蟬花菌質主要營養成分和活性成分分析

于士軍 柴新義 樊美珍

（1.滁州學院生物與食品工程學院，安徽 滁州 239012；2.安徽農業大學安徽省微生物防治重點實驗室，安徽 合肥 230036）

蟬花（IsariacicadaeMiquel），是一種名貴中藥材，是寄生在蟬（俗稱“知了”）幼蟲上的一種蟲草菌，其無性型為蟬棒束孢。隋唐年間的甄權（541～643）所著《藥性論》對金蟬花的形態和藥用價值都進行了記載：“其蛻殼，頭上有一角，如冠狀，謂之，最佳。味甘寒，無毒。主小兒天吊，驚癇螈，夜啼心悸”［1］。

現代醫學研究［2］表明，蟬花具有顯著的免疫調節、抗腫瘤和改善腎功能等作用。Cheng等［3］對蟬花胞內多糖的免疫活性進行了研究，結果表明蟬花多糖對體外巨噬細胞增殖有直接的免疫刺激作用，可劑量依賴地刺激NO的產生。Kuo等［4］研究證明蟬花中的麥角甾醇過氧化物可以抑制初級T淋巴細胞的增殖。Wang等［5］研究表明蟬花水提物可以減緩肝癌細胞MHCC97H的生長。Takano等［6］從金蟬花發酵液中分離出一種可以促進Th1免疫反應的蛋白多糖，該多糖可以增加大鼠派氏集合淋巴結細胞中白介素-2和干擾素－γ的濃度。

蟬花還有含有豐富的營養成分。張紅霞等［7］對采自浙江寧海的天然蟬花及分離菌種在麥仁培養基上發酵培養的蟬花子實體進行分析，發現，天然蟬花中粗蛋白含量高達39.79%，人工培養的蟬花子實體中粗蛋白含量31.18%。滕曄等［8］對浙江湖州的野生金蟬花及人工培養的蟬花進行了氨基酸成分的分析，結果表明，除丙氨酸外，液體發酵獲得的蟬花與野生蟬花所有的氨基酸種類均一樣，且多種氨基酸的含量高出野生蟬花。此外，高增平等［9］對天然蟬花（采自杭州岳王廟）中無機元素進行了全面分析測定，并跟冬蟲夏草進行了比較，發現蟬花含有豐富的礦物元素，其中鐵、鋅含量特別高，分別占各自營養素參考值1 527%和206%，分別是冬蟲夏草中鐵和鋅含量的2.69倍和3.27倍，屬高鐵和富含鋅的食品。

蟬花菌質是指由蟬花的營養菌絲和經發酵的培養基質組成的營養物質。由于蟬花培養過程中，菌絲和很多生物活性成分分泌到培養基中，隨著活性成分的轉化，培養基中含有了眾多的營養物質和活性成分［1］。開發應用這部分資源，也是蟬花人工生產中的一個重要環節。本研究擬對蟬花菌質的營養成分進行分析，以期為蟬花菌質的開發應用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

將滅菌的小麥等培養基接種蟬花液體菌種，在（23±2）℃的環境中培養24d，將蟬花孢梗束采收后，將剩余部分烘干、粉碎即為蟬花菌質粉；

小麥培養基：小麥1 000g，水1 400g，KH2PO40.5g，MgSO40.4g；

無水乙醇：分析純，蘇州化學試劑廠；

甲醇：色譜純，江蘇恒安試劑公司；

磷酸二氫鉀：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；

苯酚：分析純，中國醫藥集團上海化學試劑公司；

硫酸：分析純，上海建信化工有限公司試劑廠；

腺苷：分析純，美國Sigma公司。

1.2 主要儀器

電子分析天平：AE200型，瑞士Mettler Toledo公司；

脂肪測定儀：SE-416Soxtherm型，德國Gerhardt公司；

高效液相色譜儀：Agilent 1100型，美國Agilent公司；

氨基酸自動分析儀：Hitachi L-8900型，日本Hitachi公司；

原子吸收分光光度計：TAS-990AFG型，北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 測定方法

