红菜薹矿物质元素测定与营养评价

张 艳，徐跃进*，万正杰

(华中农业大学园艺林学学院，国家蔬菜改良中心华中分中心，园艺植物生物学教育部重点实验室，湖北 武汉 430070)

红菜薹矿物质元素测定与营养评价

张 艳，徐跃进*，万正杰

(华中农业大学园艺林学学院，国家蔬菜改良中心华中分中心，园艺植物生物学教育部重点实验室，湖北 武汉 430070)

以红菜薹21个品种(系)及7种十字花科主要蔬菜为材料，采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定不同品种红菜薹及其不同食用部位的Ca、Mg、Fe、Zn含量，并与其他十字花科蔬菜的矿物质元素营养价值进行比较。结果表明：不同红菜薹品种(系)的矿物质元素含量差异很大，Ca、Mg、Fe、Zn元素均存在显著差异；各矿物质元素在红菜薹薹叶和花蕾中的含量均高于薹中的含量，具有较高的营养价值；与其他十字花科蔬菜相比，红菜薹矿物质元素含量综合表现位于前列，证明红菜薹具有重要营养价值。

红菜薹；矿物质元素；不同部位；营养评价

矿物质元素是人体正常生理活动所必需的营养物质，必须从食物中摄取。世界卫生组织报道，钙、镁、铁、锌等是人体必需的矿物质元素，这些元素对人体健康及疾病的预防和治疗有重要作用[1]。

虽然食品添加剂、保健品以及药物可以快速补充人体缺乏的矿物质元素，但这些方式存在费用高、覆盖面小等缺点，不能从根本上解决矿物质元素营养缺乏的问题[2]。现在，“回归自然”已成为一种科学思潮，以天然食物和自然疗法保持人体中矿物质元素的平衡，已经受到广泛的青睐。蔬菜中含有的矿物质元素种类及含量既关系到蔬菜的营养生理、产量与品质，也关系到人体的营养与健康。红菜薹(B. campestrisL. sspChinensisL.var.utilisTsen et Lee.)又名红油菜薹、紫菜薹、红菜等，起源于我国，是长江流域的特产蔬菜，以柔软的花薹供食，并由于脆嫩爽口、风味独特而深受人们喜爱。

本实验以红菜薹21个品种(系)为试材，通过对不同品种及薹叶、花蕾和薹中Ca、Mg、Fe、Zn含量进行分析，同时与其他十字花科主要蔬菜作物的矿物质元素含量进行比较，为红菜薹的食用方法及其食用和药用价值的进一步开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

本试验的供试材料是21个红菜薹品种(系)及十字花科蔬菜作物大白菜、小白菜、菜心、白菜薹、甘蓝、青花菜、花椰菜各两个品种(购于市场)。有关红菜薹各品种(系)的代号及熟性等具体信息见表1。

表1 参试红菜薹品种Table 1 Varieties of purple flowering stalks tested in this study

IRIS Advantage型等离子发射光谱仪 美国Therm Element公司。

1.2 方法

1.2.1 田间试验

田间设计采用随机区组设计，3次重复，所有材料进行一致的常规栽培管理，各小区肥水等条件一致。

1.2.2 矿物质元素的测定

各材料均选择长势一致的植株5株，采集植株相同部位的叶片混合，重复3次取样。其中，红菜薹各品种(系)除取薹叶外，还对花蕾及薹进行同步取样，以进行不同食用部位矿物质元素含量差异的研究。

样品先置于105℃杀青15min，然后于80 烘干至质量恒定，冷却后用植物粉碎机粉碎并过0.3mm孔径的分样筛，装于10mL离心管中保存待用。进行矿物质元素提取时，每个样品精确称取0.1g(精确到0.0001g)粉末放入50mL塑料瓶内，再加入10mL的HCl溶液(1mol/L)中于37℃恒温箱中振荡浸提2h，过滤后进行矿物质元素含量的测定，每样品重复3次，同时进行空白样品的制备[3-4]。

1.2.3 仪器及工作条件

样品采用等离子发射光谱仪测定，仪器参数为：功率1150W；冷却气流量14～20L/min(自动调节)；载气流速2.0L/min；泵速120r/min；辅助气流速0.5L/min；进样量2.22mL/min。

