韓宛蕓,張長(zhǎng)懿,顧澤鵬,段小雨,孫慶杰,邱立忠,卞希良,鄔應(yīng)龍,劉韞滔*

1(四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,四川 雅安,625014)2(青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島,266109) 3(諸城興貿(mào)玉米開發(fā)有限公司,山東 濰坊,261000)

β-葡聚糖作為多糖研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要分支，是多糖發(fā)揮生物學(xué)活性和功能的主要物質(zhì)，如抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、預(yù)防和治療心血管疾病、抗病毒及抗氧化等，因此也被稱為高效的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)因子[1-2]。近年來，β-葡聚糖在功能性食品、添加劑、醫(yī)藥學(xué)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用[3]。工業(yè)化生產(chǎn)的β-葡聚糖主要來源于麥類作物和酵母[4-5]，但由于麥類作物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，酵母中β-葡聚糖僅存在于酵母細(xì)胞壁中，含量較低。因此，尋找一種β-葡聚糖產(chǎn)量高且生長(zhǎng)周期短的生物至關(guān)重要。

飲食中的生物活性化合物對(duì)人體健康的影響主要取決于在胃腸道中的利用率，消化過程導(dǎo)致大量營(yíng)養(yǎng)素和微量營(yíng)養(yǎng)素發(fā)生一系列變化，從而限制了它們的最終生物可利用性[6-7]。無論是子實(shí)體還是菌絲體，黃傘多糖均為葡萄糖含量居多的β構(gòu)型的多聚體，具有多種生物學(xué)活性[8-11]。然而，野生黃傘子實(shí)體生產(chǎn)量低，質(zhì)量不均一，不易獲得；同時(shí)人工栽培黃傘子實(shí)體生產(chǎn)周期長(zhǎng)、成本高，因而黃傘菌未得到全面開發(fā)。有研究指出，被人體吸收的β-葡聚糖是其發(fā)揮生物活性的主要物質(zhì)[12]，因此，有必要探究黃傘菌株中β-葡聚糖的生物可利用率。

綜上，本研究旨在采用組織分離法獲得1株具有高產(chǎn)β-葡聚糖特性的菌株，同時(shí)擬以菌絲體生物量、β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率作為黃傘液態(tài)發(fā)酵條件優(yōu)化的響應(yīng)值，并對(duì)最優(yōu)組分進(jìn)行體外模擬消化[13]，探究消化前后黃傘營(yíng)養(yǎng)成分的變化及生物可利用率，以科學(xué)合理地評(píng)價(jià)膳食營(yíng)養(yǎng)素的攝入量。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用菌株為云南楚雄彝族自治州商家于2017年在山中采摘,選取黃色,傘形完整無外傷,表面附有一層透明黏液,呈白色或黃褐色絨毛狀的菌株,加冰袋空運(yùn)至雅安。為排除試驗(yàn)過程中水對(duì)試驗(yàn)的影響,本試驗(yàn)用水均為超純水。

1.2 菌株分離及鑒定

1.2.1 培養(yǎng)基

馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(potato dextrase agar,PDA)；綜合PDA培養(yǎng)基；改良馬丁培養(yǎng)基(MMN)[14-15]。

1.2.2 菌株的分離

采用組織分離法及重復(fù)轉(zhuǎn)管純化(至少3次)對(duì)子實(shí)體進(jìn)行分離培養(yǎng),培養(yǎng)期間定時(shí)觀察菌落形態(tài),并將疑似真菌菌絲體通過光學(xué)顯微鏡染色觀察,將初步判定為純種的菌絲體擴(kuò)大培養(yǎng)后經(jīng)40%甘油保種。

1.2.3 菌株鑒定

依照《中國(guó)真菌志》中第四十九卷,鱗傘屬-多脂鱗傘對(duì)樣品進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定,并拍照記錄。同時(shí)進(jìn)行分子生物學(xué)分析,對(duì)測(cè)序結(jié)構(gòu)構(gòu)建N-J樹,根據(jù)節(jié)點(diǎn)上的自展值從而確定菌株的物種或其近源的物種。

1.3 β-葡聚糖產(chǎn)量的測(cè)定

依照β-葡聚糖檢測(cè)試劑盒的操作規(guī)程測(cè)定β-葡聚糖的產(chǎn)量[16]。β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率按公式(1)(2)計(jì)算：

m2=m3-m4

(1)

