金针菇菌盖与菌柄的营养评价

向 莹，陈 健，*，金 鑫

(1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640;2.无限极中国有限公司，广东广州510620)

金针菇菌盖与菌柄的营养评价

向 莹1，陈 健1，*，金 鑫2

(1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640;2.无限极中国有限公司，广东广州510620)

对金针菇子实体和菌柄的营养成分即蛋白质、脂肪、水、多糖、粗纤维、灰分、干物质、总糖和氨基酸进行分析和评价，结果表明，金针菇含有丰富的营养成分，具有高蛋白、低脂肪的特点，这对金针菇的进一步开发利用提供实验数据。

金针菇，子实体，菌柄，成分

金针菇，又名冬菇、朴菇，属担子菌纲、伞菌目。金钱菌属，是一种菌体细长丛生簇状的食用菌，因其干品形似金针菜，故而得名。金针菇菌盖滑嫩，呈球形或扁半球形，直径1.5～7.0cm，色白至黄褐;菌柄细长脆嫩，长可达3.5～15.0cm，直径可达0.3～1.5cm。又因为金针菇具有菇香清雅、华润嫩脆、口味鲜美，是世界上著名的食药两用菌和观赏菌［1－4］。金针菇的营养价值很高，据分析其含有的人体必需氨基酸高于蘑菇，尤其是赖氨酸的含量比蘑菇高出2倍以上，因其富含的赖氨酸是促进儿童生长发育的必需氨基酸，能够增强记忆，提高智力，故又名“益智菇”，此外还能防治肝炎、胃溃疡等疾病。本文主要对金针菇子实体和菌柄的营养成分、多糖分子量和单糖组成进行分析，对金针菇多糖结构分析和开发金针菇食品提供一定的实验数据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金针菇子实体、金针菇菌柄 由无限极(中国)有限公司提供，产地是四川;98%硫酸、硫酸钾、硫酸铜、氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钠、石油醚、硼酸、正丁醇、氯仿、苯酚、蒽酮、无水碳酸钠、盐酸羟胺、吡啶、乙酸酐，四氟乙酸、无水乙醇等 均为国产分析纯。

BT－100恒流泵 上海泸西分析仪器厂;DHG－97076A电热恒温鼓风干燥箱 广东环凯微生物科技有限公司;SHZ－D(Ⅲ)循环水式真空泵 巩义市英峪予华仪器厂;KDC－40低速离心机 科大创新股份有限公司;TC－15套式恒温器 海宁市新华医疗器械厂;KDN－16C消化炉 上海精隆科学仪器有限公司;KDN－F自动定氮仪 上海纤检仪器有限公司; 721分光光度计 上海精密科学仪器有限公司;78－1磁力加热搅拌器 金坛市富华仪器有限公司;高效液相色谱仪 美国Waters公司;6890N气相色谱仪

安捷伦公司;HH－4恒温水浴锅 江苏金坛市宏华仪器厂;BSZ－100自动部分收集器、FA1104N电子分析天平 上海精科实业有限公司;旋转蒸发仪 上海亚荣仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 水分测定 GB5009.3－2010。

1.2.2 灰分测定 GB/T12532－2008。

1.2.3 蛋白质测定 GB/T15673－2009。

1.2.4 氨基酸测定［5］称取金针菇粉末0.01g于水解玻璃试管中，加入6mol/L HCl及十氢萘一滴。抽真空15min后封管，于110℃下水解16～18h。水解完成后定容至50mL。经0.45μm微孔膜滤过，备用。

色谱条件:色谱柱为PICO.TAG氨基酸分析柱，柱温38℃，检测波长254nm，流动相A为0.05mol/L乙酸钠缓冲溶液(pH 6.5，含10mL/L N，N－二甲基甲酰胺)，流动相B为乙腈－水(体积比1∶1)溶液。

1.2.5 粗脂肪测定 GB/T15674－2009。

1.2.6 粗纤维测定 GB/T5009.10－2003。

1.2.7 总糖测定 蒽酮－硫酸法［6－7］。

1.2.8 干物质含量测定 GB/T8303－2002。

1.2.9 分子量测定［8－9］。

1.2.9.1 金针菇多糖的提取 金针菇粉碎后，按1∶20加入蒸馏水于80℃下浸提3h，于4000r/min离心10min，取上清液;旋转蒸发浓缩后按1∶1加入加入D314FD树脂于50℃水浴中脱色3h。过滤后，室温下按照1∶4的比例添加70%乙醇，过夜沉淀，4000r/min离心15min，沉淀烘干。再采用Sevag法除蛋白，冷冻干燥，称重，得金针菇多糖。

