神农架特色稻品种冷水红的农艺性状及营养成分

徐雪 王玉联 李念 邹礼平 刘翔 姚国新,5*

（1湖北工程学院生命科学技术学院/特色果蔬质量安全控制湖北省重点试验室，湖北孝感432000；2湖北大学生命科学学院，武汉430062；3湖北神农架林区农业局，湖北神农架林区442499；4汉川市植保站，湖北汉川432300；5杂交水稻国家重点实验室/武汉大学 生命科学学院，武汉 430072；*通讯作者：guoxiny2004＠hbeu．edu．cn）

冷水红是神农架林区的特色稻品种，种植海拔在800～1 200 m，整个生长期不使用任何农药化肥，因其特定的生长环境和绿色无污染的特点，深受消费者的喜爱。其糙米为暗红色，亦被称为胭脂米。冷水红是一种红皮米，红米水稻是一种古老而珍贵的稻种资源[1]，含有丰富的色素，且具有普通水稻品种所不具备的维生素E、胡萝卜素、黄酮等生物活性物质和矿质元素，是一种很好的保健食品。此外，它还含有丰富的花青素，具有抗氧化、降脂、降血压、抗癌、消炎等作用，在医药、食品、化妆行业都有应用[2－3]。马静等[4]研究发现，红米有促进健康、预防疾病的保健功效。中医认为，红米具有滋阴补肾、健脾开胃的功效[5]。目前对红米的研究主要集中在色素、品种改良、食品加工等方面，而关于神农架地方品种冷水红的特征和营养价值的研究还很少。本文通过对冷水红的生物学性状调查以及对其营养成分的测定分析，以期为神农架冷水红今后的合理开发与应用以及品质评价提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

冷水红材料于2016年种植于海拔917 m的神农架九湖镇青树村（E 110°13＇，N 31°57＇），于清明节后一周左右播种，8月20日左右收获，生育期122 d，其生长过程中未使用任何农药化肥，利用山泉水灌溉。本试验对照品种为丰两优4号。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 农艺性状

1.2.1.1 株高 在成熟期选有代表性的植株10丛，测量每丛的最高穗，从茎基部至穗顶（不连芒），取其平均值，以cm表示，保留1位小数。

1.2.1.2 分蘖 自分蘖期开始 （移栽后 15～20 d），定点、定期调查3点，每点调查20丛分蘖数，每隔5 d调查1次，直至水稻抽穗为止，取其平均值，保留1位小数。

1.2.1.3 叶片数 选择有代表性、丛数均匀、每丛株数相近的10丛为调查对象，做好标记，每5 d调查1次至齐穗期（在调查对象的10丛里，每丛选有代表性的一株苗质好、叶片健全的秧苗，在主茎叶片上进行调查标记），求其单株平均值，保留1位小数。

1.2.1.4 穗长 收获前 1～2 d，在非边行中取有代表性的植株3丛，测量穗节至穗顶（不连芒）的长度，取3丛全部稻穗的平均数，以cm表示，保留1位小数。

1.2.1.5 每穗粒数 取3丛总粒数除以3丛总穗数，保留1位小数。

1.2.1.6 结实率 每穗实粒数除以每穗总粒数乘以100，以%表示，保留1位小数。

1.2.1.7 千粒重 在考种后完全晒干的实粒中，随机取3个1 000粒分别称重，其差值不大于其平均值的3%，取3个重复的平均值，以g表示，保留1位小数。

1.2.1.8 粒型 利用游标卡尺测定其粒长、粒宽、粒厚。

1.2.1.9 一次枝梗数、二次枝梗数 采用人工计数，每个性状测定10份，取其平均值，保留1位小数。

1.2.1.10 糙米率 利用砻谷机去掉颖壳，将去壳后的质量除以去壳前的质量即得糙米率，3次重复，取其平均值，保留1位小数。

表1 冷水红的营养成分含量 （g/100 g）

1.2.2 营养成分

蛋白质含量测定依据GB 5009.5-2010，采用分光光度法进行测定[6]；脂肪含量测定依据GB/T5009.6-2003，采用酸水解法测定[7]；直链淀粉含量测定依据GB/T 15683-2008/ISO 6647-1:2007[8]，其中标准曲线参考 Y=0.01175X+0.0154，R2=0.999[9]；17 种水解氨基酸的测定方法采用液相色谱法，由科谱研发技术中心（青岛）有限公司完成测定。试验中2个材料的蛋白质含量、脂肪含量、直链淀粉含量的测定均3次重复，17种水解氨基酸的测定为2次重复，结果取其平均值，保留2位小数。

1.3 数据分析

数据采用SPSS 22.0和Excel 2007软件进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 农艺性状

