产地及品种对西藏青稞营养品质的影响

吴雪莲，曲 航，邱 城，余耀斌，彭杨勤，郝治华，张唐伟，拉 琼

(1.西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所，西藏拉萨 850032； 2.西藏自治区农牧科学院，西藏拉萨 850002； 3.辽宁省农业科学院植物营养与环境资源研究所，辽宁沈阳 110161)

产地及品种对西藏青稞营养品质的影响

吴雪莲1，曲 航2,3，邱 城1，余耀斌1，彭杨勤1，郝治华1，张唐伟1，拉 琼1

(1.西藏自治区农牧科学院农业质量标准与检测研究所，西藏拉萨 850032； 2.西藏自治区农牧科学院，西藏拉萨 850002； 3.辽宁省农业科学院植物营养与环境资源研究所，辽宁沈阳 110161)

为了明确产地和品种对西藏青稞营养品质的影响，对采自西藏6个地(市)、26个县的7个普通青稞品种和3个有色青稞品种(257份样品)的5个品质指标和8种矿质元素含量进行了分析。结果表明，(1)产地生态条件是影响青稞品质和矿质元素含量的首要因素，产地对普通青稞的10个被测指标有显著影响；品种对普通青稞的5种被测指标有显著影响；产地和品种的交互作用显著影响5个被测矿质元素含量；产地显著影响有色青稞的黄酮、粗蛋白和磷含量。(2)青稞不同品质指标和矿质元素含量变异程度不同，变异系数最高为52.3%。供试青稞粗淀粉含量为46.64%～53.76%，粗蛋白含量为6.51%～14.21%，粗纤维含量为1.66%～3.4%，β-葡聚糖含量为3.63%～5.13%，黄酮含量为0.18%～0.40%；钾含量为4 224.8～7 646.5 mg·kg-1，磷含量为2 243.1～6 288.7 mg·kg-1，镁含量为731.6～1 572.0 mg·kg-1，钙含量为246.4～789.0 mg·kg-1，铁含量为27.59～173.99 mg·kg-1，锌含量为17.56～85.22 mg·kg-1，锰含量为10.42～22.23 mg·kg-1，铜含量为2.12～11.84 mg·kg-1。(3)有色青稞的粗淀粉和黄酮含量显著高于普通青稞，而粗蛋白和粗纤维含量显著低于普通青稞，β-葡聚糖含量二者间无显著差异。

西藏；青稞；品种；产地；β-葡聚糖；黄酮

Abstract: In order to clarify the effects of location and variety on the nutritional quality of hulless barley in Tibet, thirteen quality traits and mineral element content were analyzed among 7 conventional hulless barley varieties and 3 colored hulless barley varieties, which were collected from six regions and 26 counties of Tibet. The results showed that: the effects of locality, as the major factor, were responsible for ten parameters, and differences among the hulless barley varieties were examined in five parameters, and the location × variety interactions were noted in contents of five mineral elements. Overall, there were large spatial variations among quality traits and mineral element contents of Tibetan hulless barley, and maximum coefficient of variation was 52.3%. Moreover, the result showed a wide range of nutritional quality contents of the conventional hulless barley and colored hulless barley varieties, with 46.64% to 53.76% for starch, 6.51% to 14.21% for protein, 1.66% to 3.4% for fiber, 3.63% to 5.13% for β-glucan, 0.18% to 0.40% for flavone, 4 224.8 to 7 646.5 mg·kg-1for K, 2 243.1 to 6 288.7 mg·kg-1for P, 731.6 to 1 572.0 mg·kg-1for Mg, 246.4 to 789.0 mg·kg-1for Ca, 27.59 to 173.99 mg·kg-1for Fe, 17.56 to 85.22 mg·kg-1for Zn, 10.42 to 22.23 mg·kg-1for Mn, and 2.12 to 11.84 mg·kg-1for Cu. The content of starch and flavone of the colored hulless barley varieties were significantly higher than those of the conventional hulless barley, while the protein and fiber contents were significantly lower than those of the conventional hulless barley, but no significant difference was observed in the β-glucan content between the conventional hulless barley and the colored hulless barley.

