食用菌與人類健康（一）*

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食用菌與人類健康（一）*

Mary Jo Feeney1, Johanna Dwyer2, Clare M. Hasler-Lewis3, John A. Milner4, Manny Noakes5, Sylvia Rowe6, Mark Wach7, Robert B. Beelman8, Joe Caldwell9, Margherita T. Cantorna10, Lisa A. Castlebury11, Shu-Ting Chang12, Lawrence J. Cheskin13, Roger Clemens14, Greg Drescher15, Victor L. Fulgoni III16, David B. Haytowitz17, Van S. Hubbard18, David Law19, Amy Myrdal Miller20, Bart Minor21, Susan S. Percival22, Gabriela Riscuta23, Barbara Schneeman24, Suzanne Thornsbury25, Cheryl D. Toner26, Catherine E. Woteki27, Dayong Wu28

(1.糧食和農業行業顧問，洛斯拉圖斯，加利福尼亞州；2.塔夫茨大學醫學院和美國農業部人類老齡化營養研究中心，波士頓，馬薩諸塞州；3.羅伯特?蒙達維酒莊葡萄酒和食品科學研究所，加州大學，加利福尼亞州；4.貝茨維爾人類營養研究中心，美國農業部農業研究服務機構，馬里蘭州；5.澳大利亞聯邦科學與工業研究組織，阿德萊德，澳大利亞；6.SR Strategy有限責任公司，華盛頓特區；7.Sylvan股份有限公司，基坦寧，賓夕法尼亞州；8.賓夕法尼亞州立大學食品科學系植物與食用菌產品健康中心，賓夕法尼亞州；9.蒙特利食用菌股份有限公司，沃森維爾，加利福尼亞州；10.賓夕法尼亞州立大學獸醫和生物醫學科學系，賓夕法尼亞州；11.美國農業部農業研究服務機構系統真菌學和微生物實驗室，貝茲維爾，馬里蘭州；12.香港中文大學，麥凱勒，澳大利亞國會選區；13.約翰霍普金斯大學彭博公共衛生學院約翰霍普金斯體重管理中心，巴爾的摩，馬里蘭州；14.南加州大學藥學院管理科學國際中心，洛杉磯，加利福尼亞州；15.美國烹飪學院，海德帕克，紐約；16.Nutrition Impact有限責任公司，巴特克里，密歇根州；17.美國農業部農業研究服務機構貝茨維爾人類營養研究中心營養數據實驗室，貝茲維爾，馬里蘭州；18.美國國立衛生研究院營養研究分院和國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所，美國健康與人類服務部，貝塞斯達，馬里蘭州；19.美味蘑菇股份有限公司，塞瓦斯托波，加利福尼亞州；20.美國烹飪學院，圣赫勒拿，加利福尼亞州；21.圣何塞蘑菇理事會，加利福尼亞州；22.佛羅里達大學食品科學與人類營養系，蓋恩斯維爾，佛羅里達州；23.美國國家癌癥研究所癌癥預防部營養科學研究小組，美國國立衛生研究院，羅克維爾，馬里蘭州；24.加州大學戴維斯分校營養系，戴維斯，加利福尼亞州；25.美國農業部經濟研究服務機構市場經濟和貿易部，華盛頓特區；26.CDT咨詢有限責任公司，赫恩登，弗吉尼亞州；27.美國農業部研究、教育和經濟機構，華盛頓特區；28.美國農業部讓梅耶人類老齡化營養研究中心營養免疫學實驗室和塔夫茨大學弗里德曼營養科學與政策學院，波士頓，馬薩諸塞州)

