。

氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS），即氣質聯用法，是分離鑒定不同化合物的重要方法之一[8]。同時蒸餾萃取（SDE）法是近年來發展較快、使用較多的樣品前處理方法，可以一步完成分離和提取，節省時間和溶劑，常用于提取樣品中的揮發性成分。由于SDE體系溫度不高，減少熱敏性風味化合物的損失及降解，因此，該方法的微量成分提取率較高[9]。例如，Sun等[10]以二氯甲烷為萃取劑，采用同時蒸餾萃取法提取蘑菇中的揮發性芳香物質，共檢測到17種化合物，包括酮類、萜類、醇類、酸類和酯類。

目前人工栽培、主要成分、功能性成分的分離鑒定和生物活性是真姬菇研究的熱點[11-12]。干燥是食品加工重要環節之一，廣泛用于食品保存中，相關研究表明食品的質量會受到干燥方法的影響[13]。本研究使用同時蒸餾萃取法提取揮發性成分，經GC-MS鑒定結合化學計量學的方法對新鮮和干燥真姬菇中揮發性化合物相對含量進行分析比較，得出主要的揮發性成分，為真姬菇揮發性成分的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 材料與試劑? 真姬菇采購于安徽滁州清流西路某大型超市。試劑：master-S plus Uv去離子水；丙酮、正己烷，色譜純；無水乙醚，分析純；無水硫酸鈉，分析純。

1.1.2 儀器與設備? 同時蒸餾萃取裝置；GC-MS，安捷倫5977A；萬用電子爐；HH-4數顯恒溫水浴鍋；電子天平，LQ-C10002。

1.2 試驗方法

1.2.1 真姬菇揮發性成分提取? 將新鮮的真姬菇烘干，粉碎，過100目篩。稱取真姬菇粉末40 g，置于裝有沸石的1 000 mL圓底燒瓶中，加入400 mL去離子水，裝上SDE裝置，用電熱套加熱并保持真姬菇湯的沸騰；另取50 mL乙醚置于500 mL圓底燒瓶中，以水浴鍋加熱，在45 ℃溫度下連續抽取4 h；冷卻至室溫，用分析純N2吹去溶劑，將樣品濃縮至0.5 mL左右，加少量干燥無水硫酸鈉除去水分，檢測備用。稱取新鮮真姬菇40 g，將其切碎，揮發性成分的提取操作同上。

1.2.2 真姬菇揮發性成分測定? 氣相色譜條件：色譜柱為HP-5（30.00 m×0.25 mm，0.25 μm）彈性石英毛細管柱；程序升溫，50 ℃→140 ℃（5 ℃/min）→160 ℃（2 ℃/min）→220 ℃（10 ℃/min）；進樣口溫度230 ℃；載氣為氦氣（He）；流量1 mL/min；分流比10∶1；進樣量1 μL。

質譜條件：離子源為EI源；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；接口溫度230 ℃；電離電壓70 eV；發射電流34.6 μA；質譜掃描范圍30～500 m/z；溶劑延遲3 min。

1.2.3 正交偏最小二乘法判別分析? 使用監督模式識別方法正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）來區分新鮮真姬菇和干燥真姬菇揮發性成分的差異。OPLS-DA有助于通過消除與分組無關的系統變化來篩選標記揮發性成分，可最大限度地進行分離。

1.3 數據處理

對質譜圖進行人工解析及計算機檢索（NIST 11），確定各色譜峰對應化學成分。使用Excel 2016、SIMCA、NCSS軟件對數據處理分析，使用T-檢驗，分析新鮮和干燥真姬菇樣品之間的差異是否存在統計學意義，以P<0.05為差異具有統計學意義。每項試驗重復3次，所有結果均以平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 新鮮和干燥真姬菇揮發性成分基本情況

新鮮和干燥真姬菇揮發性成分經GC-MS分析后，各組分質譜經計算機譜庫檢索，分別檢測出85和113種揮發性成分，是真姬菇重要的香氣成分之一。其分類和相對含量如表1所示。