1.2.9.2 金针菇多糖的纯化 层析柱(10mm× 500mm)，介质为DEAE Sepharose Fast Flow离子交换纤维素，用蒸馏水平衡。金针菇多糖上样量100mg，上样体积10mL，流速1.5mL/min，用0.5mol/LNaCl洗脱。采用分部收集，收集液采用改进的苯酚－硫酸定糖法［10］测定多糖含量，按测量范围合并多糖洗脱液，透析后冻干。

1.2.9.3 金针菇多糖的分子量测定 采用凝胶渗透色谱法(GPC)，流动相为0.02mol/L KH2PO4溶液，pH为 6.0;流速为 0.6mL/min，柱温 35℃，进样量3mg。

1.2.10 单糖组成［11－14］

1.2.1 0.1 标准单糖的衍生化 称取固体标准单糖各10mg放入1.5mL离心管中，分别加入10mg盐酸羟胺、0.5mL吡啶，放入90℃水浴中加热反应30min，间歇振荡。取出后冷却至室温，加入0.5mL乙酸酐，90℃下继续反应30min(乙酰化)，反应产物直接进行气相色谱分析。

1.2.1 0.2 样品水解 称取 1.2.9.2中冻干的样品10mg，加入2mol/L三氟乙酸4mL，封管(充 N2封管)，在110℃下反应6h，然后在70℃下用N2吹干，加入l0mg盐酸羟胺和0.5mL吡啶，放入90℃水浴中加热反应30min并振荡。取出后冷至室温，加入0.5mL醋酸酐，在90℃下继续反应30min进行乙酰化，反应产物经滤膜过滤后直接进行气相色谱分析。

1.3 营养评价

1.3.1 氨基酸评分(Amino acid score，AAS) 1937年联合国粮食组织和世界卫生组织研究提出的符合成人需要的9种必需氨基酸FAO/WHO模式，在此基础上提出了氨基酸评分的概念，即按照每克评价蛋白质中某种必需氨基酸的含量与FAO/WHO模式参考蛋白的该必需氨基酸模数(每克参考蛋白中该必需氨基酸的含量)的比。

根据Bano(1992)［15］的方法，氨基酸评分为实验蛋白质中某一必需氨基酸占FAO/WHO模式［16］中相应氨基酸含量的百分比。可按式(1)计算:

式中:Ax:实验蛋白质某一必需氨基酸含量;As:评分模式氨基酸含量。

AAS值越接近100，与评分模式氨基酸组成越接近，蛋白质价值就越高。

1.3.2 化学评分(Chemical score，CS) 化学评分是采用FAO［17］等推荐的方法，用来测定评价待测蛋白质中某一必需氨基酸的相对含量(与其必需氨基酸总量之比)与标准鸡蛋白中相应必需氨基酸相对含量的接近程度。可按式(2)计算:

式中:Ax:待测蛋白质中某一必需氨基酸的含量;Ae:待测蛋白质中必需氨基酸的总含量;Ex:标准鸡蛋白中相应必需氨基酸的含量;Ee:标准鸡蛋白中必需氨基酸的总含量。

Cs值越接近100，与标准蛋白的组成越接近，营养价值就越高。

1.3.3 必需氨基酸指数(Essential amino acid index，EAAI)和生物价(Biological value，BV)EAAI最早是由Oser［18－19］提出的，用以评价食物蛋白质的质量，但在计算EAAI时，考虑的不是单种必需氨基酸，而是同时考虑到供试蛋白质中所有必需氨基酸相对于一高价参比蛋白质(通常为标准鸡蛋白)中所有必需氨基酸之比率。可按下式计算:

P:食物蛋白;s:标准蛋白(鸡蛋);n:比较的氨基酸数

EAAI越接近100，食物蛋白与标准蛋白的必需氨基酸组成越接近，营养价值越高。Oser提出用来预测生物价(BV)，他报道用EAAI预测的BV与动物实验得出的BV值相接近。其预测经验如式(3):

这里的BV为经验推算的生物价。

1.3.4 营养指数(Nutritional index，NI) 上述氨基酸评分、化学评分、必需氨基酸指数三种方法仅考虑到供试蛋白质的氨基酸组成。Crisan和Sands［20］综合蛋白质的含量与其氨基酸组成，建议用营养指数表示。NI为必需氨基酸指数(EAAI)与蛋白质含量百分率的乘积。可用式(4)计算:

PP:蛋白质的百分含量。

供试蛋白质的百分含量越高，必需氨基酸指数值越大，值就越高，营养价值就高。

2 结果与讨论

由表1可知，金针菇菌柄中的水分、灰分、干物质和总糖含量比子实体中的低，而且分别低出26.41%、38.17%、3.21%、14.91%;而菌柄中的粗脂肪、粗纤维和蛋白质含量比子实体中的高，分别高出17.05%、42.13%和12.54%。从整体来看，金针菇中的蛋白质含量较高，脂肪含量较少，是一种健康的菌类食物，这与申进文等［21］研究一致，说明金针菇是一种低脂肪高蛋白的食物。此外金针菇中含有大量的矿物质，尤其是磷含量特别丰富;菌柄中纤维素含量较高，它具有螯合胆固醇，防治高胆固醇血症和动脉粥样硬化等心血管疾病;促进新陈代谢，并有镇定的作用，适合孕妇产后食用;含有的酸性和中性植物纤维可吸附胆汁酸盐，调节体内胆固醇代谢、降低血浆中胆固醇的含量，还可促进肠胃蠕动、强化消化系统，预防和治疗肝脏系统及肠胃道溃疡。

表1 金针菇菌柄和子实体的营养成分(%)Table 1 Nutrients of flammulina stipe and sporocarp(%)

由表2可知，金针菇中检测出17种氨基酸(色氨酸未检)，包括其中9种必须氨基酸。菌柄中氨基酸总量为14529.74mg/100g，比金针菇子实体的氨基酸含量高，高出12.37%，其中必需氨基酸所占的比例约为 39.95%;而子实体中氨基酸总量为12732.98mg/100g，其中必需氨基酸总量占氨基酸总量的47.20%。虽然子实体总氨基酸含量比菌柄低约6.6%，但必需氨基酸所占的比例比菌柄约高15.36%。李宗义等［22］研究中，金针菇子实体中必需氨基酸含量较高于菌柄中，必需氨基酸含量的多少是该蛋白质质量高低的一个重要指标。此外，摄入人体的氨基酸符合一定比例才能被机体充分吸收和利用。如果缺少一种(或几种)必需氨基酸，或数量不足，机体的吸收便受到限制。而在必需氨基酸中，金针菇中的赖氨酸和精氨酸含量较高于一般菇类。

表2 金针菇菌柄和子实体氨基酸含量分析Table 2 Amino acid content analysis of flammulina stipe and sporocarp

进一步将二者与FAO/WHO模式和鸡蛋模式进行比较，结果见表3。

从表3可知，金针菇子实体中必需氨基酸的质量分数均高于菌柄中必需氨基酸的质量分数，而且菌柄和子实体中苏氨酸的含量是最高的分别为66.38mg/g和70.45mg/g，均高于FAO/WHO模式和鸡蛋模式。菌柄和子实体的苯丙氨酸+酪氨酸的质量分数高于FAO/WHO模式分别高出12.37%和34.32%，但低于鸡蛋模式，而其他的氨基酸含量均低于这两种模式。

表3 金针菇菌柄和子实体的必需氨基酸组成与质量分数(mg/g)粗蛋白［23］Table 3 Essential amino acids composition and quality score(mg/g)crude protein of flammulina stipe and sporocarp［23］

从表4可知，金针菇子实体的氨基酸评分均高于菌柄，在化学评分中除苏氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸外也都高于菌柄。菌柄的氨基酸评分是19.53，子实体的为36.16，后者是前者的185%;菌柄的化学评分是21.24，子实体的是32.81，后者为前者的154%;半胱氨酸和蛋氨酸是金针菇的限制氨基酸。根据李宗义等［22］研究，金针菇子实体中限制性氨基酸顺序为蛋氨酸、赖氨酸以及缬氨酸，而金针菇菌柄中限制性氨基酸顺序为蛋氨酸、赖氨酸以及异亮氨酸，这是由于食用菌的营养价值与蛋白质含量、组成蛋白质的氨基酸种类、数量、比例有关。正如王松等［27］研究生长在不同基质上的金针菇的蛋白质和氨基酸含量存在一定差异，例如生长在榆树上的金针菇中蛋白质含量远高于生长在构树上，生长于构树的金针菇中蛋白质的含量均低于平均水平。

表4 金针菇菌柄和子实体的氨基酸评分和化学评分［24－26］Table 4 AAS and CS of flammulina stipe and sporocarp［24－26］

从表5中可得出，金针菇子实体中必需氨基酸指数、生物价和和营养指数均高于菌柄。必需氨基酸指数(EAAI)是用以评价食物蛋白质的质量，越接近100，营养价值越高;而生物价是对蛋白质进行营养评价的生物学方法，它与用EAAI的结果是一致的;营养指数为必需氨基酸指数(EAAI)与蛋白质含量百分率的乘积。因此，金针菇子实体的营养价值比菌柄的营养价值要高。从不同部位含量分析结果来看，金针菇的蛋白质营养从上到下是降低的，菌盖的蛋白质含量是决定全株蛋白质含量的主要因素，与朱小平等［28］的研究结果一致。在选择时，对于平菇要注意选择菌盖充实饱满的子实体，目前人们对金针菇主要是食用其菌柄部分，食用时除营养价值重要外，适口性也是消费者选择的重要指标，所以对于金针菇，这里只提供一个理论参考依据。

