王 慧,郭東方,王 鑫
(河北農業大學理工學院,河北 滄州 061100)
金針菇(Flammulina velutipes) 別名又稱樸蕈、冬菇、毛柄金線菇等,是一種藥食兼用菌。在亞洲、北美、歐洲等北溫帶地區以及澳大利亞地區都有分布和栽培[1];在中國,更是栽培歷史悠久,發展至今,東起江蘇、福建,南至云南、廣東,西至四川、新疆,北到黑龍江等地,均有栽培大面積的金針菇[2]。從金針菇的營養成分和保健功能進行相關論述,并對金針菇食品的開發現狀和未來發展趨勢進行深入探討。為其以后在食品、保健品以及藥品中更廣泛的應用提供相關的理論基礎和依據。
金針菇具有非常豐富的營養價值,有很大一部分原因是富含蛋白質和多種氨基酸。金針菇蛋白質含量高達20.64%,氨基酸含量也較高,其中金針菇的必需氨基酸與總氨基酸的比值(E/T值)達到了37.2%[3],這已經接近了FAO/WHO所提出的理想值[4]。并且,在必需氨基酸中,亮氨酸和賴氨酸的含量高于一般的食用菌類,這對提升兒童的智力有著非常重要的作用,因此金針菇又稱“增智菇”[5]。在谷類食品中由于賴氨酸含量很低,在食品加工過程中又容易被破壞,賴氨酸為谷類食品的第一限制性氨基酸,而賴氨酸含量非常豐富的金針菇就能很好地彌補谷類食品的這種缺陷。因此可以考慮將其與其他谷類進行復合加工,研制出各種新型食品,使食品營養更加均衡和全面[6]。
多糖是金針菇的主要活性成分,金針菇多糖是由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、巖藻糖、木糖、鼠李糖等10多種單糖通過糖苷鍵連接而成的多聚物,以β-D-(1→3)-葡聚糖作為主鏈[6]。由于金針菇多糖具有抗氧化、免疫調節、保護肝臟細胞、緩解疲勞、輔助改善記憶力等多種不同的生理活性,金針菇多糖成為當前國內食品、醫療、保健、美容化妝品領域的研究熱點。并且金針菇多糖(FVP)可以從金針菇菌絲發酵液和子實體中分離提取出來,這也是近年來研究的熱點之一[7]。提取多糖的一般方法包括超聲波輔助提取法、超臨界流體萃取法、微波輔助提取法、酸堿提取法等,必要時也可以多種方法結合提取金針菇多糖,以增加提取率[8]。
金針菇中的脂質含量并不高,熱量也不高。在金針菇脂肪酸中,不飽和脂肪酸含量較高,占脂肪酸總含量的2/3[9],其中亞油酸是金針菇脂肪酸的主要成分,占脂肪酸總量的40.93%?56.33%[7],而亞油酸經臨床已證實在安全健康的范圍內有降低身體脂肪和改善身體成分的作用[10]。因此,這對追求低熱低脂、減肥的人群而言,食用金針菇是個不錯和有效的選擇[11]。
維生素是人體所必需的一類微量有機化合物,在人體的生長、發育、新陳代謝中均起著重要的作用。金針菇中含有VB1、VB2、VB3、VC、VD2等多種維生素[12]。VD2是目前研究較多的維生素之一,而金針菇中所含的麥角甾醇經紫外線照射后就可轉化成VD2,這樣就可有效的補充人體的VD2含量,對人體健康有著重要意義。胡代花等[13]通過對金針菇進行紫外照射,使VD2的含量有了大幅度的提高。如今,金針菇可用于補充VD2,成為了食品和藥品的天然健康原料。
礦物質又稱無機鹽,是人體內所需無機物的總稱,同時也是人體所必需的元素。自身無法產生和合成,人體如果缺少某種微量元素,免疫機能就會有所降低[14]。金針菇中富含47種礦物質,包含鈉、鉀、鈣、鎂等對人體有益的常量元素以及鋅、鐵、錳等微量元素[15],其中鉀元素的含量很高,而鈉元素的含量很低,這種高鉀低鈉正好有降低血壓的功能,成為了心臟病患者和需要限制鹽攝入人群不錯的選擇[12]。
