臺蘑營養成分、抗氧化活性研究及蛋白質評價*

郭 尚，王志偉，任建全，李艷婷，郭霄飛

（1.山西農業大學山西功能食品研究院，山西 太原 030031；2.山西農業大學園藝學院，山西 晉中 030801；3.交城縣農業農村局食用菌研究中心，山西 呂梁 030500）

臺蘑是對產自山西省五臺山地區不同種類蘑菇的統稱，關于臺蘑的最早記載可以追溯至兩宋期間，在古文獻中被稱為“天花蕈”“天花菜”“天花蘑菇”[1-2]。臺蘑不僅天然美味，而且以臺蘑為主制成的傳統名藥“舒筋散”也聞名全國[3]。臺蘑在民間主要分為銀盤、香蕈、水皮和秋露白4大類[4]，在卯曉嵐的《五臺山口蘑探記》中記載的臺蘑包括樁菇屬（Leucopaxillus）、杯傘屬（Clitocybe）、香蘑屬（Lepista）、 口 蘑 屬 （Tricholoma）、 铦 囊 蘑 屬（Melanoleuca） 等[5]。

大白樁菇 （Leucopaxillus giganteus） 又名大青蘑、雷蘑、青腿子或竹菇，不僅可以食用，還具有多種藥用價值，可治小兒麻疹、煩燥不安等[6]。奇異大白樁菇（Leucopaxillus parodoxus） 秋季生長在松樹等針葉林內地上，單生、散生，可食用，肉厚味濃[3]。紅銀盤漏斗傘（Infundibulicybe hongyinpan）單生或群生，秋季生長在云杉和落葉松為主的森林內草地上，常形成蘑菇圈[7]。野蘑菇（Agaricus arvensis） 秋季發生在混交林地或林緣草地上，散生或群生，可食用，細嫩味美，可藥用，祛風散寒，舒筋活絡[3]。大把子杯樁菇 （Clitopaxillus dabazi）菌蓋表面光滑，顏色以灰白褐色為主調，主要生長在云杉、落葉松林下的鮮活草叢中，呈蘑菇圈狀生長[8]。

近年來，已有不少關于臺蘑的報告，全部集中在分類學鑒定、菌絲生理學特性及菌絲液體發酵研究。通過首次對大白樁菇、奇異大白樁菇、紅銀盤漏斗傘、野蘑菇、大把子杯樁菇共5種臺蘑進行營養成分、功能性成分及其抗氧化活性的測定與分析，旨在揭示這5種臺蘑營養價值方面的差異，為更好地、有針對性地開發利用臺蘑資源提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 樣品

5個臺蘑樣品采集地點相關信息詳見表1。

表1 臺蘑采樣地點信息Tab.1 Sample information of Taimo

1.2 指標測定與計算方法

樣品處理：測定水分含量時，采用鮮菇；測定其他成分時，將5種臺蘑在60℃下烘至恒重后，粉碎，過80目篩備用。

水分：采用直接干燥法，按GB 5009.3-2016測定[9]。

灰分：采用550℃高溫灼燒氧化法，按GB 5009.4-2016 測定[10]。

粗脂肪：采用酸水解法，按GB 5009.6-2016測定[11]。

蛋白質：采用凱氏定氮法，按GB 5009.5-2016測定[12]。

總糖采用苯酚-硫酸法測定，還原糖采用DNS法測定[13]。經測定，總糖的標準曲線回歸方程為：

回歸方程的相關系數R2為0.996。

還原糖的標準曲線回歸方程為：

該回歸方程的相關系數R2為0.997。

多糖含量（Y3）計算公式為：

式中：Y1為總糖的含量（mg·g-1）；Y2為還原糖的含量（mg·g-1）。

總黃酮：采用AlCl3-NaNO2法測定[14]。經測定，總黃酮的標準曲線回歸方程為：

該回歸方程的相關系數R2為0.998。

總酚：采用福林酚法測定[15]。經測定，總酚標準曲線回歸方程為：

該回歸方程的相關系數R2為0.994。

游離氨基酸：用LC98IAAA型氨基酸自動分析儀測定17種游離氨基酸[16]。氨基酸成分分析評價根據氨基酸測定數據，計算5種臺蘑子實體蛋白質的必需氨基酸組成，參考WHO/FAO的標準模式譜進行分析[17-18]。氨基酸評分（AAS）、化學評分（CS）、必需氨基酸指數（EAAI）、生物價（BV）、營養指數（NI）按Bano[19]和FAO[20]的方法進行計算與評價。根據氨基酸平衡理論，利用標準模式譜計算必需氨基酸的氨基酸比值（RC） 和比值系數分（SRC）[21]。

