采用顶空固相微萃取和气质联用法分析花脸香蘑菌丝体和子实体挥发性成分.pdf

78 食用菌学报 2023.30（4）：2023.04.收稿日期：2023-03-21原稿；2023-04-09修改稿基金项目：衡阳市科技创新重大项目（202250015416）；湖南省重点研发项目（2018NK2025）作者简介：徐 宁（1989），女，博士，副研究员，主要从事食用菌活性成分研究。*本文通信作者 E-mail:7887009采用顶空固相微萃取和气质联用法分析花脸香蘑菌丝体和子实体挥发性成分徐 宁1，彭思敏1，王小艳1，陆 欢2*，龙 新31湖南省食用菌研究所，湖南 长沙 410013；2上海市农业科学院食用菌研究所，囯家食用菌工程技术研究中心，农业农村部南方食用菌资源利用重点实验室，农业农村部国家食用菌种质资源库（上海），上海市农业遗传育种重点实验室，上海 201403；3湖南金芙农业科技有限公司，湖南衡阳421200摘 要：采用顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction,HS-SPME）法结合气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS）法对花脸香蘑（Lepista sordida）发酵菌丝体和子实体的挥发性成分进行测定，共检测出116种挥发性成分，从菌丝体中鉴定出91种挥发性成分，主要为醛类；从子实体中鉴定出66种挥发性成分，主要为烷烃类；菌丝体和子实体中均含有1-辛烯-3-醇、反式-橙花叔醇、3-辛烯-2-酮、苯甲醛、苯乙醛、辛醛和2-戊基呋喃等40种挥发性成分。采用相对气味活度值（relative odor activity value,ROVA）进行分析，-壬内酯是菌丝体的特征风味成分，正戊酸、柠檬醛、1-辛烯-3-醇是子实体的特征风味成分。关键词：花脸香蘑；挥发性成分；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱联用Analysis of Volatile Components in Fruiting Body and Mycelium of Lepista sordida by HS-SPME-GC-MSXU Ning1,PENG Simin1,WANG Xiaoyan1,LU Huan2*,LONG Xin31Institute of Hunan Edible Fungi,Changsha 410013,Hunan,China;2Institute of Edible Fungi,Shanghai Academy of Agricultural Sciences;National Engineering Research Center of Edible Fungi;Key Laboratory of Edible Fungal Resources and Utilization(South),Ministry of Agriculture and Rural Affairs,P.R.China;National Edible Fungi Germplasm Resource Bank(Shanghai),Ministry of Agriculture and Rural Affairs,P.R.China;Key Laboratory of Agricultural Genetics and Breeding of Shanghai,Shanghai 201403,China;3Hunan Jinfu Agricultural Science and Technology Co.,Ltd.,Hengyang 421200,Hunan,ChinaAbstract:Using headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry(HS-SPME-GC-MS),volatile components in fermented mycelia and fruiting bodies of Lepista sordida were analyzed.A total of 116 volatile components were detected,among which 91 volatile components,mainly aldehydes,were identified in mycelia,and 66 volatile components,mainly alkanes,were identified in fruiting bodies.There were 40 volatile components shared by the mycelia and fruiting bodies,such as 1-octene-3-ol,trans-nerolidol,3-octene-2-one,benzaldehyde,phenylacetaldehyde,octanal and 2-pentylfuran.Relative odor activity value(ROAV)analysis showed that-nononolactone was the characteristic volatile component in mycelia,and 79 徐 宁，等：采用顶空固相微萃取和气质联用法分析花脸香蘑菌丝体和子实体挥发性成分第 4 期pentanoic acid,citral and 1-octen-3-ol were the characteristic volatile components in fruiting bodies.Key words:Lepista sordida;volatile component;headspace solid-phase microextraction;gas chromatography-mass spectrometry花脸香蘑（Lepista sordida）又名丁香蘑、花脸蘑、紫花脸蘑，是一种珍稀食药用菌，属担子菌门（Basidiomycota）、伞菌纲（Agaricomycetes）、伞菌目（Agaricales）、口蘑科（Tricholomataceae）、香蘑属（Lepista）1-2。