不同蕎麥品種種殼營養成分研究

張 晉，劉思辰，曹曉寧

（1山西農業大學農業基因資源研究中心，太原 030031；2農業部黃土高原作物基因資源與種質創制重點實驗室，太原 030031；3種質資源發掘與遺傳改良山西省重點實驗室，太原 030031）

0 引言

蕎麥作為一種重要的藥食同源植物，具有重要的營養保健價值，富含蘆丁、槲皮素、山奈酚等黃酮類化合物，賴氨酸、色氨酸、精氨酸、球蛋白等多種人體必需氨基酸和蛋白質，淀粉、膳食纖維、維生素、礦物質等，此外還含較高的甾體類化合物[1]。因此，研究蕎麥的營養功能活性成份對蕎麥相關功能制品的開發利用和促進產業的健康快速發展具有重要的現實意義[2]。

蕎麥全身是寶，蕎麥殼是蕎麥加工的副產品，具有廣泛的應用價值[3]。在蕎麥殼的營養成份研究中，張超等發現殼中膳食纖維含量達40%，木質素為8.7%，黃酮類化合物為1.6%～1.7%[4]，其中蘆丁占黃酮類化合物的85%以上[5]。蕎麥殼中還含多糖，包括大部分木糖、葡萄糖等[6]，殼中的蛋白質也富含賴氨酸、苯丙氨酸等多種必需氨基酸，是一種營養均衡的蛋白質[4]。在功效作用研究中，林春紅等[7]發現蕎麥殼有抗氧化活性，且抗氧化活性與黃酮類化合物含量呈正相關，但蕎麥殼中除黃酮類化合物外還有其他抗氧化物質，如蕎麥殼的原花青素也具有良好的生理活性[8-9]，對DPPH自由基清除率可達92%[10]，苦蕎殼中的原花青素對于引起齲齒的變形鏈球菌的有較好抑菌作用，能達到預防齲齒的效果[11]，殼中的半纖維素還具有一定的免疫活性[12]。此外，在蕎麥殼的利用上，目前大多被研發成各式各樣的蕎麥殼枕頭[4]，有活血通絡、鎮靜安神、益智醒腦功效，可預防毛細管脆弱所誘發的出血癥[13]，對糖尿病、高血壓、偏頭痛、失眠多夢有預防作用等[14-15]。這些研究極大地促進了蕎麥副產物的加工和綜合利用，帶動了整個蕎麥產業的發展。

目前對蕎麥的研究主要集中在種植技術[16-17]、蕎麥產品研發[18-19]及營養功效評價[20-21]等方面，對蕎麥殼的研究主要集中在營養成份和功效作用，以及相關產品的研發方面，對蕎麥殼特別是對不同蕎麥類別及品種的蕎麥殼中營養功能成分研究較少。為此本試驗以蕎麥殼的營養功能成分為切入點，系統分析了不同蕎麥品種中殼的營養功能成分差異，以及木質素和纖維素的含量，為篩選營養保健價值高、優質耐用的蕎麥殼相關制品提供理論依據及技術參考，對蕎麥的綜合開發利用具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本研究選取了生產上常用的20個蕎麥品種作為試驗材料，見表1。

表1 試驗材料來源

1.2 試驗樣品制備

根據表1中的蕎麥品種，選用籽粒飽滿，大小均勻的成熟蕎麥種子作為實驗材料。蕎麥殼通過將蕎麥果實置于打粉機中打粉，過20目篩除粉，快速水洗2～3 min以除去果皮上的淀粉等物質，立即于60℃恒溫干燥箱中烘干至恒重。取適量蕎麥殼，置于研缽中，加入液氮研磨成細粉，過60目藥典篩，粉末于60℃恒溫干燥箱中烘干至恒重，樣品裝于樣品袋中，儲存于干燥器中備用。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 可溶性糖、總蛋白含量測定 分別稱取蕎麥果皮粉末樣品，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定[22]，苦蕎種殼蛋白質含量采用凱氏定氮法測定[23]。

1.3.2 木質素、纖維素含量測定 采用1.2中準備好的蕎麥果皮樣品，參考王忠[24]的濃酸水解法測定蕎麥果皮中的纖維素和木質素含量。

1.3.3 總黃酮、蘆丁含量測定 不同品種蕎麥果皮中的總黃酮含量采用AlCl3顯色法進行測定[25]。蘆丁含量參考王靜波等[26]的高效液相色譜法進行測定。

1.4 數據分析

試驗數據運用Excel進行整理，采用DPS14.5軟件進行顯著性分析(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同蕎麥品種種殼可溶性總糖含量

