基于游离氨基酸的组分及特征比较四种食用菌与四种果蔬的营养与风味特征
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Comparison of nutritional and flavor characteristics between four edible fungi and four fruits and vegetables based on components and characteristics of free amino acids
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通讯作者: * . E-mail:taoyongxinmuse@163.com
责任编辑: 韩丽
收稿日期: 2020-03-6 接受日期: 2020-04-8 网络出版日期: 2020-06-22
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Editor:
Received: 2020-03-6 Accepted: 2020-04-8 Online: 2020-06-22
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为科学评价食用菌与果蔬两类食材的营养特征与口感风味,本研究选取4种常见食用菌(金针菇、斑玉蕈、香菇、双孢蘑菇)和4种常见果蔬(苹果、香蕉、胡萝卜、番茄),采用氨基酸自动分析仪测定其游离氨基酸,系统比较了两类食材的游离氨基酸组分比例及呈味特征。主成分和聚类分析表明 4种食用菌和4种果蔬显著分为两类,食用菌类游离氨基酸总量平均是果蔬类的3倍以上,4种食用菌中各游离氨基酸的比例均衡。4种食用菌的必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)在40%左右,必需氨基酸/非必需氨基酸接近或大于60%,均接近理想值。4种食用菌所含的呈味氨基酸(鲜味、甜味、芳香族、苦味)均是4种果蔬的2倍以上,TAV值最显著的是:谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、组氨酸、赖氨酸、缬氨酸、精氨酸和丙氨酸。这些氨基酸分属在五大氨基酸家族,在食用菌与果蔬中代谢途径相同;只有赖氨酸在二者中的合成途径不同。结果表明供试的食用菌比果蔬有优质的氨基酸比例和丰富的呈味组分,此差异体现在众多氨基酸的代谢层面,而非个别氨基酸导致。
关键词:
The nutritional characteristics and taste and flavor of some edible fungi, fruits and vegetables were scientifically evaluated and compared. Four common edible fungi Flammulina filiformis, Hypsizygus marmoreus, Lentinula edodes and Agaricus bisporus, and four common fruits and vegetables Malus domestica, Musa acuminata, Daucus carota and Solanum lycopersicum were used as test materials. The free amino acids were measured by an automatic amino acid analyzer, and the ratios of free amino acid components and taste characteristics of these eatables were systematically compared. Principal component and cluster analysis showed that the four edible fungi, and four fruits and vegetables were significantly divided into two categories. The total quantity of free amino acids in edible fungi was on an average more than three times that in fruits and vegetables. Each free amino acid in the four edible fungi was proportionally balanced. The percentage of essential amino acids/(essential amino acids + non-essential amino acids) of the four edible fungi was around 40%, and that of the essential amino acids/non-essential amino acids was close to or over 60%, approaching the ideal value. The taste amino acids, umami amino acids, sweetness amino acids, aromatic amino acids and bitterness amino acids, of the four edible fungi were more than twice those of the four fruits and vegetables. The most significant TAV values appeared in glutamic acid, phenylalanine, glycine, threonine, histidine, lysine, valine, arginine and alanine. These amino acids belonged to five major amino acid families, and their metabolic pathways were the same in edible fungi and fruits and vegetables, with the exception of lysine. The results showed that the tested edible fungi had higher quality amino acid ratios and richer flavor components than fruits and vegetables. This difference was overall reflected in the metabolism of many amino acids rather than individual amino acids.
Keywords:
本文引用格式
段静怡, 李自燕, 李建, 宋寒冰, 傅俊生, 谢宝贵, 朱坚, 陶永新.
DUAN Jing-Yi, LI Zi-Yan, LI Jian, SONG Han-Bing, FU Jun-Sheng, XIE Bao-Gui, ZHU Jian, TAO Yong-Xin.
