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食用菌是具有可供食用子实体的大型真菌，一直以来都被认为是美味、营养和促进健康的食物，广受消费者青睐[1]。食用菌风味独特，富含必需氨基酸、膳食纤维、维生素、多糖和多酚[2]。食用菌还具有低糖、低脂、低胆固醇的特点，具有丰富的生物活性和潜在的药用价值，如提高免疫力、抗衰老、抗氧化等。食用菌是优质蛋白质来源，蛋白质含量远高于小麦、玉米、水稻等粮食作物，具有“植物肉”之称[3]。食用菌含有完整的必需氨基酸，而且含有天冬氨酸和谷氨酸两种鲜味氨基酸，尤其是在核苷酸的协同作用下，其鲜味大大提高[4]。食用菌中还有丰富的多糖物质，具有潜在的促进健康和预防疾病作用[5]。此外，食用菌中的一些矿物元素是维持人体正常生理机能的必需成分，如锌是人体必需的营养元素，可参与多种酶的合成[6]。目前，自然界中有超3000多种食用菌，其中60多种已被商业化种植并广泛用于消费[3]。
近年来，随着食用菌消费需求的增加以及在国家脱贫攻坚、乡村振兴等相关政策的支持下，我国食用菌产业实现飞速发展。据中国食用菌协会统计调查发现，2022年全国食用菌总产量4222.54万t（鲜品，下同），总产值达3887.22亿元。其中河南省食用菌总产量和产值分别达602.45万t和432.9亿元，位居全国第一。目前，我国食用菌栽培种类已由传统的香菇、平菇、木耳、金针菇等大宗品种，发展到羊肚菌、茶树菇、双孢蘑菇、黑皮鸡枞等30多个[7]。
目前，对食用菌营养成分的研究主要集中于单个食用菌种类，不同种类之间的比较分析研究较少。对于市场上越来越多的食用菌种类，消费者对其营养成分的了解也不甚多。因此，笔者以河南市场上常见的15种食用菌为研究对象，对其营养成分进行分析、比较和评价，以期为食用菌的高值化利用和产业发展提供数据支持和科学依据。
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材料与方法
材料
杏鲍菇、黑皮鸡枞、猴头、平菇、香菇、黑木耳、大球盖菇、鹿茸菇、羊肚菌、竹荪、红菇、牛肝菌、银耳、蛹虫草、茶树菇共15种食用菌子实体。食用菌子实体采集时间为2023年8－12月。
方法
样品处理
样品采集后挑拣杂物，然后在恒温干燥箱60℃烘干至含水量10%左右，粉碎，过100目筛。
检测指标和方法
根据GB 5009.5－2016检测蛋白质含量[8]，根据NY/T 1676－2023检测粗多糖含量[9]，根据GB 5009.124－2016检测氨基酸含量[10]，根据GB 5009.14－2017检测锌含量[11]，根据GB 5009.91－2017检测钾含量[12]，根据GB 5009.92－2016检测钙含量[13]，根据GB 5009.87－2016检测磷含量[14]。
营养评价方法
参照候娣等[15]计算氨基酸评分（amino acid score，AAS），参照朱圣陶和吴坤[16]计算氨基酸比值系数（ratio coefficient of amino acid，RC）和氨基酸比值系数评分（score of ratio coefficient of amino acid，SRC）。
数据处理
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结果与分析
营养成分分析
15种食用菌干品整体含有较高的蛋白质（8.49~32.31g·100g-1）和粗多糖（7.76~40.21g·100g-1）。矿质元素中K含量最高，Zn和Ca的含量较低。从表1可以直观地看出不同食用菌各营养成分的差异性和相似性。平菇、黑木耳和银耳的营养成分组成上总体较相似。其中，银耳、黑木耳、平菇、竹荪和香菇的粗多糖含量较高，分别为40.21、35.63、31.69、19.12和16.51g·100g-1。羊肚菌、蛹虫草、牛肝菌、大球盖菇和红菇的蛋白质含量较高，分别为32.31、28.83、27.63、26.41和24.80g·100g-1，银耳蛋白质含量最低，为8.49g·100g-1。大球盖菇中的K含量最高（3.58g·100g-1）、黑木耳中的Ca（0.6240g·100g-1）以及羊肚菌中P（1.44g·100g-1）和Zn（0.0123g·100g-1）含量最高。
氨基酸分析
氨基酸组成分析
15种食用菌样品中的总氨基酸（total amino acids，TAA）含量从猴头菇中的5.81g·100g-1到羊肚菌中的23.76g·100g-1不等，平均氨基酸含量为13.29g·100g-1（图1）
图 1 食用菌样品中氨基酸组成热图及聚类分析
Fig. 1 Heat map and cluster analysis of amino acids in edible mushroom samples