(2)

式中：m1,菌絲體生物量,1 L培養(yǎng)液中所含的菌絲體干重,g/L；m2,β-葡聚糖產(chǎn)量,1 L培養(yǎng)液中所含的菌絲體中的β-葡聚糖總量,g/L；m3,總葡聚糖產(chǎn)量,1 L培養(yǎng)液中所含的菌絲體中的總葡聚糖產(chǎn)量,g/L；m4,α-葡聚糖產(chǎn)量,1 L培養(yǎng)液中所含的菌絲體中的α-葡聚糖總量,g/L；ωl,β-葡聚糖產(chǎn)率,%。

1.4 液態(tài)發(fā)酵條件優(yōu)化

1.4.1 碳源優(yōu)化

以綜合PDA培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別以單糖(葡萄糖、半乳糖、甘露糖)、寡糖(蔗糖、麥芽糖、低聚果糖)、多糖(可溶性淀粉、糊精)作為不同碳源,添加量均為20 g/L,pH值自然(培養(yǎng)基初始pH值為5.0),將預(yù)先活化的液體菌種分別以200 μL的接種量接入裝液量為50 mL含有不同碳源的培養(yǎng)基中。培養(yǎng)參數(shù)：25 ℃、120 r/min、10 d。計(jì)算不同碳源條件下β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率,每組試驗(yàn)做3個(gè)平行。

1.4.2 氮源優(yōu)化

以綜合PDA培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,分別以有機(jī)氮(酵母浸出粉、胰蛋白胨、蛋白胨)和無機(jī)氮(氯化銨、硫酸氨、硝酸鈉)作為不同氮源,添加量均為10 g/L。

1.4.3 培養(yǎng)溫度優(yōu)化

以綜合PDA培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,設(shè)置培養(yǎng)溫度分別為21、23、25、27和29 ℃。

1.4.4 初始pH值優(yōu)化

以綜合PDA培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,設(shè)置初始pH值分別為為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0和9.0。

1.4.5 最優(yōu)發(fā)酵條件的確定及驗(yàn)證

根據(jù)單因素試驗(yàn)所得結(jié)果,以β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率為響應(yīng)值,采用適當(dāng)?shù)恼辉囼?yàn),以此確定黃傘液體發(fā)酵的最優(yōu)條件,隨后進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

1.5 體外模擬消化

按照購(gòu)買試劑說明書對(duì)酶活力進(jìn)行測(cè)定,參考前期研究配制的胃腸道消化液[10-11],對(duì)黃傘菌絲體(20 g干重)進(jìn)行體外模擬消化,主要經(jīng)過模擬口腔、胃、小腸3階段,模擬消化結(jié)束后,將殘?jiān)鼉龈?以獲得經(jīng)體外模擬消化后殘?jiān)|(zhì)量,上清液濃縮定容備用。以超純水做空白對(duì)照,所有數(shù)據(jù)的處理均扣除空白,以消除體外模擬消化液中礦物質(zhì)、酶等對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。

參照GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測(cè)定》、GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》和GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》的方法測(cè)定消化前后黃傘殘?jiān)械幕曳?、粗蛋白、粗脂肪含?通過公式計(jì)算其中總碳水化合物的含量[11]；采用反向高效液相色譜、ICP-MS、β-葡聚糖檢測(cè)試劑盒測(cè)定原始樣品及消化液中游離氨基酸含量、礦物質(zhì)含量及β-葡聚糖含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)均用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,當(dāng)P<0.05則認(rèn)為具有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌種鑒定

2.1.1 子實(shí)體形態(tài)學(xué)鑒定

黃傘子實(shí)體菌蓋直徑約4.35 cm,扁半球形,中部凸起,表面微黏,呈姜黃色,并附有紅褐色近似鱗片狀的微凸起物,中央處較為密集。菌肉白色,菌褶直生密集。菌柄中生,長(zhǎng)約5.15 cm,粗1.10 cm,粗細(xì)較為均等,下部略有彎曲。