Keywords: Tibet; Hulless barley; Variety; Location; β-glucan; Flavone

青稞(HordeumvulgareL. var.nudumHook. f.)属禾本科大麦属，是青藏高原极端环境条件下植物适应性进化的典型代表，是藏区的主导优势作物和藏区农牧民赖以生存的主要食粮[1]。青稞籽粒可制成糌粑等食品，也是保健型饮料和酿酒工业的原料，青稞秸秆是高原地区牲畜冬季的主要干饲草[2-3]。青稞含有一定保健和药用功能的生理活性成分，已成为一种潜在的具有营养保健的经济作物[4]。据不完全统计，西藏青稞种植面积和产量占全国大麦种植面积和产量的21%和29%[5]。

从营养的角度看，青稞具有促进人体健康长寿的合理营养结构，具备高蛋白、高可溶性膳食纤维、高维生素和低脂肪、低糖的“三高两低”营养成分构成[6]。青稞富含β-葡聚糖和黄酮类物质，有助于预防心血管疾病和糖尿病[7]。研究和发掘青稞优异营养种质资源对青稞保健品的开发具有重要的意义。

西藏有着丰富的青稞品种资源，蓝、紫、黑青稞等有色青稞品种因其富含花青素受到了藏民的喜爱。关于青稞品种间的品质差异已有不少研究报道[8-9]，但因西藏地域广阔、海拔差异大、生态条件复杂等原因，有关生态条件和品种对青稞品质的影响尚未见报道。本研究旨在探明西藏不同产地青稞品种对品质和矿质元素的影响，为专用青稞品种选育和生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以2014-2015年在西藏青稞主产区26个县的藏青2000、藏青320、喜拉22、喜拉19、藏青85、品比13和白青稞共7个主推普通青稞品种及蓝青稞、紫青稞和黑青稞共3个有色青稞品种的257份样品为材料。青稞产地、品种及样品数见表1。因同一产地无法同时收集到所有青稞品种样品，为了系统研究青稞营养品质和矿质元素含量的差异，2014年采集的青稞品种于2015年在西藏农牧科学院4号试验地进行了统一种植，试验设3次重复，随机区组排列。收获后按四分法取样备用。同时，对原产地相同品种的青稞进行采样。

1.2 测定项目与方法

粗蛋白含量：使用K9840型自动凯氏定氮仪，参照GB 5009.5-2010的方法测定。粗纤维含量：使用FOSS2010自动纤维仪，参照GB/T 5009.10-2003的方法测定。粗淀粉含量：使用MG SGW-1自动旋光仪，参照GB/T 5009.9-2008的方法测定。β-葡聚糖含量：使用爱尔兰Megazyme(1-3)(1-4)BETA-D-glucan检测试剂盒，参照AOAC法995.16测定。黄酮含量：使用DU7100可见分光光度计，在500 nm处测定溶液的吸光度。矿质元素含量：使用VARIAN 710-ES型电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)，参照DB53/T 288-2009的方法测定。

1.3 数据处理和统计分析

利用Excel 2013进行数据统计，应用SAS 9.2进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 品种及产地对青稞营养品质和矿质元素含量的影响

由表2可知，产地显著影响普通青稞的粗淀粉、粗蛋白、黄酮、β-葡聚糖、K、P、Mg、Mn、Cu及Zn含量；品种显著影响普通青稞的粗蛋白、黄酮、K、Cu和Zn含量；产地和品种的交互作用显著影响普通青稞的K、P、Mg、Cu及Zn含量。产地显著影响有色青稞的黄酮、粗蛋白和P含量，品种及产地与品种的交互作用对有色青稞13个被测指标的影响均不显著。说明产地生态条件是影响青稞营养品质的主要因素。

表2 品种和产地对青稞营养品质和矿质元素含量影响的方差分析Table 2 Variance analysis on effects of location and variety on nutritional quality and mineral element contents

*:P<0.05; **:P<0.01; ***:P<0.001.

