施肥對毛竹鞭筍營養成分、呈味物質及氨基酸組分的影響

摘 要：【目的】為毛竹鞭筍經營培育和開發利用提供參考。【方法】以毛竹鞭筍為研究對象，設置了不施肥（CK）、施用復合肥（F）和施用有機肥+ 復合肥（YF）3 種處理方案，測定并分析不同處理下鞭筍中可溶性固形物、粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、可溶性糖、可滴定酸、單寧、草酸以及氨基酸的含量。【結果】在毛竹鞭筍的營養成分中，施肥對可溶性固形物含量具有顯著影響，其中F 處理和YF 處理下含量分別為9.08% 和8.55%，顯著高于CK（6.67%），增幅分別為36% 和28%，而其他成分含量受施肥的影響不顯著，粗蛋白含量為1.96% ～ 2.22%，粗脂肪含量為0.21% ～ 0.27%。在3 種處理之間可溶性糖含量差異顯著，YF 處理的含量最高（47.65 mg/g），顯著大于F 處理和CK 中的可溶性糖含量（40.80、34.21 mg/g）。可滴定酸和草酸含量在不同處理間差異不顯著。施肥未顯著改變毛竹鞭筍中總氨基酸含量（4.859 ～ 5.501 mg/g）。整體上，毛竹鞭筍中各呈味氨基酸含量由高到低依次為甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香味氨基酸、鮮味氨基酸。施肥對毛竹鞭筍中呈味氨基酸含量存在顯著影響，施肥處理顯著增加了鮮味和甜味氨基酸含量，含量由高到低依次均為F、YF、CK。【結論】施肥有利于鞭筍中可溶性固形物和粗蛋白的積累，增加了營養成分含量，其中復合肥處理更有利于甜味氨基酸的積累，施用有機肥+ 復合肥更有利于可溶性糖和可溶性固形物的增加。施肥后毛竹鞭筍的營養成分含量升高，味道更加鮮甜。

關鍵詞：毛竹鞭筍；營養成分；施肥處理；呈味物質；氨基酸組成

中圖分類號：S664.2 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2023）04—0237—08

毛竹Phyllostachys edulis 是我國分布最廣、面積最大的竹類，也是最主要的經營竹種之一[1]。毛竹筍不僅可以作為鮮食菜肴的原料，還能被加工成筍干[2]、發酵筍[3] 和水煮筍[4] 等多種類型的產品，市場廣闊。根據季節變化和毛竹生長特性，竹筍可分為冬筍、春筍和鞭筍，其中鞭筍是毛竹地下鞭先端的幼嫩部分，其生長期可達半年（5—10 月）[5]。按照采收時間，鞭筍可以分為梅鞭筍、伏鞭筍和秋鞭筍[6]。采挖鞭筍不但可以為市場提供新鮮竹筍[7-8]，而且在調整優化竹林地下結構中發揮了重要作用[9]。鞭筍具有肉色白、味道鮮甜以及口感脆爽等特點，含有可溶性糖、粗蛋白、粗纖維以及多種氨基酸[10]，深受消費者的喜愛。目前，關于毛竹地下鞭的研究報道主要集中在竹鞭形態特征[11-12]、生長規律[13-14] 及鞭筍營養安全[15-16]等方面，然而鮮見關于鞭筍培育及其品質分析的深入研究報道。本研究中以毛竹鞭筍為研究對象，設置3 種施肥處理，分析不同施肥處理對鞭筍營養成分、呈味物質含量以及氨基酸組分的影響，以期為高品質鞭筍培育提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

毛竹鞭筍材料取自浙江省麗水市遂昌縣（118°41′ ～ 119°30′E，28°13′ ～ 28°49′N）三仁鄉現代化農業園區毛竹示范基地。毛竹林日常管理以林地結構調整為中心，定期采伐竹材，合理留養竹筍，保持竹林內的毛竹均勻分布，維持毛竹密度2 100 ～ 3 300 株/hm2，毛竹平均胸徑9.1 cm，并結合竹林施肥、墾復、灌溉等措施實行集約化經營。遂昌當地擁有竹林面積2.3 萬hm2，筍竹產品是當地林農的主要收入來源，多種毛竹林高效經營技術在此得到推廣應用，毛竹林經營基礎優勢明顯。試驗地設置在海拔相對適中、坡度相對平緩的林地內。

1.2 試驗材料

1）肥料。復合肥和有機肥均于當地購買。其中：復合肥養分含量為30%，氮、磷、鉀含量比為5∶2∶1；有機肥為豆粕有機肥，氮、磷、鉀含量分別為6.39%、0.68%、1.67%。

