王 伟,康玉凡,胡婷婷,刘红开,刘 红,陈亚云
(中国农业大学农学与生物技术学院,北京 100193)
9个豌豆品种苗菜生长特性、营养成分、功能性成分分析
王伟,康玉凡,胡婷婷,刘红开,刘红,陈亚云
(中国农业大学农学与生物技术学院,北京100193)
选择我国主产区的9个豌豆品种,采用育苗盘技术进行豌豆苗培育,观测分析不同豌豆品种苗菜的生长特性、生物产出量、营养成分及功能性成分。结果显示:麻豌豆品种P10-9和P10-6是生产效益最优的豌豆品种;对豌豆苗中的总酚、异黄酮、染料木苷和NDF等功效性成分进行检测分析,结果表明:麻豌豆P10-4的功效性成分含量最高,麻豌豆P10-2次之,是功能优异的豌豆品种资源。
豌豆品种;苗菜;营养成分;酚类;异黄酮;NDF
苗菜是指利用植物种子或其他营养贮存器官,在黑暗或光照条件下直接生长出可供食用的嫩芽、芽苗、芽球、幼梢或幼茎的总称,也称“活体蔬菜”[1]。芽苗菜富含蛋白质和膳食纤维,经常食用可降低血脂、血糖能帮助胃肠蠕动,防止便秘[2-4]。芽苗菜中含有丰富的类黄酮化合物,具有抗癌、镇痛、提高免疫能力等药用保健功能[5],还有降压、强心、抗心律不齐等药理作用[6]。有研究显示,酚类物质具有极强的抗氧化能力,如原花青素体内抗氧化能力是维生素E的50倍、维生素C的20倍[7]。近年来,绿色活体芽苗菜生产体系正逐步完善,在生产过程中发现,同种食用豆的不同品系生产出的芽苗菜产量和质量存在较大差异。本研究通过对来自我国不同主产区的9个豌豆品种芽苗菜生长特性和营养功能性成分进行分析评价,筛选出工厂化专用芽苗菜品种,开发功能性成分含量高的优异品种,为我国豌豆苗菜产业技术体系的构建提供科学依据,提升我国豌豆芽苗菜产业的市场竞争力和经济社会效益。
1.1试验材料
收集整理来自我国不同地区的9个豌豆品种作为试验材料,包括青豌豆、麻豌豆和黄豌豆3个种类,试验材料及其性状见表1。
表1 豌豆材料及其性状
1.2试验方法
1.2.1豌豆苗培育
精选豌豆种子,每盘用种量300g,清水淘洗,20~30℃温水浸种16h后平铺至育苗盘内,每天喷水1次,芽长2cm左右时上架培育,弱光条件下培育1d,再转入强光区进行培育管理,每天浇水2~3次,以盘内不积水且不滴水为宜;当苗顶部真叶刚展开,从根部以上2~3cm处剪割收获苗菜产品[8-10]。将新鲜豌豆苗在60~70℃的恒温干燥器中烘8~12h,除去部分水分,然后回潮使其与周围环境条件的空气湿度保持平衡。去掉初水分之后的样品是半干样品,再经粉碎机磨细,过40目孔筛,得分析样品。
1.2.2营养成分测定
中性洗涤纤维(NDF)测定,采用国标(GB/T 20806-2006)测定方法;粗脂肪测定,采用抽提瓶增重法[11];粗蛋白的测定,采用凯氏定氮仪法测定[12];可溶性糖测定,采用蒽酮比色法[13]。
1.2.3功能性成分测定方法
(1)总酚含量采用Folin-Ciocalteu法进行总酚含量测定[14,15]。取适量芽苗菜研磨成匀浆,离心后取0.1mL上清液移入容量瓶,加入蒸馏水6mL,充分摇匀后加入0.5 mL Folin-Ciocalteu试剂,lmin后再加入1.5mL 20%碳酸钠溶液,最后用蒸馏水定容至10 mL,75℃水浴10min,测定760nm波长处吸光度值。根据标准曲线计算样品中总酚含量。
(2)异黄酮采用高效液相色谱法测定黄豆苷、染料木苷2种异黄酮含量[16,17]。采用日本岛津Shim-PackODS柱(250mm×6.0mmID;5μm),V甲醇∶V醋酸∶V水=30∶3.5∶66.5体系为流动相,流速为1.0mL/min,柱温45℃,检测波长254nm;称取200mg半干样品于10 mL容量瓶中,加人甲醇5mL,室温下超声提取40min,加重蒸水定容后将上清液转入HPLC专用小瓶中封口,保存待测;称取黄豆苷、染料木苷各2.0mg于10mL容量瓶中,加入5mL甲醇,超声溶解,重蒸水定容至刻度,吸取2mL配制好的溶液转入20mL的容量瓶定容,254nm波长、恒流速1.0mL/min、柱温45℃条件下进样不同体积的标准品溶液测定出峰面积,绘制标准曲线;按照标准品色谱条件,样品进液20μL,连续测定30min,根据标准曲线得黄豆苷、染料木苷含量。
1.2.4数据分析
采取随机区组试验设计,每个处理3个重复。采用IBM SPSS 20.0进行数据统计分析,以Duncan’s新复极差法测验不同处理间的差异显著性。
2.1不同豌豆品种苗菜生长特性
