澳洲茶樹(shù)樹(shù)渣栽培平菇的營(yíng)養(yǎng)與安全性評(píng)價(jià)*

李挺，宋斌，林敏，黃浩，鄭永發(fā)

1(廣東省微生物研究所，省部共建華南應(yīng)用微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省菌種保藏與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省微生物應(yīng)用新技術(shù)公共實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510070)2(廣東富陽(yáng)生物科技有限公司，廣東河源，517000)

澳洲茶樹(shù)又稱互葉白千層［Melaleuca altennifolia(Maiden＆Betche)Cheel］，在分類(lèi)上隸屬于木蘭綱Magnoliopsida、桃金娘目 Myrtales、桃金娘科 Myrtaceae、白千層屬M(fèi)elaleuca。澳洲茶樹(shù)原生于澳洲，主要分布在以南、北回歸線為中軸，南北各50公里寬的亞熱帶氣候環(huán)境的帶狀種植區(qū)域，是世界性的短周期工業(yè)原料林樹(shù)種［1-3］。澳洲茶樹(shù)含有茶樹(shù)精油(tea tree oil)，廣泛應(yīng)用于日用衛(wèi)生制品、皮膚保健品、化妝品、食品香料、藥品、有機(jī)生物農(nóng)藥、醫(yī)用敷料等諸多領(lǐng)域［4-5］，目前，已成為我國(guó)南方適種地區(qū)農(nóng)村的重要種植產(chǎn)業(yè)，栽培總面積已超過(guò)8 800畝，形成了年產(chǎn)生物料 2.2萬(wàn) t、年總產(chǎn)原油超過(guò)120 t的產(chǎn)業(yè)［6］，以這樣的出油率計(jì)算，年產(chǎn)生樹(shù)渣至少1.2萬(wàn)t以上。

平菇［Pleurotus ostreatus(Jacq.)P.Kumm］，英文名為oyster mushroom，含豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其中的蛋白多糖能增強(qiáng)機(jī)體免疫力，是自2001年起至今位居我國(guó)產(chǎn)量第一位的食用菌品種，占我國(guó)食用菌總產(chǎn)量的20%以上。然而平菇產(chǎn)業(yè)中的棉籽殼、玉米芯等主要栽培原料由于價(jià)格不斷上漲而嚴(yán)重地制約了產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展［7］。因此，研究替代原料對(duì)平菇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。國(guó)內(nèi)已有利用板藍(lán)根藥渣［8］、麥秸渣培養(yǎng)料［9］、柑橘皮渣［10］、蘋(píng)果渣［11］、金針菇栽培廢料［12］等栽培平菇的研究報(bào)道，也有對(duì)栽培所獲得的平菇子實(shí)體進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)安全評(píng)估的研究報(bào)道［10，13-14］。本文對(duì)利用澳洲茶樹(shù)樹(shù)渣栽培的平菇進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)和安全性評(píng)價(jià)，為利用澳洲茶樹(shù)樹(shù)渣栽培食用菌研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料

澳洲茶樹(shù)樹(shù)渣栽培的平菇子實(shí)體(下稱澳洲茶樹(shù)平菇)由廣東富陽(yáng)生物科技有限公司提供。平菇子實(shí)體經(jīng)50℃恒溫烘干后，用中藥粉碎機(jī)粉碎，過(guò)60目篩，備用。

SPF級(jí)昆明種小白鼠，由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，體重18～22 g，雌雄各25只。動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(粵)2008-0002，質(zhì)量合格編號(hào):0097473。

1.1.2 設(shè)備

FY400中藥粉碎機(jī)，黃岡永安醫(yī)療器械有限公司;高效液相色譜儀LC–20A，日本SHIMADZU;氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀TRACE DSQ，美國(guó)FINNIGAN;全自動(dòng)滅菌鍋SX-300，日本TOMY;全自動(dòng)雙道原子熒光光譜儀SK-2003AZ，中國(guó)北京金索坤;自動(dòng)電熱消化器AED-4，中國(guó)北京博瑞賽;總有機(jī)碳測(cè)定儀LiquiTOCⅡ，德國(guó)elementar;火焰-石墨爐一體化原子吸收光譜儀contrAA 700，德國(guó)analytikjena;全自動(dòng)氨基酸分析L-8900，日本Hitachi;電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 1260-7700e，日本 Agilent。

