徐漫微,邵 玲,林培华,梁 廉,邓小满,许圆弟,梁广坚
(1.肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061;2. 肇庆学院食品与制药工程学院,广东 肇庆 526061;3.德庆县农业技术推广中心,广东 肇庆 526600)
德庆紫淮山地方品种资源农艺性状及其营养成分比较
徐漫微1,邵 玲2,林培华3,梁 廉1,邓小满1,许圆弟1,梁广坚1
(1.肇庆学院生命科学学院,广东 肇庆 526061;2. 肇庆学院食品与制药工程学院,广东 肇庆 526061;3.德庆县农业技术推广中心,广东 肇庆 526600)
对德庆县回龙、马圩和官圩镇的淮山品种进行收集,综合评价了8个淮山种质的农艺性状及其营养、贮存性能。结果表明:德庆淮山农家品种较多(6个紫肉系,2个白肉系),以龙头作种,生长期约6~7个月,春夏两季均可种植。紫肉系淮山为高产品系,其中DJH、HDZ为高产品种。冬季白肉系淮山(DJB和HXB)的生长势较紫肉系(HXZ和DZ)强,茎、叶的植物学性状共性较多。紫肉系淮山的蛋白质、膳食纤维、淀粉含量普遍高于白肉系,花青素苷含量是白肉淮山的3.46~3.51倍,块茎切面抗氧化性较好,薯肉紫色泽依次为HDZ>GZ>DZ>DJH>GEH>HXZ。通过对各淮山块茎硬度值的评估,紫肉系淮山具有更好的保水性和耐贮性。本研究有利于合理布局德庆紫淮山的错峰种植,为选育当地优良的淮山种质提供科学依据。
紫淮山;种质资源;农艺性状;品质性状;广东德庆
淮山为藤本植物,在系统分类学中属于种子植物门(Spevmaetophyta)、单子叶植物纲(Monoeotyledoneae)、百合目(Liliales)、薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(Dioscorea),别名山药、淮山药、土薯、山薯、山芋,是广布于全球热带和温带地区的重要农作物[1-2]。近年来,广东省各县市以白淮山为主要种植品种,积极发展淮山种植业。肇庆市德庆县也在现行农业结构基础上,加大农产品转型升级的调整力度,推陈出新,大力发展紫淮山特色农产品的生产体系。
被誉为“南方人参”的德庆紫淮山,药用价值高,富含皂苷、粘液质、花青素以及淀粉、多糖、蛋白质等20多种营养成分,具益肾气、健脾胃、止泻痢、润皮毛等功效,至今有600多年的栽培历史[3-4]。德庆紫淮山种植面积大[3],地方农家品种多,回龙、官圩、马圩、高良和九市等镇都有不同地方品种种植,其植物学性状及产量品质各有差异。目前尚未见对德庆淮山种质资源系统整合及分类比较的研究,导致当前各乡镇种植的淮山品种繁杂,缺乏农学性状和营养品质综合优良品种的指引,也影响到农民生产效益的提高[5]。鉴于此,我们对德庆淮山种质资源进行全面收集,综合比较植物学性状及营养成分,筛选优良地方种质,为选育耐逆、高产、优质的德庆紫淮山品种提供科学依据和示范基础,推进德庆县紫淮山产业的规范化种植。
根据对德庆县紫淮山生产现状的实地调研,选择具有代表性的回龙、马圩和官圩3个紫淮山种植示范镇,于2017年1月中旬开展淮山地方品种资源收集及实地调查采样。3个镇的地理方位均处于粤西西江流域,淮山种植基地土层厚而疏松,有机物质丰富,含砂量适中,适合淮山生长。淮山种植基地及品种见表1。
表1 德庆县回龙、马圩和官圩镇淮山种植基地生境概况
1.2.1 农艺性状 取样观察、记录植株的形态指标:株型及其生长势,茎、叶的类型及其植物学性状,植株开花结实情况,零余子的形状,块茎的形态、色泽和生物量。
1.2.2 营养成分 (1)基本营养指标:采用考马斯亮蓝法[6]测定蛋白质含量,采用碘显色反应[7]测定样品中直链淀粉和支链淀粉含量,采用2,6-二氯酚靛酚法[8]测定维生素C含量,采用硫酸蒽酮法[8]测定可溶性总糖含量,采用WAY-2S型数字阿贝折射仪(精密上海仪电公司生产)测定样品的总可溶性固形物含量,采用酸碱消煮法[9]测定膳食纤维含量。薯肉的酸度值用pH计测定。
