中国东北长白山蜜环菌属真菌挥发性成分分析_杨莉.pdf

Research paper 研究论文 22 March 2023,42(3):823-834 菌物学报 Mycosystema ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Doi:10.13346/j.mycosystema.220215 资助项目：中央引导地方科技发展资金(202002076JC)；国家自然科学基金(31860009,32260005)This work was supported by the Central Government Funds for Guiding Local Scientific and Technological Development(202002076JC)and the National Natural Science Foundation of China(31860009,32260005).*Corresponding authors.E-mail:xiaowen_;#Co-first author Received:2022-06-10;Accepted:2022-07-04 Copyright 2023 Institute of Microbiology,CAS.All rights reserved.| Http:/journals- Tel:+86-10-64807521 菌物学报 823 中国东北长白山蜜环菌属真菌挥发性成分分析 杨莉1,2#，牛丽君1#，于文杰2，邓伦莎2，叶丽2，吴秀玲1，何小稳3*，范宇光2*1 长白山科学研究院 生物群落与生物多样性吉林省联合重点实验室，吉林 安图 133613 2 海南医学院药学院 海南省热带药用植物研究与开发重点实验室，海南 海口 571199 3 海南医学院 科学实验中心，海南 海口 571199 摘 要：为探究长白山不同蜜环菌干品间挥发性风味物质的组成和相对含量，采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法(HP-SPME-GC-MS)对 7 种蜜环菌样品挥发性成分进行测定分析，结果显示，所有 7 种蜜环菌干品中共鉴定出 78 种挥发性化合物，涵盖醛类 19 种、烃类 15 种、醇类13 种、酸类 12 种、酯类 9 种、酮类 9 种、杂环 1 种。通过热图分析发现，长白山不同种类蜜环菌所含挥发性成分及其含量存在一定差异；其中，样本 a4(Armillaria cepistipes)、a6(A.cepistipes NA,North America)和 a13(A.ostoyae)相较于其他样本的芳香程度和气味丰度则更具优势，嗅觉感知体验更好。通过聚类分析发现，挥发性成分及含量一定程度上与物种间的系统发育相关，但并不高度吻合。与前人研究相比，本研究样本更为丰富，鉴定出更多的挥发性成分，并阐明了不同种类蜜环菌的挥发性物质的差异。关键词：蜜环菌；挥发性成分；顶空固相微萃取(HS-SPME)；气相色谱-质谱(GC-MS)引用本文 杨莉，牛丽君，于文杰，邓伦莎，叶丽，吴秀玲，何小稳，范宇光，2023.中国东北长白山蜜环菌属真菌挥发性成分分析.菌物学报，42(3):823-834 Yang L,Niu LJ,Yu WJ,Deng LS,Ye L,Wu XL,He XW,Fan YG,2023.Analyses of volatile components of Armillaria spp.in the Changbai Mountain,Northeast China.Mycosystema,42(3):823-834 杨莉 等/中国东北长白山蜜环菌属真菌挥发性成分分析 研究论文 菌物学报 824 Analyses of volatile components of Armillaria spp.in the Changbai Mountain,Northeast China YANG Li1,2#,NIU Lijun1#,YU Wenjie2,DENG Lunsha2,YE Li2,WU Xiuling1,HE Xiaowen3*,FAN Yuguang2*1 Jilin Provincial Joint Key Laboratory of Changbai Mountain Biocoenosis and Biodiversity,Changbai Mountain Academy of Sciences,Antu 133613,Jilin,China 2 Hainan Key Laboratory for R&D of Tropical Herbs,School of Pharmacy,Hainan Medical University,Haikou 571199,Hainan,China 3 Public Research Laboratory,Hainan Medical University,Haikou 571199,Hainan,China Abstract:To explore the differences of flavor substances in Armillaria spp.,seven samples belonging to different Armillaria taxa were analyzed by headspace solid phase microextraction combined with gas phase-mass spectrometry(HP-SPME/GC-MS).A total of 78 volatile compounds was identified from these Armillaria samples,including 19 aldehydes,15 hydrocarbons,13 alcohols,12 acids,9 esters,9 ketones and 1 heterocyclic compound.The heat map shows that the