2013年9月9～10日，美國蘑菇理事會在華盛頓召開食用菌與健康峰會。會議指出，將食用菌定位為健康食品和養生保健品的研究主要集中于最近的幾十年。中國是最早栽培食用菌的國家，目前仍然和美國、意大利、荷蘭、波蘭一樣，是全球食用菌生產大國之一。雖然在飲食上，食用菌被認為是一種蔬菜，但它是一種真菌，區別在于食用菌中含量極低的維生素B12的存在形式與肉類的相同，麥角固醇能通過紫外光照轉換為維生素D2和共軛亞油酸。食用菌是麥角硫因（存在于自然界的一種稀有氨基酸，在機體內具有重要的生理活性）的罕見來源，同時含有硒、纖維素及其他維生素和礦物質。一些臨床前和臨床試驗，研究了食用菌對認知能力、體重管理、口腔健康和患癌幾率的影響。初步證據表明，食用菌可能通過與腸道菌群的互動，提供良好的免疫和炎癥反應，增強適應性免疫的發展和改進免疫細胞功能。除了直接提供營養和健康福祉之外，美國食物攝入量調查數據的分析表明，食用菌還與更高的膳食質量有關。早期的感官研究表明，食用菌與肉類和低鈉菜肴混合很受歡迎，在不影響口味的情況下可能有助于減少紅色肉類（牛、羊肉等）和鹽的攝入。食用菌特定的健康效應研究進展表明，需要通過有效的溝通交流，實現利用食用菌來提高整體飲食質量的目標。

食用菌；人類健康；峰會；美國蘑菇理事會；飲食質量

1 引言

人類的健康問題，如癌癥、糖尿病、心血管疾病等，顯然受到飲食攝入量和其他生活方式的影響。科學合理促進飲食結構變化是實施養生保健和降低疾病風險的全球性戰略的必要條件。食用菌雖然一直被認為是促進健康的食品，但將其定位為健康食品和養生保健品的研究主要集中于最近的幾十年。

因此，蘑菇理事會在華盛頓召開的食用菌與健康峰會的主要內容，是探討相關科技的發展。本文是根據此次專家團隊在峰會上的發言整理而成的（演講文稿已發表在蘑菇理事會網站上[1]）。探討的內容主要集中于栽培食用菌作為人類食物的消費方面，具體有：（1）歷史和生物學背景；（2）市場動態；（3）獨特的營養和生物活性成分；（4）食用菌對人體健康的影響的證據及相關的生物標記；（5）潛在的藥用機理；（6）消費者的消費趨勢；（7）切實轉化為對人體有益的營養成分、健康因子和感官體驗的方法。

2 不是一種植物或蔬菜，而是一類真菌

食用菌在飲食和健康方面的作用在人類歷史上早有記錄。古希臘、埃及、羅馬、中國和墨西哥文明將食用菌作為一種珍貴的美味佳肴和藥物。在飲食上，食用菌雖然被認為是一種蔬菜，但實際上它是一種真菌。在過去真菌雖被當成是植物，但與植物的區別在于它們的細胞壁含有的是幾丁質而非纖維素，且沒有葉綠體[2,3]。

真菌是真核生物的一個龐大而多樣化的群體，包括酵母、霉菌和食用菌。其大多數始于微觀狀態的細絲，這種可絲狀延伸的結構稱為菌絲。真菌生活在土壤中的無機物或死亡的動、植物或其他真菌上，也可生長于空氣或水中。其中有一些很微小的，但也有許多生長為大型的子實體[4]。

食用菌包括常見的各種菇類，以及馬勃、玉米黑粉病菌、膠狀真菌和盤菌等。其中，由人工栽培的食用菌類有20～30種，用于商業化交易的野生菌類約15種，更多的是非商業性的野生菌類[5~7]。雙孢蘑菇（），包括白色蘑菇、克里米尼蘑菇和褐色蘑菇是最常見的菌類烹飪食材，其次為商業栽培的香菇（），草菇（），平菇（）和金針菇（）[8]。

3 市場動態

在人類文化中，采摘蘑菇是一項重要的傳統活動，也是一個可觀的收入來源。據估計，美國在太平洋西北部，從森林中收獲野生菌的年產值有時候相當于這片森林的木材的產值[9]。然而，在美國大多數可食的食用菌是人工栽培并在商店銷售的雙孢蘑菇。美國農業部（USDA）推廣服務機構試圖與小農戶們共同努力，在北卡羅來納州[10,11]和紐約[12]建立新的蘑菇產業。森林農業耕作方式可能有助于分散經營，以促進蘑菇農場的健康發展和福祉，并有助于維護環境衛生[11，12]。