膳食纖維被譽為“人類第七大營養素”,有促進人體腸胃伸展蠕動,提高人體新陳代謝的作用[16],還有“腸道清道夫”的美稱。此外,膳食纖維還能吸附一些人體無法吸收的脂質,加快廢物的排放,對于肥胖疾病的預防具有較好的效果。同時在高血脂、高血壓等相關疾病方面也體現出一定的抑制作用。在邵威平的研究中,與其他7種食用菌相比,金針菇的膳食纖維含量最高,達到了173.2 g·kg-1[17]。因此,多食用富含膳食纖維的金針菇,符合如今國內外普遍提倡改變膳食結構的要求。
金針菇多糖作為一種極具開發潛力的生物活性成分。張秀玲等[18]利用超負荷運動10周后的30只大鼠進行試驗后,比較大鼠中白細胞指標、尿素氮指標、血紅蛋白指標和肌酸激酶指標變化來研究其在緩解運動疲勞和調節恢復能力的作用。最后得出多糖不僅可以顯著降低機體內的乳酸濃度,加速疲勞感的消除,還有增強人體運動負荷能力的作用。在陳瑞琪等[19]、田學文等[20]、孫洪兆等人[21]的研究中也證實了金針菇多糖具有明顯的抗運動性疲勞效果。
金針菇中有較高的氨基酸含量,也有研究表明氨基酸與運動性疲勞之間存在相關聯系。楊濤等[22]探究了金針菇氨基酸抗運動性疲勞的作用,結果發現金針菇氨基酸能顯著延長小鼠負重游泳的時間,顯著增加其肝糖原的含量。可見金針菇氨基酸的確對增加運動耐力,提高抗疲勞能力有一定的效果。
T細胞是重要的免疫細胞,調節著機體的免疫功能;巨噬細胞具有吞噬能力,與腫瘤的發生與發展密切相關,M1型吞噬細胞具有殺死腫瘤細胞的能力。劉肖肖等[23]研究發現金針菇多糖FVPB2以α-(1→6)-葡萄糖和β-(1→3,6)-葡萄糖為主鏈,能激活T淋巴細胞,促使其INF和IFN-γ可以誘導活化M1型巨噬細胞[24],也能激活巨噬細胞,促使其分泌IL-1β等細胞因子,有效抑制腫瘤生長。Jia等[25-26]從金針菇子實體中分離純化到多糖FVPA1、FVPA2、FVPB2、FVPB1,其中FVPA1具有顯著提高自然殺傷細胞抗K562腫瘤細胞的活性;FVPA2具有促進小鼠脾淋巴細胞中的B細胞的增殖、促進巨噬細胞釋放NO的作用。
隨著我國逐漸進入老齡化社會,防止和延緩衰老成為當代社會關注的熱點問題,揭示相關機制,尋找抗衰老的方法對提高老年人生存質量尤為重要。姜秀梅等[27-28]研究了金針菇多糖對衰老小鼠大腦及脾臟抗氧化能力的影響,結果表明,金針菇多糖可使衰老小鼠大腦和脾臟產生抗氧化作用,可能是其抗衰老的作用機制之一,使金針菇多糖有抗衰老的功能。袁芳芳[29]對硫酸酯化金針菇多糖(SFPS) 的抗氧化、抗衰老活性也進行了分析,結果表明金針菇多糖具有一定的抗氧化和抗衰老活性,能減輕衰老小鼠的氧化應激損傷。同時小鼠的肝臟、腎臟和腦組織病理學觀察進一步證實了該作用,說明金針菇多糖具有器官保護的作用,這也為天然功能性物質開發利用提供了參考。
3.1.1 金針菇酸奶
