蘆筍種質資源營養品質分析及評價

陳河龍 馬振川 楊克軍 習金根 高建明 張世清 楊龍 譚施北 鄭金龍 易克賢

摘 要 為評價不同蘆筍種質營養品質，篩選出營養物質含量豐富的種質資源，對46份國內外不同蘆筍種質資源的Fe、Mn、Cu、Zn、Se、維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質、游離氨基酸和蘆丁10個營養指標的含量進行測定，并利用模糊數學的隸屬函數法，通過計算不同蘆筍種質單一營養指標的隸屬函數值，對其進行營養品質綜合評價。結果表明，不同蘆筍種質嫩莖的營養品質存在明顯差異，各營養品質指標變異程度不同。46份蘆筍種質中，綜合營養品質居上的是Pacific Purple、Backlim、JK106、Gijnlim。Pacific Purple營養品質最佳，平均隸屬函數值為0.445。

關鍵詞 蘆筍；種質資源；營養品質；評價

中圖分類號 S644.6 文獻標識碼 A

Analysis and Assessment on Nutritional Quality of Asparagus （Asparagus officenalis L.） Germplasm Resources

CHEN Helong1， MA Zhenchuan2*， YANG Kejun2， XI Jingen3， GAO Jianming1， ZHANG Shiqing1，

YANG Long1， TAN Shibei1， ZHENG Jinlong3， YI Kexian1，3**

1 Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops， Ministry of Agriculture， Haikou，Hainan 571101， China

2 Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing， Heilongjiang 163000， China

3 Institute of Environment and Plant Protection， CATAS， Haikou， Hainan 571101， China

Abstract To evaluate the nutritional quality of different Asparagus （Asparagus officinalis L.） germplasm resources and screen special accessment rich in nutrients， ten nutritional quality parameters including Fe， Mn， Cu， Zn， Se， Vc， soluble sugar， soluble protein， free amino acid and rutin of 46 Asparagus germplasm resources was determined in the experiment. Then the nutritional value of each nutritional quality parameter was calculated using the membership function anaysis in the fuzzy math. The results showed big differences of the nutritional quality among different Asparagus germplasm resources and different degree of variation in nutritional quality existed. Among the 46 species， the best of comprehensive nutritional qualities were Pacific Purple， Backlim， JK106 and Gijnlim. The accessment with the highest average membership function value of 0.445 was Pacific Purple.

Key words asparagus； germplasm resources； nutritional quality； accessment

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.06.004

蘆筍（Asparagus officinalis L.）是百合科天門冬屬植物，食用部位為嫩莖，營養均衡全面，是一種在歐美、日本和東南亞等地備用人們喜愛的食藥兼用的蔬菜，在國際上享有“蔬菜之王”的美稱[1]。現代研究表明，蘆筍中蛋白質組成多樣，人體必需氨基酸含量比例恰當，且其蛋白質、碳水化合物及維生素含量均高于普通蔬菜[2]。豐富的蛋白質、含硫氨基酸、B族維生素、葉酸、黃酮和酚類化合物以及鐵、鈣、硒、鋅、猛、銅等礦質元素[3]，使其具有抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗衰老、抗潰瘍、提高免疫力等生理活性以及藥理作用[4]。

