白鳞蘑菇的营养成分评价及其成熟度对品质的影响

王莉梅，王晓冬，孙国琴，王海燕，成培芳，张敏欢，董同力嘎*

1 (内蒙古农业大学 食品科学与工程学院，内蒙古 呼和浩特，010018) 2(内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特，010031)

食用菌是一种在自然界中分布极广、种类繁多、营养丰富的大型真菌，其蛋白质含量较高，且蛋白质中氨基酸种类丰富，脂肪酸含量较低，且以不饱和脂肪酸为主，还含有多种维生素、微量元素、多糖及其他功能性成分[1-2]。野生食用菌以其稀有、绿色、纯天然、风味独特受到大家的追捧，除了作为美味佳肴外，还具有十分珍贵的药理保健功效。包括具有抗肿瘤活性[3]、抗氧化活性[4-5]、抗突变[6]等作用。白鳞蘑菇(Agaricusbernardii)俗称草原黑蘑，是一种菌盖灰棕色、有类似鱼鳞条纹，菌褶纯黑，子实体边缘很薄的野生食用菌。以多糖、蛋白质、氨基酸组成、矿物质及功能性脂肪酸为评价指标对北方地区的野生菌的营养价值进行评价现，白鳞蘑菇营养价值优于平菇和香菇，其中总氨基酸(total amino acid，TAA)含量为21.45%显著高于平菇和香菇总氨基酸含量(12.85%和14.7%)， 功能性脂肪酸占总成分的比例而言，白鳞蘑菇所占比例(7.53%)高于平菇比例(1.04%)和香菇比例(2.3%)[7]。

近年来，草原气候干旱、沙化严重、载畜量增加和蘑菇过度采集等因素造成草原生态破坏，野生食用菌产量不断减少，其资源保育、驯化及利用研究任务艰巨[8]。内蒙古食用菌资源保育利用新技术创新人才团队成功驯化野生白鳞蘑菇，根据菌盖颜色分为2个品种(蒙白音1号和2号)，蒙白音1号菌盖颜色为棕色，已得到内蒙古自治区农作物品种认定(蒙认菌2015002)；蒙白音2号菌盖为白色，国家发明专利受理号为201711420444.0。目前未见有关其营养成分方面的研究报道；采收期是影响食用菌营养品质的重要因素之一。CUI等[9]通过对不同成熟期(芽形成期、木质生长期、菌盖生长期、菌褶生长期和成熟期)杏鲍菇子实体的化学成分分析发现，随着成熟度的提高碳水化合物和蛋白含量增加，脂肪含量减少，芽形成期乙醇提取物中的酚类、黄酮类及皂苷含量高于其他4个时期，粗多糖在菌褶生长期最高。现阶段市场上流通的蒙白音1号有两个商业采收期(未开伞成熟度与开伞成熟度)，尚无关于不同生理成熟度蒙白音1号的营养品质分析方面的研究报道。本研究对白鳞蘑菇驯化新品种子实体常规营养成分、氨基酸、脂肪酸及矿物质进行分析，对驯化白鳞蘑菇的营养价值进行评价，并探讨不同商业采收期的蒙白音1号子实体营养成分变化，以期为白鳞蘑菇子实体的应用提供基础数据和为食品加工企业和消费者选择白鳞蘑菇新品种产品提供有力依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

相同生长周期(未开伞成熟度)、培养条件的蒙白音1号(以下用蒙-1表示)、蒙白音2号(以下用蒙-2表示)、双孢菇子实体，不同商业采收期(未开伞成熟度与开伞成熟度)的蒙白音1号子实体，均采自锡林浩特市白音锡勒生物科技有限公司。未开伞成熟度是指已达到成熟期，菌膜尚未破裂；开伞成熟度是指菌褶下的内菌膜破裂，而菇盖的边缘仍然内卷；分别以未开伞组和开伞组表示。烘干粉碎制得供试样品；HCl、H2SO4、NaOH、硼酸、乙醚，均为分析纯；17种氨基酸标样，购于德国SYKAM(塞卡姆)公司；37种脂肪酸标样，购于美国Sigma公司。

1.2 仪器与设备

K-360型凯氏定氮仪，瑞士Buchi(布奇)公司；B811型脂肪测定仪，瑞士Buchi(布奇)公司；S433D型全自动氨基酸分析仪，德国SYKAM(赛卡姆)公司；WGLL-230BE型电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司；SQP型电子天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；6890N型气相色谱仪，美国Agilent(安捷伦)公司。