2）儀器與設備。酶標儀（ABS Plus），美谷分子儀器（上海）有限公司；凱氏定氮儀（SKD-200），上海沛歐分析儀器有限公司；紅外石英消化爐（SKD-20S2），上海沛歐分析儀器有限公司；液相色譜儀（LC-20AT），島津公司；紫外檢測器（SPD-20A），島津公司；氣浴恒溫振蕩器（THZ-82A），常州市國旺儀器制造有限公司。

1.3 試驗設計

2018—2022 年，每年4—5 月進行施肥處理。設置3 種處理：不施肥對照（CK）；復合肥處理（F），用量為1 125 kg/hm2；有機肥+ 復合肥處理（YF），其中有機肥用量1 500 kg/hm2，復合肥用量600 kg/hm2。各處理均設置3 個20 m×20 m的樣地。2022 年8 月，在各樣地內采挖鞭筍，每樣地內挖取15 株長勢一致的毛竹鞭筍，隨即剝除筍殼，將筍肉切成塊狀并用液氮速凍，帶回實驗室置于-80 ℃冰箱保存，供檢測。

1.4 成分檢測

采用蒽酮比色法測定樣品可溶性糖含量[17]；采用直接干燥法測定樣品中水分含量[18]；使用折射儀測定樣品可溶性固形物含量[19]；采用酸堿滴定法測定樣品可滴定酸含量[20]；采用凱氏定氮法測定樣品粗蛋白含量[21]；采用索氏抽提法測定樣品粗脂肪含量[22]；采用重量法測定樣品粗纖維的含量[23]；采用比色法測定樣品草酸含量[24]；采用分光光度法測定樣品單寧含量[25]；采用高效液相色譜法檢測樣品中游離氨基酸含量[26]。

1.5 數據統計與分析

使用Mirosoft Excel 2010 軟件進行數據整理以及圖表制作，使用IBN SPSS Statistics 26 軟件進行毛竹鞭筍營養成分、呈味物質含量及氨基酸組分的差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對毛竹鞭筍營養成分含量的影響

以可溶性固形物含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量和水分含量為指標，分析毛竹鞭筍在不同施肥處理下的營養成分含量，結果見表1。肥料的施入顯著增加了毛竹鞭筍中可溶性固形物含量，復合肥處理和有機肥+ 復合肥處理毛竹鞭筍中可溶性固形物含量分別為9.08% 和8.55%，較不施肥對照（6.67%）增幅為36% 和28%，而這2 種施肥處理間差異不顯著（P ＞ 0.05）。各處理按照粗蛋白含量和粗脂肪含量由高到低排序，依次均為復合肥處理、有機肥+ 復合肥處理、不施肥對照，但這2 種成分含量在3 種處理之間的差異不顯著（P ＞ 0.05），毛竹鞭筍粗蛋白含量在2.00% 左右，粗脂肪含量均不超過0.3%。從粗纖維含量來看，不同施肥處理與不施肥對照的差異不一致，復合肥處理下的含量最高（5.04%），在有機肥+ 復合肥處理下的含量最低（3.73%），這2 種施肥處理間差異顯著（P ＜ 0.05）。各處理之間毛竹鞭筍水分含量的差異不顯著（P ＞ 0.05），平均含水率均達到88% 以上。

2.2 不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味物質含量的影響

由表2 可知，肥料的施入，增加了毛竹鞭筍中可溶性糖含量，3 種處理之間均存在顯著差異。在有機肥+ 復合肥處理下含量最高，達到了47.65 mg/g，顯著高于復合肥處理（40.80 mg/g）和不施肥對照（34.21 mg/g），2 種施肥處理較不施肥對照的可溶性糖含量分別增加17% 和39%。在酸類物質中：草酸和可滴定酸含量在不同施肥處理間的差異均未達到顯著水平（P ＞ 0.05）；單寧含量在不同施肥處理間差異顯著（P ＜ 0.05），其中有機肥處理下毛竹鞭筍的單寧含量最低，為0.28 mg/g，顯著低于有機肥+ 復合肥處理下的0.45 mg/g。

2.3 不同施肥處理對毛竹鞭筍氨基酸組成的影響

由表3 可知，毛竹鞭筍氨基酸主要由8 種必需氨基酸和9 種非必需氨基酸組成，不同施肥處理間的毛竹鞭筍氨基酸總量差異不顯著（P ＞0.05），總氨基酸含量為4.859 ～ 5.501 mg/g。