1.2.4 数据处理

数据统计在Excel 2003中完成，数据分析采用DPS 7.05分析软件。

2 结果与分析

2.1 Ca、Mg、Fe、Zn元素含量的基因型间差异

表2 红菜薹矿物质元素测定结果(n＝3)Table 2 Mineral element contents of different species of purple flowering stalks (n＝3)μg/g

通过对红菜薹薹叶中矿物质元素含量分析可知(表2)，21份供试材料的4种矿物质元素含量都存在显著差异，Ca含量的变幅为36.52～235.93μg/g，其中CS-1含量最高达235.93μg/g，CD-4最低为36.52 μg/g；Mg含量的变幅为15.91～38.91μg/g，其中WH-7的含量最高达38.91μg/g，CD-5最低为15.91μg/g；Fe含量的变幅为1.07～2.43μg/g，其中CS-3的含量最高，达2.43μg/g，WH-5最低为1.07μg/g；Zn含量的变幅为0.84～1.46μg/g，其中CD-2的含量最高达1.46μg/g，WH-5最低为0.84μg/g。由此可见，不同基因型红菜薹中的Ca、Mg、Fe、Zn等矿物质元素含量是存在显著差异的，可以根据不同的具体需求选择个别乃至综合矿物质元素含量较高的红菜薹食用。

2.2 红菜薹不同部位的Ca、Mg、Fe、Zn元素含量

分别测定21个红菜薹品种(系)的3个食用部位中的Ca、Mg、Fe、Zn四种元素含量，将其平均含量及变幅列于表3。薹叶中4种元素的平均含量从高到低排序为Ca＞Mg＞Fe＞Zn，不同品种间变化幅度(即最大值与最小值相差的倍数)分别为Ca(6.46倍)、Mg(2.45倍)、Fe(2.27倍)、Zn(1.74倍)，表明在供试材料的薹叶中Ca元素含量差异最大，Zn元素含量差异最小；花蕾中4种元素的平均含量从高到低排序为Ca＞Mg＞Zn＞Fe，不同品种间变化幅度分别为Ca(2.44倍)、Mg(2.57倍)、Fe(1.89倍)、Zn(1.63倍)，表明在供试材料的花蕾中Mg元素含量差异最大，Zn元素含量差异最小；薹中4种元素的平均含量从高到低排序为Ca＞Mg＞Fe＞Zn，不同品种间变化幅度分别为Ca(2.84倍)、Mg(1.64倍)、Fe(12.15倍)、Zn(1.94倍)，表明在供试材料的薹叶中Fe元素含量差异最大，Mg元素含量差异最小。综上分析认为，红菜薹薹叶、花蕾、薹中4种矿物质元素的含量及变幅差异很大。4种元素分别在3个食用部位中含量高低顺序基本一致。至于变异幅度的大小，Zn在不同品种间的不同食用部位中的含量相对稳定，而Ca、Mg、Fe三种元素在不同品种间的不同部位中则变化较大，再一次表明这些元素在品种间差异很大。

表3 红菜薹不同部位的Ca、Mg、Fe、Zn平均含量(n＝3)Table 3 Mean and range of four mineral element contents in different parts of purple flowering stalks (n＝3)

由表3可知，红菜薹不同食用部位中矿物质元素含量存在显著差异。其薹叶、花蕾及薹3个部位中Ca、Mg、Fe、Zn元素的含量较丰富，其中，Ca、Fe元素含量排列顺序为薹叶＞花蕾＞薹，表明薹叶中Ca、Fe含量最高，而薹中含量最低；Mg、Zn元素含量排列顺序为花蕾＞薹叶＞薹，表明花蕾中Mg、Zn含量最高，而薹中含量最低。总的来说，各矿物质元素在红菜薹薹叶和花蕾中的含量均高于薹中的含量，具有较高的营养价值。

2.3 红菜薹与其他十字花科蔬菜矿物质元素含量的比较对8种十字花科主要蔬菜作物的Ca、Mg、Fe、Zn四种矿物质元素的含量进行测定(表4)，结果表明，8种十字花科蔬菜中Ca、Mg、Fe、Zn元素含量均存在显著差异。Ca含量的排列顺序为白菜薹＞菜心＞青花菜＞红菜薹＞花椰菜＞小白菜＞甘蓝＞大白菜，Mg含量的排列顺序为红菜薹＞菜心＞白菜薹＞青花菜＞花椰菜＞大白菜＞甘蓝＞小白菜，Fe含量的排列顺序为菜心＞红菜薹＞花椰菜＞青花菜＞白菜苔＞小白菜＞大白菜＞甘蓝，Zn含量的排列顺序为花椰菜＞白菜苔＞红菜薹＞大白菜＞菜心＞青花菜＞小白菜＞甘蓝。综上所述，红菜薹Ca、Mg、Fe、Zn四种矿物质元素在十字花科主要蔬菜作物中的排名分别为第4、1、2、3，综合表现位于前列。

