劉振元，班立桐，楊紅澎，黃 亮，金海東，張 虹，金 波

（1天津市薊州區(qū)氣象局，天津 301921；2天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300392；3天津市寶坻區(qū)突發(fā)公共事件預(yù)警信息發(fā)布中心，天津 301800）

0 引言

香菇[Lentinus edodes(Berk) Sing]，又名香蕈、香椹、香信、合蕈、陳仁玉、臺蕈，是著名的食用兼藥用真菌，早在一千多年前就開始被人們采集利用[1]，由于對其功效和營養(yǎng)價值認(rèn)識的逐漸深入[2-6]，香菇現(xiàn)已成為我們?nèi)粘５闹匾似穂7]。中國的香菇栽培增長迅猛，香菇產(chǎn)量已居世界第1 位[8]。香菇主要含有9 種必需氨基酸、6種非必需氨基酸和1種條件必需氨基酸。在某種程度上，它可以替代肉、蛋和牛奶[9]。

香菇中氨基酸含量是其營養(yǎng)品質(zhì)評價的重要指標(biāo)[2-12]。新鮮香菇中的氨基酸含量高于干燥樣品?？偙匦璋被岷蜅l件性必需氨基酸的最高水平都出現(xiàn)在新鮮香菇中[13]。香菇中谷氨酸的含量顯著高于其他食用菌[1]，是其口感好的原因之一。李治平根據(jù)氨基酸比值系數(shù)法[2,14-17]，對四川青川縣、重慶九龍坡、河南靈寶市、浙江麗水人工栽培的香菇及通江縣野生香菇的營養(yǎng)價值進(jìn)行了評價和討論，發(fā)現(xiàn)5 種產(chǎn)地的香菇氨基酸總量在(14.39～18.71) g/100 g 之間，四川青川(14.39%)最低，而浙江麗水(18.71%)最高。5種產(chǎn)地的香菇樣品中17 種氨基酸從高到低為谷氨酸(4.49%～3.23%)、天門冬氨酸(1.84%～1.42%)、亮氨酸(1.84%～1.42%)、精氨酸(1.84%～1.42%)、賴氨酸(1.73%～0.86%)、丙氨酸(1.09%～0.84%)、纈氨酸(1.05%～0.75%)、絲氨酸(0.92%～0.80%)、蘇氨酸(0.96%～0.79%)、甘氨酸(0.97%～0.71%)、異亮氨酸(0.82%～0.56%)、苯丙氨酸(0.77%～0.56%)、脯氨酸(0.74%～0.51%)、酪氨酸(0.48%～0.34%)、胱氨酸(0.45%～0.26%)、組氨酸(0.40%～0.26%)、蛋氨酸(0.29%～0.21%)。5種產(chǎn)地各種氨基酸含量排序基本一致。在5 種產(chǎn)地的香菇樣品的氨基酸組成中，谷氨酸含量最高[2]。浙江麗水樣本在4 種味覺氨基酸含量均為最高[2]。前期我們研究發(fā)現(xiàn)新疆和天津產(chǎn)干香菇子實(shí)體中氨基酸總含量分別為22.28%和17.4%。新疆與天津產(chǎn)香菇相比較，天門冬氨酸(2.14%)、亮氨酸(1.44%)、賴氨酸(1.30%)、精氨酸(1.17%)含量明顯高于天津產(chǎn)香菇，天津產(chǎn)干香菇中谷氨酸含量高于新疆產(chǎn)干香菇，分別為5.52%和4.85%。該研究分析發(fā)現(xiàn)由于栽培環(huán)境的不同導(dǎo)致同一品種蘑菇的氨基酸含量明顯不同[1]。徐曉飛等[18]對來自不同產(chǎn)地（湖北隨州、福建古田、浙江江山、河南、東北和廣東韶關(guān)）香菇的營養(yǎng)成分進(jìn)行了測定和比較。發(fā)現(xiàn)浙江產(chǎn)地的香菇必需氨基酸百分含量最低，吉林產(chǎn)地的香菇必需氨基酸百分含量最高。綜上研究結(jié)果可以看出，香菇生長環(huán)境的差異對香菇自身氨基酸的生物合成影響是不容忽視的。鑒于此，本研究對不同季節(jié)氣溫下，香菇子實(shí)體中營養(yǎng)品質(zhì)評價的重要指標(biāo)——氨基酸生物合成的變化與環(huán)境的相關(guān)性進(jìn)行了分析研究，以期為今后人工栽培香菇營養(yǎng)品質(zhì)的控制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

香菇采集于天津市薊州區(qū)新安富農(nóng)家庭農(nóng)場種植基地。香菇種植為袋式栽培，培養(yǎng)料組成：木屑80%，麩皮20%，碳酸氫鈣2%。

AEZ00 電子天平（瑞士METTLER 公司），L-8800型全自動氨基酸分析儀：日立公司，JT-B/JT-C 勻漿機(jī)（北京佳航博創(chuàng)科技有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 在2020 年9 月26 日、11 月2 日、12 月23 日采集成熟香菇子實(shí)體，新鮮子實(shí)體用研磨機(jī)粉碎，勻漿機(jī)打成勻漿密封冷凍保存。

1.2.2 氨基酸測試方法及條件 氨基酸測定方法按照GB 5009124—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定方法進(jìn)行。樣品用水溶液提取游離氨基酸，蛋白水解氨基酸用6 M HCL于110℃水解24 h，合并提取液，在氨基酸分析儀上測定氨基酸含量。色譜柱：磺酸型陽離子樹脂；檢測波長：570 nm和440 nm。