在有機肥+ 復合肥處理下人體必需氨基酸的含量最高（1.402 mg/g），顯著高于不施肥對照和復合肥處理（P ＜ 0.05），其中纈氨酸含量、亮氨酸含量和賴氨酸含量在不同處理間差異顯著，其他5 種必需氨基酸含量在不同處理間差異不顯著。

在復合肥處理時人體非必需氨基酸含量最高（4.324 mg/g），與有機肥+ 復合肥處理（4.099 mg/g）之間無顯著差異（P ＞ 0.05），與不施肥對照間差異顯著（P ＜ 0.05）。甘氨酸含量、丙氨酸含量和酪氨酸含量在不同施肥處理間差異不顯著（P ＞ 0.05），其他6 種非必需氨基酸的含量在不同施肥處理間存在差異，其中，天冬氨酸含量變化最大，2 種施肥處理與不施肥對照之間存在顯著差異（P ＜ 0.05），復合肥處理和有機肥+ 復合肥處理與不施肥對照相比，天冬氨酸含量增幅分別達到了77% 和57%。另外，毛竹鞭筍脯氨酸和酪氨酸2 種氨基酸含量較高，2 種氨基酸的總含量占氨基酸總量的32% 以上；甲硫氨酸、色氨酸以及谷氨酸的含量則相對較低，3 種氨基酸的總含量不足毛竹鞭筍氨基酸總含量的5%。

2.4 不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味氨基酸組成的影響

按照呈味特性，氨基酸可以被分為4 類，包括鮮味氨基酸（天冬氨酸和谷氨酸），甜味氨基酸（絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸和賴氨酸），苦味氨基酸（酪氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸和精氨酸）和芳香味氨基酸（酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸）。由表4 可知，不同施肥處理對毛竹鞭筍呈味氨基酸組成存在一定影響，各處理根據鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量由高到低排序，依次均為復合肥處理、有機肥+ 復合肥處理、不施肥對照。施肥處理顯著增加了毛竹鞭筍中鮮味氨基酸含量，復合肥處理和有機肥+ 復合肥處理的鮮味氨基酸含量較不施肥對照分別增加了72% 和60%，其中復合肥處理的鮮味氨基酸含量高于有機肥+ 復合肥處理，在2 種施肥處理間差異不顯著（P ＞ 0.05）。甜味氨基酸含量也在復合肥處理下達到最高，顯著高于另外2 種處理。苦味和芳香味氨基酸在不同施肥處理間不存在顯著差異（P＞ 0.05）。總體上，毛竹鞭筍中各呈味氨基酸含量根據其含量由多到少排序，依次為甜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香味氨基酸、鮮味氨基酸，在總氨基酸中的平均占比分別為44.63%、41.53%、25.20% 和11.73%。

3 結論與討論

以毛竹鞭筍為研究對象，通過不施肥（CK）、施復合肥（F）和施有機肥+ 復合肥（YF）3 種施肥處理，研究肥料施入對毛竹鞭筍營養成分、呈味物質及氨基酸組分的影響。結果顯示：施肥可以顯著促進毛竹鞭筍中可溶性固形物的積累，略微提高其粗蛋白和粗脂肪含量，增加營養成分含量；施肥對鞭筍糖類物質含量的影響明顯大于對酸類物質含量的影響，對其食味提升具有一定作用。不同處理間毛竹鞭筍總氨基酸含量差異不顯著，但施肥顯著影響了其氨基酸組分，特別是顯著促進了鮮味氨基酸含量的積累，并且甜味氨基酸含量及比例在復合肥處理下顯著上升，說明肥料的使用增加了其鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量，提升了毛竹鞭筍的鮮甜滋味，復合肥處理有利于鞭筍中甜味氨基酸的積累，有機肥+ 復合肥處理有利于鞭筍中可溶性糖和可溶性固形物的增加。