食用菌是一类大型真菌类食材,其营养丰富、风味独特,深受消费者的喜爱(戴玉成和杨祝良 2018)。但其营养组成特征以及形成独特风味的成分缺乏精准分析,其与常见果蔬营养与风味的差异性也缺乏系统比较,导致饮食结构中食用菌往往被果蔬替代,食用菌的重要性和独特性往往被忽视。前人已经报道食用菌富含多糖、氨基酸、膳食纤维、矿物质等营养物质(Wang et al. 2018;李长田等 2019),其中氨基酸尤其是必需氨基酸种类齐全,含量丰富。而影响食用菌风味的呈味物质主要包括可溶性糖、有机酸、游离氨基酸、核苷酸等,其中游离氨基酸在呈现食用菌风味和鲜美程度方面发挥着重要作用(徐军等 2018)。游离氨基酸(free amino acid,FAA)又名非蛋白质氨基酸,是一类重要的味道活性成分(谭一罗等 2018)。目前游离氨基酸含量和种类也常作为评价食品营养价值及口感风味的重要指标之一(陶军等 2012;Xia et al. 2017)。因此,本研究从游离氨基酸的角度分析比较几种食用菌与常见果蔬的营养成分与风味组成的差异,为指导合成膳食提供科学依据。
游离氨基酸的测定目前常用高效液相色谱法和氨基酸自动分析仪。其中衍生化反相高效液相色谱法常出现衍生物不稳定、反应条件复杂、操作时间过长等问题,而氨基酸自动分析仪具有分析速度快、灵敏度高、分析准确等特点(Tao et al. 2019)。因此,本研究采用氨基酸自动分析仪,选择4种常见食用菌与4种常见果蔬进行检测,选取游离氨基酸总量、种类和味道强度值(taste activity value,TAV)等指标科学评价8种供试食材的营养价值与风味特征;利用相关性分析、主成分分析以及聚类分析等数据分析方法,科学准确反映出食用菌和果蔬不同品种所含氨基酸含量和组成之间的差异性,也对人们日常生活中食物的氨基酸营养价值评价提供良好参考。研究结果不仅为揭示食用菌的营养价值和风味特征提供科学数据,同时为指导人们树立科学健康的膳食结构提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试材及取样
1.1.1 实验材料:新鲜供试样品斑玉蕈Hypsizygus marmoreus (Peck) H.E. Bigelow、香菇Lentinula edodes (Berk.) Pegler、金针菇Flammulina filiformis (Z.W. Ge, X.B. Liu & Zhu L. Yang) P.M. Wang, Y.C. Dai, E. Horak & Zhu L. Yan、双孢蘑菇Agaricus bisporus (J.E. Lange) Imbach、苹果、香蕉、番茄以及胡萝卜购自大型综合超市,并分别于3个不同时间点在不同超市采购,用于3次生物学重复。将材料用无菌水洗净,选取可食性部位匀浆,备测待用。
1.1.2 试剂:氨基酸混合标准品、盐酸、磺基水杨酸(均为分析纯),实验用水均为无菌水。
1.1.3 仪器与设备:氨基酸自动分析仪(日本日立L-8900全自动氨基酸分析仪);多功能粉碎机(无锡杰瑞安JJ-2组织捣碎机);超声波清洗器(宁波新芝SB25-12DTDN超声波清洗机);台式高速离心机(日立CF16RXII冷冻离心机)。
1.2 方法
参考 王红梅等(2016)的测定方法,准确称取5g待测样品(精确至0.001g)于50mL离心管中,加入20mL 0.1mol/L盐酸,涡旋混匀。40℃超声2h,室温静置0.5h,离心(12 000r/min,10min,4℃)。取上清液5mL按照1:1加入10%磺基水杨酸进行除蛋白,涡旋混匀,4℃静置0.5h,4℃ 12 000r/min,离心30min。吸取上清液过0.45μm滤膜,通过氨基酸自动分析仪进行游离氨基酸含量测定。每份样品重复检测3次,测定结果取平均值。
1.3 数据分析
试验中所有数据均来自3次独立生物学重复的平均值。统计分析采用IBM SPSS Statistics 25.0软件进行方差分析(P<0.05)。利用IBM SPSS Statistics 25.0软件对8种样品含有的游离氨基酸品质进行系统聚类分析,采用SPSS数据不转换方式,采用欧式距离和Ward linkage法。结果采用GraphPad Prism作图,数据以均值和标准误差呈现。
2 结果与分析
2.1 游离氨基酸总量与组成比较
采用氨基酸自动分析仪对8个供试样品进行氨基酸测定,将所检测到的所有氨基酸含量求和,得到每种样品所含游离氨基酸的总量, 从总量上比较发现:4种供试食用菌(金针菇、斑玉蕈、香菇和双孢蘑菇)样品所含游离氨基酸总量介于160.33-237.50mg/g,平均含量达到198.92mg/g,其中双孢蘑菇的游离氨基酸总量最高,达到237.50mg/g;而4种供试的常见果蔬(胡萝卜、番茄、苹果和香蕉)所含游离氨基酸总量介于29.67-86.20mg/g,平均含量为57.93mg/g,其中胡萝卜游离氨基酸总量最低,仅29.67mg/g。从氨基酸总量上看,4种常见食用菌中最低含量仍高于4种常见果蔬中的最高含量,且平均值前者是后者的3倍以上(图1)。
图1
图1
八种供试样品游离氨基酸总含量
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05). 供试样品:金针菇、斑玉蕈、香菇、双孢蘑菇、香蕉、番茄、胡萝卜、苹果. 下同.