1.3 测定方法

1.3.1 样品的水分、粗蛋白质、粗脂肪含量

分别参照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的测定》[10]、GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》[11]和GB/T 5009.6—2003《食品中粗脂肪的测定》[12]进行测定。

1.3.2 氨基酸和脂肪酸测定

参照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》[13]和GB/T 22223—2008《食品中总脂肪、饱和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)、不饱和脂肪酸》[14]测定，脂肪酸的检出限是5 μg/g。

1.3.3 VB2、VB6

按照国家标准GB 5009.85—2016和GB 5009.154—2016测定；矿物质(钙、磷、磷、钠、铁、锌)参照国家标准GB 5009.92—2016、GB 5009.268—2016、GB 5009.87—2016、GB 5009.268—2016、GB 5009.90—2016和GB 5009.14—2017进行；总糖参照GB/T 15672—2009，还原糖参照GB 5009.7—2016标准进行。维生素、矿物质、总糖和还原糖均委托第三方检测机构华测检测分析。每个指标测定均为3个重复。

1.4 数据处理

采用Excel 2007软件对数据进行初步整理，用SPSS 20.0软件进行统计分析，采用单因子方差(one-way analysis of variance)分析进行差异显著性检验，并采用邓肯氏(Duncan’s)法进行多重比较。除多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)/饱和脂肪酸比值以平均值表示外，其余结果均以平均值±标准偏差表示。

2 结果与分析

2.1 白鳞蘑菇营养成分的分析评价

2.1.1 常规营养成分结果

水分不仅影响不同食用菌种类的感官性状，水分含量不同，可溶性物质的含量也不相同[15]。由表1可知，蒙-2的水分含量显著高于蒙-1和双孢菇(P<0.05)；就粗蛋白含量而言，蒙-1和蒙-2粗蛋白含量显著高于双孢菇含量(P<0.05)，分别同比双孢菇高出31.37%和26.22%。于传宗等[7]对北方三省的野生食用菌营养价值评价表明，白鳞蘑菇的粗蛋白为33.42%，本试验结果说明驯化的白鳞蘑菇新品种较好地保持了野生白鳞蘑菇较优蛋白质优势。这表明白鳞蘑菇新品种可以考虑作为一种获取每日所需蛋白质的来源；脂肪是生命运转必需品之一，蒙-2粗脂肪含量显著高于蒙-1和双孢菇(P<0.05)。由此可见，蒙-1是一种低水分、高蛋白和低脂肪的食用菌。

蒙-2总糖含量显著高于蒙-1和双孢菇(P<0.05)，蒙-1和双孢菇之间无显著性差异(P>0.05)。食用菌中的总糖主要为多糖类物质，具有调节免疫、抗肿瘤、抗氧化等生物活性[16]，故蒙-2多糖有待深入研究；双孢菇还原糖显著高于蒙-1和蒙-2(P<0.05)；维生素一般在人体内不能合成，必须由食物供给。就VB2而言，各组间均有显著差异(P<0.05)，由高到低的顺序为蒙-2>蒙-1>双孢菇，双孢菇VB6显著高于蒙-1和蒙-2(P<0.05)，蒙-2 VB6含量为最低。

表1 白鳞蘑菇与双孢菇常规营养成分的比较Table 1 Comparison of conventional nutrient contents in Agaricus bernardii and Agaricus bisporus

注：除水分测定为鲜样基础外，其余指标均为干物质基础；同行数据间未标字母者表示差异不显著(P>0.05)；同行同指标肩标小写字母不同者为差异显著(P<0.05)；同行同指标肩标大写字母不同者为差异极其显著(P<0.01)，下同。

2.1.2 氨基酸组成分析及评价

氨基酸的种类和含量可用于评价蛋白质的质量。由表2可知，白鳞蘑菇子实体氨基酸种类齐全，共检出含7种人体必需氨基酸(essential amino acid，EAA)(色氨酸除外)在内的共17种氨基酸。主要以谷氨酸、天门冬氨酸、组氨酸、丙氨酸、赖氨酸为主。除总氨基酸而言，各组别含量有显著差异(P<0.05)。蒙-1总氨基酸含量最高，达到26.43%，其次是蒙-2为23.93%，双孢菇含量为21.26%。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[17]。各组间必需氨基酸均有显著性差异(P<0.05)。由高到低的顺序为蒙-1>蒙-2>双孢菇。蒙-1和蒙-2分别同比双孢菇高出41.80%和12.08%。说明蒙-1和蒙-2蛋白质质量优于双孢菇。