表5 金针菇菌柄和子实体的必需氨基酸指数、生物价和营养指数［22］Table 5 EAAI，BV and NI of flammulina stipe and sporocarp［22］

从图1和图2可以看到，金针菇多糖分子量主要集中于两部分，一部分是高分子量部分，出糖时间在20min左右，另一部分为小分子量多糖，出糖时间在28min左右。金针菇菌柄和子实体中均含有2种多糖。菌柄中分子量较高的多糖分子量是1013399u，而子实体的为1044573u，由此可知金针菇子实体中的较高分子量的多糖的分子量比菌柄中要略大;而菌柄中分子量较小的多糖分子量为19460u，比子实体的19022u要略大。日本的大重远等［29］从金针菇的发酵液中提取出胞外抗癌杂多糖，称为KM－45。KM－45是一种灰白色的粉末，它的平均分子量介于104～105ku之间。此外，Leung M Y等［30］从金针菇中分离了碱性可溶蛋白抗癌多糖，它的主构架是由1－3键相连的D构象的葡萄糖分子大小为200ku。

图1 金针菇菌柄GPC色谱图Fig.1 GPC of flammulina stipe

图2 金针菇子实体GPC色谱图Fig.2 GPC of flammulina sporocarp

图3～图4分别是金针菇菌柄和子实体分子量较高的多糖水解成各种单糖的糖腈乙酸酯衍生化后的气相色谱分析结果。根据金针菇菌柄和子实体分子量较高的多糖的GC图和各种单糖标准品鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖的GC图比较，可以确定金针菇菌柄多糖中主要含有木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，各单糖的摩尔比依次为1∶1.05∶13.21∶1.85，鼠李糖未检出，葡萄糖的比例约为77.21%;金针菇子实体多糖中主要含鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖，各单糖的摩尔比依次为0.57∶1∶0.81∶38.87∶2.65，葡萄糖的比例约为88.54%。陈志毅等［31］研究中，测出金针菇多糖的单糖组成分别有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖，其中葡萄糖含量是最高的，其次是半乳糖。此外，还测出金针菇中含有的二糖，即蔗糖、麦芽糖和乳糖。金针菇多糖含有EA3、EA5、EA6、EA7这四种组分［32］。EA6是粘多糖，由葡萄糖、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖和木糖等五种单糖组成;EA5和EA7除葡萄糖外，含有较多的半乳糖和甘露糖，少量的木糖和阿拉伯糖。

图3 金针菇菌柄多糖气相色谱Fig.3 Gas chromatography of flammulina stipe polysaccharide

图4 金针菇子实体多糖气相色谱Fig.4 Gas chromatography of flammulina sporocarp polysaccharides

3 结论与展望

从营养成分分析，金针菇以独有的丰富营养成分和药用价值，成为人类少有的天然保健营养食品。其中金针菇子实体的营养含量更高，蛋白质和氨基酸的利用率也比菌柄的略高，尤其是多糖，不仅含量比菌柄的高，而且单糖组成也比菌柄的多一种。

金针菇中含有的多种人体必需氨基酸、蛋白质、多糖、维生素、微量元素等营养成分，可利用发酵菌丝体生产胶囊、片剂、针剂、口服液、冲剂。另外随着分子生物学、医学研究的不断深入和多糖提取工艺的进一步发展，可利用富硒、富碘、富锌金针菇菌丝体具有的生理活性物质，研制专用功能性保健药品，提高人体免疫功能，达到防病和治病的目的。

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Nutritional evaluation of flammulina cap and stipe

XIANG Ying1，CHEN Jian1，*，JIN Xin2
(1.College of Light Industry and Food Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China; 2.Infinitus Co.，Ltd.，Guangzhou 510620，China)

The nutrition constituent of sporocarp and stipe of flammulina velutipes，such as protein，fat，water，polysaccharide，crude fiber，ash content，dry weight，total sugar and amino acid was analyzed and evaluated.The result indicated that flammulina velutipes contained rich nourishment composition and had the characteristics of high protein and low adipose，which provided experimental data for the further development and utilization of flammulina velutipes.

flammulina velutipes;sporocarp;stipe;composition

TS201.4

A

1002－0306(2012)10－0349－05

2011－08－16 *通讯联系人

向莹(1987－)，女，硕士研究生，主要从事天然产物和生物分离技术方面的研究。