Fig. 1
Total content of free amino acids in eight test samples.
Different lowercase letters indicate significant differences (P<0.05). Test samples: Flammulina filiformis, Hypsizygus marmoreus, Lentinula edodes, Agaricus bisporus, Musa acuminata, Solanum lycopersicum, Daucus carota, Malus domestica. The same below.
2.2 主成分分析与聚类分析
将8种供试样品的各种游离氨基酸含量进行主成分分析,通过主成分方差贡献率分析,选取3个主成分,并通过主成分载荷矩阵分析发现,第1主成分中载荷较高的氨基酸指标有Thr、Ser、Val、Met、Ile、Leu、Lys和Phe,载荷值均大于0.9,均为高度正相关;第2主成分中Asp载荷较高(0.885)且为正相关,His载荷值次之(-0.627),为负相关;第3主成分中Glu载荷值较大(0.666),呈正相关。据此,对8种供试样品主成分分析结果显示:8个样品展示了良好的区分度,且数据点均位于95%置信区间内。整体上4种供试食用菌与4种供试果蔬显著地分处在两个不同区域,食用菌位于P1大于0的右边象限,而果蔬位于P1小于0的左边象限。4种食用菌中,金针菇和斑玉蕈的主成分较为接近,香菇和双孢蘑菇的主成分较为接近,果蔬中胡萝卜和番茄的主成分较为接近(图2)。同时,根据8种样品的全部游离氨基酸含量进行系统聚类分析,聚类结果与主成分结果存在较大的一致性:金针菇和斑玉蕈、香菇和双孢蘑菇、胡萝卜和番茄分别聚在一起,整体上4种食用菌与4种果蔬分属2个不同的分支,说明测试的4种常见食用菌的游离氨基酸组成较一致,而4种常见果蔬的游离氨基酸组成也较接近,但食用菌与果蔬之间的氨基酸组成却有较大的差异(图3)。
图2
图3
2.3 游离氨基酸的组分与含量的差异
为了分析供试的食用菌与果蔬这两类食材之间差异较大的氨基酸组分,将8种样品中每一种游离氨基酸的含量及百分比进行统计。结果显示有13种游离氨基酸存在于检测的所有食材中, 包括赖氨酸(Lys)、苏氨酸(Thr)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)7种必需氨基酸和天冬氨酸(Asp)、甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)、胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)6种非必需氨基酸。比较特殊的是游离组氨酸(His),在4种常见果蔬中均未检测出,而在4种食用菌中有3种检测到有游离组氨酸。由此可知,4种常见食用菌与4种常见果蔬游离氨基酸的差异并非体现在种类,而主要体现在含量上的差异。整体上4种常见食用菌中各游离氨基酸的比例较为均衡,如在金针菇和斑玉蕈中含量最多的精氨酸分别占各自游离氨基酸总量的22.61%和20.43%,在香菇和双孢蘑菇中含量最多的谷氨酸分别占各自游离氨基酸总量的24.60%和23.28%;而 4种常见果蔬中不同游离氨基酸比例差异较大,如在香蕉、苹果和番茄中含量最多的精氨酸、谷氨酸和天冬氨酸分别占各自游离氨基酸总量的58.91%、48.77%和47.06%,胡萝卜含量最多的丙氨酸也占到28.28%,大于4种食用菌。还有,缬氨酸、苏氨酸、丙氨酸在4种食用菌中的含量远大于在4种常见果蔬中的含量(除胡萝卜外);而天冬氨酸在4种果蔬的中含量大于其在4种食用菌中的含量(除双孢蘑菇外)。此外,精氨酸在8种供试样品中含量差异较大,在金针菇、斑玉蕈和香蕉中含量百分比均最高,但在苹果中含量百分比最低。在所有8种供试样品中,金针菇中赖氨酸的绝对含量与含量百分比均最高(表1)。

2.4 必需氨基酸与非必需氨基酸比值的差异