(2)块茎抗氧化能力评估:总酚、类黄酮、花青素苷等抗氧化物质含量采用Tukumoto& Mazza 法[10]测定,总抗氧化能力通过对DPPH-清除率检测[11-12]。
(3)食味评价分析:参照热带作物品种区域试验技术规程 木薯(NY/T 2446-2013),采用100分制评价方法[13]。
(4)块茎的耐储性评估指标:用GY-1型果实硬度计测定块茎的硬度,参照GB/T 5009.3-2003《食品中的水分测定方法》,用常压干燥法[14]测定块茎的含水量和干物质含量。
试验数据用Excel 2003进行统计,采用SPSS统计软件分析数据间的差异显著性。
从调研结果(表2)可知,德庆3镇各淮山品种的播种期分为早春(GEH、GZ、DJH、DJB)和夏末(HXB、HXZ、HDZ、DZ),除GEH、DJH、DJB可兼用零余子外,各淮山地方品种均以龙头作种,生长期均为6~7个月。回龙镇淮山基地单株用种量较大,每667 m2用种量约250 kg;官圩镇淮山品种的用种量次之;马圩镇淮山品种GEH、GZ单株种量最小,每667 m2用种量约100 kg。估算每667 m2产量高产品系有DJH、HDZ,以DJB产量最低(单株0.8~1.1kg,每 667 m2产量 1 500~2 000 kg),其余品种产量估值中等。
表2 德庆县回龙、马圩和官圩镇各淮山品种的种植情况
表3 德庆县回龙、马圩和官圩镇隆冬现存淮山品种的植物学性状
由表3可知,德庆3镇现存的淮山植株主要为夏末种植的品种,所有品种均为藤本,右旋缠绕茎,茎的形状为四边形或近四边形,无表皮毛,有棱翼。其中DJB品种棱翼最为明显,茎粗最优,青绿。现存淮山植株均无果实,部分品种有花(HXB、HXZ),黄色。
由表4可知,有4个淮山品种叶的形态均为心形或大心形,单叶对生,叶脉数都为7条,无表皮毛,除DJB外均有叶柄槽沟。其中DJB和DZ为大叶型品种,叶长与叶宽分别大于10.9、5.8 cm,叶柄也较长。从植株茎叶的生长势分析,4个品种抗冷性依次为HXB>HXZ>DJB>DZ。
从回龙、马圩和官圩镇生产基地共采集到8个淮山品种,薯肉颜色除HXB和DJB为白肉系外,其余的品种均属于薯蓣组紫(红)肉品种系(表5)。当地各淮山品种单株留薯量为1条,块茎以圆柱形为主,还有块状、脚板状和掌状,外观性状佳。部分品种表皮较光滑,须根少,加工性状较好。柱形淮山薯体较长,但单薯体重与茎长无正相关性。8个品种中,GEH、DJH、DJB有零余子,均为德庆的传统品种,各品种零余子形状与块茎形状基本一致,当地农户一般收集零余子留种(图1)。从图2可知,白肉系淮山(HXB、DJB)切面较易氧化,紫肉系淮山切面抗氧化性能较好,薯肉紫色调由深到浅依次为HDZ、GZ、DZ、DJH、GEH、HXZ。
图1 德庆几种淮山地方品种零余子形态比较
图2 德庆县回龙、马圩和官圩镇各淮山品种块茎薯肉色泽比较
表5 德庆县回龙、马圩和官圩镇淮山品种的块茎和零余子性状特征
从表6可以看出,德庆紫肉和白肉系淮山的总酸度为5.1~5.4,均呈弱酸性。紫肉系淮山蛋白质含量高于白肉系,总可溶性固形物含量两色系差异不大。各品种的维生素C含量差异较为显著。淀粉含量是碳水化合物积累的指标之一,紫肉系淮山淀粉(支链、直链)含量普遍高于白肉系,其中HXZ、HDZ品种淀粉含量是白肉品种(HXB、DJB)的3.18倍以上。淮山块茎中的可溶性总糖包含了低聚糖、单糖及可溶性多糖,是淮山保健功能的主要成分[15]。可溶性总糖含量与薯肉色系无明显正相关性,紫肉系中GZ含量最高,白肉系中HXB含量最高。
表6 德庆县回龙、马圩和官圩镇各淮山品种薯肉基本营养成分的比较
从表7可以看出,紫肉系淮山花青素苷含量是白肉系淮山的34.6~3.51倍,类黄酮含量普遍较高,总抗氧化能力较强。白肉系淮山HXB酚类物质含量较高,其总抗氧化能力表现较强,但切面较易氧化,加工贮存时应加强防褐处理。
表7 德庆县3镇淮山品种块茎酚类物质含量和总抗氧化能力的比较