1.2 澳洲茶樹(shù)平菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

先對(duì)澳洲茶樹(shù)平菇的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，再依據(jù)測(cè)定結(jié)果與文獻(xiàn)記載進(jìn)行比較，最后依據(jù) FAO/WHO［15］和 HILL 和 MATRONE［16］的方法對(duì)澳洲茶樹(shù)平菇進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析與評(píng)價(jià)。粗蛋白的測(cè)定方法依據(jù)GB/T 15673-2009，粗脂肪的測(cè)定依據(jù) GB/T 15674-2009第一法，粗纖維的測(cè)定依據(jù) GB/T 5009.10-2003，灰分的測(cè)定依據(jù) GB/T 5009.4-2010，水解氨基酸的測(cè)定依據(jù) GB/T 5009.124-2003;微量元素鈣元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.92-2003第一法，鉀元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.91-2003，磷元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.87-2003第一法，鎂、錳、鐵元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.90-2003，銅元素的測(cè)定方法依據(jù)GB/T 5009.13-2003第一法，鋅元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.14-2003第一法。

1.3 澳洲茶樹(shù)平菇的安全性評(píng)價(jià)

澳洲茶樹(shù)平菇的安全性評(píng)價(jià)是對(duì)澳洲茶樹(shù)平菇的重金屬元素汞、鉛、砷和鎘的含量測(cè)量和急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。重金屬元素汞元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.17-2003第一法，鉛元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.12-2010第一法，砷元素的測(cè)定方法依據(jù)GB/T 5009.11-2003第一法，鎘元素的測(cè)定依據(jù)GB/T 5009.15-2003第一法;急性經(jīng)口毒性(LD50)的試驗(yàn)方法是將平菇樣品用玉米油配制成試驗(yàn)所需的劑量組濃度，試驗(yàn)方法依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)急性毒性試驗(yàn)GB 15193.3-2003，昆明種小白鼠雌雄各25只，隨機(jī)將小鼠分為5個(gè)實(shí)驗(yàn)組，給樣劑量分別為1.00、2.15、4.64、10.0、15.0 g/kg BW，空腹灌胃 1次，灌胃量為0.3 mL/10 g BW，觀察1周。

2 結(jié)果與分析

2.1 澳洲茶樹(shù)平菇的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

2.1.1 澳洲茶樹(shù)平菇的主要營(yíng)養(yǎng)成分

如表1所示，澳洲茶樹(shù)平菇的粗蛋白37.0%，粗纖維10.5%，粗脂肪1.2%，灰分6.1%。與柑橘皮渣平菇［10］、板栗苞殼平菇［13］、核桃殼平菇［14］和木屑平菇［14］相比，澳洲茶樹(shù)平菇粗蛋白含量較高，而粗纖維、粗脂肪則含量較低，灰分的含量則處于平均水平以上。

表1 澳洲茶樹(shù)平菇主要營(yíng)養(yǎng)成分Table 1 The main nutritive components in oyster mushroom cultivated in tea tree residues medium

2.1.2 澳洲茶樹(shù)平菇的蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)

如表2所示，澳洲茶樹(shù)平菇中共測(cè)得氨基酸17種(色氨酸未測(cè))，其中必需氨基酸有7種、半必需氨基酸2種、非必需氨基酸8種，氨基酸總量(100 g干重)為22.01 g，其中必需氨基酸和半必需氨基酸含量為9.17 g，占氨基酸總量的41.66%;17種氨基酸中含量最高的是谷氨酸6.44 g，最低的是胱氨酸0.12 g;在必需氨基酸中含量最高的是亮氨酸1.35 g，最低的是蛋氨酸0.23 g，氨基酸的平均值為1.295，而標(biāo)準(zhǔn)差為1.405，說(shuō)明在澳洲茶樹(shù)平菇的17種氨基酸中各氨基酸之間的含量差異相對(duì)較大。澳洲茶樹(shù)平菇中的水解氨基酸總量分別高于柑橘皮渣平菇［10］、麥草生料平菇 SN1［17］和棉籽殼平菇［18］;其必需氨基酸和半必需氨基酸總量接近于柑橘皮渣平菇，但遠(yuǎn)高于麥草生料平菇SN1和棉籽殼平菇。

根據(jù)FAO/WHO推薦的理想蛋白質(zhì)中氨基酸的組分模式認(rèn)為，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)其氨基酸組成EAA/TAA 在40%左右，EAA/NEAA 在60%以上［15］。經(jīng)過(guò)計(jì)算，澳洲茶樹(shù)平菇的EAA/TAA為41.66%，EAA/NEAA為71.42%，可見(jiàn)，澳洲茶樹(shù)平菇的必需氨基酸總量可以滿足人體需要。