花脸香蘑味道鲜美、营养丰富，是不可多得的餐桌佳品；其中富含具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗冷冻和抗疲劳功效的生物活性成分3-4。已从花脸香蘑菌丝体中分离出具有抑菌功效的二萜和哌啶二酮等活性成分，从发酵液中分离出多糖、二萜和烯二炔等活性成分，从子实体中分离出多糖等活性成分5-6。目前，国内外学者对花脸香蘑的研究主要集中于野生资源调查7、生物学特性8、驯化9、子实体营养成分含量10、生物活性11、过氧化氢酶基因鉴定和表达12、多糖合成代谢调控基因13，但对花脸香蘑所含的挥发性成分鲜见报道。不同品种食用菌的风味特征存在差异，与所含挥发性成分的组成和含量不同相关，对食用菌挥发性成分进行分析研究，可为食用菌加工及品质分析等提供理论依据14。花脸香蘑的菌丝体和子实体都具有独特风味，子实体的香味更浓郁，但子实体存在栽培周期长、产量低、品质不稳定、不易保存等缺点；通过液态深层发酵技术获得的菌丝体，具有生长周期短、产量稳定、不易受外界条件限制、容易收集与保存等特点；因此，笔者以花脸香蘑发酵菌丝体和子实体为材料，采用顶空固相微萃取法（headspace solid-phase microextraction,HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用技术（gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS）对菌丝体和子实体的挥发性成分进行测定，比较其中所含挥发性成分差异，并进行相对气味活度值（relative odor activity value,ROVA）分析，旨在了解花脸香蘑菌丝体和子实体的风味特征，为促进花脸香蘑的开发利用提供参考。1 材料与方法1.1 供试菌株花脸香蘑（L.sordida）菌株由湖南省食用菌研究所食药用菌种质资源菌种保藏库保存备用。1.2 主要仪器GC/MS-QP2010 Ultra气相色谱-质谱联用仪（日本岛津公司）；SAAB-573570固相微萃取仪（安谱实验科技股份有限公司）；SPME固相微萃取纤维头（美国Supelco公司）；Scientz冷冻干燥机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；CG001厨房干磨机（深圳市德尔有限公司）；PL203电子天平梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；85-2 数显恒温磁力搅拌器（金坛市大地自动化仪器厂）。1.3 花脸香蘑菌丝体用打孔器取5个已活化菌丝块（直径5 mm）接入600 mL培养液（20 g葡萄糖、4 g高粱粒粉、3 g K2HPO4、1 g MgSO4、0.2 g 维生素B1、1 000 mL蒸馏水，pH6.5），25、150 rmin-1培养7 d。取1.4 L 液体菌种接入15 L发酵罐（装液量12 L），在25、90 rmin-1、罐压0.3 MPa、通气量0.9 m3h-1条件下培养100 h，收集菌丝体备用。1.4 花脸香蘑子实体根据陆欢等15的方法进行栽培出菇，采集边缘稍内卷、菌盖直径约56 cm的子实体备用。1.5 样品预处理分别取50 g菌丝体和子实体置于-80 冷冻24 h，再冷冻干燥48 h，粉碎后过100目筛。分别称取0.1 g菌丝体和子实体粉末，置于10 mL顶空萃取瓶中，轻轻摇匀使其分布在瓶底后密封。80 第 30 卷食 用 菌 学 报1.6 色谱柱筛选以子实体粉末为材料，分别选取中等极性Rt-1701色谱柱（30 m0.25 mm0.20 m）和弱极性Rtx-5色谱柱（30 m0.25 mm0.20 m），根据色谱图峰型、色谱峰个数及响应面积等16-17分析两个色谱柱对子实体中挥发性化合物分离的影响。1.7 挥发性成分测定根据张赫宇等18的萃取方法，将按1.5预处理的顶空萃取瓶置于40 恒温平衡30 min，随后将老化后的萃取头插入顶空瓶中，推出纤维头，70 静态吸附30 min，再将萃取头于250 进样口下解析2 min，用于GC-MS分析。GC-MS 条件：柱温升温程序为初始温度 60，保持 2 min，以 3 min-1升至 180，保持5 min，再以5 min-1升至220，保持10 min；进样口温度250；FID检测器；载气流速1.0 mLmin-1；载气为高纯He（纯度99.99%）；进样方式：不分流。电子轰击离子源（EI），电子能量70 eV，离子源温度150，接口温度280，灯丝发射电流200 A；质量扫描范围35350 m/z。1.8 数据分析 通过GC-MS Solution色谱工作站对数据进行处理，采用NIST library质谱库进行化合物检索及比对（匹配度85%）。参照王鹤潼等19的方法，采用面积归一化法对样品中各挥发性成分进行定量分析，确定各挥发性成分的相对含量。ROAV是表征挥发性风味成分对样品风味的贡献率。通常来说，ROAV1的组分为特征风味成分，比值越大，该成分对样品的风味贡献越大；0.1ROAV1的组分起修饰协调作用。对花脸香蘑发酵菌丝体和子实体的总体风味贡献最大的组分定义为ROAVs，参照侯东海等20的方法计算ROAV。2 结果与分析2.1 色谱柱筛选结果不同色谱柱的分离结果表明，Rtx-5色谱柱比Rt-1701色谱柱的峰强度高，测得的挥发性成分峰数量较多，总面积较大，能够获得分离度较好的峰型（图1）；因此，选取Rtx-5色谱柱对花脸香蘑发酵菌丝体和子实体的挥发性成分进行比较分析。注：黑色表示Rt-1701色谱柱；粉色表示Rtx-5色谱柱。Notes:black indicates Rt-1701 column;pink indicates Rtx-5 column.图1 不同色谱柱挥发性成分Fig.1 Volatile components separated by differen