由结果2.3可知,不同游离氨基酸组分的比例在4种食用菌和4种果蔬中差异较大,为了科学评价游离氨基酸的组分结构,引入必需氨基酸与非必需氨基酸的比值等指标。根据世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)于1973年提出的蛋白质营养价值必需氨基酸模式可知,理想蛋白质中必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)值应达到40%左右;且必需氨基酸/非必需氨基酸值应在60%以上(Lü et al. 2015)。从表2结果中可知:4种常见食用菌的必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)值在38.36%-40.30%之间,必需氨基酸/非必需氨基酸值介于53.57%-67.44%,均接近FAO/WHO提出的理想蛋白均衡值。相比之下,4种常见果蔬的必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)值最高只有26.51%(香蕉),必需氨基酸/非必需氨基酸值最高只有36.12%(香蕉),与理想蛋白质的最佳比值相差较远。4种常见食用菌中,又以金针菇最符合理想蛋白标准。
表2 八种供试样品游离氨基酸的质量分数及组成对比分析
Table 2
| 样品 Sample | 必需氨基酸/ 非必需氨基酸 EAA/NEAA | 必需氨基酸/ (必需氨基酸+ 非必需氨基酸) EAA/(EAA+NEAA) |
|---|---|---|
| 金针菇 Flammulina filiformis | 67.44 | 40.27 |
| 斑玉蕈 Hypsizygus marmoreus | 62.37 | 38.36 |
| 香菇 Lentinula edodes | 53.57 | 40.30 |
| 双孢蘑菇 Agaricus bisporus | 65.97 | 39.50 |
| 胡萝卜 Daucus carota | 18.02 | 15.26 |
| 番茄 Solanum ycopersicum | 32.97 | 24.72 |
| 苹果 Malus domestica | 24.85 | 19.84 |
Note: EAA: Essential amino acids; NEAA: Non-essential amino acids.
注:EAA:必需氨基酸;NEAA:非必需氨基酸
2.5 呈味特征和味道强度值的差异
一般食用菌类均有特殊的鲜味,且与其他蔬菜有明显不同的鲜味。因此,对8种供试样品中游离氨基酸的呈味特征进行比较,共分4类:鲜味、甜味、芳香族和苦味氨基酸(余昌霞等 2018)。结果显示4种常见食用菌所含的呈味氨基酸总量平均为173.66mg/g,是4种常见果蔬的3倍(平均值57.57mg/g),其中香菇含量最高,为208.22mg/g,4种常见食用菌中斑玉蕈最少,为139.61mg/g,还是远远高于4种常见果蔬的呈味氨基酸含量(最高的苹果含量为87.18mg/g)(表3)。8种供试样品共同点是鲜味氨基酸和苦味氨基酸含量较高,而甜味氨基酸和芳香族氨基酸含量较低。4种常见食用菌所含鲜味氨基酸最低的是斑玉蕈(54.24mg/g),是除苹果外4种常见果蔬最高含量的2倍(胡萝卜:27.29mg/g)。4种常见果蔬中,苦味氨基酸含量最高的是香蕉(53.36mg/g),其余3种苦味氨基酸含量均在10mg/g以下,而4种常见食用菌苦味氨基酸含量在30-70mg/g之间。甜味氨基酸和芳香族氨基酸在4种常见食用菌中的含量均远大于在4种常见果蔬中的含量。8种供试样品中,金针菇最特殊,4类呈味氨基酸的含量最均衡,比例接近于鲜:甜:芳香:苦=3:1:1:3,其余7种则是其中的一类或两类呈味氨基酸占较大比例。
表3 八种供试样品呈味氨基酸含量
Table 3
| 呈味氨基酸 Amino acids (mg/g) | 金针菇 | 斑玉蕈 | 香菇 | 双孢蘑菇 | 胡萝卜 | 番茄 | 苹果 | 香蕉 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Flammulina filiformis | Hypsizygus marmoreus | Lentinula edodes | Agaricus bisporus | Daucus carota | Solanum lycopersicum | Malus domestica | Musa acuminata | |