抗氧化活性：使用從蘇州科銘生物技術有限公司購買的試劑盒，包括總抗氧化能力（DPPH）測試盒、超氧陰離子清除能力測試盒、羥自由基清除能力測試盒進行測定。

2 結果與分析

2.1 臺蘑營養成分分析

5種臺蘑的水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分含量分析見表2。

表2 臺蘑營養成分Tab.2 The nutritional component content of Taimo fruit body

由表2可知，5種臺蘑的水分含量在880 mg·g-1～924 mg·g-1，而水分是食用菌的重要組成部分，直接影響食用菌的鮮度、嫩度和口感[22]。5種臺蘑干物質中粗蛋白含量較高，大約在427 mg·g-1～558 mg·g-1；其中奇異大白樁菇含量最高，達到557.74 mg·g-1；紅銀盤漏斗傘蛋白質含量最低，為426.92 mg·g-1。5種臺蘑的粗脂肪含量較低，大約在15 mg·g-1～35 mg·g-1。結果表明，5種臺蘑均是高蛋白、低脂肪的食用菌。灰分含量反映了食用菌中礦物質的含量，5種臺蘑的灰分含量大約在64 mg·g-1～106 mg·g-1；其中野蘑菇灰分含量最高，達到106.15 mg·g-1；大把子杯樁菇灰分含量最低，為63.83 mg·g-1。

2.2 臺蘑活性物質及抗氧化性能評價

5種臺蘑子實體中活性物質的含量見表3。

如表3所示，5種臺蘑的粗多糖含量在11 mg·g-1～75 mg·g-1，其中大把子杯樁菇的粗多糖含量最高，大約是野蘑菇粗多糖含量的6倍，多糖被稱為“生物反應調節物”，可將其作為免疫增強劑與激活劑。酚類物質具有抗癌、抗心腦血管疾病、降血糖、減肥、防輻射等功能[23]。總酚含量最高的是大白樁菇子實體，高達12.64 mg·g-1，約為紅銀盤漏斗傘總酚含量的4.7倍。黃酮類化合物，具有很強的抗氧化性和消除自由基作用，黃酮含量最高的是大白樁菇，達1.08 mg·g-1，顯著高于其他4種臺蘑，含量最低是紅銀盤漏斗傘，為0.52 mg·g-1。

5種臺蘑的抗氧化能力見圖1。

圖1 臺蘑子實體抗氧化能力Fig.1 The antioxidant ability of Taimo fruit body

由圖1可知，5種臺蘑子實體均有不同程度的抗氧化能力。DPPH·為穩定的自由基，樣品對其的清除能力是評價樣品自由基清除能力強弱的關鍵。5種臺蘑子實體對DPPH·的清除能力從高到低的順序為大白樁菇>奇異大白樁菇>野蘑菇>大巴子杯樁菇>紅銀盤漏斗傘。羥基自由基是最活潑的自由基，也是毒性最大的自由基，5種臺蘑子實體對羥自由基的清除能力從高到低的順序為紅銀盤漏斗傘>大巴子杯樁菇>大白樁菇>奇異大白樁菇>野蘑菇。5種臺蘑子實體對超氧陰離子清除能力從高到低的順序為大巴子杯樁菇>紅銀盤漏斗傘>奇異大白樁菇>野蘑菇>大白樁菇，其中大巴子杯樁菇、紅銀盤漏斗傘與奇異大白樁菇的清除能力無顯著差異。

對5種臺蘑的活性成分及其抗氧化能力進行相關性分析，詳見表4。

表4 5種臺蘑活性成分及其抗氧化能力的相關性分析Tab.4 Correlation analysis between active substance and antioxidant capacity of Taimo