1.2.3 氣象條件測定 大棚內(nèi)地表1.5 m 高度內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度測定數(shù)據(jù)來自華云尚通CAWS2000 溫室小氣候觀測站監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為采集香菇成熟子實(shí)體節(jié)點(diǎn)前7天數(shù)據(jù)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有測定均平行重復(fù)3 次，結(jié)果以平均值表示。運(yùn)用SPSS 22.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，P＜0.05 為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇子實(shí)體氨基酸及菇棚不同采摘生長期環(huán)境因子測定結(jié)果

從分析結(jié)果看，一茬新鮮香菇的總氨基酸含量最高，為2.81%；二茬和三茬香菇氨基酸含量相差不大，但氨基酸含量比一茬降低低近一半，分別為1.56%和1.51%。表1結(jié)果與文獻(xiàn)[18]報道干香菇氨基酸含量相比，16種氨基酸含量差異趨勢基本一樣。新鮮香菇子實(shí)體中谷氨酸含量也最高，一茬新鮮香菇子實(shí)體中谷氨酸為0.591%，二茬和三茬新鮮香菇子實(shí)體中谷氨酸分別為0.211%和0.238%（表1）。香菇的香味和口感離不開谷氨酸和天門冬氨酸，對于香菇中的谷氨酸和天門冬氨酸除了能提供鮮味外，還能增加香菇的甜味感覺以及滋味的厚度和持久性，由于香菇中Glu 的含量更高且閾值更低，故普遍認(rèn)為其對香菇鮮味的提升作用比Asp更大[19-20]。

從本試驗(yàn)香菇樣本對應(yīng)的生長環(huán)境觀察發(fā)現(xiàn)，一茬香菇生長周期7 日內(nèi)環(huán)境平均溫度與二茬、三茬生長周期7 日內(nèi)環(huán)境平均溫度相差一倍，菇房濕度變化不大，CO2濃度變化趨于降低（表2），顯著性分析表明3個階段間的溫度變化有顯著性差異，9月20日—26日平均濕度與二茬、三茬生長周期7 日內(nèi)環(huán)境平均濕度有顯著性差異，二茬、三茬生長周期之間的平均濕度沒有顯著性差異，一茬香菇生長周期7 日內(nèi)平均CO2濃度與二茬、三茬生長周期7 日內(nèi)環(huán)境平均CO2濃度有顯著性差異，二茬、三茬生長周期之間的平均CO2濃度沒有顯著性差異。表1和表2數(shù)據(jù)初步說明，環(huán)境溫度是影響其氨基酸生物合成含量的主要因素。低溫不利于香菇生長發(fā)育過程氨基酸的生物合成，香菇子實(shí)體中的氨基酸含量降低。

表2 不同采集周期香菇生長環(huán)境因子溫度、濕度、CO2濃度測定結(jié)果

2.2 香菇子實(shí)體氨基酸變化與不同采摘生長期溫度、濕度、CO2濃度相關(guān)性分析

通過SPSS軟件中雙變量相關(guān)分析程序分析發(fā)現(xiàn)，不同采集周期新鮮鮮菇的16 種氨基酸的含量變化都與環(huán)境影子溫度、濕度、CO2濃度顯著正相關(guān)(P＜0.01，P＜0.05)（表3～5）。隨著季節(jié)的變化，尤其在大棚環(huán)境因子發(fā)生顯著性降低時，香菇子實(shí)體的氨基酸含量顯著降低。

表3 不同采集周期香菇生長環(huán)境溫度與氨基酸含量變化相關(guān)性分析

3 結(jié)論

在大棚種植環(huán)境條件下，由于環(huán)境控制成本問題，香菇的種植基本還屬于粗放型，因此在深秋和冬季香菇生長過程中氨基酸的生物合成受到影響。相關(guān)分析證明溫度、濕度、CO2濃度在一定范圍內(nèi)對香菇氨基酸的生物合成有顯著性影響。綜合氣象條件可以看出，環(huán)境溫度是影響其氨基酸生物合成含量的主要因素。低溫不利于香菇生長發(fā)育過程氨基酸的生物合成，香菇子實(shí)體中的氨基酸含量降低，影響香菇的營養(yǎng)品質(zhì)。

表4 不同采集周期香菇生長環(huán)境濕度與氨基酸含量變化相關(guān)性分析

表5 不同采集周期香菇生長環(huán)境CO2濃度與氨基酸含量變化相關(guān)性分析

4 討論

環(huán)境是蘑菇生長發(fā)育的一個重要因素，影響其子實(shí)體形成和營養(yǎng)物質(zhì)的合成[21-22]。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)香菇生長發(fā)育過程中的環(huán)境因子：溫度、濕度、CO2濃度與子實(shí)體中生物合成氨基酸含量呈顯著正相關(guān)（表3～5）。這說明在大棚栽培環(huán)境中溫度、濕度、CO2濃度是正方向的影響。在一定數(shù)值范圍內(nèi)，溫度升高、濕度增大、CO2濃度增加有利于香菇生長發(fā)育過程氨基酸和蛋白質(zhì)的合成。

有文獻(xiàn)報道，在同一產(chǎn)地不同潮期、不同部位香菇營養(yǎng)成分的研究中發(fā)現(xiàn)，二潮香菇粗灰分、干物質(zhì)、高分子多糖含量、氨基酸含量、必須氨基酸含量最高，而蛋白質(zhì)含量最低；四潮香菇蛋白質(zhì)含量最高，同一產(chǎn)地和品種的香菇，菇蓋有較高的必需氨基酸百分含量[23]。這說明在實(shí)際生產(chǎn)中，菌棒給一茬菇，二茬菇，三茬菇提供的營養(yǎng)基質(zhì)是足夠。本研究結(jié)果說明氨基酸含量的降低是由環(huán)境因子變化引起的，相關(guān)分析結(jié)果說明溫度、濕度、CO2濃度對香菇氨基酸的生物合成都有顯著性影響。