2.1.2 菌落形態(tài)鑒定

如圖1-a所示,在25 ℃培養(yǎng)7～15 d,不同培養(yǎng)基中黃傘的生長(zhǎng)形態(tài)幾乎一致,菌絲呈現(xiàn)白色,緊貼培養(yǎng)基生長(zhǎng)。對(duì)試驗(yàn)組織分離的90支斜面進(jìn)行統(tǒng)計(jì),該菌株在改良MMN培養(yǎng)基和綜合PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)速度較快,在PDA培養(yǎng)基上生長(zhǎng)較為緩慢,且大多數(shù)在PDA培養(yǎng)基上基本不生長(zhǎng)。同時(shí),對(duì)各培養(yǎng)基的分離成功率進(jìn)行統(tǒng)計(jì),綜合PDA培養(yǎng)基分離成功率最高,可達(dá)33.33%，如圖1-b所示,可作為野生黃傘的分離培養(yǎng)基。改良MMN培養(yǎng)基的分離成功率次之(23.33%),而PDA培養(yǎng)基為6.67%,這可能是由于培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分較為單一,僅以葡萄糖和馬鈴薯提取物作為菌絲體生長(zhǎng)所需要的碳氮源,不能為菌絲體生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)成分及生長(zhǎng)因子。因此,PDA培養(yǎng)基不便于作為食用菌的分離培養(yǎng)基。

a-黃傘的菌落形態(tài)；b-各培養(yǎng)基對(duì)黃傘分離成功率統(tǒng)計(jì)；c-黃傘菌株(MF 687867)的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)地位圖1 黃傘的分離鑒定Fig.1 Isolation and identification of P.adiposa節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)表示Bootstrap value,即自展支持率,用來檢驗(yàn)進(jìn)化樹分支可信度。該值越接近100,表明菌株之間差異越小

2.1.3 分子鑒定

真菌DNA經(jīng)PCR反應(yīng),電泳檢測(cè),在瓊脂糖凝膠電泳上得到單一條帶,經(jīng)ITS1/ITS4序列擴(kuò)增后,與DNA Marker比較,在瓊脂糖凝膠電泳上得到一條大小約為650 bp的亮帶,PCR產(chǎn)物經(jīng)純化回收后,獲得一組由644個(gè)堿基構(gòu)成的序列,將該序列在NCBI GenBank中運(yùn)用Nucleotide BLAST工具與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)中的DNA序列進(jìn)行同源序列比對(duì)。結(jié)果表明,該菌株與鱗傘屬的部分菌株序列相似性較高,可達(dá)99%及以上,基于此建立系統(tǒng)發(fā)育樹(圖1-c),最終確定分離所得菌株為黃傘,將測(cè)序所得的菌株序列提交到GenBank,獲得基因登陸號(hào)為MF 687867(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/MF687867)。

2.2 菌種的選擇

對(duì)分離所獲得的19株菌進(jìn)行β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率測(cè)定,其中,菌株P(guān)A-008(來自綜合PDA培養(yǎng)基)中β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率最高,分別為2.93 g/L和24.80%。因此,選擇菌株P(guān)A-008作為接下來的研究對(duì)象。

2.3 液體發(fā)酵條件的優(yōu)化

2.3.1 碳源對(duì)黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量和產(chǎn)率的影響

如表1所示,黃傘對(duì)于碳源利用范圍較廣,在一般的單糖和雙糖培養(yǎng)基中均可生長(zhǎng)。單糖,尤其是葡萄糖對(duì)于黃傘菌絲體的生長(zhǎng)影響更為有利,但對(duì)于淀粉類多糖的利用率極低,可能是因?yàn)閱翁欠肿淤|(zhì)量小,可直接通過細(xì)胞膜被細(xì)胞吸收,而雙糖、多糖等高分子物質(zhì)必須由細(xì)胞分泌的胞外酶分解為單糖后才可以被細(xì)胞吸收[17]。

表1 液體發(fā)酵條件對(duì)黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率的影響Table 1 The influence of liquid fermentation conditions on the yield of P.adiposa β-glucan