如表4所示，5種臺蘑的多糖含量與羥自由基清除能力有顯著的正相關性，與超氧陰離子清除能力之間存在一定的正相關性，說明臺蘑多糖對其羥自由基清除能力的具有顯著的貢獻，而對超氧陰離子清除能力的貢獻不顯著。5種臺蘑總酚含量與DPPH自由基清除能力有極顯著正相關性，相關系數為0.809。陳青青等[24]對覆盆子不同部位的酚類化合物及其抗氧化性進行了研究，發現總酚含量與DPPH自由基清除能力有極顯著相關性，與本試驗結果一致。5種臺蘑總酚含量與羥自由基清除能力和超氧陰離子清除能力均存在極顯著的負相關性，說明總酚對羥自由基清除能力和超氧陰離子清除能力無貢獻性；5種臺蘑的總黃酮含量與DPPH自由基清除能力有顯著正相關性，與羥自由基清除能力有不顯著的負相關性，與超氧陰離子清除能力有顯著的負相關性。說明黃酮只對DPPH自由基清除能力的貢獻顯著，而對羥自由基清除能力和超氧陰離子清除能力均無貢獻。趙彤等[25]對藏紫菀的提取物進行了體外抗氧化活性的研究，結果表明，藏紫菀提取物中的總酚、總黃酮成分與其羥自由基清除能力和超氧陰離子清除能力均存在顯著的正相關性。此結果與本研究中的結果不一致，可能是因為研究材料的不同帶來的差異。大白樁菇中可能存在其他活性物質如VC、多糖等，這些活性物質的協同作用影響了其羥自由基清除能力和超氧陰離子清除能力。因此對于影響子實體的抗氧化活性的物質及其相關性還需進行深入的研究。

2.3 臺蘑氨基酸含量

對5種臺蘑子實體中氨基酸的含量分析見表5。

由表5可知，5種臺蘑子實體中均含有常見的17種游離氨基酸，包括7種必需氨基酸和10種非必需氨基酸。氨基酸含量為20%～34%，其中大白樁菇氨基酸含量最高為33.95%，依次為野蘑菇、紅銀盤漏斗傘、奇異大白樁菇、大把子杯樁菇。紅銀盤漏斗傘和奇異大白樁菇氨基酸含量無顯著性差異，其他臺蘑間均存在顯著性差異，大把子杯樁菇氨基酸含量最低，為20.63%。大白樁菇、奇異大白樁菇和野蘑菇的必需氨基酸與總氨基酸的比值 （EAA/TAA）均大于30%；其中野蘑菇的必需氨基酸與總氨基酸的比值為37.56%，接近FAO/WHO[26]提出的40%的理想值，表明野蘑菇是非常優質的蛋白質來源。大白樁菇中天門冬氨酸和谷氨酸含量遠大于其他4種臺蘑，由于天門冬氨酸和谷氨酸是食物中重要的鮮味物質，所以大白樁菇較其他4種臺蘑具有更好的口感和風味。

表5 臺蘑氨基酸含量分析Tab.5 The content of amino acid in Taimo fruit body

食用菌中蛋白質的營養價值，不僅與蛋白質的含量、氨基酸的種類有關，還與必需氨基酸的組成有關[27]。5種臺蘑子實體中必需氨基酸的組成與雞蛋模式、FAO/WHO模式對比見表6。

由表6可知，5種臺蘑必需氨基酸的總含量為28%～44%，其中大白樁菇、奇異大白樁菇、野蘑菇總氨基酸含量均高于FAO/WHO模式譜的35%，5種臺蘑必需氨基酸總含量都低于雞蛋模式。大白樁菇、奇異大白樁菇、野蘑菇的蘇氨酸含量分別為10.45%、8.60%、8.62%，均高于雞蛋模式中蘇氨酸的含量。在5種臺蘑中，野蘑菇除纈氨酸和賴氨酸含量略低于模式譜，其余必需氨基酸的組成均高于模式譜，即在補充人體氨基酸方面，野蘑菇較其余4種臺蘑有更好的開發價值。

