張鳳明 魯 斌 于富強(qiáng) 華 燕
(1西南林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,云南昆明 650204;2中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所,云南昆明 650201)
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌(Phlebopus portentosus)隸屬于擔(dān)子菌門(Basidiomycota)、傘菌綱(Agaricomycetes)、牛肝菌目(Boletales)、小牛肝菌科(Boletinellaceae)、脈柄牛肝菌屬(Phlebopus),分布于泰國(guó)北部以及中國(guó)的云南、廣西和海南等地,是一種泛熱帶食用菌,子實(shí)體肥大,味道鮮美,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富,深受泰國(guó)及我國(guó)云南西雙版納人民歡迎[1-2]。但對(duì)其化學(xué)成分的研究相對(duì)較少,除了基本營(yíng)養(yǎng)成分分析[3];錢正明等[4]采用HPLC技術(shù)對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌中尿苷和甾醇含量進(jìn)行測(cè)定并建立了指紋圖譜;伍燕等[5]表征了其多糖結(jié)構(gòu);Aphichart等[6]分離純化其多糖蛋白質(zhì)復(fù)合物,得到大量具有很強(qiáng)抗氧化能力和細(xì)胞毒活性的多糖片段;Sun等[7]從中分離得到3個(gè)新的吡咯生物堿,并檢測(cè)其神經(jīng)保護(hù)性能和乙酰膽堿酯酶抑制活性,發(fā)現(xiàn)Inotopyrrole B具有神經(jīng)保護(hù)作用。而暗褐網(wǎng)柄牛肝菌揮發(fā)性成分的研究未見報(bào)道。
筆者對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品和干品的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析比較,旨在比較鮮品與干品揮發(fā)性成分的差異,為其感官質(zhì)量評(píng)價(jià)、深加工與風(fēng)味改良等提供理論依據(jù),探討揮發(fā)性成分在暗褐網(wǎng)柄牛肝菌與粉蚧互作中可能的作用。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌新鮮子實(shí)體樣品于2020年7月4日采自云南省楚雄彝族自治州武定縣,經(jīng)昆明植物研究所劉建偉博士采用分子手段鑒定為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌。干品:同批次新鮮子實(shí)體經(jīng)過60℃烘干。二氯甲烷(色譜純):德國(guó)默克公司。
Porapak Q吸附管,Waters Associates;抽氣泵,武漢市天聯(lián)科教儀器發(fā)展有限公司;流量計(jì),常州市成豐流量?jī)x表有限公司;HP5890氣相色譜,美國(guó)安捷倫公司;HP6890GC/5973MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國(guó)安捷倫公司。
揮發(fā)性成分的收集采用動(dòng)態(tài)吸附法[8]。將待測(cè)樣品放入密封的泰德拉袋中,揮發(fā)性成分通過Po?rapak Q吸附管后由抽氣泵釋放到環(huán)境中。用流量計(jì)和閥門控制進(jìn)氣速度,流量計(jì)的流量設(shè)計(jì)為400 mL/min,抽氣3 h。吸附結(jié)束后用400μL色譜純二氯甲烷反復(fù)洗脫吸附管3~4次,-20℃保存待用。
揮發(fā)性成分組成及穩(wěn)定性分析采用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)。
GC條件:HP-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm);柱溫起始為40℃,保持5 min,程序升溫5℃/min,至280℃;柱流量為1.0 mL/min;進(jìn)樣溫度為250℃;柱前壓為100 kPa;進(jìn)樣量為1.0μL;分流比為10∶1;載氣為高純氦氣。MS條件:電離方式EI;電子能量70 eV;傳輸線溫度250℃;離子源溫度230℃;四級(jí)桿溫度150℃;掃描質(zhì)量35~500 m/z。