据观测调查，神农架冷水红粒型偏短圆，颖壳稃毛多，叶色深，属粳稻亚种，成熟的谷壳黄色、有芒，糙米暗红色，株高168.5 cm，分蘖数4.2个，叶片数13.1片，穗长23.7 cm，穗粒数120粒，千粒重30.4 g，一次枝梗数每穗9.6个，二次枝梗数每穗18个，粒长8.0 mm，粒宽3.4 mm，粒厚2.2 mm，糙米率80.9%，结实率92.6%。

2.2 营养成分含量

2.2.1 一般营养成分含量

蛋白质是人体获得氮的唯一途径，具有不可替代的作用[10]。同时，蛋白质也是评价稻米营养品质的主要指标，通过蛋白质含量的高低可判断米饭蒸煮食味的优劣，蛋白质含量过高或过低都会影响稻米蒸煮食味品质[11]。本试验测得冷水红糙米的蛋白质含量为13.79%，比对照品种丰两优4号高42%（表1），说明冷水红的蛋白质含量较高。稻米的脂肪含量一般不高，糙米约为3%，但对大米的食用品质和稻米的陈化有着很大的影响，脂肪含量高的米蒸煮后表面较光亮，口感较好。脂肪含量越高，米饭适口性和香气越好[12]。本试验测得冷水红的脂肪含量为2.86%，比对照品种高22%（表1）。直链淀粉是检测大米食用品质和蒸煮品质的重要指标之一[13]，直链淀粉含量高的大米米饭硬度大、黏性小，反之，直链淀粉含量低的大米米饭柔软而有黏性[14]。本试验测得冷水红的直链淀粉含量为16.05%，比对照品种高45%（表1）。

2.2.2 氨基酸含量

本试验测得冷水红的总氨基酸含量为8.40%，比对照品种高49%（表1），17种水解氨基酸含量均比对照品种高，且有8种氨基酸的含量比对照高50%及以上，必需氨基酸含量占总氨基酸含量的34%，半必需氨基酸含量约占总含量的21%，药效氨基酸含量约占总含量的40%，香甜味氨基酸含量约占总含量的86%（表2）。由此可见，冷水红的氨基酸含量很丰富，营养价值高。

3 讨论

3.1 冷水红营养价值高，应加大宣传推广力度

氨基酸含量高低是衡量稻米营养品质的一个重要指标[15]。谷氨酸具有健脑作用[16]，精氨酸能提高精子活力和智商，亮氨酸能促进胃液分泌，赖氨酸是大脑神经细胞再生的第一限制性氨基酸，若缺乏则会影响大脑发育[17]，天冬氨酸可治糖尿病，蛋氨酸能解毒和治疗肝病，苯丙氨酸可作为营养剂用于氨基酸输液[18]，组氨酸少则会造成血红素下降[19]。一些氨基酸还具有香甜味，如谷氨酸有花香味，甘氨酸有甜味[17]。上述结果表明，冷水红的氨基酸含量比普通水稻要高，这也说明冷水红的氨基酸含量很丰富，营养价值、药用价值比普通水稻高。此外，冷水红对种植环境有一定的要求，整个生长过程中未使用任何农药化肥，符合现在人们对绿色健康食品的需求。较早以前因红米稻的产量低、食用品质不佳，相关研究也少，因此人们不愿意种植红米稻。随着对红米稻研究的深入，以及目前市场的需求，人们逐渐意识到红米稻的价值，因此极有必要对冷水红在适宜种植的地区进行大面积推广，加大宣传力度，进而推动冷水红的产业化发展，提高当地农民的收入。

3.2 加强神农架冷水红遗传改良研究

一般糙米的蛋白质含量在9%左右，而冷水红糙米的蛋白质含量为13.79%，因此，其米饭硬度可能要比普通米饭硬，蒸煮时间也会较长，实际种植中也的确存在株高过高易倒伏、米饭口感差等问题。后期应针对其产量低（200 kg/667 m2）、不抗倒伏、蛋白质含量高等问题进行改良，选育出符合国家标准的优质稻谷，提高米质水平，满足市场对优质米的需求。

3.3 加强神农架冷水红的提纯复壮

水稻种子在种植一段时间后会出现退化现象，表现为抗性减弱、穗型变小、品质下降和产量降低等[20]。神农架农户在自繁自育的过程中，缺乏专业知识和技术，年年自留种，对原种选育不够严格等原因，造成了品种退化，失去了种子原有的优良性状，降低了其经济价值，制约了其发展。因此，对冷水红进行不断的提纯复壮，保持纯度和优良品种特性，对提高神农架冷水红的质量，增加经济效益和其产业化发展都具有重要意义。

表2 2个品种17种水解氨基酸含量比较 （g/kg）