油茶殼基質(zhì)結(jié)合富鋅、富硒栽培的香菇營養(yǎng)品質(zhì)及其蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值分析

薛晨光，冮 潔，鄧海平，潘 玲，宋文俊，楊新鵬，關(guān)穎賢

(1.大連民族大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116605；2.貴州省銅仁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，貴州 銅仁 554300；3.貴州省銅仁市林業(yè)科學(xué)院，貴州 銅仁 554300 )

油茶(Camelliaoleifera)作為中國重要的木本油料作物之一，2018年種植面積達(dá)到426.7萬hm2，年茶油產(chǎn)量 65.75萬噸。油茶殼占整個(gè)果實(shí)質(zhì)量的50%～60%，每年有超過300萬噸油茶殼產(chǎn)生。油茶殼是一種豐富的生物質(zhì)資源,然而通常被當(dāng)做農(nóng)業(yè)廢棄物丟棄或焚燒，不但未得到有效利用，還造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)[1]。油茶殼和油茶餅可用于食用菌的栽培[2]。使用油茶殼栽培香菇可以提高菌絲體的吃料速度和生長率[3]。使用油茶餅粕栽培茶薪菇，最適添加量為20%，其菌絲體生長速率和生物學(xué)效率分別提高了5.70%和11.85%；使用油茶餅粕栽培金針菇，最適添加量為20%，其菌絲體生長速率和生物學(xué)效率分別提高了2.10%和4.10%，使用油茶餅栽培平菇，可促進(jìn)平菇菌絲體生長[4]。

香菇(Lentinusedodes) 是中國產(chǎn)量第一大食用菌，民間素有“山珍”之稱[5]。近年來隨著全國產(chǎn)業(yè)扶貧工作的開展，香菇栽培規(guī)模逐年遞增，據(jù)中國食用菌協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2018年全國香菇產(chǎn)量達(dá)到1043.2萬噸，比2017年增長5.75 %[6]，占全球總產(chǎn)量的90%以上，產(chǎn)值超過1000億元。香菇富含多糖、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)[7]，具有提高人體免疫力等保健功能。香菇具有較強(qiáng)的富硒、富鋅能力[8]，通過將硒、鋅離子吸收進(jìn)入菌絲細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)代謝，將無機(jī)硒、鋅結(jié)合到大分子活性物質(zhì)上，成為有機(jī)硒多糖、鋅多糖和有機(jī)硒蛋白、鋅蛋白[9]。本研究采用油茶殼基質(zhì)結(jié)合富硒、富鋅栽培香菇，對(duì)其營養(yǎng)品質(zhì)和蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了分析，為油茶殼基質(zhì)在食用菌栽培中的應(yīng)用和富鋅、富硒香菇的開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

香菇(Lentinusedodes)：由貴州省銅仁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院栽培，富硒香菇是在栽培基料中加入0.01%亞硒酸鈉，富鋅香菇是在栽培基料中加入0.01%硫酸鋅。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

硫酸鋅、亞硒酸鈉、硫酸銅、硫酸鉀、硼酸、NaOH、溴甲基綠、甲基紅、95%乙醇、苯酚、濃硫酸、石油醚、HCl、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉、結(jié)晶酚、愈創(chuàng)木酚、30% H2O2、甲硫氨酸、氮藍(lán)四唑、EDTA-Na2、核黃素、PVP、DTT和硫代巴比妥酸等均為分析純?cè)噭?/p>

1.3 實(shí)驗(yàn)儀器

AL204 電子精密天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)、HH-S水浴鍋(鞏義市英峪予華儀器廠)、EL20實(shí)驗(yàn)pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)、中藥粉碎機(jī)(寧波新芝有限公司)、T18 digital勻漿機(jī)(IKA公司)、DH-9053A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、HH-ZK4數(shù)顯恒溫水二列四孔智能水浴鍋(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)、H-2050R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司)、FOSS8400全自動(dòng)型凱氏定氮儀(蘇州安創(chuàng)儀器有限公司)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 香菇栽培基質(zhì)配方

香菇栽培配方見表1。

表1 香菇栽培配方 %

1.4.2 香菇營養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定

香菇處理方法：將新鮮香菇去根部，在60 ℃烘干，粉碎后過60目篩子，粉末用于測(cè)定。

水分：采用《GB 5009.3-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》。

1. 遺傳因素：PSD的發(fā)生與遺傳因素密切相關(guān)。5-羥色胺轉(zhuǎn)運(yùn)體基因連鎖多態(tài)性區(qū)域(5-hydroxytryptamine transporter-linked polymorphic region，5-HTTLPR)、5-羥色胺受體和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)基因型的多肽性對(duì)PSD的發(fā)生有重要影響。一項(xiàng)276例腦卒中隊(duì)列研究顯示：5-羥色胺受體2A抗體(5-HTR2A)的1438 A/A基因型與主要PSD相關(guān)，而5-HTTLPR的s/s和BDNF met/met基因型與PSD密切相關(guān)[5]。