注：不同小寫字母表示差異存在統計學意義（P<0.05）。

新鮮真姬菇中含量較高的揮發性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇中含量較高的揮發性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）。而Chen等[4]采用頂空固相微萃取法提取真姬菇樣品的揮發性成分，經GC-MS鑒定，新鮮和熱風干燥真姬菇分別檢測出45和49種揮發性化合物，結果表明，新鮮真姬菇的主要揮發性成分是1-辛烯-3-醇（32.97%）、3-辛酮（11.86%）和（戊）-2-壬烯醛（6.19%），熱風干燥的主要揮發性化合物為苯乙醇（16.99%）、2-苯乙酸乙酯（5.30%）和2-甲基丁酸（3.36%）。本研究與Chen等[4]的研究結果不同，其原因可能是提取方法不同或者是計算方法不同，頂空固相微萃取法所檢測化合物的數量較SDE法少，從而本研究可為揮發性成分的提取提供一條新思路。

由表1可知，新鮮真姬菇的主要揮發性成分為芳香族類（36.319%）、酯類（28.294%）和醇類（15.515%），干燥真姬菇的主要揮發性成分為芳香族類（25.969%）、酯類（25.371%）和醇類（15.888%）。真姬菇的揮發性成分為芳香族類、酯類、醇類、酸類、烴類、醛類、酮類和其他，共8類。其中新鮮真姬菇中各類化合物相對含量順序為芳香族類>酯類>醇類>烴類>酸類>醛類>其他>酮類。干燥真姬菇中各類化合物相對含量順序為芳香族類>酯類>醇類>烴類>酸類>酮類>其他>醛類。干燥后芳香族類化合物損失10.350%，酮類物質增加4.326%，兩者與新鮮真姬菇相比，相對含量差異均具有統計學意義（P<0.05），其他化合物含量差異無統計學意義（P>0.05）。

干燥后真姬菇與新鮮真姬菇相比揮發性成分存在差異，芳香類化合物的含量由36.319%降至25.969%，酸類和烴類化合物分別從從6.309%和6.372%增加到8.364%和11.324%，酮類化合物也有1.403%增加到5.729%，這可能是由于干燥過程中真姬菇發生了多種反應，如美拉德反應、脂肪氧化、聚合及降解等[9]。脂類物質的氧化是酮類物質增加的主要原因[14]。新鮮真姬菇中芳香族類化合物含量較高，是由于蛋白質、氨基酸的降解，氨基酸 Strecker 降解反應（即α-氨基酸與α-二羰基化合物反應）中，芳香族氨基酸降解會產生芳香族醛或醇[15]。而美拉德反應能促進碳氫化合物、雜環化合物和芳香族化合物的形成[16]。干燥后真姬菇形成較多酯類，這可能是水分散失后，熱空氣加熱條件有利于內酯類化合物的形成[17]。干燥對各類揮發性化合物的數量影響較大，從而影響真姬菇的風味。

2.1.1 樣品中各類揮發性化合物的數量? 干燥真姬菇中各類揮發性化合物的數量與新鮮真姬菇相比，整體為增加趨勢，芳香族類和酸類例外，兩者種類相同。新鮮真姬菇中芳香族類、醇類和酯類物質較多，分別為25、20和13種；其次是含有9種烴類化合物，5種酸類化合物，4種酮類化合物。干燥真姬菇中醇類、芳香族類和酯類物質較多，分別為27、25和20種；其次是含有12種烴類化合物、8種酮類化合物和4種醛類化合物。干燥后真姬菇形成較多酯類，這可能是水分散失后，熱空氣加熱條件有利于內酯類化合物的形成[18]。干燥對各類揮發性化合物的數量影響較大，從而影響真姬菇的風味。

2.1.2 樣品的共有成分和特有成分? 新鮮和干燥真姬菇含73種共有成分，分別占總成分的85.8%和64.6%。新鮮真姬菇含有12種特有成分，占總成分的9.6%，干燥真姬菇含有40種特有成分，占總成分的32%。

新鮮和干燥真姬菇中相對含量較高的共有揮發性成分分別為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%、12.91%）、2-甲基萘（8.34%、5.79%）、正十六酸（3.67%、3.96%）、1，3-二甲基萘（3.34%、3.07%）、1-甲基-4-苯基甲基苯（3.07%、2.04%）、長葉烯醛（2.70%、2.42%）和1，7-二甲基-3-苯基三環[4.1.0.0（2，7）]庚烯-3-烯（2.30%、2.45%）。