隨著生活水平的提高，人們的保健意識不斷增強，高品質蔬菜日益受到重視。目前中國蘆筍種植面積1×105 hm2左右，是世界第一大蘆筍生產和出口國，主要分布在江蘇、山東、福建、山西和河北等省份，年產值達100億元[5]。關于蘆筍營養品質特性國內外已有不少的報道[6-9]，根據這些報道本研究設定了Fe、Mn、Cu、Zn、Se、維生素C、可溶性糖、可溶性蛋白質、游離氨基酸、蘆丁10個營養指標含量，利用隸屬函數對46份蘆筍種質資源品質進行綜合評價，以期篩選出優異的蘆筍種質，為進一步蘆筍遺傳改良及施肥管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試46份蘆筍種質由江西農業科學院蔬菜研究所收集提供（表1），試驗田位于海南省儋州國家農業科技園區，屬于熱帶季風氣候，年平均溫度23.9 ℃，絕對最高溫度38.4 ℃，絕對最低溫度7.1 ℃，年降雨量1 763.2 mm，年日照時數2 202.6 h。試驗田土壤為磚紅壤，土壤有機質含量9.68 g/kg、全氮450 mg/kg、有效磷215.49 mg/kg、速效鉀117.9 mg/kg、有效鈣446.81 mg/kg、有效鎂40.8 mg/kg、土壤pH 5.25。蘆筍種質于2011年5月播種，2011年7月定植，田間管理一致。于2016年5月開始收獲嫩莖，選擇筍長18～22 cm，直徑為0.8～1.0 cm的嫩莖進行試驗。

1.2 測定項目與方法

Fe、Mn、Cu、Zn用原子吸收分光光度法測定[10]， Se用氫化物原子熒光光譜法測定[11]，維生素C含量用2，6-二氯靛酚滴定法測定[10]，可溶性糖含量用蒽酮比色法測定[12]，可溶性蛋白質含量用紫外吸收法測定[12]，游離氨基酸含量測定用茚三酮溶液顯色法測定[12]，蘆丁含量用高效液相色譜儀測定[13]。

1.3 數據統計與分析

營養品質評價采用模糊數學隸屬函數法[14]。即按公式X（u）=（X- Xmin）/（Xmax- Xmin）計算各品種每個營養指標的隸屬函數值，再求各品種的平均隸屬函數值。

采用Microsoft Excel 2003與SPSS Statistics 23軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 蘆筍種質礦質元素含量比較分析

由表2可見，蘆筍嫩莖的礦質元素平均含量大小順序依次為Fe﹥Zn﹥Mn﹥Cu﹥Se，變異系數為14.57%～47.62%，其中Se含量的變異系數最大；新世紀的鐵含量最高，但與082的鐵含量無顯著差異，Pacific Challenger 2的鐵含量最低，但與鐵含量在153.00 mg/kg以下的種質（24份）差異不顯著；京紫蘆2號的錳含量最高，并與與其他種質的錳含量有顯著差異，0914的錳含量最低，與Fortems、JK05、冠軍的錳含量差異不顯著，與其他種質的錳含量有顯著差異；Pacific Endeavour的銅含量最高，0914的銅含量最低，并均與其他種質有顯著差異；TC的鋅含量最高，并與其他種質差異顯著，Pacific Challenger 2的鋅含量最低，但與鋅含量在52.40 mg/kg以下的種質（21份）無顯著差異；冠軍的硒含量最高，并與其它種質差異顯著，Precoce的硒含量最低，但與與硒含量在0.26 mg/kg以下的種質（37份）差異不顯著。

因此，根據試驗結果篩選到各單一營養指標含量高的優異種質：Fe含量高的種質是新世紀和82；Mn含量高的種質是京紫蘆2號；Cu含量高的種質是Pacific Endeavour；Zn含量高的種質是TC；Se含量高的種質是冠軍。

2.2 蘆筍種質營養品質比較分析

由表3可見，不同蘆筍種質還原型VC、可溶性糖、可溶性蛋白質、游離氨基酸和蘆丁含量均有顯著差異，變異系數為19.24%～45.39%，蘆丁含量的變異系數最大；京綠蘆1號的Vc含量最高，并與其他種質的Vc含量差異顯著；Backlim的可溶性糖含量最高，并與其它種質的可溶性糖含量有顯著差異，Pacific Peak的可溶性糖含量最低，但與JK102的可溶性糖差異不顯著，與其他種質的可溶性糖含量差異顯著；Gijnlim的可溶性蛋白含量最高，JK104的可溶性蛋白含量最低，均與其他種質有顯著差異；JK104的游離氨基酸含量最高，JK101的游離氨基酸含量最低，均與其他種質差異顯著；JK103的蘆丁含量最高，并與其他種質有顯著差異，97的蘆丁含量最低，但與蘆丁含量在479.06 mg/kg以下的種質（13份）無顯著差異。