全球食用菌的產量從1970年的不到100萬噸發展到2011年的770萬噸，1980—2011年間的增長率在500%以上[13]（圖1）。年增長率也在不斷提高，從1980—1995年間的年平均增長率的5%上升到1996年之后的近7%。2011年，中國、意大利、美國、荷蘭、波蘭被列為世界五大食用菌生產國。自2009年以來，各國的食用菌產量占世界總產量的比例，中國為65%，歐盟為24%，美國為5%，日本、印度尼西亞、加拿大各占1%。

美國蘑菇農場的面積雖小，但卻是世界農業經濟的一個重要組成部分。賓西法尼亞州是美國歷史上最大的蘑菇生產地。種植者和賓夕法尼亞州立大學的研究人員之間的合作，促進了當地蘑菇生產和加工企業的發展[14]。值得一提的是，在美國農業部國家糧食和農業研究所的支助下，北卡羅萊納農工州立大學開展了香菇的室內育種和種質篩選研究[10]。

圖1 1980—2011年間世界食用菌產量增長情況

（數據來源參考文獻[19]）

在2012—2013年的生長季節，美國蘑菇銷售額達到11億美元，相對加工產品而言，新鮮蘑菇增加較多[14]。2011年，蘑菇的現金收入在蔬菜中排名第五[15]。出口在美國蘑菇市場的占比一直較小，新鮮和加工的蘑菇產品每年用于出口的比率不到5%。

種植食用菌除了可獲得經濟價值之外，還具有生態價值。食用菌種植可利用農業和森林廢棄物，且對水和土地的需求量相對較小。2011年的世界數據表明，每公頃耕地的食用菌產量可達370噸，水稻產量為44噸，蘆筍為56噸[13]。此外，菌渣（即堆肥）可以作為土壤改良劑（用于作物生產），或進一步處理后用作生物燃料。

我們需要獲取更多關于食用菌的市場信息，如鮮菇市場、加工品市場，以及具有增長潛力的特色菌類市場。可以通過對消費需求模式復雜性，包括人口特性的變化、健康飲食的變化，以及價格波動和采購模式之間的關系等方面的研究分析，測知能否滿足當前和未來的消費需求。

4 營養和其他生物活性成分

美國農業部發布的國家營養標準參考數據庫中有22個食用菌記錄，包括白色雙孢蘑菇、克里米尼蘑菇、香菇、金針菇、灰樹花、平菇、褐色雙孢蘑菇、羊肚菌和雞油菌的鮮品和加工產品，以及褐色雙孢蘑菇經紫外線處理提高了鈣化醇（維生素D2）的內容[16，17]。白色雙孢蘑菇、金針菇、灰樹花和平菇的平均營養價值列于表1，并采用方差分析法分析了各平均營養價值之間的差異（表1）。

表1 每100克新鮮蘑菇食用部分的平均養分含量① 營養白色雙孢蘑菇②金針菇③灰樹花④平菇⑤ 水分/g92.2±0.5a87.8±0.5b90.5a90.2±0.5a 能量/kcal24292931 蛋白質/g3.00±0.222.66±0.251.942.75±0.24 脂肪/g0.34±0.060.28±0.080.200.33±0.04 灰分/g0.79a0.91±0.08b0.52a0.77±0.02a 碳水化合物（差異）/g3.698.426.815.95 膳食纖維/g1.45±0.462.80±0.212.702.10 麥角固醇/mg59±437±95969 β-葡聚糖/g0.21±0.04a0.62b0.29a0.79±0.06b 鈣/mg4±1a0a1b1b 銅/mg0.30±0.01a0.11±0.02a0.25b0.12a 鐵/mg0.22±0.05a1.15±0.09b0.30a0.91b 鎂/mg10±0a16b10a15b 錳/mg0.05±0.01a0.08b0.06b0.01c 磷/mg94±81057498b 鉀/mg358±16a359±20a204b324a 鈉/mg15±43±016 核黃素/mg0.220.20±0.020.240.33 煙酸/mg2.80±0.94a7.03±0.86b6.58b5.87±0.97 泛酸/mg1.361.350.271.30 維生素B6/mg0.05±0.010.10±0.020.050.10 葉酸/μg19a52±2b29a6c