表6 臺蘑必需氨基酸的組成Tab.6 Essential amino acid compositions of the Taimo fruit body

2.4 臺蘑蛋白質評價

2.4.1 臺蘑蛋白質的氨基酸評分（AAS） 及化學評分 （CS）

按照表5的數據計算臺蘑子實體蛋白質的氨基酸評分 （AAS） 及化學評分 （CS），AAS指某一必需氨基酸占FAO/WHO評分模式中相應氨基酸含量的百分比，CS表示樣品中氨基酸與雞蛋模式中的相應必需氨基酸含量的接近程度，結果見表7。

表7 臺蘑子實體蛋白質的AAS和CS值Tab.7 Amino acid scores and chemical scores of proteins in Taimo fruit body

由表7可知，5種臺蘑中AAS最高的是野蘑菇（76.60），最低的是大把子杯樁菇（28.72），其余3種大白樁菇、奇異大白樁菇和紅銀盤漏斗傘的氨基酸評分分別為48.38、53.91、47.53。大白樁菇、奇異大白樁菇、紅銀盤漏斗傘、野蘑菇和大把子杯樁菇的化學評分分別為30.97、34.31、28.52、65.83、24.68。大白樁菇和奇異大白樁菇的第一限制氨基酸為蛋氨酸和胱氨酸，紅銀盤漏斗傘的第一限制氨基酸為苯丙氨酸和酪氨酸，野蘑菇和大把子杯樁菇的第一限制氨基酸為賴氨酸。

2.4.2 臺蘑蛋白質的氨基酸比值系數 （RC）及比值系數分 （SRC）

RAA為必需氨基酸的氨基酸比，計算5種臺蘑蛋白質的氨基酸比值系數 （RC）和比值系數分（SRC），此氨基酸比值系數法由朱圣陶等[24]提出，結果見表8。

表8 臺蘑子實體蛋白質的RAA、RC和SRC值Tab.8 RAA,RC and SRC of protein in the Taimo fruit body

由表8可知，經CS和SRC計算得出的5種臺蘑的第一限制氨基酸是一致的。由表8中的RC值可得，5種臺蘑中含量相對過剩的和不足的氨基酸略有差異，綜合來看，5種臺蘑子實體中，蘇氨酸相對過剩，異亮氨酸相對不足。SRC用來評價蛋白質的營養價值，5種臺蘑子實體蛋白質的營養價值由高到低依次為紅銀盤漏斗傘、野蘑菇、大把子杯樁菇、奇異大白樁菇和大白樁菇，評分分別為70.06、65.75、65.14、53.22、36.95。

2.4.3 臺蘑子實體蛋白質的必需氨基酸指數（EAAI）、生物價（BV）及營養指數（NI）

對5種臺蘑子實體中蛋白質的必需氨基酸指數（EAAI）、生物價（BV）及營養指數（NI）進行計算，結果見表9。

由表9可知，5種臺蘑的EAAI值在53～85之間，其中EAAI值最高的是野蘑菇，為84.46，最低的是紅銀盤漏斗傘，為53.73。EAAI最早由Oser[28-29]提出，是用以評價氨基酸平衡優劣的指標，EAAI越大，氨基酸組成越均衡，蛋白質的質量和效率越高[30]。BV值表示蛋白質吸收消化后的利用程度，BV值越高其可利用程度越高。BV對5種臺蘑的評價結果與EAAI的評價結果是一致的。NI是綜合食物蛋白質的含量和氨基酸的組成進行評價[22]，因此該評價較其它評價更全面。5種臺蘑的NI值由高到低依次為野蘑菇（45.40）、奇異大白樁菇（39.04）、大白樁菇（31.48）、大把子杯樁菇（25.18）、紅銀盤漏斗傘 （23.24）。

表9 臺蘑子實體蛋白質的EAAI、BV和NI值Tab.9 Essential amino acid indexes,biological values and nutritional indexesof protein in the Taimo fruit body

3 結論與討論

自古以來，山西人民積累了較為豐富的對大型野生食用菌的認識和利用經驗，其中最具代表性的是臺蘑。臺蘑是山西著名的土特產，是一類食（藥）用菌，以野生臺蘑為主要原料的“五臺山舒筋散”為清代名藥，至今已有200多年的歷史。該藥對治療手足麻木、腰腿疼痛、風濕性關節炎等癥有顯著的療效[3]。