1.3.1 基本營養成分測定

（1）水分：按 GB/T 5009.3—2010執行；

（2）蛋白質：按GB/T 5009.5—2010執行；

（3）脂肪：按 GB/T 5009.6—2003執行；

（4）飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸：按GB/T 22110—2008執行；

（5）總糖：按 GB/T 5009.7—2008執行；

（6）碳水化合物：按 GB/T 5009.7—2008、GB/T 5009.9—2008執行；

（7）可溶膳食纖維、不可膳食纖維：按GB/T 5009.88—2008執行；

（8）能量：按照衛監督法［2007］300號執行。

1.3.2 氨基酸測定 按GB/T 5009.124—2003執行。

1.3.3 維生素測定

（1）VA、VE：按 GB/T 5009.82—2003執行；

（2）VD3：按 GB 5413.9—2010執行；

（3）VC：按 GB/T 5009.159—2003執行；

（4）膽固醇：按GB/T 22220—2008執行；

（5）煙酸（胺）：按 GB/T 5413.15—2010執行；

（6）葉酸：按GB 5413.16—2010執行；

（7）VB1、VB2、VB6：參照文獻［10］。

1.3.4 礦質元素測定

（1）鈉、鉀：按 GB/T 5009.91—2003執行；

（2）鎂、鐵、錳：按 GB/T 5009.90—2003執行；

（3）鈣：按GB/T 5009.92—2003執行；

（4）磷、硒、鉬和碘：按GB/T 23374—2009執行；

（5）鋅：按GB/T 5009.14—2003執行；

（6）銅：按GB/T 5009.13—2003執行；

（7）鉻：按GB/T 5009.123—2003執行；

（8）鎘：按GB/T 5009.15—2003執行。

1.3.5 腺苷、甘露醇、多糖檢測

（1）腺苷：參照文獻［11］和［12］；

（2）甘露醇：參照文獻［13］；

（3）多糖：參照文獻［14］和［15］。

1.4 統計分析

每個指標測定次數n＝3，結果以x±s表示。

2 結果與分析

2.1 主要營養成分

菌質中，蛋白質的含量為16.17%，碳水化合物含量高達71.00%；脂肪含量僅1.43%，并且不飽和脂肪的含量顯著高于飽和脂肪的含量，占82.52%。纖維素含量為8.03%，食物性纖維能維護腸道生態、有利于心血管系統的健康等。表1中的數據表明，蟬花菌質中90%以上為蛋白、脂肪、纖維和碳水化合物，屬人體必需的六大類營養物質［16］。

表1 蟬花菌質主要營養成分含量（（x±s，n＝3，干重）Table 1 Contents of nutritional components of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

表1 蟬花菌質主要營養成分含量（（x±s，n＝3，干重）Table 1 Contents of nutritional components of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

總能量為（15.35±0.47）kJ/g。

項目 含量/%水3.63±1.42 6.07±0.16蛋白質 16.17±0.81脂肪酸 1.43±0.38飽和脂肪酸 0.25±0.08不飽和脂肪 1.18±0.33總糖 38.87±1.86碳水化合物 71.00±1.47可溶性纖維 4.40±2.16不可溶性纖維

2.2 氨基酸含量和組成分析

試驗檢測了蟬花菌質中的17種氨基酸（見表2），總氨基酸（TAA）含量為9.52%，必需氨基酸（EAA）占總氨基酸含量的31.51%，必需氨基酸與非必需氨基酸（NEAA）的比例為46.01%。從氨基酸組成來看，谷氨酸含量最高位1.80%，其次為天冬氨酸，含量為0.79%；甲硫氨酸含量最低，為0.16%。其中，谷氨酸、天冬氨酸是鮮味氨基酸中的特征性氨基酸，谷氨酸的鮮味最強。鮮味氨基酸（FAA）占總氨基酸的38.13%，鮮味氨基酸的含量和組成決定了蟬花菌質的鮮美與可口程度。

表2 蟬花菌質中氨基酸含量（x±s，n＝3，干重）Table 2 Amino acids contents of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