揮發(fā)性成分經(jīng)質(zhì)譜掃描后,得到總離子流量圖(圖1,圖2),通過與Wiley NIST 05質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),確定各色譜峰對(duì)應(yīng)的化學(xué)成分。按照峰面積歸一化法計(jì)算出各化學(xué)成分的峰面積相對(duì)百分比。
由表1可知,從暗褐網(wǎng)柄牛肝菌共檢測(cè)出39種化合物,存在于鮮品中的有35種,存在于干品中的有28種。鮮品中主要揮發(fā)性成分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%依次為:3-辛酮(45.92%)、α-蒎烯(12.29%)、苯甲醛(4.49%)、乙酸戊酯(4.19%)、桉葉油醇(3.18%)、3-辛醇(2.74%)、β-蒎烯(2.69%);干品中主要揮發(fā)性成分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2%依次為:3-辛酮(24.66%)、2-甲基丙酸(12.50%)、α-蒎烯(10.66%)、異戊酸(8.01%)、γ-丁內(nèi)酯(6.99%)、十四烷(4.25%)、桉葉油醇(3.82%)、壬醛(2.94%)、十六烷(2.51%)、β-蒎烯(2.20%)。
表1 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌揮發(fā)性成分
由表1、圖3和圖4可知,從暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品檢測(cè)出的35種揮發(fā)性成分中包括3種酮類(占比47.45%)、15種烴類(占比25.13%)、7種醇類(占比9.91%)、6種酯類(占比9.59%)、4種醛類(占比7.92%);干品檢測(cè)出的28種揮發(fā)性成分中包括12種烴類(占比28.78%)、3種酮類(占比27.19%)、3種酸類(占比22.24%)、4種酯類(占比10.25%)、4種醛類(占比6.63%)、2種醇類(占比4.91%)。
圖3 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品與干品揮發(fā)性成分種類
圖4 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品與干品揮發(fā)性成分種類及占比
由表1、圖5可知,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品與干品共同擁有24種揮發(fā)性成分,分別為己醛、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、γ-丁內(nèi)酯、α-蒎烯、苯甲醛、β-蒎烯、3-辛酮、3-辛醇、檸檬烯、桉葉油醇、壬醛、乙酸-3-辛醇酯、萘、十二烷、癸醛、2-甲基萘、十三烷、植烷、十四烷、長(zhǎng)葉烯、十五烷、馬兜鈴?fù)?、十六烷;其中揮發(fā)性主成分(相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%)為3-辛酮、α-蒎烯、桉葉油醇、3-辛醇、丙二醇甲醚醋酸酯、γ-丁內(nèi)酯、己醛、壬醛、檸檬烯、十四烷。鮮品獨(dú)有揮發(fā)性成分11種,干品獨(dú)有揮發(fā)性成分4種。
圖5 暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品與干品揮發(fā)性成分差異韋恩圖
在自然界中,許多揮發(fā)性成分具有引誘昆蟲的功能。王茹琳等[9]通過觸角電位儀和Y型嗅覺儀發(fā)現(xiàn)α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯對(duì)華山松大小蠹具有引誘作用。林妗蓓等[10]通過六臂嗅覺儀發(fā)現(xiàn)1-辛醇對(duì)柑橘木虱具有引誘效果。忻偉隆等[11]采用行為學(xué)和觸角電位學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)1-辛烯-3-醇對(duì)白紋伊蚊具有引誘效果。李偉等[12]采用Y型嗅覺儀發(fā)現(xiàn)1-辛烯-3-醇和α-蒎烯對(duì)異色瓢蟲具有明顯吸引效應(yīng)。王瑞笛等[13]通過Y型嗅覺儀發(fā)現(xiàn)壬醛、芳樟醇、1-辛烯-3-醇對(duì)白星花金龜成蟲具有較強(qiáng)的引誘作用。大量數(shù)據(jù)表明揮發(fā)性成分在引誘昆蟲方面起到至關(guān)重要的作用。再比如在松樹蜂、淀粉韌革菌和松樹三位一體的關(guān)系中,淀粉韌革菌產(chǎn)生的倍半萜烯是吸引雌性松樹蜂前來產(chǎn)卵的關(guān)鍵[14-17],雌蜂產(chǎn)卵時(shí)將淀粉韌革菌孢子隨同卵一并注入松樹內(nèi),傳播了淀粉韌革菌。