注：①除非另有說明，數值以平均值±標準誤表示。當n＜3時無差異。數據來源參考文獻[6]，但β-葡聚糖數據除外（該數據未發表，由美國農業部農業研究服務機構的貝茨維爾人類營養研究中心營養數據實驗室的D.B. Haytowitz在2013年9月9日食用菌與健康峰會上提供）。相同字母表示差異性不顯著（P≥0.05）。利用方差分析將沒有標準誤（n＜3）的數值與其他數值進行分類。②除煙酸n=4，葉酸n=2，核黃素和泛酸n=1外，其他n=3。③除煙酸和維生素B6n=4，鎂和磷n=2，泛酸n=1外，其他n=3。④除泛酸n=1外，其他n=2。⑤除維生素B6和葉酸n=2，核黃素和泛酸n=1外，其他n=3。

在美國消費最多的菌類為白色雙孢蘑菇，其含水量為92%[16]。每100克鮮菇中含有3.0±0.22克蛋白質（表1）。有關食用菌蛋白質消化率校正氨基酸記分（PDCAAS）的數據十分有限，PDCAAS是一種基于人類的氨基酸需求和消化率校正的評估蛋白質質量的方法。一項研究發現，食用菌蛋白質的PDCAAS為0.66，假設消化率為70％[18]，那么該數據表明，這是一個中等品質的蛋白質。進一步研究食用菌蛋白質的質量是十分必要的。

白色雙孢蘑菇碳水化合物中含有1.5克甘露醇[19]，1.45±0.46克膳食纖維[16]（表1），以及0.21±0.04克β-葡聚糖（該數據由美國農業部農業研究服務機構的貝茨維爾人類營養研究中心營養數據實驗室的D.B. Haytowitz在2013年9月9日食用菌與健康峰會上提供，尚未正式發表）。β-葡聚糖是食用菌中重要的生物活性化合物[20]，其在平菇和金針菇中的含量遠遠高于白色雙孢蘑菇和灰樹花。食用菌中含有少量的脂肪，以亞油酸為主，包括共軛亞油酸，其通常存在于動物性食品中[21]。白色雙孢蘑菇中還含有幾種微量元素，如核黃素、煙酸、泛酸、銅、磷、硒等[16]。

我們發現，食用菌中的維生素B12，其存在的形式與牛肉、動物肝臟及魚類是一樣的，具有很高的生物利用度[22]。新鮮的白色雙孢蘑菇中所含的這種營養素的量低于其每日推薦攝入量（2.4毫克/天）的2％。但是，如此低含量的高度可利用形式的維生素B12對于素食主義者來說可能是非常重要的。

食用菌是麥角固醇的自然來源，麥角固醇經過紫外光的照射可轉化為鈣化醇（維生素D2）。在大鼠中添加富鈣化醇的蘑菇粉，可有效增加體內25-羥基維生素D（25(OH)D）的濃度和提高骨骼礦物化，從而證明了其高度的生物有效性[23]。雖然簡單的陽光照射可以增加蘑菇切片中的維生素D2含量，但是照射時間的長短、位置和其他因素等都會影響其積累的速度。因此，更多的控制方法用于商業化蘑菇生產，以使3盎司（85克）新鮮蘑菇中的維生素D含量能百分之百滿足人體每日所需攝入量（400國際單位）。41%～78%的美國人達不到足夠的攝入量[24]，富鈣化醇蘑菇有望提供一種安全有效的方式來增加25(OH)D的濃度。需要更多的研究來確定它是對充滿朝氣的年輕人群更有效還是對體質欠佳的老年人群更為有效，進而有效評估其對健康的影響程度。

食用菌中的含硒量因不同類型和地域的土壤硒含量不同而有差異[25]。可以通過調控食用菌的栽培基質來提高硒含量[26]。硒是谷胱甘肽過氧化物酶的輔助因子，是一種破壞脂氫過氧化物和內源性過氧化氫所必需的酶。它有助于預防氧自由基誘導的脂質過氧化，對維持精子活力必不可少。邊際性硒缺乏癥（世界各地均有發生但很少見于美國）可能導致免疫功能低下，某些癌癥和病毒性疾病發生，生育能力下降[27，28]。