2.2 不同产地青稞的营养品质及矿质元素含量

由表3可知，普通青稞的营养成分含量表现为粗淀粉>粗蛋白>β-葡聚糖>粗纤维>黄酮。粗淀粉含量平均值为49.36%，范围为46.64%～53.02%，变异系数为3.6%，其中，墨竹工卡县、工布江达县、林芝县等地粗淀粉含量较高。粗蛋白含量平均值为11.35%，范围为7.79%～14.21%，变异系数为17.4%，粗蛋白含量以曲水县、贡嘎县、扎囊县、乃东县等地含量较高。β-葡聚糖含量平均值为4.66%，范围在3.88%～5.08%，变异系数为14.7%，曲水县、堆龙德庆县、达孜县、林周县等地β-葡聚糖含量较高。粗纤维含量平均值为2.72%，范围为2.01%～3.40%，变异系数为12.6%。黄酮含量平均值为0.22%，范围在0.18%～0.31%，变异系数为14.7%，黄酮含量以白朗县和琼结县最高。说明青稞营养品质差异可能与区域土壤、气候等条件有关。

有色青稞的营养成份含量与普通青稞相同，也表现为粗淀粉(51.01%)>粗蛋白(9.28%)>β-葡聚糖(4.45%)>粗纤维(2.45%)>黄酮(0.29%)。变异系数依次为2.7%、20.5%、11.9%、15.8%和22.9%(表4)。产地对有色青稞的粗蛋白和黄酮含量有显著影响，二者在边坝县和洛隆县相对较高。

表3 产地对普通青稞营养品质的影响Table 3 Effect of location on nutritional quality of conventional hulless barley %

同列数据后不同小写字母表示产地间在0.05水平差异显著。表4～6同。

Different lower-case letters following data mean significant difference among locations at 0.05 level. The same in table 4 to 6.

表4 产地对有色青稞品质的影响Table 4 Effect of location on the nutritional quality of colored hulless barley %

在矿质元素含量方面，普通青稞的K含量平均为5 616.2 mg·kg-1，范围在4 240.1～6 651.8 mg·kg-1，变异系数11.5%。P含量范围在2 515.5～4 954.6 mg·kg-1，平均值为3 529.3 mg·kg-1，变异系数16.4%。Mg含量平均值为1 161.3 mg·kg-1，范围为759.2～1 436.6 mg·kg-1，变异系数为12.9%。Ca含量平均值为500.3 mg·kg-1，范围为206.2～789.0 mg·kg-1，变异系数达28.4%。微量元素以Fe和Zn含量较高，分别为92.42 mg·kg-1和37.28 mg·kg-1，Mn和Cu含量平均为17.31 mg·kg-1和6.06 mg·kg-1，变异系数较大，范围为17.2%～52.3%(表5)。

有色青稞的8种矿质元素含量变化趋势与普通青稞相同，K、P、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu含量平均值分别为5 902.0、3 539.7、1 124.9、474.6、64.68、27.40、13.53和4.63 mg·kg-1，变异系数为14.5%～46.8%(表6)。

2.3 不同类型青稞品种的营养品质及矿质元素含量

有色青稞的粗淀粉和黄酮含量分别为50.4%和0.27%，范围为50.1%～50.76%和0.25%～0.28%，显著高于普通青稞的粗淀粉和黄酮含量(49.78%和0.24%)。有色青稞粗蛋白(9.52%)和粗纤维含量(2.48%)显著低于普通青稞的粗蛋白(10.47%)和粗纤维含量(2.6%)。有色青稞Mn和Cu含量显著低于普通青稞，二者间其余被测矿质元素含量差异不显著(表7和表8)。

品种对普通青稞的粗蛋白含量有显著影响，品比13和藏青2000粗蛋白含量较高，达12.43%～12.93%，白青稞的黄酮含量(0.32%)显著高于其他普通青稞品种(表7)。微量元素Cu和Zn的品种间差异最为显著，果洛和藏青85含量较高(表8)；不同有色青稞品种间的被测品质和矿质元素含量无显著差异(表7和表8)。