鲜味氨基酸的组成和含量决定了蛋白质的鲜美与可口程度[18]，蒙-1和蒙-2的鲜味氨基酸含量显著高于双孢菇(P<0.05)，分别同比双孢菇高出17.04%和13.40%。说明白鳞蘑菇食用时味道较鲜美。目前很多研究以及产品开发正在向食用菌调味品延伸[19-21]，正是利用了其鲜味氨基酸含量高，且综合营养价值高等优势[22]。

赖氨酸被称为不可缺少的氨基酸，它可以促进儿童智力的发育，防止记忆力衰退，还增强食欲[22]，各组由高到低的顺序为蒙-1>蒙-2>双孢菇(P<0.05)。研究表明，谷类物质的限制氨基酸是赖氨酸，为了补充人体必需氨基酸，可以采用食用菌来解决谷物类的氨基酸限制问题，通过食用菌来平衡膳食营养，避免氨基酸缺乏；精氨酸是尿素循环途径中重要的代谢产物之一，对消除氨的毒害作用具有重要意义[23-24]。本研究中蒙-1精氨酸含量显著高于蒙-2(P<0.05)，蒙-2显著高于双孢菇(P<0.05)，蒙-1分别同比蒙-2和双孢菇高出34.25%和60.27%。

联合国粮食与农业组织(Food and Agriculture Organization，FAO)/世界卫生组织(World Health Organization，WHO)提出的理想蛋白质须满足必需氨基酸含量(E)与氨基酸总量(T)的比值0.4左右，必需氨基酸(E)与非必需氨基酸(non-essential amino acid，NEAA)比值在0.6以上[25]。蒙-1、蒙-2和双孢菇的E/N分别为45.84%、38.40%和38.01%，E/T分别为31.43%、 27.75%和27.54%，均低于理想蛋白质水平，分析原因可能与未测定必需氨基酸之一的色氨酸含量有关，色氨酸受本试验采用的酸水解法的影响较大，因此缺失的色氨酸权重导致整体比值降低，但可从结果得知，蒙-1的E/N和E/T高于蒙-2和双孢菇比值，更接近于理想蛋白质水平。说明蒙-1蛋白质价值相比蒙-2和双孢菇较好。

注：*为成年必需氨基酸；**为婴儿必需氨基酸；鲜味氨基酸指天门冬氨酸和谷氨酸，EAA/NEAA为必需氨基酸与非必需氨基酸的比值；EAA/TAA为必需氨基酸与总氨基酸的比值。DAA/TAA为鲜味氨基酸与总氨基酸的比值，下同。

2.1.3 脂肪酸组成及分析

食用菌的营养价值很大程度上取决于脂肪酸的类型及比例。食用菌中含有大量人体所需的必需脂肪酸。必需脂肪酸是维持机体生命活动必不可少的成分，是人体内不能合成的多不饱和脂肪酸，因此只有通过摄入的食物以满足需要，如n-3系列的亚油酸和n-6系列的亚麻酸等[26]。

由表3可知，总脂肪酸而言，蒙-1和蒙-2显著高于双孢菇(P<0.05)，蒙-1总脂肪酸含量最多，其次是蒙-2，双孢菇含量最低；饱和脂肪酸，主要以棕榈酸和硬脂酸为主，蒙-2硬脂酸含量显著高于蒙-1和双孢菇(P<0.05)，分别高出33.52%和18.75%；各组别多不饱和脂肪酸主要以亚油酸为主，蒙-1和蒙-2 PUFA含量分别比双孢菇高出56.20%和51.71%(P<0.05)， 单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)含量分别高出31.81%和22.72%(P<0.05)。

表3 白鳞蘑菇与双孢菇脂肪酸组成的比较Table 3 Comparison of fatty acid composition in Agaricus bernardii and Agaricus bisporus

注：-表示未检出；除PUFA/SFA比值外其余指标单位均为μg/g，下同，DUFA/SFA指多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值。