differences of volatile components and their content occur in different taxa,among which sample a4(A.cepistipes),a6(A.cepistipes NA,North America),and a13(A.ostoyae)have more advantages of other samples in flavor substances.A limited coincidence between volatile components and phylogeny was also detected by clustering analysis.Compared with previous studies,the present work identified more volatile components in Armillaria,and the differences of volatile components in different taxa were also suggested.Keywords:Armillaria;volatile components;headspace solid phase microextraction(HS-SPME);gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)蜜环菌属 Armillaria(Fr.)Staude 是担子菌门 Basidiomycota、蘑菇目 Agaricales、膨瑚菌科 Physalacriaceae 的一类大型真菌，包括多个生物种(秦国夫等 2000)，是森林生态系统中重要的病原菌(戴玉成等 2000,2003,2021)，同时蜜环菌能与天麻、猪苓等植物和真菌形成共生关系，也是一类重要的食药用真菌(戴玉成和杨祝 良 2008；戴 玉 成 等 2010；王 洋 洋 等 2020)。蜜环菌子实体、菌丝和菌索皆可入药，含倍半萜类、腺苷类、多糖和氨基酸等化学成分，具有抗衰老、抗惊厥、抗肿瘤、抗抑郁、催眠和免疫调节等药理作用(王锐等 2016；Wu et al.2019；Zhang et al.2021)。此外，蜜环菌属真菌因具有独特的风味和口感，深受人们喜爱，东北地区俗称“榛蘑”，是东北名菜“小鸡炖蘑菇”的正宗原料，具有很高经济价值(图力古尔和包海鹰 2016)。食用菌的风味包括香味和滋味，香味主要是嗅觉系统所能感受的挥发性风味成分，主要包括八碳挥发性化合物、含硫化合物和一些酸、酮、醛、酯类化合物等，不同品种、不同生长部位以及不同发育阶段的食用菌，其所含的香味成分均有所差异。挥发性风味物质是食用菌品质的重要指标之一，挥发性成分的分析研究对品质的调控、复合调味品的开发及风味指 纹 图 谱 的 构 建 等 均 有 重 要 意 义(詹 萍 等 2014)。蜜环菌满足味蕾的同时，又合乎营养需求，深受消费者的青睐，近年来国内对蜜环菌挥发性成分的研究虽有所进展，但相关研究并未明确所检测种类，且未有任何凭证标本，故 Research paper 22 March 2023,42(3):823-834 Mycosystema ISSN1672-6472 CN11-5180/Q 菌物学报 825 无法验证风味物质与种类间的相关性。本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用法(HP-SPME-GC-MS)对头柄蜜环菌 A.cepistipes、北美头柄蜜环菌 A.cepistipes NA,North America、奥氏蜜环菌 A.ostoyae、中国蜜环菌生物种 C(CBS C)、中国蜜环菌生物种 B(CBS B)、高卢蜜环菌参照种 A.cf.gallica 和北方蜜环菌参照种 A.cf.borealis 共 7 种蜜环菌进行挥发性成分分析鉴定，质谱谱库检索结合保留指数法定性，峰面积归一化法定量分析，为长白山区野生蜜环菌的资源化、品质化和标准化开发等提供科学依据。1 材料与方法材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 菌株 实验所用蜜环菌样本于 2020 年采自吉林省长白山自然保护区，后置于 45 烘箱中干燥至含水率低于 10%，在避光阴凉处室温密封保存，研究用材料的凭证标本保存于长白山科学研 究 院 菌 物 标 本 馆(Fungarium of Changbai Mountain Academy of Sciences,FCAS)(表 1)。据分子鉴定结果，所采样品含有头柄蜜环菌 A.cepistipes、北美头柄蜜环菌 A.cepistipes NA、奥氏蜜环菌 A.ostoyae、中国蜜环菌生物种 C(CBS C)、中国蜜环菌生物种 B(CBS B)、高卢蜜环菌参照种 A.cf.gallica 和北方蜜环菌参照种A.cf.borealis 共7 种蜜环菌，物种学名参考Guo et al.(2016)；正构烷烃混标 C8-C40(美国 o2si，编号 CDGG-115320-05-1，500 mg/L 正己烷)。1.1.2 仪器和设备 GC/MS-QP2010 plus 气相色谱-质谱联用仪(岛津公司)，配有 Gerstel MPS2 多功能自动进样器(德祥科技有限公司)、GC/MS-Solution数据处理系统；65 m PDMS/DVB 固相微萃取头(Supelco 公司)；FW-80 高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)；AL104 分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)；20 mL 顶空采样瓶，配有 PTFE/硅橡胶隔垫和磁性瓶盖(安捷伦)。1.2 方法 1.2.1 样品前处理及 HS-SPME 条件 挑选无霉变、无病虫害的蜜环菌干品备用，经粉碎机粉碎后，精密称取 100 mg 于 20 mL 顶空瓶中。用 65 m PDMS/DVB