灰分：采用《GB 5009.4-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》。

蛋白質(zhì)：采用《GB 5009.5-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

粗多糖：采用《NY/T 1676-2008 食用菌中粗多糖含量的測(cè)定》。

粗纖維：采用《GB/T 5009.10-2003 植物類食品中粗纖維的測(cè)定》。

脂肪：采用《GB 5009.6-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》。

礦物質(zhì)元素：采用《GB 5009.268-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》中ICP-MS法。

氨基酸：采用《GB 5009.124-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》。

采用化學(xué)評(píng)分的方法。氨基酸比值系數(shù)(ratio co- efficient of amino acid，RCAA)，氨基酸比值系數(shù)分( score of amino of amino acid，SRCAA) 和化學(xué)評(píng)分(chemical score，CS)按FAO的方法計(jì)算，氨基酸評(píng)分(amino acid score，AAS)、必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index，EAAI)、生物價(jià) ( biological value，BV)和營養(yǎng)指數(shù)(nutrient index，NI)按BANO等的方法進(jìn)行計(jì)算[10，11]，必需氨基酸相對(duì)比值(Essential Amino Acid Relative Ratio，EAARR)按趙建幸[12]的方法進(jìn)行計(jì)算，模糊配方法計(jì)算貼近度(Fuzzy scoring)按照陳琛[13]的方法計(jì)算。

1.5 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)處理3次，用Microsoft Excel 軟件計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，用SPSS分析數(shù)據(jù)顯著性差異。

2 結(jié)果及分析

2.1 油茶殼結(jié)合富鋅、富硒栽培的香菇營養(yǎng)品質(zhì)分析

測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 香菇的灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、粗纖維、粗多糖的測(cè)定結(jié)果 %

由表2可知，加了油茶殼栽培的香菇(YK)比CK，蛋白質(zhì)含量明顯提高，增加了68.45%，說明在栽培香菇時(shí)添加油茶殼有助于提高香菇中蛋白質(zhì)的含量；從S1和CK，以及Z1和CK的測(cè)定結(jié)果可以看出，僅僅使用雜木屑栽培香菇時(shí)，對(duì)香菇進(jìn)行富硒或者富鋅處理，會(huì)使香菇中蛋白質(zhì)的含量增加，說明鋅、硒元素對(duì)香菇蛋白質(zhì)的合成起到了促進(jìn)作用，可能是由于無機(jī)鋅和硒進(jìn)入菌絲體后，促進(jìn)氨基酸和蛋白質(zhì)的合成。富硒栽培香菇時(shí)，隨著培養(yǎng)基質(zhì)中油茶殼比例的增加，富硒香菇 S2、S3、S4的蛋白質(zhì)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)油茶殼添加比例為40%時(shí)，富硒香菇中蛋白質(zhì)含量最高，為29.17%，比CK提高73.01%；富鋅栽培香菇時(shí)，隨著培養(yǎng)基質(zhì)中油茶殼的比例增加，Z2、Z3、Z4的蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，說明使用油茶殼取代部分雜木屑作為培養(yǎng)香菇的基質(zhì)，會(huì)使富鋅香菇中蛋白質(zhì)的含量增加，油茶殼含量越高，富鋅香菇中蛋白質(zhì)含量越高，當(dāng)油茶殼比例60%時(shí)，富鋅香菇中蛋白質(zhì)含量最高，為31.71%，比CK提高88.08%。

從CK和YK粗多糖的測(cè)定結(jié)果可以看出，加了油茶殼栽培的香菇，粗多糖含量提高，增加了16.01%；S1和CK，以及Z1和CK比較，單獨(dú)使用雜木屑培養(yǎng)的香菇，對(duì)其進(jìn)行富鋅、富硒處理，會(huì)提高香菇中的粗多糖的含量。富鋅、富硒香菇中粗多糖含量隨著栽培基質(zhì)中油茶殼比例的增加而增加，當(dāng)油茶殼比例為60%時(shí)，富硒香菇粗多糖含量最高，為4.82%，比CK提高45.62%；富鋅香菇粗多糖含量最高為5.60%，比CK提高69.18%。