麥角硫因（L–Ergothioneine）是一種獨特的人體自身無法合成的含硫氨基酸。它只能從某些食物中獲得，特別是真菌、動物的腎臟和肝臟、黑色和紅色的豆類、麥麩和一些細菌。食用菌是麥角硫因的主要來源，每克干重含量從0.4到2.0毫克不等[29]。杏鮑菇、灰樹花、平菇和香菇中的麥角硫因含量較高[30]。

一項隨機對照試驗[31]顯示出麥角硫因的生物利用度，相對于對照處理，2小時后16克蘑菇粉（相當于2人份新鮮蘑菇）處理組的紅細胞麥角硫因含量有顯著增加，但1小時，4小時和6小時后的增加不顯著。雖然相較于對照，8克和16克蘑菇粉劑量處理組的餐后血脂反應都有鈍化，但對一些脂類、血糖和炎癥反應生物標記沒有影響。由于麥角硫因主要存在于人體的紅細胞中[31]，麥角硫因輸送物在動物體內可見于胎肝、骨髓、腎、小腸、小腦和肺部，在這些部位可儲存30天[32，33]。因此它可能被證明是研究蘑菇攝入依從性的一個有用的生物標志物。

然而，麥角硫因不僅是一個依從性標記物，而且是一種穩定的抗氧化劑，在生理酸堿度下它不會自氧化，不會促進過氧化氫和Fe2+離子結合生成羥基自由基[34]，并可能隨著谷胱甘肽的耗盡而成為細胞中最后一個抗氧化因子[35]。它在哺乳動物中有自己獨特的運輸系統[36]，這對保持長期的人體健康十分有利[34]。有人建議，應該將麥角硫因作為一類維生素，因其具有保護線粒體免受氧化的獨特作用[35]。此外，在分類理論中，麥角硫因可作為一種長壽維生素[37]，該理論認為，若體內的營養物質供應不足，則營養物質會全部消耗用于短期生存，從而增加了對長期疾病的易感性[38]。（待續）

Mushroom and human health(1)

The Mushroom Council convened the Mushrooms and Health Summit in Washington, DC, on 9-10 September 2013. The proceedings are synthesized in this article. Although mushrooms have long been regarded as health-promoting foods, research specific to their role in a healthful diet and in health promotion has advanced in the past decade. The earliest mushroom cultivation was documented in China, which remains among the top global mushroom producers, along with the United States, Italy, The Netherlands, and Poland. Although considered a vegetable in dietary advice, mushrooms are fungi, set apart by vitamin B-12 in very low quantity but in the same form found in meat, ergosterol converted with UV light to vitamin D2, and conjugated linoleic acid. Mushrooms are a rare source of ergothioneine as well asselenium, fiber, and several other vitamins and minerals. Some preclinical and clinical studies suggest impacts of mushrooms on cognition, weight management, oral health, and cancer risk. Preliminary evidence suggests that mushrooms may support healthy immune and inflammatory responses through interaction with the gut microbiota, enhancing development of adaptive immunity, and improved immune cell functionality. In addition to imparting direct nutritional and health benefits, analysis of U.S. food intake survey data reveals that mushrooms are associated with higher dietary quality. Also, early sensory research suggests that mushrooms blended with meats and lower sodium dishes are well liked and may help to reduce intakes of red meat and salt without compromising taste. As research progresses on the specific health effects of mushrooms, there is a need for effective communication efforts to leverage mushrooms to improve overall dietary quality.

mushrooms; Mushrooms and Health Summit; U.S. Mushroom Council; dietary quality

S646

A

2095-0934（2015）02-82-05

*本文原文為英文，原標題為“Mushroom and health summit proceedings”，由2013年9月9～10日蘑菇理事會在華盛頓召開的食用菌與健康峰會供稿，2014年5月發表在美國《營養》雜志增刊上。本文所述觀點系作者持有，不一定代表美國政府、美國農業部農業研究服務、經濟研究服務或衛生和人類服務部門。本文稿系張樹庭教授推薦，中文由本刊編輯部編輯鄭玲翻譯。