15种食用菌的必需氨基酸（essential amino acid，EAA）总量在2.23~8.80g·100g-1之间，其中必需氨基酸含量最高的是羊肚菌，最低是猴头。15种食用菌按必需氨基酸总量高低排序为：羊肚菌>牛肝菌>大球盖菇>茶树菇>蛹虫草>红菇>香菇>黑皮鸡枞>鹿茸菇>杏鲍菇>平菇>竹荪>黑木耳>银耳>猴头。在必需氨基酸中，鹿茸菇、羊肚菌和蛹虫草中含量最高的是赖氨酸（Lys），猴头、杏鲍菇、竹荪、牛肝菌和银耳中缬氨酸（Val）含量最高，其余食用菌中含量最高的均为亮氨酸（Leu）。除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是异亮氨酸（Ile）外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是蛋氨酸（Met）。15种食用菌中非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA）总量为3.58~14.96g·100g-1，其中含量最高的食用菌是羊肚菌，最低是猴头。可见这15种食用菌虽然均含有16种氨基酸，但不同种类之间氨基酸含量差异明显。由表2可知，15种食用菌中EAA/TAA为32.85%~44.33%，EAA/NEAA为48.92%~79.64%，其中EAA/TAA和EAA/NEAA最高的食用菌均是牛肝菌，最低均是蛹虫草。
呈味氨基酸分析
谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）是类味精氨基酸，又称为鲜味氨基酸，可赋予最典型的食用菌味道。由表2和图2可知，15种食用菌中鲜味氨基酸含量为1.52~6.44g·100g-1，占总氨基酸含量的23.67%~34.31%。鲜味氨基酸含量最高的是羊肚菌，其次是蛹虫草、香菇和茶树菇，最低的是银耳。此外，一些氨基酸还给人带来甜、苦或者不那么强烈的感觉。丝氨酸（Ser）、甘氨酸（Gly）、丙氨酸（Ala）和苏氨酸（Thr）具有甜味，所分析的15种食用菌中甜味氨基酸含量从猴头菇的约1.26g·100g-1到羊肚菌的5.03g·100g-1不等，占总氨基酸含量的20.50%~25.69%。甜味氨基酸是食用菌中的风味活性氨基酸，不仅能掩盖苦涩味，还能与鲜味氨基酸协同起到增香增鲜的作用。食用菌中的苦味氨基酸种类较多，总量为2.02~8.73g·100g-1，占总氨基酸含量的27.52%~42.55%。
图 2 食用菌样品中氨基酸呈味特性雷达图
Fig. 2 Radar chart of taste values of amino acids in edible mushroom samples
营养评价
（1）基于ASS的评价。如表3所示，15种食用菌中的Lys、Ile、Met和Leu的ASS值均小于100，Val的ASS值为75~191，Thr的ASS值为76~119，Phe+Tyr的ASS值为75~108。这说明不同食用菌的氨基酸组成具有较大差异，不足和过剩的氨基酸不同，但也有共同之处，比如除牛肝菌的第一限制氨基酸为Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met。
（2）基于RC的评价。如表4所示，15种食用菌中的Val的RC值均大于1，说明其含量相对过剩，而Met和Leu的RC值均小于1，说明其含量不足，是15种食用菌的限制氨基酸。不同食用菌中的Lys、Thr、Ile和Phe+Tyr的RC值具有较大差异，说明这些氨基酸在一些食用菌中相对不足，而在另外一些食用菌中相对过剩。
（3）基于SRC的评价。基于氨基酸平衡理论，SRC值越接近100，说明其营养价值越高。15种食用菌的SRC值为46.58-77.97，由高到低的依次为：平菇>杏鲍菇>羊肚菌>大球盖菇>香菇>黑皮鸡枞>红菇>茶树菇>竹荪>黑木耳>猴头>鹿茸菇>银耳>蛹虫草>牛肝菌。由此说明，平菇具有更高的营养价值和蛋白质利用率，而牛肝菌因为不同氨基酸含量差异较大，变异系数大，导致其SRC较低。
主成分分析
为比较不同食用菌营养组成的差异，对21个相关指标进行了主成分分析。由图3和表5可知，前4个主成分解释了91.81%的变异信息，反映了15种食用菌营养成分组成变异的大部分信息，其中PC1解释了69.60%。羊肚菌远离其他组，表明其营养成分与其他食用菌差异较大。PC1、PC2、PC3和PC4的特征值均大于1，累积方差贡献率达91.81%。主成分分析碎石图从PC5后几乎趋于平稳，故提取前4个PC能较好地解释原有变量的贡献（图3-b）。
注：1. 大球盖菇；2. 猴头；3. 鹿茸菇；4. 杏鲍菇；5. 竹荪；6. 羊肚菌；7. 黑皮鸡枞；8. 蛹虫草；9. 黑木耳；10.牛肝菌；11. 香菇；12. 银耳；13. 平菇；14. 茶树菇；15. 红菇。
Note: 1. Stropharia rugoso-annulata; 2. Hericium erinaceus; 3. Lyophyllum decastes; 4. Pleurotus eryngii; 5. Dictyophora indusiata; 6. Morchella esculenta; 7. Oudemansiella raphanipes; 8. Cordyceps militaris; 9. Auricularia heimuer; 10. Boletus edulis; 11. Lentinula edodes; 12. Tremella fuciformis;13. Pleutotus ostreatus; 14. Agrocybe chaxingu; 15. Russula griseocarnosa.