亚油酸属多烯类不饱和脂肪酸，是人体不能合成而又必需的脂肪酸，其具有清除自由基，降低血清胆固醇水平的作用[27-28]。本试验中亚油酸在各食用菌中较为突出，蒙-1、蒙-2和双孢菇亚油酸分别占到总脂肪酸的77.63%、76.21%及73.35%。蒙-1和蒙-2的亚油酸含量显著高于双孢菇(P<0.05)，分别高出56.60%和53.14%，相对于双孢菇而言，白鳞蘑菇因其亚油酸含量较高，对其进行深加工有一定的利用价值。另外，从人体所必需脂肪酸的角度看，选择白鳞蘑菇子实体作为人体吸收亚油酸是个不错的膳食来源；α-亚麻酸(α-linolenic acid, ALA)属于n-3多不饱和脂肪酸，目前，ALA的主要功能还是在于它是n-3多不饱和脂肪酸二十碳五烯酸(eicosapntemacnioc acid，EPA)和二十二碳六烯酸(docosahextaenoic acid，DHA)合成前体[29]。本试验中3种食用菌的ALA存在显著性差异(P<0.05)。蒙-1和蒙-2分别比双孢菇高出66.67%和33.33%；EPA具有帮助降低胆固醇和甘油三酯的含量，促进体内饱和脂肪酸代谢，各组间的EPA含量均有显著性差异(P<0.05)。蒙-1的EPA含量分别是蒙-2和双孢菇含量的1.88倍和2.83倍。说明蒙-1和蒙-2食用菌的保健价值优于双孢菇。

膳食多不饱和脂肪酸(P)/饱和脂肪酸(S)愈高的食物，对于降低血胆固醇和预防动脉粥样硬化就愈有利[30]。蒙-1和蒙-2的P/S(5.0和4.3)高于双孢菇的P/S(3.8)，这提示白鳞蘑菇有望能作为功能性食品。

2.1.4 矿物质元素分析

矿物质元素参与构成骨骼、血红蛋白、细胞色素，维持体内渗透压和酸碱平衡，还作为酶的辅助因子，对维持人体正常生理机能、促进生长发育、抵抗疾病有重要作用[31-32](表4)。

本试验共检测了食用菌中较为丰富的6种矿物质元素。铁有参与氧的运输和贮存，增强机体免疫功能等生理作用[33]，锌在人体生长发育、免疫、内分泌等过程中起着极其重要的作用。铁含量分别比双孢菇高出24.58%和17.66%(P<0.05)，锌含量高出25.10%和27.22%(P<0.05)；钙是许多酶的激活剂或抑制剂，有利于维持神经兴奋、神经递质合成，预防高血压、心脏病[34]，蒙-1和双孢菇钙含量显著高于蒙-2(P<0.05)，蒙-1和双孢菇间无显著差异(P>0.05)；磷是维持骨骼和牙齿的必要物质，蒙-1和蒙-2的磷含量分别是双孢菇的1.19和1.10倍(P<0.05)；蒙-2的钠含量分别是蒙-1和双孢菇的1.66和1.20倍(P<0.05)；钾元素作用主要是维持神经、肌肉的正常功能，蒙-1和蒙-2的钾含量显著低于双孢菇(P<0.05)。

表4 白鳞蘑菇与双孢菇矿物质含量比较Table 4 Comparison of minerals in Agaricus bernardii and Agaricus bisporus

2.2 不同成熟度蒙白音1号营养成分分析

2.2.1 常规营养成分结果

由表5可知，未开伞组和开伞组水分、粗蛋白和粗脂肪无显著性差异(P>0.05)。说明未开伞和开伞两种成熟度对子实体水分、粗蛋白和粗脂肪没有影响，此结果与孟德梅等[35]的研究结果一致；食用菌中含有多种可溶性糖、矿物质、维生素等可溶性物质，这些物质的含量基本与食用菌的营养价值呈正相关。食用菌中主要为多糖类物质的总糖而言，未开伞组极其显著高于开伞组(P<0.01)，说明子实体在生长发育过程中体内发生了复杂的生理生化变化，使两种成熟期子实体中总糖出现显著差异，表现在未开伞成熟期子实体中的总糖含量为开伞子实体中的1.81倍。未开伞组VB2和VB6显著高于开伞组(P<0.05)，分别是开伞组的2倍和1.9倍。

表5 不同成熟度蒙白音1号常规营养成分的分析Table 5 Analysis of conventional nutrient contents in Meng Bai Yin No. 1 at different maturity stage