對(duì)于黃傘中β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率而言,碳源種類對(duì)其影響較為顯著,利于黃傘高產(chǎn)β-葡聚糖的碳源有葡萄糖(2.93 g/L,24.80%)、低聚果糖(2.49 g/L,31.56%)、蔗糖(2.37 g/L,25.72%),其中低聚果糖明顯有利于β-葡聚糖的產(chǎn)生,但不利于菌絲體(7.87 g/L)的生長(zhǎng),可見黃傘菌絲體對(duì)于不同碳源的利用方式和利用率有著較大的差異。顯著性差異分析表明半乳糖、甘露糖、蔗糖對(duì)于黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率的影響沒有顯著性差異,但其中以蔗糖為碳源的培養(yǎng)基組分中β-葡聚糖產(chǎn)率最高,基于β-葡聚糖高產(chǎn)的目的,分別選用葡萄糖、蔗糖、低聚果糖作為后續(xù)正交試驗(yàn)的影響因子。

2.3.2 氮源對(duì)黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量和產(chǎn)率的影響

如表1所示,黃傘對(duì)于有機(jī)氮的利用率遠(yuǎn)高于無機(jī)氮,這與有關(guān)的報(bào)道一致[18]。這可能是由于有機(jī)氮在真菌細(xì)胞內(nèi)可迅速參與多條合成代謝途徑,而無機(jī)氮成分過于單一,并且需要經(jīng)過自身合成后才可以供給使用。在3種有機(jī)氮中,酵母浸出粉的β-葡聚糖產(chǎn)量最高(3.00 g/L),而含有胰蛋白胨的培養(yǎng)基其菌絲體生物量(10.56 g/L)相較于其他2種有機(jī)氮源略低,但其β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率(2.69 g/L,25.48%)均高于含牛肉膏的培養(yǎng)基,表明不同有機(jī)氮培養(yǎng)基的菌絲體生物量與β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率并不成正相關(guān),這與上述碳源的優(yōu)化結(jié)論一致。但在所選取的3種無機(jī)氮中,菌絲生物量與β-葡聚糖的產(chǎn)量呈正相關(guān),這可能是由于黃傘對(duì)于不同無機(jī)氮的利用方式及利用率不同?；讦?葡聚糖高產(chǎn)的目的,分別選擇酵母浸出粉、胰蛋白胨、牛肉膏作為后續(xù)正交試驗(yàn)的影響因子。

2.3.3 培養(yǎng)溫度對(duì)黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量和產(chǎn)率的影響

如表1所示,β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率在溫度為25 ℃時(shí)達(dá)到最大值(2.93 g/L,24.80%),同時(shí)β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率在溫度為2～25 ℃之間沒有顯著性差異,且之后隨著溫度的升高,β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率逐漸降低,在溫度低于25 ℃時(shí),β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率隨著溫度的升高逐漸升高?；诖俗兓?guī)律,為獲得黃傘產(chǎn)β-葡聚糖液態(tài)發(fā)酵最適溫度,選擇溫度為23、25和27 ℃作為后續(xù)正交試驗(yàn)的影響因子。

2.3.4 初始pH值對(duì)黃傘β-葡聚糖產(chǎn)量和產(chǎn)率的影響

如表1所示,β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率在pH值為6.0時(shí)達(dá)到最大值(3.14 g/L,25.68%),通過顯著性差異分析,β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率在pH值在5.0～7.0沒有顯著性差異,且之后隨著pH值的升高,β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率逐漸降低,在pH<6.0時(shí),β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率隨著pH值的升高逐漸升高?；诖俗兓?guī)律,為獲得黃傘產(chǎn)β-葡聚糖液體發(fā)酵最適初始pH值,選擇初始pH值為5.0、6.0、7.0作為后續(xù)正交試驗(yàn)的影響因子。

2.3.5 正交試驗(yàn)優(yōu)化

基于培養(yǎng)條件的單因素優(yōu)化結(jié)果,其中碳源(葡萄糖、蔗糖、低聚果糖)、氮源(酵母浸出粉、胰蛋白胨、牛肉膏)、溫度(23、25和27 ℃)、初始pH值(5.0、6.0和7.0)對(duì)菌絲體β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率影響顯著,因此對(duì)這4個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化,分別以β-葡聚糖產(chǎn)量(X)、β-葡聚糖產(chǎn)率(Y)為響應(yīng)值進(jìn)行無交互作用的正交試驗(yàn),且每組試驗(yàn)都在120 r/min轉(zhuǎn)速恒溫?fù)u床振蕩培養(yǎng)10 d,正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析Table 2 Results of orthogonal experiment and range analysis

