崔纪菡,魏志敏,刘猛,赵宇,宋世佳,李海鹏,夏雪岩*,李顺国*
(1.河北省农林科学院谷子研究所,河北省杂粮研究实验室,国家谷子改良中心,河北 石家庄 050035;2.河北省农林科学院,河北 石家庄 050000;3.河北农业大学,河北 保定 071001)
藜麦(Chenopodium quinoa Willd.)为一年生双子叶苋科植物,原产于南美洲安第斯山脉,20 世纪末我国西藏地区开始试种植,2008 年在国内开始规模化种植,皆采收子粒食用。藜麦被认为是唯一能满足人体基本营养需求的单体植物,国际营养学家称其为最适宜人类的完美“营养黄金”和“超级谷物”[1~4]。藜麦富含多种对人体有益的生物活性成分,如酚类物质、黄酮、皂苷等[5,6],具有抗氧化、抑制癌细胞扩散、保护心脑血管等作用[7,8]。
菜用藜麦是以藜麦幼嫩的叶片和嫩茎作为蔬菜食用,具有营养价值高、食用风味好的特点,为优质的食品资源。但截至目前,国内对菜用藜麦的研究较少。以13 个菜用藜麦品系为试材,对其产量、营养品质和食用品质进行分析,以期筛选出高产优质的菜用藜麦品系,并为其进一步育种及推广种植奠定基础。
参试藜麦品系13 个,依次编码为LMV2018013~LMV2018025,均由河北省农林科学院谷子研究所提供。将各品系藜麦种子在35~50 ℃的温水中浸种6~8 h 催芽,催芽后5 ℃冷藏2~3 h,备用。
1.2.1 试验设计 试验设13 个藜麦品系处理。每小区种植1 个品系,小区面积2.4 m2(1.5 m×1.6 m),每处理均3 次重复。
播种前,施足基肥,并浇足底水。2018 年4 月20 日开沟条播,沟深2~4 cm,行距10~15 cm。播种时将催芽后的藜麦种子与煮熟的谷种按1∶1(质量比)混合均匀,藜麦播种量为30.0~45.0 kg/hm2。播种后覆平轻压,无需踩压。
1.2.2 测定项目与方法
1.2.2.1 株高及产量。待藜麦种子出苗并长至30~40 cm时,每小区选取1 m×1 m 的样点,留茬10~15 cm 刈割,称量鲜重,折算产量。然后,每小区随机选取3株,测量植株长度,取平均值记为株高。
1.2.2.2 食味品质。采摘幼嫩茎叶,尽快洗净烫熟,请6~8 名实验人员品尝,从颜色、异味、苦涩味、香气和嫩度5 个方面对藜麦的食味品质进行综合评定。满分100 分,以平均分作为最终的评价结果。
1.2.2.3 营养品质[9]。各小区收获后,立即测定新鲜藜麦样品的营养品质。其中,抗坏血酸含量测定采用2,6-二氯酚靛酚比色法;粗蛋白含量测定采用考马斯亮蓝法;可溶性固形物含量测定利用折光仪进行;硝态氮含量测定采用紫外分光光度法。
1.2.3 数据处理 采用Excel 软件对数据进行初步整理,利用DPS 分析软件计算平均值、标准差和方差等。
参试藜麦品系的株高为24.0~32.3 cm,不同品系之间差异显著(表1)。其中,株高≥28cm 的品系有4个,分别是LMV2018 013、LMV2018015、LMV2018018和LMV201 8020;株高<25.5 cm 的品系有3 个,分 别 是LMV2018014、LMV2018016、LMV2018025。LMV2018013株高最大,较株高最低的LMV2018014高31.3%。
表1 藜麦的株高和产量Table 1 Plant height and yield of quinoa
参试藜麦品系的产量为9 988.3~12 491.9 kg/hm2,不同品系之间差异显著。其中,产量>12 300 kg/hm2的品系有4 个,分别是LMV2018013、LMV2018014、LMV2018015 和LMV2 018018;产量<10 500 kg/hm2的品系有3 个,分别是LMV2018023、LMV2018024 和LMV2018025。LMV2018013 产量最高,较产量最低的LMV2018023 高25.1%。
参试藜麦品系的硝酸盐含量为1 353~4 108 mg/kg,不同品系之间差异显著(表2)。其中,硝酸盐含量<2 522 mg/kg(均值)的品系有8 个,分别是LMV2018013、LMV2018014、LMV2018016、LMV2018018、LMV2018019、LMV2018020、LMV2018024和LMV2018025。LMV2018013 硝酸盐含量最低,较含量最高的LMV2018023 降低了67.06%。