氨基酸的支/芳值分析:組成蛋白質(zhì)的氨基酸中有3種支鏈氨基酸，為纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸;有2種芳香族氨基酸，即苯丙氨酸和酪氨酸。2項(xiàng)之比即為支/芳值。根據(jù)表2所示，澳洲茶樹(shù)平菇的支/芳值為2.36高于柑橘皮渣平菇(1.86)和棉籽殼平菇(1.39)，而低于麥草生料平菇(4.22)。Fischer［19］認(rèn)為人體正常的支/芳值為3～3.5，而當(dāng)肝受損傷時(shí)為1.0～1.5，高支低芳氨基酸及混合物具有保肝作用。所以澳洲茶樹(shù)平菇可能對(duì)人體肝臟具有一定的保護(hù)作用。

鮮味氨基酸的組成分析:一般認(rèn)為食物蛋白質(zhì)的鮮美和可口程度與其所含的鮮味氨基酸即谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸的組成和含量相關(guān)，其中谷氨酸和天冬氨酸是呈鮮味的氨基酸，而甘氨酸和丙氨酸則是呈甘味的氨基酸［20］。表2顯示，澳洲茶樹(shù)平菇的鮮味氨基酸含量(100 g干重)為10.8 g，遠(yuǎn)高于柑橘皮渣平菇(6.73 g)、麥草生料平菇SN1(6.71 g)以及棉籽殼平菇(2.39 g)。這說(shuō)明澳洲茶樹(shù)平菇可能在味道上鮮于其他3種對(duì)照組平菇。

表2 澳洲茶樹(shù)平菇的氨基酸組成 單位:g/100 gTable 2 The components of amino acids in oyster mushroom cultivated in tea tree residues

2.1.3 澳洲茶樹(shù)平菇的主要微量元素含量分析

澳洲茶樹(shù)平菇的微量元素含量見(jiàn)表3。澳洲茶樹(shù)平菇的鈣、鎂、銅含量低于核桃殼平菇［14］和木屑平菇［14］，而鉀、錳含量則高于其他2個(gè)對(duì)照組;磷、鐵、鋅含量接近于核桃殼平菇而高于木屑平菇。按照HILL和 MATRONE［16］提出的“理化性質(zhì)相似的元素，其生物學(xué)功能是相互拮抗”的理論，在Zn∶Cu＞10且Zn∶Fe＞1的情況下發(fā)生拮抗作用。認(rèn)為這些元素的電子構(gòu)型和形成絡(luò)合物時(shí)的配位數(shù)，對(duì)于這些元素的相互競(jìng)爭(zhēng)蛋白的鍵合位點(diǎn)以及傳輸通道有十分重要的意義［16］。澳洲茶樹(shù)平菇的 Zn∶Cu=6.83;Zn∶Fe=0.96，所以，澳洲茶樹(shù)平菇的銅鐵鋅比值較為合理。

表3 澳洲茶樹(shù)平菇的礦物元素含量Table 3 The content of mineral elements in oyster mushroom cultivated in tea tree residues

2.2 澳洲茶樹(shù)平菇的安全性分析

2.2.1 澳洲茶樹(shù)平菇的重金屬含量

澳洲茶樹(shù)平菇的重金屬汞、鉛、鎘、砷的含量見(jiàn)表4。澳洲茶樹(shù)平菇的汞、鉛、鎘、砷的含量均符合或者低于綠色食品——食用菌的衛(wèi)生指標(biāo)(NY/T 749-2012)。因此，澳洲茶樹(shù)平菇的重金屬含量處于綠色安全范圍。

表4 澳洲茶樹(shù)平菇的重金屬含量mg/kgTable 4 The heavy metal content in oyster mushroom cultivated in tea tree residues mg/kg

2.2.2 澳洲茶樹(shù)平菇的急性經(jīng)口毒性(LD50)試驗(yàn)

澳洲茶樹(shù)平菇的急性經(jīng)口毒性(LD50)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。表5顯示，給樣后各劑量組小鼠未見(jiàn)有中毒反應(yīng)，飲食活動(dòng)正常，觀察期內(nèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物無(wú)死亡。獲得雌、雄性小鼠經(jīng)口LD50＞15.0 g/kg BW，說(shuō)明澳洲茶樹(shù)平菇屬無(wú)毒級(jí)食品。

表5 澳洲茶樹(shù)平菇的急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)Table 5 The acute oral toxicity test of oyster mushroom cultivated in tea tree residues acute oral toxicity testacute oral toxicity testacute oral toxicity test