表2 蟬花菌質中氨基酸含量（x±s，n＝3，干重）Table 2 Amino acids contents of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

＊.必須氨基酸；＃.風味氨基酸；EAA為3.00%，TAA為9.52%，FAA 為 3.63%，NEAA 為 6.52%；EAA/TAA 為 31.51%，EAA/NEAA為46.01%，FAA/TAA為38.13%。

氨基酸 含量/% 氨基酸 含量/%天冬氨酸＃0.79±0.04蘇氨酸＊ 0.43±0.03絲氨酸 0.46±0.05谷氨酸＃ 1.80±0.21甘氨酸＃ 0.44±0.02丙氨酸＃ 0.60±0.09半胱氨酸 0.21±0.02纈氨酸＊ 0.66±0.06甲硫氨酸＊ 0.16±0.07異亮氨酸＊0.33±0.02亮氨酸＊ 0.58±0.04酪氨酸 0.56±0.05苯丙氨酸＊ 0.41±0.02賴氨酸＊ 0.43±0.04組氨酸 0.23±0.05精氨酸 0.74±0.07脯氨酸0.69±0.10

2.3 蛋白質的AAS和CS

由表3可知，蟬花菌質蛋白質的AAS和CS分別是48.95和 77.57。在 FAO/WHO 的評分模式中，即根據AAS，蟬花菌質的第一限制氨基酸是賴氨酸；但是在雞蛋評分模式中，即根據CS，蟬花菌質的第一限制氨基酸是異亮氨酸。與一般食用菌蛋白質的限制氨基酸一致［17］。

2.4 維生素類測定

蟬花菌質中含有豐富的脂溶性維生素（見表4），如VE含量高達1 833mg/kg，VD3含量為7.97mg/kg，VA含量為1.23mg/kg。脂溶性維生素是腸外營養不可缺少組成部分之一，嬰幼兒需求量較大。此外，蟬花菌質中VC含量也較為豐富，為239mg/kg。蟬花菌質中還含有多種B族維生素，其中VB1含量高達35.73mg/kg，VB2含量達到26.60mg/kg，VB6含量高達71.80mg/kg。B族維生素是所有人體組織必不可少的營養素，作為輔酶參與體內糖、蛋白質和脂肪的代謝，是食物釋放能量的關鍵［18］。

表3 蟬花菌質蛋白質的AAS和CSTable 3 AAS and CS of solid-state fermented substrate of I.cicadae

表4 蟬花菌質中維生素含量（x±s，n＝3，干重）Table 4 Vitamins contents of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

2.5 礦質元素含量與分析

礦物質元素是維持生命及正常新陳代謝必需的物質，在人體內不能自行合成。本研究共檢測了14種無機元素（見表5），其中大量元素中P含量最高，為2 296.67mg/kg；其次為K，為1 178.00mg/kg。K/Na值為2.64，這種高鉀低鈉結構對高血壓、高血脂癥患者特別有益［19］。微量元素中Zn、Fe和I含量較高，分別為52.03，29.13，28.13mg/kg。重金屬元素Cr和Cd均未檢出。

2.6 主要活性成分

由表6可知：除主要的營養成分外，蟬花菌質中還含有一些活性成分，其中腺苷含量為0.39mg/g，甘露醇含量為2.76%，多糖含量為17.84%。從檢測結果可知：蟬花菌質不僅含有人體需要的多種營養物質，還含有腺苷、多糖等生物活性成分，表明蟬花菌質具有營養和保健功能。

3 結論

通過對蟬花菌質的主要營養成分和活性成分的研究和分析，結果表明：蟬花菌質是一種高蛋白、高糖和低脂肪類的食物；其蛋白質含量達16.17%；脂肪酸含量僅1.43%，且其中不飽和脂肪占82.52%。VE和VC含量分別達1 833，239 mg/kg，同時含有多種B族維生素和葉酸。礦物質元素中鉀、鎂、磷元素含量豐富，鈣、鈉等元素含量也較多。此外，蟬花菌質中還含有腺苷、甘露醇等蟲草類真菌的活性成分。本研究為蟬花菌質的進一步開發利用奠定了理論基礎。

表5 蟬花菌質中礦物質含量（x±s，n＝3，干重）Table 5 Contents of mineral elements of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

表6 蟬花菌質活性成分含量（x±s，n＝3，干重）Table 6 Bioactive components of fermented substrates of I.cicadae（x±s，n＝3，dry weight）

1 陳祝安，李增智，陳以平.金蟬花［M］.北京：中醫古籍出版社，2014.