从表8可以看出,紫肉系与白肉系淮山块茎含水量和干物质含量相当。与薯肉硬度值相比,块茎薯体的硬度与其表皮硬度正相关性。调查的8个品种中,HXB、HDZ、DJH的硬度较大,紫肉淮山的薯体硬度普遍高于34P,表皮硬度是白色系淮山的1.25倍以上(P<0.01),说明常温条件下紫肉系淮山的保水性能和耐贮性能较白肉系优越。由图3可知,大部分紫肉系淮山的膳食纤维含量较高,经10人组的食味评价分析,GEH和DJB的口感最为细腻,与其膳食纤维含量较低相一致。
表8 德庆县3镇各淮山块茎硬度值和鲜干重的比较
图3 德庆县3镇各淮山品种膳食纤维含量比较
我国有薯蓣属1属,约80种,块根富含淀粉和蛋白质,药食同源。李时珍《本草纲目》记载,山药益肾气,健脾胃,止泻痢,化痰涎,润皮毛,誉为神仙之食[16]。“德庆多薯”,德庆县种植淮山已有600多年历史,最早可追溯到明朝《德庆州志 物产篇》[17]。结合现时德庆县农业战略转型升级,大力发展紫淮山产业的契机,对该县淮山地方种质资源开展系统收集比较,有助于该产业的健康发展。
本次调查的回龙、马圩和官圩镇均为德庆县紫淮山种植示范镇,共收集到8个淮山品种,包括白肉系2个、紫肉系6个,可见德庆紫淮山农家品种较多。当地的淮山均为低海拔稍平地种植,主栽基质为砂壤土,以龙头作种,生长期约6~7个月,紫肉系淮山一般为高产品系,具较好的抗旱性。从隆冬时节现存淮山的农学性状可知,品种间的差异主要表现在植株的生长势及其耐寒性,块茎的产量品质,以及能否完成开花结实的生长周期等。数据分析表明,冬季白肉系淮山(DJB和HXB)的生长势较紫肉系(HXZ和DZ)强,4个淮山品种的抗冷性为HXB>HXZ>DJB>DZ。紫肉系淮山春夏两季均可种植,块茎呈圆柱或脚板状,须根较少,早春种植的DJH、HDZ为高产品种。结合现场调研可知,淮山大规模基地化种植时应注意防治炭疽病、叶斑病,各品种的抗病性依次为DJB>DJH>GZ>GEH>HDZ>HXB>HXZ>DZ。建议以两年一次的轮作方式种植,期间可栽培花生、玉米、菜心、白菜等,有利于合理布局德庆淮山的错峰种植及其采收,增加农民的经济收益。
淮山紫肉系与白肉系最直观的区别在于紫淮山薯肉呈紫红色,属于薯蓣组紫红肉品种群。研究表明,紫淮山比普通山药含有更多的维生素和微量元素,特别是它有含8种酚类黄酮物质的“花青素”,具补中益气,保健养颜功效[18]。对德庆3镇各淮山品种基本营养成分检测表明,紫肉系淮山蛋白质含量、膳食纤维、支链、直链淀粉含量普遍高于白肉系,紫肉系淮山的食用质感更佳;德庆紫肉系淮山酚类次生代谢物质总量显著高于白肉系,花青素苷含量是白肉系淮山的34.6~3.51倍,总抗氧化性能力高达95.3%;紫肉系淮山的总酚、黄酮类物质转化为性质稳定的花青素苷,有利于提高紫肉品种的食用感官、营养价值和贮藏性能。因此,紫淮山作为一种药食同源的保健蔬菜受到我省越来越多消费者的青睐。
Martin等[2]研究表明,干物质含量较高的大薯品种通常不易褐化,并且薯块的形状与其口感和烹饪品质无关。德庆紫肉淮山干物质含量维持在70%左右,薯体与表皮硬度普遍高于白肉系,揭示常温条件下,紫肉系淮山具有更好的保水性和耐贮性。与白肉系淮山相比较,经4℃贮藏15 d后,紫肉系淮山横切面的腐化变质程度相对较低,抗菌性能较好(数据未列出),利于加工和贮藏。
综上所述,紫肉系淮山符合当今人们对绿色果蔬、保健食品、天然有机食品的愿望和追求,适于食用、药用和加工利用。结合本次德庆县回龙、马圩和官圩镇各淮山品种田间调查,从抗冷性、高产和耐储性能分析,白肉系淮山推优次序为HXB>DJB,紫肉系为 HXZ>DZ>HDZ>DJH>GEH>GZ;从各营养成分、抗氧化加工性能评估,白肉系推优排序为HXB>DJB;紫肉系淮山为HXZ>HDZ>DZ>GEH>GZ>DJH。
[1] 周鑫. 淮山种质资源评价及快速繁殖的研究[D]. 海口:海南大学,2010.
[2] 李俏. 薯蓣植物种质资源初步评价[D]. 海口:海南大学,2011.
[3] 谢江涛. 德庆贡柑紫淮山今日正式上市[N]. 西江日报,2016-11-10(A01).
[4] 韦本辉,甘秀芹,韦威旭,等. 不同淮山药品种(种质)资源营养特性与聚类分析[J]. 广西农业科学,2008,39(5):596-600.