9个豌豆品种苗菜生长特性预试验结果显示,P10-5、P10-7和P10-8等3个品种的生长周期较长,为11d,因此,根据收获期的不同将豌豆品种分为2批比较。从图1 、图2可知,9个豌豆品种苗菜生长趋势基本一致,表现为第1d种子吸水膨胀,重量显著增加;第1~5d,苗菜生物产量无明显变化,生长缓慢;第5d开始,苗菜生长速度加快,生物产量增加显著,而且生长速度保持较快水平。
图1 生长周期为8d的豌豆品种苗菜的生长趋势(生物产量)
由图1可见,生长周期为8d的豌豆苗的生长趋势依次为:P10-9>P10-6>P10-3>P10-1>P10-4>P10-2,整个生长周期的变化趋势基本保持一致。P10-1、P10-2和P10-4的生长势处于劣势,P10-2在第2d和第5d出现明显的重量下降、P10-4在第6d出现重量下降、P10-1的生长势一直处于较低的水平。P10-9和P10-6这2个麻豌豆品种表现出较强的生长优势。
图2 生长周期为11d的豌豆品种苗菜的生长趋势(生物产量)
由图2可见,生长周期为11d的豌豆品种的芽苗菜的生长势依次是:P10-7>P10-5>P10-8。P10-7和P10-5的生长势是一致的,只有在第8d和第9d P10-5豌豆苗的生长势稍低于P10-7。P10-8豌豆苗的生长势远低于前2个品种,而且在第7d出现重量下降,因此P10-7和P10-5的苗菜生长优势较强。
2.2不同豌豆品种苗菜的产量性状比较
表2结果显示,P10-5、P10-7和P10-8的产量较高,由于其生长周期长,且豌豆苗须较多,不适合生产芽苗菜。6个8d收获的豌豆苗的产量性状存在显著差异(P<0.05),P10-9豌豆苗的每盘重量、10棵重和苗高的平均值分别为407.92g/盘、3.84 g和8.47cm,3个指标都是表现较优的豌豆品种,其他品种的产量性状次序依次是:P10-3>P10-6>P10-4>P10-2>P10-1。由此可知,P10-9是芽苗菜产量性状最优良的豌豆品种。
表2 不同豌豆品种苗菜产量性状
注:同一列的不同字母表示0.05水平上的显著差异,下同。
2.3不同豌豆品种苗菜营养成分含量分析
糖类分水溶性糖和非水溶性糖,NDF是植物中的中性洗涤纤维,能够反映非水溶性糖的水平,NDF含量和可溶性糖含量共同反映了豌豆苗中的含糖的水平。豌豆苗中的可溶性糖含量最高值只有0.2830%,含量很低,因此,NDF值一定程度上可以作为多糖含量的评定标准。豌豆苗中含有丰富的蛋白质,高于糖类和脂肪的含量(表3)。
表3 不同豌豆品种苗菜的营养成分 单位:%
表3可见,NDF含量较高的P10-2、P10-5、P10-4和P10-1,含量分别为19.96%、19.26%、18.89%和18.58%,这4个品种间的差异不显著(P<0.05),且其可溶性糖含量分别为0.2810%、0.2518%、0.1983%和0.2709%,只有P10-4的苗菜中的可溶性糖含量较低。产量优异的P10-9和P10-6含糖量只在中等水平。粗蛋白含量最高的是P10-7,但其粗脂肪含量也比较高。粗蛋白的含量依次为:P10-7>P10-3>P10-1>P10-6>P10-9>P10-5>P10-2>P10-4>P10-8;粗脂肪的含量依次为:P10-8>P10-7>P10-5>P10-4>P10-9>P10-3>P10-6>P10-2>P10-1。
2.4不同豌豆品种苗菜功能性成分含量分析
表4可见,酚类含量较高的有P10-4、P10-3、P10-2;黄豆苷P10-4显著高于其他品种;P10-1的苗菜中的染料木苷较高;P10-5、P10-7和P10-8的苗菜中没有测出染料木苷。综合比较显示,P10-4、P10-2的功效性成分较优。
表4 不同豌豆品种菜苗的功能性成分
3.1不同豌豆品种苗菜生长特性比较及品种筛选
研究显示,不同豌豆品种苗菜的生长特性、产量和营养特性上均存在一定差异。应用于生产芽苗菜的豌豆不仅要求发芽率高、发芽势强,而且要求抗病不易腐烂、生长快、苗菜产出量高、品质好。吴叶青[18]等认为,小粒型种子生物效率高于大粒型种子,生产上可选用小粒型种子。本研究通过生长势、产量性状和营养成分分析综合评价9个豌豆品种的芽苗菜特性,对豌豆品种进行筛选,首选考虑生长势,良好的长势可以保证产量。P10-9和P10-6是长势良好的2个品种,且具有较高的产量,营养成分含量高。综合评价结果显示,麻豌豆品种P10-9和P10-6是生产豌豆苗的优良品种。
3.2功能优异的豌豆品种资源的筛选
芽苗菜含有丰富的蛋白质及维生素类,贮藏在种子或营养器官中的营养物质在水解酶等多种酶的作用下,由难溶的大分子形态分解为利于人体吸收的可溶的小分子形态[19]。中性洗涤纤维(NDF)可反映芽苗菜中的膳食纤维水平。DupontMS[20]等研究表明,芽苗菜中的多酚类具有抑菌和降血压的作用。本研究选定膳食纤维、酚类和异黄酮作为筛选芽苗菜的功能特性,结果表明,P10-4黄豆苷含量最高,显著高于其他品种(P<0.05),而且酚类含量也最高,NDF和染料木苷含量也是比较高的,综合分析知,P10-4的功效性成分含量最高、P10-2次之。