| 鲜味氨基酸 Umami amino acids | 63.86 | 54.24 | 103.02 | 104.1 | 27.29 | 15.41 | 69.63 | 13.77 |
| 甜味氨基酸 Sweet amino acids | 21.84 | 20.16 | 28.92 | 25.98 | 5.24 | 3.47 | 6.75 | 6.02 |
| 芳香族氨基酸 Aromatic amino acids | 24.36 | 11.8 | 10.17 | 5.46 | 2.45 | 1.08 | 4.92 | 3.09 |
| 苦味氨基酸 Bitterness amino acids | 67.76 | 53.41 | 66.11 | 33.43 | 8.9 | 2.8 | 5.88 | 53.56 |
| 总含量 Total content | 177.82 | 139.61 | 208.22 | 168.97 | 43.88 | 22.76 | 87.18 | 76.44 |
呈味氨基酸的绝对含量与相对比例可能与该食材的风味口感有密切关系。因此,对8种供试样品中的15种呈味氨基酸引入味道强度值(taste activity value,TAV)进行分析和比较。TAV是样品中各呈味氨基酸的含量与其相对应的呈味阈值的比值。一般情况下,当TAV>1时,认为该呈味物质对样品的呈味效果有显著影响;而当TAV<1时,则说明该物质没有显著呈味效果。从计算结果可知:4种常见食用菌中15种呈味氨基酸的TAV值均大于1(除双孢蘑菇的苦味氨基酸组氨酸和蛋氨酸之外);而4种常见果蔬中,甜味氨基酸苏氨酸和苦味氨基酸亮氨酸的TAV值均小于1,有3种果蔬的甘氨酸、异亮氨酸和酪氨酸的TAV值也小于1。鲜味氨基酸中,贡献最大的是谷氨酸,其在8种供试样品中的TAV值均为15种呈味氨基酸中的最高值;苯丙氨酸在4种常见食用菌中的TAV值均高于4种常见果蔬。甜味氨基酸中,甘氨酸和苏氨酸在4种常见食用菌中的TAV值均高于4种常见果蔬。同时贡献甜味和苦味的氨基酸:组氨酸、赖氨酸和缬氨酸在金针菇、斑玉蕈和香菇中的TAV值远大于双孢蘑菇和4种常见果蔬。而苦味氨基酸中,精氨酸和丙氨酸的TAV值远远大于其他苦味氨基酸,且所有的苦味氨基酸在4种常见食用菌中的TAV值均远大于在4种常见果蔬的值(除双孢蘑菇中蛋氨酸的TAV值小于1外)(表4)。
2.6 游离氨基酸相关性分析
3 讨论
食用菌和果蔬均为园艺产品,食用菌虽然也常归为蔬菜中的一类,但二者的分类及属性并不相同,因此二者的营养价值和口感风味均有较大差异。然而,生活中许多消费者却对食用菌类和果蔬类间营养价值和口感风味的本质差异缺乏充分的认识,导致在饮食结构中食用菌类往往存在可有可无的误区。本研究从游离氨基酸的角度出发,比较了4种常见食用菌和4种常见果蔬间的游离氨基酸总含量与具体组分的区别。虽然食用菌类和果蔬类均各有4种食材,但4种均为随机选择的常见食材,数据有一定代表性;更重要的是通过主成分和聚类分析将4种常见食用菌和4种果蔬显著分为两类,说明两大类食材的游离氨基酸组分和组成各自组内存在一定相似性,组间存在结构性差异。由于食材中氨基酸的种类和含量是衡量其营养品质和感官呈味的一项重要指标,结构蛋白中的呈味氨基酸多处于结合状态,对风味影响不大,而游离氨基酸则主要参与风味物质的形成,因此系统比较食用菌类和果蔬类游离氨基酸的组分、比例和呈味差异,有助于提高对食用菌类营养和风味特征的科学认识(靳羽慧等 2018)。
首先,从游离氨基酸总量上来看,4种常见食用菌中最低含量仍高于4种常见果蔬中的最高含量,且平均值前者是后者的3倍以上。表明游离氨基酸对食用菌类风味的贡献度远远大于对果蔬类的风味贡献度。由于游离氨基酸对风味的贡献不仅与其绝对含量有关,而且与游离氨基酸之间的相对比例有关,进一步分析了所检测到的16种游离氨基酸的相对比例。从单个游离氨基酸所占的最大和最小比例看出,4种常见食用菌中各游离氨基酸的比例较均衡,而4种常见果蔬中不同游离氨基酸比例差异较大。从另外两个指标也可以看出食用菌类的游离氨基酸比例最为理想。一是FAO/WHO提出必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)理想值为40%,4种常见食用菌该值均在40%左右;二是必需氨基酸/非必需氨基酸理想值为60%以上,4种常见食用菌该值也均接近或大于60%。相比之下,4种常见果蔬的以上两个指标均远远小于理想值。单从游离氨基酸比例指标来看,4种常见食用菌确实优于4种常见果蔬。该结果与陈惜燕等(2017)和吴莹莹等(2018)的研究结果一致。