2.2.2 氨基酸组成分析及评价

由表6可知，就TAA而言，不同成熟度间的含量呈现显著差异(P<0.05)，未开伞组TAA含量26.43%，较高于开伞组TAA含量24.18%；未开伞组EAA极其显著高于开伞组(P<0.01)，是开伞组EAA的1.2倍。说明未开伞组蛋白质质量优于开伞组，雷琳等[36]为了明确不同采收成熟度甘蓝中营养成分的变化规律，针对 5种采收成熟度甘蓝，对其营养成分进行测定，结果表明随着成熟度的升高，必需氨基酸和非必需氨基酸含量均逐渐降低，本试验结果与其研究结果一致；未开伞组的鲜味氨基酸有高于开伞组鲜味氨基酸的趋势(P>0.05)。就赖氨酸而言，未开伞组含量显著高于开伞组(P<0.05)，说明食用未开伞成熟度蒙白音1号更能较好地平衡膳食营养；精氨酸是尿素循环途径中重要的代谢产物之一，未开伞组精氨酸显著高于开伞组(P<0.05)，比开伞组高出27.17%。

未开伞组和开伞组的E/N分别为0.45和0.42，E/T分别为0.31和0.30，均低于FAO/WHO提出的理想蛋白质水平，分析原因可能与色氨酸含量缺失有关。但可从结果得知，未开伞组的E/N和E/T显著高于开伞组比值(P<0.05)，更接近于理想蛋白质水平，说明未开伞组蛋白质价值相比开伞组较好。

表6 不同成熟度蒙白音1号氨基酸组成的分析Table 6 Analysis of amino acid composition in Meng Bai Yin No.1 at different maturity stage

2.2.3 脂肪酸组成及分析

由本试验结果可知，总脂肪酸而言，未开伞组总脂肪酸含量为12.83 μg/g，开伞组为13.66 μg/g； SFA主要以棕榈酸和硬脂酸为主，开伞组棕榈酸显著高于未开伞组(P<0.05)；分析原因可能与食用菌成熟过程中存在着糖类向脂肪的转化有关。表5的总糖和脂肪的变化趋势也符合这个规律。糖转变为脂肪的主要途径为糖酵解所产生的磷酸二羟丙酮还原后形成甘油，丙酮酸氧化脱羧形成乙酰辅酶A，它是脂肪酸合成的原料，进而甘油和脂肪酸合成脂肪[37]。但其机理需进一步研究。多不饱和脂肪酸主要以亚油酸为主，就亚油酸和多不饱和脂肪酸而言，2组之间无显著差异(P>0.05)。具有降低胆固醇和甘油三酯的含量的EPA而言，未开伞组EPA含量显著高于开伞组(P<0.05)，是开伞组含量的1.42倍；未开伞组P/S(5.00)高于开伞组的P/S(4.81)，说明未开伞组的保健作用略优于开伞组。

表7 不同成熟度蒙白音1号脂肪酸组成的分析Table 7 Analysis of fatty acid composition inMeng Bai Yin No.1 at different maturity stage

注：PUFA/SFA为多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值。

2.2.4 矿物质元素分析

由表8可知，未开伞组的铁含量和钙含量显著高于开伞组(P<0.05)，分别是开伞组的1.45倍和2.44倍；钠含量而言，未开伞组极其显著高于开伞组(P<0.01)，此结果与刘灿[38]结果一致；开伞组的磷含量极其显著高于未开伞组(P<0.01)，是未开伞组的1.29倍；锌含量和钾含量而言，未开伞组和开伞组间无显著性差异(P>0.05)。

表8 不同成熟度蒙白音1号矿物质元素的分析Table 8 Analysis of minerals in Meng Bai Yin No. 1 at different maturity stage

不同成熟度的子实体根系对水分吸收速率的不同，生理代谢速率会有所不同，这都会影响子实体中矿物质的含量[39]。综合而言，未开伞组含有丰富的铁元素、钙元素、钠元素赋予它潜在的保健作用，经常食用，不仅可以补充人体的铁元素、钙元素、钠元素，对于提高机体免疫力、促进人体健康起着积极的作用。

3 结论

白鳞蘑菇新品种中的蛋白质比较丰富，氨基酸组成较为合理，主要体现在较优的总氨基酸含量、必需氨基酸含量、鲜味氨基酸及必需氨基酸/非必需氨基酸的比值等方面。富含丰富的矿物质元素，是磷、铁、锌等元素的良好食物来源。含量较为突出的亚油酸、EPA及多不饱和脂肪酸含量使得白磷具有较优的保健作用，说明白鳞蘑菇新品种是珍贵的食用菌，极具开发利用价值。根据所测得营养成分综合分析，蒙白音1号子实体营养价值略优于蒙白音2号子实体；对两种商业采收期的蒙白音1号营养成分进行研究发现，未开伞成熟度子实体相比开伞成熟度子实体体现出较高的营养品质。