3.3不同豌豆品种苗菜特性比较分析
表5显示,9个豌豆品种苗菜特性存在显著差异,为豌豆苗产量性状、感官评价及营养指标的相关性。豌豆苗的产量与10棵重、粗蛋白含量呈正相关,与可溶性糖、酚类和(黄豆苷)Da含量呈负相关,与(染料木苷)Ge含量呈显著负相关,表明芽苗菜的产量高并不一定符合营养健康需要。10棵重与粗脂肪含量成显著正相关,与粗蛋白、Da和Ge含量成负相关,与酚类含量成显著负相关,说明单棵苗重增加时营养价值会下降。苗高与粗蛋白、粗脂肪、NDF和可溶性糖含量呈现负相关,因此苗高不宜太高。粗蛋白含量与其他指标都呈现负相关,尤其是与NDF含量成极显著的负相关。NDF含量与可溶性糖、酚类和Da含量成都成正相关,尤其是与Ge含量成显著正相关关系。酚类含量与Da含量呈极显著正相关,酚类含量与Ge含量呈显著负相关,这表明,酚类含量高Da含量高,而Ge含量降低。相关性分析表明产量高,虽然蛋白含量增加,但是其他的营养成分和功效性成分呈出下降趋势。
表5 豌豆苗菜产量性状、感官评价及营养指标的相关性
注:*和**分别表示在0.05和0.01水平上差异显著。
豌豆品种芽苗菜的生长势、产量性状、营养特性及功能性成分是筛选评价芽苗菜的重要指标。苗菜生长势和产量性状是筛选生产效益优良品种的重要因素,结合营养特性可以进一步评价芽苗菜,功效成分可衡量芽苗菜的保健作用。对9个豌豆品种苗菜特性对比显示,麻豌豆相对于青豌豆和黄豌豆来说较适合生产豌豆苗菜,其中:麻豌豆P10-9和P10-6是生产苗菜优良品种;麻豌豆P10-4的功效性成分含量最高,麻豌豆P10-2次之,是保健作用较优的豌豆品种资源。建议进一步对豌豆苗菜的感官品质进行评价,开发功能性芽苗菜产品,同时进行豌豆芽苗菜多茬次生长技术研究,提高其生产效益。◇
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(责任编辑李燕妮)
Growth Characteristics and Functional Ingredients of Sprouts form 9 Kinds of Ped Cultivars
WANG Wei,KANG Yu-fan,HU Ting-ting,LIU Hong-kai,LIU Hong,CHEN Ya-yun
(College of Agriculture and Biotechnology, China Agricultural University, Beijing 100193, China)
Totally 9 kinds of pea cultivars from different main productive region in China were chosen,cpea sprouts were ultivated through seedling-raise disk,then the growth characteristics and nutritional components of pea sprouts were observed and analyzed.The results showed that Ma pea P10-9 and P10-6 were the optimal pea cultivars in production.The functional ingredients including phenol,soybean glycosides,dye wood glycosides and NDF of pea sprouts were analyzed and results showed the Ma pea P10-4 had the highest functional ingredients among the pea cultivars,Ma pea P10-2 were second,both were excellent pea variety resources.
pea cultivar;sprout;nutrition component;phenol;isoflavone;NDF
家庭园艺芽苗菜标准化生产科技示范项目(项目编号:Z141100002614010)。
王伟(1986—),男,硕士研究生,研究方向:种子科学与工程。
康玉凡(1963—),女,博士,教授,研究方向:种子生物学及豆类芽菜理论与技术。