蟬花菌質(zhì)主要營養(yǎng)成分和活性成分分析

于士軍 柴新義 樊美珍

（1.滁州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239012；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省微生物防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(quán)（541～643）所著《藥性論》對金蟬花的形態(tài)和藥用價(jià)值都進(jìn)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(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究［2］表明，蟬花具有顯著的免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤和改善腎功能等作用。Cheng等［3］對蟬花胞內(nèi)多糖的免疫活性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明蟬花多糖對體外巨噬細(xì)胞增殖有直接的免疫刺激作用，可劑量依賴地刺激NO的產(chǎn)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(xì)胞的增殖。Wang等［5］研究表明蟬花水提物可以減緩肝癌細(xì)胞MHCC97H的生長。Takano等［6］從金蟬花發(fā)酵液中分離出一種可以促進(jìn)Th1免疫反應(yīng)的蛋白多糖，該多糖可以增加大鼠派氏集合淋巴結(jié)細(xì)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(yǎng)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(yǎng)基上發(fā)酵培養(yǎng)的蟬花子實(shí)體進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)，天然蟬花中粗蛋白含量高達(dá)39.79%，人工培養(yǎng)的蟬花子實(shí)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(yǎng)的蟬花進(jìn)行了氨基酸成分的分析，結(jié)果表明，除丙氨酸外，液體發(fā)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(jī)元素進(jìn)行了全面分析測定，并跟冬蟲夏草進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)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(yǎng)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(zhì)是指由蟬花的營養(yǎng)菌絲和經(jīng)發(fā)酵的培養(yǎng)基質(zhì)組成的營養(yǎng)物質(zhì)。由于蟬花培養(yǎng)過程中，菌絲和很多生物活性成分分泌到培養(yǎng)基中，隨著活性成分的轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)基中含有了眾多的營養(yǎng)物質(zhì)和活性成分［1］。開發(fā)應(yīng)用這部分資源，也是蟬花人工生產(chǎn)中的一個重要環(huán)節(jié)。本研究擬對蟬花菌質(zhì)的營養(yǎng)成分進(jìn)行分析，以期為蟬花菌質(zhì)的開發(fā)應(yīng)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(yǎng)基接種蟬花液體菌種，在（23±2）℃的環(huán)境中培養(yǎng)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(zhì)粉；

小麥培養(yǎng)基：小麥1 000g，水1 400g，KH2PO40.5g，MgSO40.4g；

無水乙醇：分析純，蘇州化學(xué)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(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

苯酚：分析純，中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)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(jì)：TAS-990AFG型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 測定方法

1.3.1 基本營養(yǎng)成分測定

（1）水分：按 GB/T 5009.3—2010執(zhí)行；

（2）蛋白質(zhì)：按GB/T 5009.5—2010執(zhí)行；

（3）脂肪：按 GB/T 5009.6—2003執(zhí)行；

（4）飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸：按GB/T 22110—2008執(zhí)行；