酸奶作為人們日常生活中非常受歡迎的食品,具有維持人體腸道菌群平衡,有效促進胃腸道消化吸收,抑制有害菌在腸道內生長繁殖的功效[30]。熊榮圓等[31]用木糖醇、金針菇汁液和乳酸菌菌種發酵,制作出了新型木糖醇金針菇酸奶。通過正交試驗確定了最佳工藝條件為:純牛奶作為原料,加入0.3%穩定劑,加入6%金針菇汁液、4%木糖醇和2%乳酸菌發酵劑;在42℃溫度環境中發酵8 h,使該產品增加了酸奶中游離氨基酸的含量,具有金針菇中含有的生物活性成分,這大大增加酸奶的營養價值。用木糖醇代替蔗糖作為甜味劑,其既不易被人體吸收但還具備著同樣的甜味,這為糖尿病病人及容易患齲齒的兒童帶來了福音。此外,謝艷華等[32]也以金針菇和牛奶為主要原料,研制出了營養又健康的金針菇凝固型酸奶,確定了最佳工藝條件為金針菇汁15%、明膠0.6%、蔗糖添加量10%,菌種(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1) 接種量0.1%,培養溫度43℃,培養時間4 h。
3.1.2 金針菇飲料
隨著人們日常生活水平和消費觀念的不斷提高,人們對健康和營養日趨重視,對于飲料的選擇也日趨偏向選擇營養更加全面、口感更好、更加健康的飲料。劉波等[33]以優質金針菇、甜杏仁為主要原料,配以蜂蜜等輔料,通過精細加工制成金針菇甜杏仁保健飲料。最終確定最佳飲料配方為:加入30%的金針菇汁和甜杏仁漿混合汁(兩者比例為1.0∶1.5)、4%蜂蜜、8%白砂糖、0.15%檸檬酸、0.05%檸檬酸鈉及加入量為0.15%海藻酸鈉和黃原膠(兩者比例為2∶1)。馮嫣等[34]以蘋果汁、金針菇汁、姜汁為主要材料,研發出了一種具有酸甜爽口和微辛辣獨特風味的復合飲料。
金針菇在面制品中也有廣泛的應用。弓志清等[35]研究了金針菇粉添加量對掛面蒸煮特性以及質構的影響,得到了最佳金針菇粉添加量。最終,選擇了白金針菇以小于10%的添加量添加到掛面中,這不僅提高了其營養價值,還不影響掛面的質構和口感。饅頭作為我國居民消費的傳統主食,趙玲玲等[36]將金針菇粉加入到饅頭中制成了金針菇保健饅頭,提高了饅頭的營養價值,豐富了饅頭的品種,確定最佳工藝條件為金針菇粉添加量5%、酵母添加量0.3%、加水量55%、發酵15 min。高純陽[37]則進行了金針菇混合脆片的研制,通過單因素試驗結合正交試驗確定了原料的最佳配比和微波真空膨化工藝的最佳參數,得出了最佳生產工藝配方。
在新型產品的開發中,大多采用的是單一金針菇進行開發研制,但其他食用菌也有著各自的保健功能和營養價值,若將金針菇與其他食用菌進行復合食品的開發,營養會更為全面。其中苗敬芝等[38]就曾研究過靈芝和金針菇混合發酵-蘆薈復合保健飲料,結果表明,保健飲料口感好,營養也較全面,遠高于純種發酵。羅青等[39]也進行了金針菇與杏鮑菇混合發酵條件的探究,確定了最優混合發酵條件,這為金針菇和杏鮑菇功能性復合調味產品的開發提供了技術支持。李波等[40]研制出了將金針菇粉同香菇粉加入饅頭中的復合菇粉饅頭,并確定出了最佳工藝條件。
雖然對金針菇的研究各個方面已經開展,但總體情況還不夠深入,大都圍繞著金針菇多糖與氨基酸來展開,研究過于復雜和重復,沒有更新的突破。此外,金針菇在食品領域的研究較多,但金針菇所具有的多種生物活性成分和生理功能使其有藥物開發的潛能,未來可用于研究開展臨床應用,進行藥物保健品的開發;金針菇生產中產生的大量菇腳往往均被隨意丟棄,不被關注和重視,但其中也含有多種功能性蛋白等營養成分,這不但造成了資源的嚴重浪費,還污染了環境。如何有效合理地利用菇根,變廢為寶,充分利用其中的營養價值,開發各種新型金針菇高值化產品,也可成為金針菇加工領域的一個新方向。從這個角度看來,金針菇還具有巨大的發展空間和利用潛力,需要研究人員繼續深入探索與研究。