油茶殼栽培使香菇的灰分含量增高。YK與CK對(duì)比增加了13.83 %，說明在栽培香菇時(shí)添加油茶殼，有助于提高香菇中的無機(jī)鹽的含量，再結(jié)合富硒、富鋅栽培，會(huì)使香菇中無機(jī)鹽類含量升高。隨著培養(yǎng)基質(zhì)中油茶殼的增加，富硒香菇 S2、S3、S4的灰分呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)；相反，富鋅香菇Z2、Z3、Z4的灰分呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，使用油茶殼取代部分雜木屑作為培養(yǎng)香菇的基質(zhì)，會(huì)促進(jìn)富鋅香菇中的無機(jī)鹽類含量增加。當(dāng)油茶殼比例20%時(shí)，富硒香菇的灰分含量最高；當(dāng)油茶殼比例60%時(shí)，富鋅香菇的灰分含量最高。

采用油茶殼栽培香菇可以提高香菇中的粗脂肪含量，YK與CK相比提高了15.54%。分別對(duì)富硒、富鋅香菇進(jìn)行分析，當(dāng)油茶殼比例為60%時(shí)，富硒香菇粗脂肪含量最高為2.59%(S4)，比CK提高了34.20%，隨著培養(yǎng)基質(zhì)中油茶殼的增加，粗脂肪含量降低；當(dāng)油茶殼比例為40%時(shí)，富鋅香菇中粗脂肪含量最高，為2.49%(Z3)，比CK提高了2.02%。

油茶殼栽培使香菇的粗纖維含量提高。從S1和CK，以及Z1和CK的測(cè)定結(jié)果可以看出，單獨(dú)使用雜木屑培養(yǎng)的香菇，對(duì)其進(jìn)行富鋅、富硒處理，會(huì)提高香菇中的粗纖維的含量。隨著栽培基質(zhì)中油茶殼比例的提高，富鋅、富硒香菇中粗纖維含量均呈現(xiàn)增長趨勢(shì)，說明使用油茶殼栽培香菇，可以提高香菇中粗纖維含量。當(dāng)油茶殼含量為60%時(shí)，富硒香菇粗纖維含量最高，為7.59%，比CK提高16.23%；富鋅香菇粗纖維含量最高為7.51%，比CK提高15.01%。

2.2 礦物質(zhì)元素分析

香菇的礦物質(zhì)元素含量見表3。

表3 香菇的礦物質(zhì)元素含量 (mg·kg-1)

由表3可知，采用油茶殼作為基質(zhì)并結(jié)合富鋅、富硒栽培香菇，香菇中的10種礦物質(zhì)元素含量均出現(xiàn)了明顯的提升，說明香菇菌絲體可以很好地吸收利用油茶殼中的礦物質(zhì)元素，并且對(duì)硒、鋅元素的吸收尤為明顯。在采用油茶殼并結(jié)合富硒栽培后，香菇中的硒元素含量顯著提高，其中S2香菇硒含量最大，為166.54 mg·kg-1，比CK硒含量增加2 081.75倍；富鋅栽培的香菇隨著油茶殼比例的增加鋅含量逐漸提高，Z4香菇鋅含量最大，為126.07 mg·kg-1，比CK提高了2.87倍。

2.3 氨基酸組成的分析

對(duì)香菇氨基酸組成進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見表4。香菇中檢測(cè)出17 種氨基酸，其中包括除色氨酸以外的7種必需氨基酸。

由表4可知，YK比CK的必需氨基酸含量和氨基酸總量分別提高了20.88 %和39.24 %，說明使用油茶殼栽培香菇可以提高香菇中的必需氨基酸含量和氨基酸總量。油茶殼基質(zhì)結(jié)合富鋅、富硒栽培香菇時(shí)，香菇中的必需氨基酸含量和氨基酸總量隨著油茶殼比例的增加持續(xù)上升，富硒和富鋅香菇的必需氨基酸含量在油茶殼比例為60%時(shí)達(dá)到最大，分別為7.34%和7.38%，比CK分別提高了47.39%和48.19%；氨基酸總量也是油茶殼添加比例為60%達(dá)到最大，富硒香菇為20.68%，比CK 提高了61.31%，富鋅香菇為21.88%，比CK提高了70.67 %。

2.4 蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

根據(jù)表4中香菇的氨基酸含量和它們的蛋白質(zhì)含量，計(jì)算出香菇蛋白質(zhì)的必需氨基酸的含量，見表5。采用化學(xué)評(píng)分法對(duì)各種香菇的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，并計(jì)算獲得的各個(gè)指標(biāo)結(jié)果見表6。

表4 香菇的氨基酸含量 %

表5 香菇蛋白質(zhì)的必需氨基酸組成及含量 (mg·g-1)