Fang等[18]在田間發(fā)現(xiàn)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌、粉蚧蟲與植物三者間存在著特殊營(yíng)養(yǎng)關(guān)系,暗褐網(wǎng)柄牛肝菌會(huì)在寄主植物根部形成“菌腔蟲癭”,為粉蚧提供庇護(hù)所,粉蚧蟲會(huì)為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)??梢姲岛志W(wǎng)柄牛肝菌在三位一體的關(guān)系中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,筆者推測(cè)土壤中粉疥蟲是通過揮發(fā)性成分找到暗褐網(wǎng)柄牛肝菌(菌絲或菌腔)進(jìn)而形成菌腔蟲癭,這其中到底哪些成分發(fā)揮作用以及如何發(fā)揮作用,需要進(jìn)一步深入研究。
野生菌所含豐富的揮發(fā)性化學(xué)成分中,各類化合物均呈現(xiàn)出各自的氣味特征。其中有部分化合物對(duì)野生食用菌的整體風(fēng)味有顯著的貢獻(xiàn)作用,還有部分化合物對(duì)其整體風(fēng)味具有輔助作用,使得野生食用菌的整體風(fēng)味呈現(xiàn)出各自不同的特點(diǎn)。查閱大量的文獻(xiàn)后,筆者發(fā)現(xiàn)很多具有不同氣味特征的化合物成分,例如:1-辛烯-3-醇又被稱為蘑菇醇,它具有典型的蘑菇香、蔬菜香和青香的氣息;3-辛酮具有青香、蔬菜香、酮香和蠟香,還伴隨著蘑菇、水果和干酪的味道;3-辛醇具有蘑菇香、青香、薄荷香和奶香;苯甲醛具有苦杏仁、櫻桃和堅(jiān)果氣味;己醛具有果香、青香、木香和葉香;烴類化合物一般氣味微弱或沒有氣味。以上各種化合物通過不同的含量配比和各自的協(xié)同作用,產(chǎn)生出不一樣的感官體驗(yàn),也能刺激消費(fèi)者的食欲。
筆者采用動(dòng)態(tài)吸附法結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀技術(shù),對(duì)暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的鮮品和干品揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,檢出醇類、酮類、酯類、醛類、烴類、酸類共39種化合物,存在于鮮品中的有35種,存在于干品中的有28種。鮮品主要揮發(fā)性成分為3-辛酮(占比45.92%)、α-蒎烯(占比12.29%),干品主要揮發(fā)性成分為3-辛酮(占比24.66%)、2-甲基丙酸(占比12.50%)、α-蒎烯占比(10.66%)。
暗褐網(wǎng)柄牛肝菌是眾多牛肝菌中風(fēng)味較差的種類,但干品比鮮品風(fēng)味要好。暗褐網(wǎng)柄牛肝菌鮮品中酮類物質(zhì)(占比47.45%)、烴類物質(zhì)(占比25.13%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高;干品中檢測(cè)出鮮品中沒有且與酮類物質(zhì)(占比27.19%)、烴類物質(zhì)(占比28.78%)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)?shù)乃犷愇镔|(zhì)(占比22.24%)。烘干導(dǎo)致暗褐網(wǎng)柄牛肝菌風(fēng)味發(fā)生較大變化的原因極有可能是由有機(jī)酸引起的。有機(jī)酸是許多食品的重要風(fēng)味成分:2-甲基丙酸具有奶香、干酪香、果香;2-甲基丁酸具有奶酪香、果香;異戊酸具有奶酪香。試驗(yàn)可為暗褐網(wǎng)柄牛肝菌的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)和風(fēng)味改良提供理論支撐。
致謝:感謝中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究陳高博士和余珍女士在實(shí)驗(yàn)操作及成分分析方面給予的幫助。