營養成分含量和呈味物質含量是竹筍品質評價中的關鍵指標，竹筍生長所需的營養一部分來源于母竹的光合作用，另一部分則是通過根系從土壤環境中汲取。肥料的施入可以為竹筍生長提供相對充足的養分，促進竹筍的生長和物質積累。本研究中，施肥處理增加了毛竹鞭筍中營養物質的含量，特別是可溶性固形物的含量，2 種施肥處理（復合肥處理和有機肥+ 復合肥處理）與對照相比增幅分別為36% 和28%。可溶性固形物含量是果蔬品質評價的重要指標，可以反映果實主要營養成分的量，可溶性固形物主要由可溶于水的糖酸類成分、維生素和礦物質等組成[27]。肥料施用后，鞭筍中粗蛋白含量有所增加，各處理中其含量由多到少依次為復合肥處理、有機肥+ 復合肥處理、不施肥對照，但是不同處理之間差異未達到顯著水平。竹筍是一種低脂食物，各類竹筍中脂肪含量一般為0.30% ～ 3.97%，本研究中毛竹鞭筍粗脂肪含量在不同處理間差異不顯著，為0.21% ～ 0.27%，均不足0.3%，說明施肥對鞭筍脂肪物質積累影響不大，這與邱永華等[28] 在不同施肥方式對毛竹春筍品質影響的研究中得出的結果一致。水分在毛竹鞭筍中的含量較高，接近90%，施肥對鞭筍的水分含量無顯著影響。植物中的粗纖維主要由纖維素、半纖維素和木質素等物質組成，其含量對竹筍脆嫩程度有較大的影響[29]，并且有促進消化、調節腸道功能等作用[30]。本研究中毛竹鞭筍的粗纖維含量3.73% ～ 5.04%，遠高于常見的6 種蔬菜[31]。

可溶性糖、可滴定酸、單寧以及草酸等糖酸類成分是竹筍中重要的呈味物質，其含量是竹筍風味評價的重要指標。本研究結果表明，施肥增加了鞭筍中可溶性糖含量，在3 種處理中，有機肥+復合肥處理的可溶性糖含量最高（47.65 mg/g），高于復合肥處理（40.80 mg/g） 和不施肥對照（34.21 mg/g），這與胡文杰等[32] 得出的研究結果一致。施用有機肥可以補充土壤有機質含量，改善土壤理化性質[33]，促進植物中可溶性糖的積累[34]。本研究中鞭筍的可滴定酸含量僅略微增加，使得糖酸比升高，提升了甜味，這與楊麗婷等[35]對雷竹筍的研究結果相類似。草酸和單寧是引起竹筍苦澀味的關鍵物質[36-37]，草酸含量受光照條件的影響較大[36]。研究結果顯示：施用肥料對鞭筍中草酸含量的影響不大，可能是因為鞭筍主要分布于黑暗的地下，受光照影響不大；有機肥+復合肥處理的單寧含量最高，顯著高于復合肥處理，而2 種施肥處理與不施肥對照之間的差異未達到顯著水平，說明復合肥處理可能對單寧的合成具有一定的抑制作用。

氨基酸是植物生命進程中的基本物質之一，主要以游離和水解2 種狀態存在，其中游離氨基酸具有不同的呈味特性。在毛竹鞭筍中，有8 種必需氨基酸和9 種非必需氨基酸被檢測出。隨著肥料的施入，毛竹鞭筍中鮮味和甜味氨基酸的比例總體升高，而苦味和芳香味氨基酸的比例總體降低，說明施肥后毛竹鞭筍中氨基酸組成發生了改變，毛竹鞭筍更加鮮甜。總體上，毛竹鞭筍中各呈味氨基酸的比例由高到低依次為甜味氨基酸（44.63%）、苦味氨基酸（41.53%）、芳香味氨基酸（25.20%）、鮮味氨基酸（11.73%）。施肥未顯著增加毛竹鞭筍中總氨基酸的含量，但對其中個別氨基酸的積累具有顯著影響，這與施氮對毛竹筍營養成分的影響存在差異[38]。鞭筍中天冬氨酸含量受施肥的影響最大，天冬氨酸能與氯化鈉發生反應生成天冬氨酸鈉，是食物中重要的鮮味物質之一[39]。本研究中，施肥顯著增加了毛竹鞭筍中天冬氨酸含量，2 種施肥處理與對照之間差異顯著，另一種呈鮮味的氨基酸谷氨酸則在有機肥+ 復合肥處理下有更高的含量。肥料的施入使得毛竹鞭筍中鮮味氨基酸含量升高，說明施肥可以提升毛竹鞭筍的鮮味。鞭筍中絲氨酸和脯氨酸含量在復合肥處理下顯著增加，甜味氨基酸的含量及比例也是在復合肥處理下最高。

本研究的關注點為施肥類型，忽略了其他與竹筍品質相關的環境因素，如溫度、水分和光照等條件。為給竹筍生產和品質改良提供依據，后續可以研究環境因素與施肥類型的相互作用對竹筍品質的影響，并深入探究竹筍品質形成機制。

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[ 本文編校：聞 麗]