表6 香菇的蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)結(jié)果

由表6可知，油茶殼結(jié)合富鋅、富硒栽培的香菇，可以提高香菇蛋白質(zhì)的化學(xué)分，添加40%比例的油茶殼栽培的富硒香菇S3比單獨(dú)使用40%油茶殼栽培的香菇Y(jié)K，蛋白質(zhì)化學(xué)分提高了21.34%，說明香菇蛋白質(zhì)的氨基酸組成更接近全雞蛋模式。添加40%比例的油茶殼栽培的富硒、富鋅栽培香菇(S3、Z3)，氨基酸評(píng)分分別為63.67和60.42，比未富硒、富鋅栽培的香菇(YK)提高了19.41%和13.32%，說明富硒、富鋅栽培可以使香菇中必需氨基酸組成更均衡，更接近FAO/WHO模式。對(duì)油茶殼栽培的香菇進(jìn)行富硒、富鋅處理后，SRCAA值均有所提升，說明油茶殼栽培結(jié)合富硒、富鋅處理，可以使香菇中的必需氨基酸更接近FAO/WHO的必需氨基酸模式。對(duì)于富硒香菇S2、S3、S4，油茶殼比例由20%增加到60%時(shí)，必需氨基酸指數(shù)也在增加，但對(duì)于富鋅香菇Z2、Z3、Z4，油茶殼比例由20%增加到60%時(shí)，必需氨基酸指數(shù)逐漸降低。富硒、富鋅栽培的香菇，其生物價(jià)BV均高于未富硒、富鋅栽培的香菇，說明富鋅、富硒栽培可以提高香菇的蛋白質(zhì)利用率。對(duì)比YK和CK可以發(fā)現(xiàn)使用油茶殼栽培香菇，營養(yǎng)指數(shù)提高了21.25%，對(duì)于富硒香菇，油茶殼比例為60%時(shí)，營養(yǎng)指數(shù)最大，為20.94，比CK組提高了47.36%；對(duì)于富鋅香菇，油茶殼比例為60%時(shí)，營養(yǎng)指數(shù)最大，為20.98，比CK組提高了47.64 %。10組香菇的貼近度均約為0.99，說明與FAO/WHO模式的貼近程度很高，其營養(yǎng)價(jià)值與FAO/WHO模式相近。

不同的氨基酸具有不同的味感特性[14]，一般將其分成鮮味氨基酸、甜味氨基酸、苦味氨基酸和無味氨基酸4類，其中又以鮮味氨基酸和甜味氨基酸對(duì)食用菌滋味的貢獻(xiàn)較大[15]，其他類氨基酸對(duì)其滋味有提升作用，這些不同種類的呈味氨基酸經(jīng)過不同的配比和綜合作用，構(gòu)成了各種食用菌的不同味感特性。鮮味氨基酸主要是谷氨酸與天冬氨酸2種，甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸和蘇氨酸5種，苦味氨基酸主要包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、組氨酸和精氨酸7種，無味氨基酸包括胱氨酸、賴氨酸和酪氨酸3種[16]。

香菇中呈味氨基酸的分析見表7。由表7可知，10種栽培香菇的呈味氨基酸(鮮味、甜味、苦味)總量變動(dòng)范圍為11.54%～19.90 %，最高的是 S4和Z4，分別達(dá)到18.74 %和19.90%。10種栽培香菇的鮮味氨基酸含量比例均達(dá)到30%以上。10種栽培香菇呈味氨基酸的含量高低不一，但均以鮮甜味為主。YK的鮮味氨基酸含量比例比CK高24.11%，說明使用油茶殼栽培香菇可以極大地提高香菇鮮味。對(duì)于富硒香菇，栽培基質(zhì)中油茶殼比例為20%時(shí)，香菇中鮮味氨基酸含量比例最高，對(duì)于富鋅香菇，栽培基質(zhì)中油茶殼比例為60%時(shí)，香菇中鮮味氨基酸含量比例最高，說明使用適宜濃度的油茶殼栽培富硒、富鋅香菇，可以增加其鮮味，以其為原料開發(fā)風(fēng)味產(chǎn)品的潛力很大，具有開發(fā)前景。

表7 香菇中呈味氨基酸的分析 %

3 結(jié) 論

油茶殼結(jié)合富硒、富鋅栽培香菇，有助于香菇中蛋白質(zhì)、多糖等營養(yǎng)成分的合成和硒、鋅元素的吸收轉(zhuǎn)化，栽培基質(zhì)中油茶殼比例為60%時(shí)，香菇的蛋白質(zhì)、多糖和硒、鋅元素含量達(dá)到最大，蛋白質(zhì)化學(xué)分和氨基酸評(píng)分更接近全雞蛋模式和FAO/WHO模式，香菇中必需氨基酸含量增加，組成更均衡，鮮味氨基酸占比增加，提高了香菇的鮮味。因此，在栽培基質(zhì)中添加60%的油茶殼，并結(jié)合富硒、富鋅栽培香菇是比較適宜的比例，獲得具有更高營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味的香菇，具有很好的應(yīng)用前景。