表4 8种十字花科蔬菜中Ca、Mg、Fe、Zn的平均含量(n＝3)Table 4 Mean mineral element contents of eight species of cruciferous vegetable (n＝3)

3 讨 论

钙是人体内最丰富活跃的元素之一，其代谢的平衡对人体生命和健康尤为重要[5]；最新研究表明，人体中有350多种酶需要镁元素参与进行新陈代谢活动，在人体中还可以中和碱性有机酸，减缓骨质疏松[6]；铁是血红蛋白、肌红蛋白和许多酶的构成成分，人体内72%的铁结合在能携带氧分子的血红蛋白和血浆中，3%以肌红蛋白的形式存在[7]；锌是人体内多种酶的辅基或是酶的激活剂，参与调控葡萄糖在细胞膜上运转，对人体内营养的转运及吸收有着重要作用[8-10]。本实验通过对不同品种(系)红菜薹中Ca、Mg、Fe、Zn含量进行分析，结果表明，Ca、Mg、Fe、Zn含量均存在显著差异，表明在红菜薹生产开发过程中，可根据不同的需求选择相应的品种。

矿物质元素在植物体内各器官分布的差异，一方面受器官代谢水平和生理活动的影响，另一方面与元素本身的迁移、转化等特性有关。一般来说，新陈代谢旺盛的叶片和根含量高，而支持和输导组织发达的茎和叶柄中的含量少[11]。本研究发现红菜薹3个食用部位的矿物质元素含量均存在显著差异，这与前人的研究结果[11-13]一致。其中，薹叶中Ca、Mg、Fe、Zn含量均高于主要食用部位薹，花蕾也具有较高的营养价值，而人们的饮食习惯主要是食用薹部，而舍弃大部分薹叶甚至花蕾。因此，从营养学角度看，调整红菜薹的食用习惯很有必要。同时，本研究的结论与肖辉等[14]对红菜薹氨基酸种类与含量的测定结果相呼应，进一步证明红菜薹的叶可能具有比薹更高的营养价值。因此，建议人们在食用红菜薹时应将薹叶及花蕾与薹同食。但是，由于薹叶的风味比茎秆稍差，为红菜薹育种工作提供了新的育种目标，要求育种工作者选育叶薹兼食、薹叶小而鲜嫩、风味营养俱佳的红菜薹品种。

此外，本研究通过将红菜薹与大白菜、小白菜、菜心、白菜薹、甘蓝、青花菜、花椰菜等7种十字花科蔬菜作物中Ca、Mg、Fe、Zn元素进行比较，结果表明红菜薹4种元素在十字花科主要蔬菜作物中的排名分别为第4、1、2、3位，综合表现位于前列，进一步证明红菜薹具有重要的食用价值。

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Mineral Analysis of Purple Flowering Stalks

ZHANG Yan，XU Yue-jin*，WAN Zheng-jie
(Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, National Center for Vegetable Improvement (Central China),College of Horticulture and Forestry, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The contents of Ca, Mg, Fe and Zn in different parts of 21 species of purple flowering stalks were determined by inductive coupled plasma emission spectrometer (ICP), and compared with seven cruciferous vegetables. The results showed that there were significant differences on Ca, Mg, Fe and Zn in different varieties of purple flowering stalks; their concentrations were also higher in leaf and bud than that in stem, which shows that the leaf and bud are of high nutritional values. Comparing with other cruciferous vegetables, purple flowering stalks had higher concentrations on Ca, Mg, Fe and Zn, which shows that purple flowering stalks are of high edible value.

purple flowering stalks；mineral elements；different parts；nutritional assessment

TS201.4

A

1002-6630(2012)10-0169-04

2011-05-17

国家“948”项目(2008-Z26)；湖北省科技攻关项目(20066109)

张艳(1986—)，女，硕士研究生，主要从事蔬菜遗传育种研究。E-mail：zhangyan19860508@163.com

*通信作者：徐跃进(1958—)，男，教授，主要从事蔬菜遗传育种研究。E-mail：xyjho@mail.hzau.edu.cn