由圖1可知，各蕎麥品種種殼中可溶性總糖含量存在顯著差異(P<0.05)。分析各甜蕎品種發現，各甜蕎品種種殼中可溶性糖含量存在顯著差異，‘宣威甜蕎’中含量最高，為63.5 mg/g，顯著高于其他品種，‘定甜2號’、‘通渭紅花’含量次之，分別為44.3 mg/g，44.0 mg/g，而‘信農1號’中含量最低，僅為26.6 mg/g。苦蕎品種中，‘九江苦蕎’含量最高，為53.8 mg/g，顯著高于其他苦蕎麥品種，‘沽源苦蕎’含量次之，為47.9 mg/g?！魇w1號’、‘黑豐1號’、‘云南旱苦’品種間含量沒有顯著差異，在37 mg/g左右?！ㄊw1號’含量最低，僅為25.5 mg/g?？嗍w含量總體在27～37 mg/g之間。

圖1 不同蕎麥品種種殼可溶性糖含量

2.2 不同蕎麥品種種殼蛋白質含量

由圖2可知，不同蕎麥品種種殼蛋白質含量差異顯著(P<0.05)，其中甜蕎含量總體大于苦蕎，甜蕎種殼蛋白質平均含量為4.2 mg/g，苦蕎種殼蛋白質平均含量為3.3 mg/g，苦蕎含量明顯低于甜蕎含量。甜蕎中，‘北旱生’含量顯著高于其他品種，為5.8 mg/g，‘內蒙古溫莎’、‘正寧紅花’、‘豐甜1號’含量次之，在5.2 mg/g左右，且三者含量沒有顯著差異，‘信農1號’、‘通渭紅花’含量最低，在2.7 mg/g左右，甜蕎種殼蛋白含量主要在3.0～5.0 mg/g之間?？嗍w中‘川蕎1號’含量最高，為3.7 mg/g，‘苦刺蕎’含量最低為2.1 mg/g。苦蕎含量范圍大致為2.5～3.5 mg/g。

圖2 不同蕎麥品種種殼蛋白質含量

2.3 不同蕎麥品種種殼黃酮含量

由圖3可知，不同蕎麥品種種殼黃酮含量差異顯著(P<0.05)，甜蕎平均含量與苦蕎平均含量差別不大，含量范圍在8.0～10.0 mg/g。甜蕎種殼中黃酮含量‘正寧紅花’和‘宣威甜蕎’顯著高于其他品種，約12.8 mg/g，‘定甜2號’含量最低，為7.7 mg/g，其余品種均在8.0～10.0 mg/g之間。苦蕎中‘米蕎1號’含量最高，為10.6 mg/g。‘九江苦蕎’含量最低，為7.5 mg/g。余者含量均在8.0～9.5 mg/g之間。

圖3 不同蕎麥品種種殼黃酮含量

2.4 不同蕎麥品種種殼蘆丁含量分析

由圖4可知，除‘正寧紅花’、‘宣威甜蕎’以及‘米蕎1號’外，其他品種蕎麥種殼蘆丁含量少且沒有顯著差異?！资w1號’含量最高為3.66 mg/g，‘宣威甜蕎’含量其次為1.35 mg/g，‘正寧紅花’含量為0.83 mg/g，余下品種蕎麥種殼蘆丁含量沒有顯著差異，均在0.023～0.316 mg/g之間。

圖4 不同蕎麥品種種殼蘆丁含量

2.5 不同蕎麥品種種殼木質素含量分析

由圖5可知，各蕎麥品種種殼木質素含量存在顯著差異，含量在21%～35%范圍內。甜蕎含量均值比苦蕎含量均值高，甜蕎含量均值為30.55%，苦蕎含量均值為27.90%。其中甜蕎品種中‘通渭紅花’含量最高，為33.59%，‘寧蕎1號’含量最低，為27.74%?？嗍w品種中，‘米蕎1號’含量最高，為34.59%，‘苦刺蕎’含量最低為21.88%。

圖5 不同蕎麥品種種殼木質素含量

2.6 不同蕎麥品種種殼纖維素含量分析

由圖6可知，個別蕎麥品種種殼纖維素含量差異顯著(P<0.05)，大部分品種含量差異不顯著?？嗍w含量均值大于甜蕎含量均值，苦蕎均值為47.96%，甜蕎含量均值為44.59%。甜蕎品種中‘信農1號’、‘定甜2號’、‘北旱生’等前6個品種含量沒有顯著性差異，甜蕎中‘宣威甜蕎’含量最低為38.48%?？嗍w品種中，‘苦刺蕎’含量最高，為52.59%，‘米蕎1號’含量最低為38.61%。

