樂山師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 魏意 農(nóng)向 何先秀 雷成宇
食用菌(Edible mushrooms)味道鮮美可口,食用和藥用價(jià)值都較高,含有豐富的對(duì)人類有益的活性物質(zhì),被人體吸收后可發(fā)揮多種生理功能,包括抗腫瘤、抗菌、抗病毒、保護(hù)心血管系統(tǒng)、抗氧化、胃腸保護(hù)等作用。食用菌具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,是重要的天然保健食品。
食用菌是指子實(shí)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(jì)以及氨基酸自動(dòng)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(yǎng)成分,結(jié)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(zhì)和氨基酸。根據(jù)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(dá)到50%以上。這些營養(yǎng)成分使得食用菌具有強(qiáng)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(shí)體、菌絲體和發(fā)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(gè)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?jié)?、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、修復(fù)受損細(xì)胞、抗衰老等作用。
食用菌多糖結(jié)構(gòu)多種多樣,主要由多糖、蛋白質(zhì)、果膠、纖維素和半纖維素等物質(zhì)構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)的復(fù)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(dāng)?shù)拿竵砥茐募?xì)胞結(jié)構(gòu)。提取食用菌多糖的方法有:超聲波—內(nèi)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(zhì)是幾種酚類羥基化合物在植物體內(nèi)的總稱,是植物中廣泛存在的復(fù)雜的多酚類化合物。酚類化合物具有較強(qiáng)的供氫能力和清除體內(nèi)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(jià)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(jī)溶劑法、超聲波法、微波提取法和超臨界流體提取法等,最優(yōu)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(dòng)或具有特定生理調(diào)節(jié)作用的多肽組合物質(zhì),是一種在氨基酸和蛋白質(zhì)之間具有多種生理功能的多肽。其結(jié)構(gòu)小至2 個(gè)氨基酸,大至數(shù)百個(gè)氨基酸,是相對(duì)分子量小于6000da 的聚合物分子。結(jié)構(gòu)決定功能,生物活性肽結(jié)構(gòu)復(fù)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(diào)節(jié)、降膽固醇等多種生物學(xué)功能。從研究中發(fā)現(xiàn)杏鮑菇中的多肽物質(zhì)也能抑制機(jī)體血管緊張素的產(chǎn)生,從而降低血壓和血脂。提取生物活性肽的方法有化學(xué)法、酶解法、微生物發(fā)酵法、化學(xué)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(chǎn)生的一種中間代謝產(chǎn)物,所產(chǎn)生的中間體和代謝反應(yīng)的產(chǎn)物,具有化學(xué)反應(yīng)活潑、順磁性和使用壽命短三個(gè)主要特點(diǎn)[1]。清除人體內(nèi)的自由基對(duì)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(xì)菌感染,從而保護(hù)整個(gè)人體的正常細(xì)胞和組織[1]。然而,過量的自由基化合物會(huì)對(duì)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(zhì)和氧化酶,破壞其他生物體的胞膜結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜解體等,進(jìn)而可能引發(fā)癌癥、導(dǎo)致心血管疾病、促進(jìn)人體脂褐素的合成和積累、促進(jìn)衰老等慢性疾病。因此對(duì)天然食品清除自由基以及天然食品抗氧化活性的評(píng)價(jià)和研究很有必要,關(guān)于食用菌的抗氧化活性的具體測量方法和指標(biāo)有很多。
DPPH·自由基清除率實(shí)驗(yàn)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(jì)算公式:
清除率(%)=1-[(As-Ab)/A0×100。
·OH 是食用菌體內(nèi)最活潑的活性氧,氧化能力極強(qiáng),毒性極大,破壞力極大的自由基。羥基自由基(·OH)清除實(shí)驗(yàn)根據(jù)Fenton 反應(yīng)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(shí)測得對(duì)應(yīng)濃度食用菌提取液的本底吸光度A2,計(jì)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(yīng),在325nm 處測定吸光度。計(jì)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(yīng)12~16 h,制備ABTS+·自由基儲(chǔ)備液。用磷酸鹽緩沖液將ABTS+·自由基儲(chǔ)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(yīng)后,在波長為734 nm 處測吸光值A(chǔ)1。以純水代替樣品,進(jìn)行相同操作,吸光值記為A0。計(jì)算公式:
ABTS 自由基相對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)照,于562 nm 波長處測OD 值記為A0。計(jì)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(qiáng)。
采用梁兆超[8]等人的FRAP 法進(jìn)行實(shí)驗(yàn):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(biāo)準(zhǔn)曲線。將食用菌提取液與預(yù)熱的FRAP 工作液混勻,后在37℃條件下繼續(xù)反應(yīng),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(zhì)量的提高,對(duì)食品安全、營養(yǎng)、美味、方便的需求越來越嚴(yán)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(yuǎn)的生物學(xué)活性功能,但食用菌的其他作用還可以讓我們繼續(xù)深入地研究下去,不斷研究和開發(fā)更多有關(guān)食用菌的技術(shù)和產(chǎn)品,使食用菌在現(xiàn)代醫(yī)療、保健、食品和美容化妝領(lǐng)域不斷應(yīng)用和發(fā)展,充分發(fā)揮它最大的功能。