[5] 毛绪强. 德庆紫淮山富民新产业[J]. 农产品市场周刊杂志,2016(1):18-21.
[6] 曹建康,姜微波,赵玉梅,等. 果蔬采后生理生化实验指导[M]. 北京:中国轻工业出版社,2013:44-46.
[7] 俞乐,袁伟超,周子杰,等. 不同产地芡实种仁中蛋白质与淀粉组分差异性研究[J]. 广东农业科学,2014(24):28-32.
[8] 李玲. 植物生理学模块实验指导[M]. 北京:科学出版社,2009:48-52.
[9] 中华人民共和国卫生部. GB/T 5009. 10-2003植物类食品中粗纤维的测定[S]. 北京:中国标准出版社,2003.
[10] Tukumoto L R,Mazza G. Assessing antioxidant and prooxidant activities of phenolic compounds[J]. J. Agric. Food Chem,2000,48:3597-3604.
[11] Oyaizu M. Antioxidative activities of browning products of glucosamine fractionated by organic solvent and thin-layer[J]. Chromatography,1988,35(11):771-775.
[12] 李巨秀,张小宁,李伟伟. 不同品种石榴花色苷、总多酚含量及抗氧化活性比较研究[J].食品科学,2011,32(23):143-146.
[13] 魏艳. 31份木薯种质营养、矿质成分及食味的评价[D]. 海口:海南大学,2014:20-21.
[14] 徐娟,黄洁. 6份木薯种质营养成分与食味的初步分析及评价[J]. 热带作物学报,2013,34(2):373-376.
[15] 苏小军,熊冬梅,李清明,等. 湖南地区种植的紫淮山主要营养成分分析[J]. 湖南农业科学,2015(7):88-90.
[16] 李时珍. 本草纲目[M]. 北京:人民卫生出版社,2005:1676-1678.
[17] 杨文骏修,朱一新纂. 光绪 德庆州志[M]. 肇庆:广东省肇庆市端州报社,2002.
[18] 任艳云,刘艳芝,徐祥文,等. 济宁地区块状紫山药品种比较试验[J]. 农业科技通讯,2016(10):118-119,210.
Comparison of agronomic characters and nutritional components of different purple yam resources in Deqing,Guangdong Province
XU Man-wei1,SHAO Ling2,LIN Pei-hua3,LIANG Lian1,DENG Xiao-man1,XU Yuan-di1,LIANG Guang-jian1
(1.College of Life Sciences,Zhaoqing University,Zhaoqing 526061,China;2. School of Food Pharmaceutical Engineering,Zhaoqing University,Zhaoqing 526061,China;3. Deqing County Agricultural Technology Promotion Center,Zhaoqing 526600,China)
Comprehensive evaluation on agronomic characters,nutrition and storage performance of 8 kinds of yams from the town of Huilong,Maxu and Guanxu in Deqing,Guangdong was conducted. The results indicated that Deqing have many farm varieties of yam (6 purple flesh varieties and 2 white flesh varieties). The upper ends of the tuber as the seeds were sowed in spring or summer,and their growth period was about 6 to 7 months. The purple flesh was a high-producing lines,the yams DJH and HDZ were productive varieties. In winter,the growth potential of white flesh varieties (DJB and HXB),was more luxuriant than the purple yams (HXZ and DZ). Many common botanical characters in stems and leaves were shared among them. Protein,dietary fiber and starch content of the purple yams were generally higher than those of the white yams,and the anthocyanin content was 34.6-3.51 times of white yams,the anti-oxidative properties of tuber were better. The purple flesh color of tuber sorted as follows:HDZ>GZ>DZ>DJH>GEH>HXZ. Through the evaluation on hardness of tuber in the varieties yams,it showed that the purple yams had better water retention and storability. This study is conducive to the rational layout planting peak of Deqing purple yams,to provide scientific basis for the breeding of excellent local yam germplasm.
purple yam ;germplasm resource;agronomic characteristics;quality properties;Deqing county Guangdong Province
S632.1
A
1004-874X(2017)08-0040-07
徐漫微,邵玲,林培华,等. 德庆紫淮山地方品种资源农艺性状及其营养成分比较[J].广东农业科学,2017,44(8):40-46.
2017-06-10
国家自然科学基金(31201142);广东省大学生科技创新培育专项(pdjh2017b0553);广东省大学生创新训练计划项目(201710580074)
徐漫微(1995-),女,在读本科生,E-mail:1179480858@qq.com
邵玲(1973-),女,硕士,教授,E-mail:shaoling@zqu.edu.cn
肇庆学院“粤中西部资源植物种质保护与利用”创新团队提供科研条件支持,肇庆学院生命科学学院杨玉玲、练志翔、许露珍、杨惠钤等同学参与调研工作,谨此致谢。
(责任编辑 邹移光)