（5）總糖：按 GB/T 5009.7—2008執(zhí)行；

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

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

（8）能量：按照衛(wèi)監(jiān)督法［2007］300號執(zhí)行。

1.3.2 氨基酸測定 按GB/T 5009.124—2003執(zhí)行。

1.3.3 維生素測定

（1）VA、VE：按 GB/T 5009.82—2003執(zhí)行；

（2）VD3：按 GB 5413.9—2010執(zhí)行；

（3）VC：按 GB/T 5009.159—2003執(zhí)行；

（4）膽固醇：按GB/T 22220—2008執(zhí)行；

（5）煙酸（胺）：按 GB/T 5413.15—2010執(zhí)行；

（6）葉酸：按GB 5413.16—2010執(zhí)行；

（7）VB1、VB2、VB6：參照文獻(xiàn)［10］。

1.3.4 礦質(zhì)元素測定

（1）鈉、鉀：按 GB/T 5009.91—2003執(zhí)行；

（2）鎂、鐵、錳：按 GB/T 5009.90—2003執(zhí)行；

（3）鈣：按GB/T 5009.92—2003執(zhí)行；

（4）磷、硒、鉬和碘：按GB/T 23374—2009執(zhí)行；

（5）鋅：按GB/T 5009.14—2003執(zhí)行；

（6）銅：按GB/T 5009.13—2003執(zhí)行；

（7）鉻：按GB/T 5009.123—2003執(zhí)行；

（8）鎘：按GB/T 5009.15—2003執(zhí)行。

1.3.5 腺苷、甘露醇、多糖檢測

（1）腺苷：參照文獻(xiàn)［11］和［12］；

（2）甘露醇：參照文獻(xiàn)［13］；

（3）多糖：參照文獻(xiàn)［14］和［15］。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

每個指標(biāo)測定次數(shù)n＝3，結(jié)果以x±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要營養(yǎng)成分

菌質(zhì)中，蛋白質(zhì)的含量為16.17%，碳水化合物含量高達(dá)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(hù)腸道生態(tài)、有利于心血管系統(tǒng)的健康等。表1中的數(shù)據(jù)表明，蟬花菌質(zhì)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(yǎng)物質(zhì)［16］。

表1 蟬花菌質(zhì)主要營養(yǎng)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(zhì)主要營養(yǎng)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(xiàng)目 含量/%水3.63±1.42 6.07±0.16蛋白質(zhì) 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(yàn)檢測了蟬花菌質(zhì)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(qiáng)。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(zhì)的鮮美與可口程度。

表2 蟬花菌質(zhì)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(zhì)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(fēng)味氨基酸；EAA為3.00%，TAA為9.52%，F(xiàn)AA 為 3.63%，NEAA 為 6.52%；EAA/TAA 為 31.51%，EAA/NEAA為46.01%，F(xiàn)AA/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(zhì)的AAS和CS

由表3可知，蟬花菌質(zhì)蛋白質(zhì)的AAS和CS分別是48.95和 77.57。在 FAO/WHO 的評分模式中，即根據(jù)AAS，蟬花菌質(zhì)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(jù)CS，蟬花菌質(zhì)的第一限制氨基酸是異亮氨酸。與一般食用菌蛋白質(zhì)的限制氨基酸一致［17］。

2.4 維生素類測定

蟬花菌質(zhì)中含有豐富的脂溶性維生素（見表4），如VE含量高達(dá)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(yǎng)不可缺少組成部分之一，嬰幼兒需求量較大。此外，蟬花菌質(zhì)中VC含量也較為豐富，為239mg/kg。蟬花菌質(zhì)中還含有多種B族維生素，其中VB1含量高達(dá)35.73mg/kg，VB2含量達(dá)到26.60mg/kg，VB6含量高達(dá)71.80mg/kg。B族維生素是所有人體組織必不可少的營養(yǎng)素，作為輔酶參與體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝，是食物釋放能量的關(guān)鍵［18］。

表3 蟬花菌質(zhì)蛋白質(zhì)的AAS和CSTable 3 AAS and CS of solid-state fermented substrate of I.cicadae

表4 蟬花菌質(zhì)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(zhì)元素含量與分析

礦物質(zhì)元素是維持生命及正常新陳代謝必需的物質(zhì)，在人體內(nèi)不能自行合成。本研究共檢測了14種無機(jī)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(jié)構(gòu)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(yǎng)成分外，蟬花菌質(zhì)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(jié)果可知：蟬花菌質(zhì)不僅含有人體需要的多種營養(yǎng)物質(zhì)，還含有腺苷、多糖等生物活性成分，表明蟬花菌質(zhì)具有營養(yǎng)和保健功能。

3 結(jié)論

通過對蟬花菌質(zhì)的主要營養(yǎng)成分和活性成分的研究和分析，結(jié)果表明：蟬花菌質(zhì)是一種高蛋白、高糖和低脂肪類的食物；其蛋白質(zhì)含量達(dá)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(dá)1 833，239 mg/kg，同時含有多種B族維生素和葉酸。礦物質(zhì)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(zhì)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(zhì)的進(jìn)一步開發(fā)利用奠定了理論基礎(chǔ)。

表5 蟬花菌質(zhì)中礦物質(zhì)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(zhì)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）

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