因此，根據實驗結果篩選到各單一營養指標含量高的優異種質：Vc含量高的種質是京綠蘆1號；可溶性糖含量高的種質是Backlim；可溶性蛋白含量高的種質是Gijnlim；游離氨基酸含量高的種質是JK104；蘆丁含量高的種質是JK103。

2.3 蘆筍種質營養品質評價

由表4可知，4個品種Pacific Purple、Backlim、JK106、Gijnlim的營養品質居上（X>0.4），占供試蘆筍種質8.70%，其中Pacific Purple平均隸屬函數值最大0.445，即綜合營養品質最佳。營養品質居中（0.3

3 討論

蘆筍營養豐富，富含各種活性成分而具有“一減二抗三降”的生物功能，還原型VC、可溶性糖、可溶性蛋白質、游離氨基酸和蘆丁是其中較為重要的指標，這些指標亦同樣是篩選單個性狀或單個指標的優異種質的主要參考指標。礦質營養是植物生長發育、產量形成和品質提高的基礎，礦質營養分析與診斷技術亦是準確施肥的前提。同時，嫩莖作為呈現給消費者的載體，其礦質營養備受關注，其中號稱長壽元素的Se更是人們關注的重中之重。此外，嫩莖的礦質元素含量也是育種者篩選優異種質的重要指標，尤其是對篩選單個性狀或單個指標的優異種質而言。

基于蘆筍種質資源品質評價的研究結果表明，嫩莖的營養品質存在明顯差異，各營養品質指標變異程度不同，變異系數范圍為14.57%～47.62%，變異程度較大的為Se、蘆丁、可溶性蛋白質、Fe、游離氨基酸。曾有研究表明，如果植物品種間營養品質指標變異系數較大，那么可用不同的育種手段培育該植物的優質新品種，如馬鈴薯[15]和結球生菜[16]。由于Se、蘆丁、可溶性蛋白質、Fe、游離氨基酸含量在品種間變異程度較大，因此可通過育種等相關技術措施來提高蘆筍的綜合營養品質，特別是蘆筍嫩莖中富含Se、蘆丁均有防癌抗腫瘤的功效，可為蘆筍開展高含量藥用成分育種工作提供理論依據。

由于蔬菜的品質成分復雜、種類多樣，導致蔬菜營養品質評級困難[17]。國外一些研究內容主要是對蔬菜感官品質和貯藏加工品質的評價，而國內關于蔬菜營養品質的評價，并沒有標準統一的評價模式，葉用萵苣、馬鈴薯和香青菜的品質是通過平均隸屬函數法來分析的[14-15，18]，甜菜品質則基于主成分綜合模型法[19]。此外，研究表明品質指標含量高的種質是改良營養指標的親本材料來源[20-22]。蘆筍營養品質是一個綜合指標，可用模糊數學的平均隸屬函數值大小表示其相對優劣。Fe、Mn、Cu、Zn、Se、Vc、可溶性糖、可溶性蛋白質、游離氨基酸、蘆丁含量均為蘆筍優良的品質指標，優良指標的平均隸屬函數值越大，說明該品種品質越好?；趯嶒灲Y果和模糊數學隸屬函數法，篩選到單一或綜合營養指標優異的種質：綜合營養品質優異的種質是Pacific Purple、Backlim、JK106和Gijnlim；Fe含量高的種質是新世紀和082，Mn含量高的種質是京紫蘆2號；Cu含量高的種質是Pacific Endeavour；Zn含量高的種質是TC；Se含量高的種質是冠軍；Vc含量高的種質是京綠蘆1號；可溶性糖含量高的種質是Backlim；可溶性蛋白含量高的種質是Gijnlim；游離氨基酸含量高的種質是JK104；蘆丁含量高的種質是JK103，這些種質均可作為改善單一品質的優良親本材料。

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