大多数食用菌有独特的鲜美味道,与其所含的呈味物质有密切关系,而游离氨基酸中有很大一部分属于呈味氨基酸,其对食材的口感风味有很大贡献度(Ma et al. 2014;Tao et al. 2016)。4种常见食用菌所含呈味氨基酸总量的最小值仍高于4种常见果蔬中的最大值,且平均值是4种常见果蔬的3倍,与全部游离氨基酸总量的结果保持一致。从呈味氨基酸的组分和比例来看,4种常见食用菌所含的鲜味氨基酸是除苹果外的供试果蔬的2倍以上,所含苦味氨基酸是除香蕉外的供试果蔬的3倍以上,所含甜味氨基酸和芳香族氨基酸均远大于4种常见果蔬。食用菌类食材独特的风味与其所含丰富的各类呈味氨基酸有密切关系。进一步,根据TAV值可筛选出影响4种常见食用菌与4种常见果蔬呈味效果最显著的游离氨基酸包括:鲜味氨基酸中的谷氨酸和苯丙氨酸,甜味氨基酸中的甘氨酸和苏氨酸,同时贡献甜味和苦味的组氨酸、赖氨酸和缬氨酸,以及苦味氨基酸中的精氨酸和丙氨酸。同一类呈味分类中的氨基酸相互间均有显著相关性,也侧面反映了食用菌与果蔬两大类食材间的呈味氨基酸差异是结构性差异,体现了结果的准确性。
从遗传水平探究食用菌与果蔬两类食材的口感风味,发现赖氨酸在食用真菌与果蔬等植物中的生物合成途径完全不同(杨晴晴等 2019)。据陶永新等(2018)和刘建雨等(2016)研究表明:食用菌中赖氨酸合成途径是氨基己二酸途径(a-aminoadipate pathway,AAA途径),合成底物是α-酮戊二酸,共有8步催化反应组成;而果蔬属于植物,其赖氨酸合成途径是氨基庚二酸途径(diaminopimelate pathway,DAP途径)合成底物是草酰乙酸。两个完全不同的合成途径决定了食用菌与果蔬两类食材中赖氨酸的显著差异。但其余的8种差异呈味氨基酸的生物合成途径在食用菌与果蔬中基本相同,而且谷氨酸和精氨酸属于α-酮戊二酸家族,苏氨酸属于天冬氨酸家族,缬氨酸和丙氨酸属于丙酮酸家族,甘氨酸属于3-磷酸甘油酸家族,苯丙氨酸属于磷酸烯醇式丙酮酸和赤藓糖家族,还有组氨酸由磷酸核糖焦磷酸和ATP合成。该8种差异的呈味氨基酸囊括了氨基酸五大家族,涉及到众多氨基酸的生物合成途径,一方面说明食用菌与果蔬间呈味氨基酸的差异体现在整个氨基酸的代谢层面,而并非只是个别代谢通路差异引起;另一方面,也暗示了这些呈味氨基酸的差异可能由于其代谢途径的转录表达调控等水平造成,是代谢系统的稳定差异,也反映了两类食材的综合风味差异。
值得注意的是,在所供试的8种食材中,金针菇的游离氨基酸总量不是最高,但其必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)为40.27%,必需氨基酸/非必需氨基酸为67.44%,均最符合理想蛋白标准,且称为“第一限制性氨基酸”的赖氨酸的绝对含量与含量百分比在8种食用中均是最高,鲜味氨基酸:甜味氨基酸:芳香族氨基酸:苦味氨基酸=3:1:1:3比例最为均衡,因此,金针菇是营养与风味均较佳的理想食材。因此,食用菌由于其优质的氨基酸组分和比例可作为理想的蛋白来源,同时由于其丰富的呈味氨基酸导致独特的风味口感,是膳食结构中不可或缺的一类重要食材,其与常见果蔬的氨基酸结构差异,使其不可被果蔬所代替。本研究结果也进一步佐证了联合国倡导的“一荤一素一菇”合理膳食结构的科学性。
参考文献
Comparison of composition and content of free amino acids in eight kinds of edible mushrooms. Journal of Northwest A &
Notes on the nomenclature of five important edible fungi in China
Analytical determination on nutrients and purine contents of three common edible mushrooms
.