從表2的極差分析中可知,影響β-葡聚糖產(chǎn)量的各因素主要關(guān)系為：A(碳源)>C(培養(yǎng)溫度)>B(氮源)>D(初始pH值);影響β-葡聚糖產(chǎn)率的各因素主要關(guān)系為：A(碳源)>B(氮源)>D(初始pH值)>C(培養(yǎng)溫度)。由此可知,碳源種類對(duì)于黃傘中β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率的影響最為顯著。此外,基于β-葡聚糖高產(chǎn)的目的,理論上最優(yōu)發(fā)酵條件為A1B1C2D2；以β-葡聚糖產(chǎn)率為響應(yīng)值理論上最優(yōu)發(fā)酵條件應(yīng)該為A3B2C1D3。

2.3.6 最優(yōu)發(fā)酵條件的驗(yàn)證

綜合β-葡聚糖產(chǎn)量、產(chǎn)率的分析,為在單位時(shí)間內(nèi)獲得更多β-葡聚糖,因此選擇最優(yōu)發(fā)酵條件為A1B1C2D2或A3B2C1D3。對(duì)2種組合各做2次驗(yàn)證試驗(yàn),其中組合A1B1C2D2的菌絲體生物量、β-葡聚糖產(chǎn)量、β-葡聚糖產(chǎn)率平均值分別為13.91 g/L、3.74 g/L、26.89%,組合A3B2C1D3的菌絲體生物量、β-葡聚糖產(chǎn)量、β-葡聚糖產(chǎn)率平均值分別為9.83 g/L、3.11 g/L、31.64%,均高于其他試驗(yàn)組,盡管培養(yǎng)基組合為A3B2C1D3的β-葡聚糖產(chǎn)率最高,但其菌絲體生物量、β-葡聚糖產(chǎn)量均低于組合A1B1C2D2,為在單位時(shí)間內(nèi)獲得更多的β-葡聚糖,因此,選擇黃傘液體發(fā)酵條件的最優(yōu)組合為A1B1C2D2,即碳、氮源分別選擇葡萄糖、酵母浸出粉,培養(yǎng)溫度為25 ℃,初始pH值為6.0,其余培養(yǎng)參數(shù)為：120 r/min、10 d。

2.4 黃傘菌絲體體外模擬消化前后宏量營(yíng)養(yǎng)素的變化

2.4.1 宏量營(yíng)養(yǎng)素消化分析

由表3可知,經(jīng)體外模擬消化后,菌絲干重為15.58 g,菌絲體消化率達(dá)22.10%,尤以灰分、粗蛋白的消化率最高。盡管粗脂肪消化率達(dá)33.11%,但總體而言,黃傘菌株中粗脂肪含量較低。因此,有必要進(jìn)一步分析其氨基酸及礦物質(zhì)的釋放量和可利用率。

表3 黃傘菌絲體體外模擬消化前后宏量營(yíng)養(yǎng)素分析Table 3 Analysis of macronutrients before and after simulated digestion of the mycelium of P.adiposa

2.4.2 氨基酸消化分析

在被人體吸收之前,蛋白質(zhì)必須經(jīng)歷一系列胃腸道的酶促水解。表4顯示了黃傘菌絲體中可吸收的氨基酸含量及其可利用率。研究表明,黃傘比大多數(shù)植物蛋白更具營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其必需氨基酸與非必需氨基酸比值達(dá)0.607。經(jīng)模擬消化后,消化液中可部分釋放17種氨基酸,可吸收樣品中必需氨基酸與非必需氨基酸之比為0.582,即消化導(dǎo)致必需氨基酸的釋放低于非必需氨基酸,可能是由于在消化過程中,由于消化酶和其他物質(zhì)(如脂質(zhì)、糖類等)的存在使氨基酸發(fā)生不同程度的反應(yīng),從而放大了由不同氨基酸的能力引起的差異[12]。此外,盡管氨基酸均有一定程度的釋放,但游離氨基酸總量遠(yuǎn)低于總蛋白消化量,這可能是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在消化過程中由于酶和胃液低pH的作用發(fā)生了水解,使肽鏈斷開,但并未完全水解成氨基酸。在氨基酸中,Asp、Glu、Gly、Ala和Arg引起可口的味道[11]。