2 王琪，劉作易.藥用真菌蟬花的研究進展［J］.中草藥，2004，34（4）：469～471.

3 Cheng Jun-wen，Wang Yan-bin，He Liang，et al.Optimization of fermentation process for the production of intracellular polysaccharide fromPaecilomycescicadaeand the immuno-stimulating activity of intracellular polysaccharide［J］.World Journal of Microbiology and Biotechnology，2012，28（12）：3 293～3 299.

4 Kuo Yuh-chi，Weng Shu-cheng，Chou Cheng－jen，et al.Activation and proliferation signals in primary human T lymphocytes inhibited by ergosterol peroxide isolated fromCordycepscicadae［J］.British Journal of Pharmacology，2003，140（5）：895～906.

5 Wang Hua-lin，Zhang Jing，Sit Wai-hung，et al.Cordycepscicadaeinduces G2/M cell cycle arrest in MHCC97Hhuman hepatocellular carcinoma cells：aproteomic study［J］.Chinese Medicine，2014，9（1）：15～26.

6 Takano F，Yahagi N，Yahagi R，et al.The liquid culture fil-trates ofPaecilomycestenuipes（Peck）Samson（＝IsariajaponicaYasuda）andPaecilomycescicadae（Mique1）Samson （＝Isariasinclairii（Berk.）Llond）regulate Th1and Th2cytokine response in murine Peyer’s patch cells in vitro and ex vivo［J］.International Immunopharmacology，2005，5（5）：903～916.

7 張紅霞，高新華，陳偉，等.人工培育蟬花與天然蟬花中化學成分的比較［J］.食用菌學報，2012，19（3）：59～62.

8 滕曄，官宗華，宋玉良.野生蟬花與人工培養品種氨基酸、無機元素成分的比較［J］.浙江中醫藥大學學報，2012，36（10）：1 123～1 126.

9 高增平，盧建秋，陳廣耀，等.蟬花中營養成分的研究［J］.天然產物研究與開發，1993，5（1）：86～90.

10 王光亞.保健食品功效成分檢測方法［M］.北京：中國輕工業出版社，2002.

11 葛飛，夏成潤，李春如，等.蟬擬青霉菌絲體與天然蟬花中化學成分的比較分析［J］.菌物學報，2007，26（1）：68～75.

12 陳尚衛，虞銳鵬，朱松，等.高效液相色譜法同時測定蛹蟲草中四種核苷類活性成分［J］.食品與機械，2006，22（6）：107～109.

13 李雪芹，包天桐，王雁.比色法測定冬蟲夏草中甘露醇的含量［J］.中草藥，1999，30（1）：19～21.

14 張惟杰.糖復合物生化研究技術［M］.第二版.杭州：浙江大學出版社，1999.

15 岳春，李靖靖，方永遠.蟲草多糖微波輔助提取工藝的優化［J］.食品與機械，2014，30（1）：192～195.

16 Sumati R Mudambi.Fundamentals of foods，nutrition and diet therapy［M］.New Delhi：New Age International，2007.

17 彭智華，龔敏方.蛋白質的營養評價及其在食用菌營養評價上的應用［J］.食用菌學報，1996，3（3）：56～64.

18 Victor R Preedy.B vitamins and folate：chemistry，analysis，function and effects［M］.London：Royal Society of Chemistry，2012.

19 Horacio J Adrogué，Nicolaos E Madias.Sodium and potassium in the pathogenesis of hypertension［J］.New England Journal of Medcine，2007，356（19）：1 966～1 978.