圖6 不同蕎麥品種種殼纖維素含量

3 討論

3.1 不同品種對蕎麥殼黃酮類化合物的影響

近年來，隨著蕎麥食用藥用價值的彰顯，關于蕎麥殼的研究日益增多，由于蕎麥殼中含有多種生物活性物質，市場上針對蕎麥殼開發了形式多樣的殼制品[27]，極大地促進了蕎麥產業的發展。研究表明，蕎麥殼中含有多種營養功能成分，樸春紅等[28]認為蕎麥殼中含有黃酮類化合物，具有抗氧化活性，且抗氧化活性與黃酮類化合物含量呈正相關[29]。邵宏等[30]也通過超聲波雙頻法從蕎麥殼中提取到活性物質蘆丁等黃酮類化合物，說明蕎麥殼中富含多種功能活性成分，將蕎麥殼提取物經大孔樹脂分離純化后各組分的體外活性也發現，蕎麥殼黃酮是蕎麥殼抗糖尿病活性的主要組成成分[31]。本研究也發現，不同蕎麥品種殼中均含有黃酮，含量范圍在8.0～10.0 mg/g，甜蕎中以‘正寧紅花’和‘宣威甜蕎’最高，苦蕎以‘米蕎1號’最高，說明不同品種蕎麥殼中黃酮含量存在差異，這可能與蕎麥品種本身的遺傳特性和種植條件有關[32]。張廣峰等[33]分析31個蕎麥品種也發現，不同品種中黃酮含量存在明顯差異，且與品種的遺傳特性和種植條件密切相關。在糜子上，臧盛等[34]研究也發現15個糜子殼中黃酮含量明顯不同，不同品種殼黃酮含量差異顯著。

3.2 不同品種對蕎麥殼可溶性糖和蛋白質的影響

本研究發現，不同品種蕎麥種殼中可溶性糖和蛋白質在品種間存在顯著差異，甜蕎苦蕎間無明顯的變化規律。張超等[4]研究也認為，不同品種的蛋白質含量不同，苦蕎甜蕎不同品種間差異不同，蕎麥殼中的蛋白質富含賴氨酸、苯丙氨酸等多種必需氨基酸，是一種營養均衡的對人體健康有利的蛋白質。蕎麥殼中含有多種糖類、膳食纖維等成分，水溶性膳食纖維有調整脂類、糖類代謝功能的作用，同時在對預防心血管疾病及降低膽固醇方面有不錯的效果[35]。有研究認為蕎麥蛋白質有較強的降血脂和抗癌等作用[36]，這些研究多集中在成份的功能活性方面。在具體含量方面，李月等[37]發現不同品種蛋白質含量變異與生態因子之間的關系不同，說明不同蕎麥品種對生態因子的敏感性不同，從而造成其含量的差異。張以忠等[38]也分析了貴州省26種苦蕎的品質性狀，發現不同蕎麥品種間的可溶性糖和蛋白質含量也存在明顯差異[33]，并含量的多少均與水分含量呈極顯著的相關性。綜合來看，針對蕎麥殼蛋白質和可溶性糖含量的研究甚少，其造成不同品種蕎麥殼含量存在差異的原因也需要進一步的深入研究和探討。

3.3 不同品種對蕎麥殼木質素和纖維素含量的影響

木質素和纖維素是蕎麥殼的重要組分，在蕎麥殼制品中具有重要的作用，木質素和纖維素的含量是蕎麥殼制品機械柔韌性的重要參考[4]。有臨床研究表明“自制蕎麥殼床墊”有防止骨科患者發生壓瘡的作用[39]。蕎麥殼墊對骨科長期臥床患者舒筋活絡，改善皮膚、血管微循環有一定作用[15]，木質素和纖維素含量是影響這些產品效果的重要因素。侯鵬霞等[40]通過分析蕎麥各部位營養成分發現，蕎麥殼纖維素含量豐富，通過化學法和酶法等方法可提取出殼中的纖維[3,41]，從而可提升殼的利用率。且不同品種間蕎麥殼的木質素和纖維素含量會存在顯著差異，其含量的高低是影響蕎麥脫殼和后續加工的關鍵因素[42]。本文研究發現，‘正寧紅花’、‘宣威甜蕎’、‘米蕎1號’的果殼具有較高的營養成分，特別是苦蕎品種‘米蕎1號’，木質素含量較高，由于果殼較薄，具有較好的柔韌性，脆性低，是開發蕎麥殼制品的優秀原料，值得在產品加工方面進行深度的開發。

4 結論

不同蕎麥品種種殼的黃酮、蘆丁、可溶性糖、蛋白質、木質素和纖維素含量存在顯著差異。甜蕎品種以‘正寧紅花’和‘宣威甜蕎’的黃酮含量最高，苦蕎以‘米蕎1號’含量最高。綜合來看，在蕎麥殼的綜合利用中可根據開發相關制品目的不同選擇適宜的蕎麥品種以滿足需要?！资w1號’品種種殼具有較高的營養價值，在蕎麥殼制品開發中值得進一步推廣應用。