新鮮真姬菇中特有成分相對含量較高的物質為5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（1.67%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和1，4-二甲基萘（0.95%）。干燥真姬菇中特有成分相對含量較高的物質為芬維胺（1.21%）、1-羥甲基乙烯基-4，8a-二甲基-3，5，6，7，8，8a-六氫-1H-萘-2-酮（1.11%）。

2.2 新鮮和干燥真姬菇揮發性成分的差異

OPLS-DA得分圖顯示新鮮真姬菇和干燥真姬菇的清晰分離，如圖1（A）所示，表明兩者化學成分差異存在統計學意義。為了找出這些存在差異的標識物，進一步分析兩組數據的整體差異性，得到散點圖OPLS-DA/S-plot。如圖1（B）所示，S型曲線上一個點表示一個化合物，差異性化合物分布在曲線的兩端。使用投影變量重要性（VIP）方法描述變量OPLS-DA模型在投影中的重要性[18]。根據重要性因子VIP值得出每個變量對分類的貢獻，VIP值的大小可說明新鮮和干燥真姬菇揮發性成分的差異，VIP值越大，說明差異越具有統計學意義[19]，反之，差異不具有統計學意義。

選擇VIP>1.5的點進行分析，最終確定14個化學標志物。新鮮和干燥真姬菇差異化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羥基-6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和長葉烯（1.05%）。其中，鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（VIP值3.75），是新鮮和干燥真姬菇樣品鑒別中重要的標識物之一。

通過此模型可知，新鮮和干燥真姬菇的揮發性成分差異具有統計學意義，干燥對真姬菇揮發性成分的影響較大。干燥后真姬菇揮發性風味是由各種化合物共同作用的結果，干燥對揮發性風味的影響是多方面的，既與所選樣品有關，也與具體的干燥方式和條件有關[20]。

3 結論

本試驗采用SDE-GC-MS（蒸餾萃取-氣質聯用法）對新鮮和干燥真姬菇揮發性成分進行了分析，共檢測出125個化學成分。新鮮和干燥真姬菇樣品分別檢測出85和113種揮發性化合物，分別占總揮發性化合物的68.0%和90.4%。主要的化合物為芳香族類、酯類和醇類。干燥后芳香族類化合物損失10.350%，烴類物質增加4.952%，酮類物質增加4.326%。

新鮮真姬菇中主要揮發性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（21.69%）、2-甲基萘（8.34%）、苯乙醇（4.40%）和1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）。干燥真姬菇樣品主要揮發性化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（5.78%）、正十六酸（3.96%）和6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）。OPLS-DA分析得出新鮮和干燥真姬菇差異化合物為鄰苯二甲酸二（2-丙基戊基）酯（12.91%）、2-甲基萘（8.348%）、苯乙醇（4.40%）、1，4，4a，5，6，7，8，8a-八氫-2，5，5'，8a-四甲基-1-萘乙醇（3.87%）、6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-醇（3.60%）、6-芹子烯-4-醇（3.53%）、γ-雪松烯（3.23%）、2，6-二甲基萘（2.91%）、十六酸乙酯（2.43%）、5-苯并呋喃乙酸-6-乙烯基-2，4，5，6，7，7a-六氫-3，6-二甲基-α-亞甲基-2-氧代甲酯（1.97%）、3-羥基-6-異丙烯基-4，8a-二甲基-1，2，3，5，6，7，8，8a-八氫萘-2-酯（1.67%）、9，12，15-十八碳三烯酸甲酯（1.39%）、1，6，7-三甲基萘（1.36%）和長葉烯（1.05%）。

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（責編：王 菁）

基金項目 安徽省重點研究與開發計劃“谷物及飼料中霉毒素的熒光識別及關鍵技術研究”（2022i01020024）。

作者簡介 王偉（1983—），男，安徽阜陽人，碩士，高級農藝師，從事農產品質量安全檢驗檢測工作。

通信作者 于士軍（1983—），男，安徽臨泉人，博士，副教授，從事食用藥用真菌資源開發與應用研究。

收稿日期 2023-12-06