图 3 食用菌样品 PCA 得分图（a）和碎石图（b）
Fig. 3 PCA score chart （a） and gravel chart （b） of edible mushroom samples
主成分分析的因子载荷矩阵表表明，PC1方差贡献率达到69.60%，主要归因于绝大多数氨基酸以及蛋白质含量，这说明有必要开展不同食用菌的氨基酸评价。PC2解释了9.60%的变异信息，钾含量载荷为0.854，PC3和PC4分别解释了1.56%和1.22%的变异信息（表5）
聚类分析
为进一步比较分析不同食用菌氨基酸和营养组成差异，采用基于欧氏距离的样本聚类分析来评价样本关系。结果如图4所示，在欧氏距离为10处，羊肚菌独成一支，表明羊肚菌的营养成分组成和其他14种食用菌差异非常显著。猴头、银耳和黑木耳在一个分支下，这是因为这3种食用菌中的氨基酸和蛋白质含量较低。其他食用菌聚成一个分支，具有相对较近的距离，说明他们之间的营养成分组成更相似。该聚类结果与PCA结果一致。
图 4 食用菌样品聚类分析
Fig. 4 Cluster analysis of edible mushroom samples
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讨论与结论
食用菌的营养成分是评价食用菌价值的重要指标，笔者对15种河南省常见食用菌的营养成分进行分析，结果表明，食用菌是优质蛋白质来源，具有较高含量的蛋白质和组成平衡合理的氨基酸。羊肚菌、蛹虫草、牛肝菌、大球盖菇和红菇的蛋白质含量较高，分别为32.31、28.83、27.63、26.41和24.80g·100g-1，与李娜等[17]的研究结果一致，银耳蛋白质含量最低，为8.49g·100g-1，这表明不同食用菌种类的蛋白质含量存在明显差异。15种食用菌样品中的TAA含量为5.81~23.76g·100g-1。李泰等[4]对26种市售食用菌氨基酸进行检测，样品中氨基酸总量为5.8g·100g-1（猴头菇）~35.9g·100g-1（牛排菇）。Kim等[18]对5种韩国常规食用菌离氨基酸含量进行检测，含量最低为桦褐孔菌，仅有0.2g·100g-1，最高为大球盖菇（22.7g·100g-1），与本研究中大球盖菇的氨基酸含量（16.24g·100g-1）存在差异，可能是由不同研究中使用的提取、衍生化或定量方法不同引起的。此外，分析物种的不同地理来源、生长条件和收获时间也不能排除。15种食用菌样品除牛肝菌中含量最低的必需氨基酸是Ile外，其余食用菌中含量最低的必需氨基酸均是Met，该结果与熊碧等[19]的研究结果一致。根据WHO和FAO推荐的理想氨基酸模式：EAA/TAA达到40%左右且EAA/NEAA达到60%以上[20]。15种食用菌的EAA/TAA和EAA/NEAA均接近或超过WHO/FAO所推荐的指标，是理想的蛋白质来源，尤其是牛肝菌氨基酸组成和含量最为符合。
食用菌因其强烈且丰裕的味道深受消费者喜爱，氨基酸根据他们的味道特征可分为鲜味（monosodium glutamate-like，MSG-like）、甜味、苦味和无味四类[21]。15种食用菌中鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸分别占总氨基酸含量的23.67%~34.31%、20.50%~25.69%和27.52%~42.55%。苦味氨基酸占比较高，但这不一定为劣势，因为当苦味氨基酸（如Ile、Trp等）含量低于呈味阈值时，可有效增强其他呈味氨基酸的呈味效果[22]。食用菌氨基酸的差异和特征，使得不同食用菌呈现出不同风味，同时，食用菌普遍具有鲜味氨基酸含量高的特性，在开发食用菌风味加工食品、调味品上具有较好的应用前景。
采用氨基酸评分和氨基酸比值系数法对15种食用菌进行营养评价，发现Glu和Asp是含量最为丰富的氨基酸，而Met含量相对不足，除牛肝菌的第一限制氨基酸为Leu外，其余食用菌的第一限制氨基酸均为Met，前人研究表明，低Met是食用菌的特征之一[23-25]。Met限制饮食（methionine restriction diet，MRD）有益于机体健康[26-27]，食用菌作为天然的MRD食材，可用于MRD健康产品的开发。主成分分析和聚类分析结果表明，食用菌的营养成分组成与其种类相关。
综上所述，通过对15种食用菌的营养成分进行检测，发现食用菌营养丰富，可作为潜在的天然MRD食材，用于MRD健康产品研究与开发。羊肚菌是氨基酸和蛋白质含量最高的食用菌，平菇是氨基酸组成最为均衡的食用菌。研究结果将为食用菌的深加工和科学消费提供参考，为大食物观背景下食用菌价值的挖掘提供理论依据。
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参考文献
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原文来源：刘芹，闻诗歌，刘阳，孔维丽，崔筱，张亚南，王昱峰．15 种常见食用菌营养成分分析及评价[J/OL]．中国瓜菜.
https://doi.org/10.16861/j.cnki.zggc.2024.0363
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