3 讨 论

本研究表明，产地生态条件是影响普通青稞和有色青稞籽粒品质和矿质元素含量的首要因素，特别是对粗淀粉、粗蛋白、黄酮、β-葡聚糖、K、P、Mg、Mn、Cu和Zn等指标。马冬云等[10]在河南省8个生态区对8个小麦品种进行了品质对比，研究结果显示，产地对蛋白质含量和湿面筋含量的影响大于品种及其产地和品种的交互作用。姜丽娜等[11]在河南4个产地对17个小麦品种进行了Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量对比，其结果表明，产地显著影响籽粒Zn、Mn、Cu含量。张国平等[12]和Wei等[13]发现，中国10个大麦品种和西藏76份野生大麦品种的β-葡聚糖含量在我国不同生态区存在显著的品种间和产地间差异。以上研究表明，产地生态条件无疑是影响麦类作物品质和矿质元素含量的重要因素，这与本试验结果基本一致。本试验中，β-葡聚糖含量未发现品种间差异，可能与所选材料有关，更明确结论还有待更多研究。在青稞粗淀粉、粗蛋白和β-葡聚糖含量等品质指标发现的区域性特征，可能与西藏区域气候和土壤背景相关。栾运芳等[14]研究了环境对青稞蛋白质、维生素E、β-葡聚糖和食用纤维含量的影响，认为年均气温、海拔高度、年均日照时数、年均降水量、≥0℃年积温、年均气温和年均日照时数等因素或单独或协同调节青稞品质。本研究发现，青稞品种以及产地和品种的交互作用对青稞营养品质存在一定影响，但影响程度不及产地生态条件。徐 菲等[15]的研究发现，有色青稞支链淀粉含量显著高于普通青稞，而粗纤维含量显著低于普通青稞；黑青稞的β-葡聚糖含量显著低于普通青稞，这与本研究结果基本一致。综上所述，产地生态条件是影响西藏青稞品质和矿质元素含量的主要因素。

表5 产地对普通青稞矿质元素含量的影响Table 5 Effect of location on the mineral element content of conventional hulless barley mg·kg-1

表6 产地对有色青稞矿质元素含量的影响Table 6 Effect of location on the mineral element content of colored hulless barley mg·kg-1

表7 品种对普通和有色青稞品质的影响Table 7 Effect of variety on the nutritional quality of conventional and colored hulless barley %

同类型品种同列数据后不同小写字母表示在0.05水平差异显著(平均值除外); 平均值数据后不同字母表示类型间在0.05水平差异显著。下同。

Different lower-case letters following data mean significant difference among varieties of same type at 0.05 level(except means). Different upper-case letters following means indicate significant difference between conventional and colored varieties at 0.05 level. The same in table 8.

表8 品种对普通和有色青稞矿质元素含量的影响Table 8 Effect of variety on the mineral element content of conventional and colored hulless barley mg·kg-1

西藏青稞籽粒的粗淀粉、粗蛋白和粗纤维含量范围分别为46.64%～53.76%、6.51%～14.21%和1.66%～3.4%，这与在青海等其他藏区报道的青稞品质含量(粗淀粉含量49.14%～68.62%、粗蛋白含量8.14%～15.16%、纤维含量1.94%～3.47%)基本一致[15]。西藏青稞β-葡聚糖含量范围为3.63%～5.13%，在已经报道的β-葡聚糖4%～7%范围中，并且西藏青稞β-葡聚糖含量显著高于中国其他地区的大麦品种[12]。西藏培育出的青稞品种藏青25，其β-葡聚糖含量达8.62%[16]，今后可以围绕此类特色青稞品种进一步开展产地环境研究。目前，对于青稞黄酮含量的报道较少，本试验中，西藏青稞黄酮含量范围是0.18%～0.40%，而杨 涛等[8]研究所测青稞黄酮含量范围为0.38%～0.52%，并且显著高于普通大麦(0.10%～0.18%)。矿质元素是植物生长所必需的，对植物各种生理代谢的关键步骤起调控作用[17]。对于青稞矿质元素含量的检测一直是相关学者的关注重点，本研究发现，西藏青稞矿质元素含量范围略大于现有报道[18-20]，如迟晓峰等[19]用ICP-AES测定的青海省15个青稞品种的矿质元素范围。

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EffectofLocationandVarietyontheNutritionalQualityofTibetanHullessBarley

WUXuelian1,QUHang2,3,QIUCheng1,YUYaobin1,PENGYangqin1,HAOZhihua1,ZHANGTangwei1,LHAChong1
(1.Institute of Agricultural Product Quality Standard and Testing Research, Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, Tibet 850032, China; 2.Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, Tibet 850002, China; 3.Institute of Plant Nutrition and Environmental Resource, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Liaoning, Shenyang 110161, China)

时间：2017-09-13

网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170913.1139.032.html

S512.3；S311

A

1009-1041(2017)09-1246-09

2017-01-18

2017-02-28

西藏自治区科技攻关项目(2014009)

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拉 琼(E-mail：lhachong@taaas.org)