通過對5種臺蘑的營養成分進行了比較與分析，證實臺蘑是一類高蛋白質低脂肪的優質食品，其蛋白質含量比消費者日常食用的糧食作物中的蛋白質含量要高，更高于大多數蔬菜水果。臺蘑子實體蛋白質中氨基酸含量豐富，均含有17種游離氨基酸，氨基酸總含量在20%～34%之間，均高于史琦云等[22]測定的平菇、雙孢菇、金針菇、香菇、阿魏菇、黑木耳、茶樹菇和杏鮑菇各種食用菌的氨基酸總量。但是，本研究中大白樁菇的蛋白質與氨基酸測定結果與羅正明等[27]的測定結果不一致，這可能是由于生長基質、地區等因素的影響。

臺蘑富含黃酮、多糖、多酚等生物活性物質，黃酮類化合物在天然產物中是一類主要的抗氧化活性物質[31]，5種臺蘑總黃酮含量由高到低依次為大白樁菇>大把子杯樁菇>野蘑菇>奇異大白樁菇>紅銀盤漏斗傘。史玉寶等[13]測定桑黃中的粗多糖含量為15.2 mg·g-1，5種臺蘑中除野蘑菇外，其余的粗多糖含量均高于桑黃，其中大把子杯樁菇的粗多糖含量約為桑黃多糖含量的4.9倍。王永斌等[32]研究了大白樁菇發酵產物的胞外多糖，證明其具有較高的抗腫瘤能力。戴路等[33]研究了大白樁菇胞外多糖的抗疲勞作用，結果表明大白樁菇胞外多糖具有抗疲勞和促進運動恢復的作用。翟飛紅等[34]研究了羊肚菌、香菇、真姬菇的多酚含量，從高到低依次為羊肚菌（4.35 mg·g-1）>香菇（1.89 mg·g-1）>真姬菇（1.63 mg·g-1）。5種臺蘑中除紅銀盤漏斗傘多酚含量（2.68 mg·g-1）低于羊肚菌外，其他4種均高于羊肚菌的多酚含量，其中大白樁菇多酚含量約為羊肚菌的2.9倍。王晶波等[35]測定了20種食用菌的多酚含量，分別為灰樹花（7.98 mg·g-1）、栗蘑（6.95 mg·g-1）、口蘑（12.00 mg·g-1）、花菇（7.84 mg·g-1）、香菇（5.26 mg·g-1）、松蘑（11.96 mg·g-1）、元蘑（8.57 mg·g-1）、松毛菌（10.06 mg·g-1）、桂花菌（8.76 mg·g-1）、鹿茸菌（9.87 mg·g-1）、蟲草花（7.89 mg·g-1）、茶樹菇（9.99 mg·g-1）、黃牛肝菌（9.54 mg·g-1）、姬松茸（10.70 mg·g-1）、黑松露（5.49 mg·g-1）、雞油菌（9.07 mg·g-1）、羊肚菌（10.18 mg·g-1）猴頭菇（9.08 mg·g-1）、黑虎掌菌（11.95 mg·g-1），采用優化的超聲波提取方案，羊肚菌、香菇的多酚得率明顯提高，但大白樁菇的多酚含量仍位居首位。

通過采用氨基酸評分、化學評分、必需氨基酸指數、生物價、營養指數、氨基酸比值系數分對5種臺蘑子實體的蛋白質進行評價，綜合多種評價指標得出，5種臺蘑中野蘑菇蛋白質營養價值最高，其次是奇異大白樁菇和大白樁菇，大把子杯樁菇和紅銀盤漏斗傘營養價值最低。雖然5種臺蘑含有的必需氨基酸的種類齊全，但各氨基酸含量存在差異，且存在蛋氨酸、胱氨酸、異亮氨基酸等限制氨基酸，因此在食用過程中可通過添加富含此類氨基酸的食物以提高臺蘑中各類必需氨基酸的整體利用率。臺蘑種類繁多，本文僅僅選取了其中的5種，未來還可進一步擴大樣本量，深度挖掘，為臺蘑的營養價值分析、品種篩選提供更多的理論依據。