在這項(xiàng)研究中,Glu含量似乎是在消化液中檢測(cè)到的17個(gè)氨基酸中最高的,這為黃傘菌絲體的工業(yè)化應(yīng)用提供了一定指導(dǎo)。此外,消化后Val和Leu的含量較高。研究指出,支鏈氨基酸由Leu,Ile和Val組成,具有多種生理和代謝作用,在免疫和腦功能中至關(guān)重要[19],這意味著黃傘菌絲體具有增強(qiáng)免疫功能的潛力。

表4 黃傘菌絲體體外模擬消化前后氨基酸分析Table 4 Amino acid analysis before and after in vitro simulated digestion of the mycelium of P.adiposa

2.4.3 礦物質(zhì)消化分析

表5顯示了黃傘菌絲體中12種礦物質(zhì)的絕對(duì)含量及其生物可利用率,由于礦物質(zhì)溶解度是吸收的先決條件,因此,礦物質(zhì)的生物可利用率是為了量化溶解在胃腸道環(huán)境中并被人體吸收的物質(zhì)。其中,Cu的生物可利用率最高,達(dá)56.13%,其次為Mg,此外,單價(jià)元素(如K、Na)的生物可利用率也較高。由于培養(yǎng)基中K元素的添加,可能增加了黃傘菌絲體對(duì)于K的攝入,在黃傘菌絲體及其消化液中,K含量都居于最高值,這種高K膳食的攝入可能有助于預(yù)防高血壓和糖尿病等慢性疾病[20]。值得一提的是,盡管黃傘菌絲體中存在重金屬礦物質(zhì)(Pb、Cd、As等),但其經(jīng)體外模擬消化后均低于安全值。

表5 黃傘菌絲體體外模擬消化前后礦物質(zhì)分析Table 5 Analysis of minerals in the mycelium of P.adiposa before and after in vitro simulated digestion

2.4.4 β-葡聚糖含量分析

體外模擬消化后,消化液中β-葡聚糖的含量為(41.92±3.42)mg/g,生物可利用率為(15.50±1.14)%,盡管黃傘菌絲體中β-葡聚糖含量很高,但在人體消化環(huán)境中的生物可利用率較低,研究表明,經(jīng)胃腸道消化后,β-葡聚糖可能由于胃液中的低pH而發(fā)生一定程度的解聚,隨后被腸道微生物所利用。同時(shí),有研究報(bào)道,在人體實(shí)驗(yàn)中,不能被人體吸收的β-葡聚糖高達(dá)88.5%,即生物可利用率僅有11.5%[21]。因此,黃傘的食用有助于提高β-葡聚糖的生物可利用率,從而更有助于β-葡聚糖發(fā)揮其生理功能。然而,在體外模擬消化過程中,樣品粒徑對(duì)燕麥粉β-葡聚糖的生物可利用率有很大的影響,粒徑越小越有助于β-葡聚糖在胃部的消化吸收,但極不利于在腸道的消化[12],因此,有必要進(jìn)一步探究β-葡聚糖的釋放部位及其結(jié)構(gòu),進(jìn)而確定β-葡聚糖的高效利用方法。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以野生黃傘為供試材料,分離、篩選出1株具有高產(chǎn)β-葡聚糖能力的菌株P(guān)A-008(GenBank登錄號(hào)：MF 687867),優(yōu)化工藝參數(shù),確定其最優(yōu)發(fā)酵條件為：葡萄糖、酵母浸出粉為最優(yōu)碳氮源,培養(yǎng)溫度為25 ℃,初始pH值為6.0,其余培養(yǎng)參數(shù)為：120 r/min、10 d。為工業(yè)化培養(yǎng)黃傘菌絲體提供理論依據(jù)。同時(shí),采用體外消化模型確定了黃傘菌株中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物可利用率。深入研究了黃傘菌株中氨基酸、礦物質(zhì)、β-葡聚糖的生物可利用率,從營(yíng)養(yǎng)的角度看,上述有關(guān)營(yíng)養(yǎng)成分的釋放和抗氧化活性的部分?jǐn)?shù)據(jù)為更科學(xué)和深入的評(píng)估黃傘菌株提供了初步基礎(chǔ)。