3 小結(jié)

澳洲茶樹(shù)平菇具有高蛋白、低脂肪、低纖維的特點(diǎn)，其總氨基酸含量和必需氨基酸總量充足，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高;澳洲茶樹(shù)平菇所含鈣、銅、鐵和鋅等重要的礦物元素且比例適合，而重金屬(汞、鉛、鎘、砷)含量符合或低于綠色食品——食用菌的衛(wèi)生指標(biāo)(NY/T749-2012)，急性經(jīng)口毒性(LD50)試驗(yàn)顯示澳洲茶樹(shù)平菇是無(wú)毒級(jí)食品。本文充分顯示了澳洲茶樹(shù)樹(shù)渣是食用菌產(chǎn)業(yè)的良好栽培原料，值得應(yīng)用推廣，但澳洲茶樹(shù)平菇在氨基酸組成上不夠均衡，某些微量元素的含量也低于對(duì)照組，需要進(jìn)一步深入研究從而提升澳洲茶樹(shù)平菇及其他食用菌的品質(zhì)。

［1］ 邵興鋒，程賽，王鴻飛，等.茶樹(shù)精油熏蒸處理保鮮草莓的工藝優(yōu)化［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(19):279-286.

［2］ Carson C F，Hammer K A，Riley T V.Melaleuca alternifolia(tea tree)oil:a review of antimicrobial and other medicinal properties［J］.Clinical Microbiology Reviews，2006，19(1):50-62.

［3］ Shemesh A，Mayo W L.Australian tea tree oil:a natural antiseptic and fungicidal agent［J］.Aust J Pharm，1991，72:802-803.

［4］ 陳煜，鄭永發(fā)，邵立偉，等.天然抗菌劑茶樹(shù)油在醫(yī)用敷料中的應(yīng)用研究［J］.化工新型材料，2013，41(12):179-180.

［5］ 劉布鳴，董曉敏，黃艷，等.互葉白千層的化學(xué)成分研究［J］.中草藥，2011，42(7):1 282-1 285.

［6］ 張孝祺，白懋嘉.我國(guó)互葉白千層(精)油的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［J］.廣東化工，2011，38(4):3-4.

［7］ 張俊飚.中國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究［M］.北京:科學(xué)出版社，2013:1-341.

［8］ 潘繼紅，朱升學(xué)，方海紅，等.板蘭根藥渣制平菇栽培種試驗(yàn)［J］.中國(guó)野生植物資源，1999，18(1):25-26.

［9］ 王秉峰.麥秸渣培養(yǎng)料在平菇栽培中的應(yīng)用［J］.食用菌學(xué)報(bào)，2011，17(4):30-31.

［10］ 張?jiān)迫?，富繼虎，唐國(guó)發(fā)，等.柑橘皮渣栽培平菇及其營(yíng)養(yǎng)安全評(píng)估［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2013，39(12):140-144.

［11］ 徐會(huì)俠.蘋(píng)果渣栽培平菇配方對(duì)比試驗(yàn)［J］.食用菌，2007，29(3):32-32.

［12］ 范可章，張振，蔡健，等.金針菇廢料栽培平菇試驗(yàn)研究［J］.中國(guó)食用菌，2011，30(1):26-29.

［13］ 覃寶山，覃勇榮，劉倩，等.板栗苞殼栽培的平菇和秀珍菇主要營(yíng)養(yǎng)成分分析［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(12):81-83.

［14］ 朱曉琴，熊智.核桃殼與木屑栽培平菇的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比分析［J］.中國(guó)食用菌，2007，26(6):38-39.

［15］ FAO/WHO.Energy and protein requirements［J］.Food and Nutrition，1975，1(2):11-19.

［16］ Hill C H，Matrone G，Payne W L，et al.In vitro interactions of cadmium with copper，Zinc and iron［J］.J Nutr，1963，80:227-235.

［17］ 郁建強(qiáng)，殷戎一，黃丹楓，等.10個(gè)平菇品種的氨基酸分析及蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較研究［J］.上海農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998(1):75-76.

［18］ 王新風(fēng)，楊芳，劉圣師，等.富硒平菇蛋白測(cè)定與氨基酸成分分析［J］.食品科學(xué)，2008，29(12):610-613.

［19］ Fischer J E，Rosen H M，Ebeid A M，et al.The effect of normalization of plasma amino acids on hepatic encephalopathy in man［J］.Surgery，1976，80(1):77-91.

［20］ 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì).中國(guó)居民膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量［M］.北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社，2013.