The status and prospection of edible mushroom industry in China
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Experiment on temperature control of Flammulina velutipes in factory cultivation
A hydrophobin gene, Hyd9, plays an important role in the formation of aerial hyphae and primordia in Flammulina filiformis
Flammulina filiformis is an edible fungus that is largely cultivated and widely consumed around the world. The quantity and quality of the primordia, which gives rise to the fruiting body, affects its production efficiency. Hydrophobins are involved in the formation of the fruiting body of macrofungi. However, functional verification of the hydrophobin genes is limited to date. In this study, we used gene silencing and overexpression analyses to investigate the function of one F. filiformis hydrophobin gene (Hyd9) during the development of the fruiting body. The Hyd9-silenced transformants exhibited sparse aerial hyphae, resulting in fewer primordia and fruiting bodies. In contrast, the Hyd9 overexpression strain displayed denser aerial hyphae and more primordia. The phenotypes of these transgenic lines strongly suggested that Hyd9 plays an important role in the formation of aerial hyphal knots (the primary stage of primordia) and primordia in F. filiformis. These results will be beneficial for developing more efficient methods to induce primordia formation in F. filiformis and other commercially valuable mushrooms.
Identification of genes in Flammulina filiformis L-lysine biosynthesis pathway and their expression in response to light conditions
Identification of novel and robust internal control genes from Volvariella volvacea that are suitable for RT-qPCR in filamentous fungi
The selection of appropriate internal control genes (ICGs) is a crucial step in the normalization of real-time quantitative PCR (RT-qPCR) data. Housekeeping genes are habitually selected for this purpose, despite accumulating evidence on their instability. We screened for novel, robust ICGs in the mushroom forming fungus Volvariella volvacea. Nine commonly used and five newly selected ICGs were evaluated for expression stability using RT-qPCR data in eight different stages of the life cycle of V. volvacea. Three different algorithms consistently determined that three novel ICGs (SPRYp, Ras and Vps26) exhibited the highest expression stability in V. volvacea. Subsequent analysis of ICGs in twenty-four expression profiles from nine filamentous fungi revealed that Ras was the most stable ICG amongst the Basidiomycetous samples, followed by SPRYp, Vps26 and ACTB. Vps26 was expressed most stably within the analyzed data of Ascomycetes, followed by HH3 and beta-TUB. No ICG was universally stable for all fungal species, or for all experimental conditions within a species. Ultimately, the choice of an ICG will depend on a specific set of experiments. This study provides novel, robust ICGs for Basidiomycetes and Ascomycetes. Together with the presented guiding principles, this enables the efficient selection of suitable ICGs for RT-qPCR.
Preliminary study on variation of free amino acids during factory cultivation of Flammulina velutipes
Ophiostomatoid fungi associated with pines infected by Bursaphelenchus xylophilus and Monochamus alternatus in China, including three new species
Amino acid composition and nutritional evaluation of proteins in six samples of cultivated Flammulina velutipes
Acrodictys-like wood decay fungi from southern China, with two new families Acrodictyaceae and Junewangiaceae
Analysis of free amino acids in mycelia of three kinds of entomogeneous fungi
Advances in regulation and connection of lysine metabolism in higher plants
Effects of culture substrates on nutritional and flavor components of Volvariella volvacea
基于金针菇全基因组的赖氨酸合成途径关键酶分析
【目的】以金针菇全基因组测序数据为基础研究其L-赖氨酸的从头合成途径及其关键基因。【方法】采用Illumina Hiseq2000和Roche454 FLX+两种方法完成金针菇单孢菌株Dan3的基因组测序,基于全基因组序列筛选金针菇中赖氨酸生物合成的关键基因,并分析这些基因编码的蛋白质基本理化性质;预测其亚细胞定位情况及蛋白的二级结构。【结果】金针菇Dan3全基因组序列长度为34.17 Mb,预测到8个参与α-氨基己二酸途径的关键基因,这些基因都含有多个内含子和外显子,二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,有3个蛋白定位于线粒体。【结论】金针菇是通过α-氨基己二酸途径合成赖氨酸,基因组中预测到与该途径相关的几乎所有的酶。
金针菇L-赖氨酸合成通路基因鉴定及对不同光质的响应表达
不同培养基质对草菇营养成分及呈味物质的影响
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