参试藜麦品系的可溶性固形物含量为3.93%~6.30%,不同品系之间差异显著。其中,可溶性固形物含量>5.18%(均值)的品系有4 个,分别是LMV201815、LMV201821、LMV201822 和LMV201825。LMV2018022 可溶性固形物含量最高,较含量最低的LMV2018018 高60.3%。
参试藜麦品系的粗蛋白含量为56.8~126.1 mg/kg,不同品系之间差异显著。其中,粗蛋白含量≥89.1 mg/kg(均 值)的 品 系 有8 个,分 别 是LMV201813、LMV201816、LMV201817、LMV201818、LMV2018 20、LMV201823 和LMV201825。LMV2018025 粗蛋白含量最高,较含量最低的LMV2018022 高122.0%。
参试藜麦品系的维生素C 含量为253~659mg/kg,不同品系之间差异显著。其中,维生素C 含量>429 mg/kg(均值)的品系有6个,分别是LMV201814、LMV201815、LMV201818、LMV201820、LMV201822、LMV201823和LMV201825。LMV2018014 维生素C 含量最高,较含量最低的LMV2018021 高156.7%。
不同藜麦品系的营养品质存在明显差异,以4 项营养指标值中至少3 项指标值≥平均值为依据进行品系筛选,认为LMV2018018、LMV2018020 和LMV2018025 的营养品质较佳。
表2 藜麦的营养品质Table 2 Nutritional quality of quinoa
从叶片有无异味,烫后的颜色、香气,食用的嫩度以及有无苦涩味,对藜麦叶片的食味品质进行综合评价。结果(表3)显示,参试藜麦品系的综合分数为80.6~94.1 分,不同品系之间差异较大。其中,综合分数>92分的品系有LMV2018013、LMV2018014、LMV2018017、LMV2018018 和LMV2018025,食味品质较好。
在所有蔬菜中,硝酸盐含量大于2 500 μ g/g 的蔬菜主要为叶菜类,包括根用甜菜、芹菜、莴苣、马齿苋、萝卜、菠菜、芜菁甘蓝等。植物主要以质流的形式吸收硝酸盐,由于叶片为蒸腾作用的主要器官,因此,当水分蒸发以后硝酸盐积累到叶片中,造成叶片中硝酸盐含量升高。蔬菜中的硝酸盐在天然植物酶或者微生物的作用下易还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐对人体为害较大。当亚硝酸盐进入血液后,可与血液中的血红蛋白亚铁离子形成氧化血红蛋白,致使血红蛋白失去携氧能力,造成血液缺氧;当血液中的血红蛋白氧化比例达到15%时会造成急性亚硝酸盐中毒(肠源型青紫症),超过70%时就会危及生命安全。亚硝酸盐与有机胺化合形成亚硝胺,容易引起细胞癌变。亚硝酸盐还可能造成人的心跳加快、血管扩张、腹泻和呕吐。蔬菜中硝酸盐限量标准(GB/T 19338—2003)规定叶菜类蔬菜中硝酸盐含量要低于3 000 mg/kg[10]。本研究结果显示,13 个参试藜麦品种叶片中硝酸盐平均含量为2 521 mg/kg,低于国家标准限定值,可以安全食用。但个别藜麦品系存在硝酸盐含量超标现象,应引起注意。
表3 藜麦的食味品质Table 3 Taste quality of quinoa
可溶性固形物是溶于植物细胞液中的物质总称,主要包括可溶性糖、有机酸、维生素、矿物质等。可溶性固形物含量是衡量蔬菜品质的一个重要指标。常见的蔬菜中,番茄可溶性固形物含量为3.4%,菜豆为6.41%,胡萝卜为5.68%。13 个参试藜麦品系叶片中可溶性固形物平均含量为5.18%,高于番茄的含量,与胡萝卜相近。
维生素C 是维持机体正常活动所必需的一种小分子有机化合物,具有参与体内反应、胶原蛋白合成和解毒等多种功能[11,12]。维生素C 在果蔬中含量很高,其中在栽培蔬菜中,黄瓜含量为112 mg/kg,白菜含量为322 mg/kg,韭菜含量为125 mg/kg[13]。13 个参试藜麦品系叶片中维生素C 平均含量为429 mg/kg,含量丰富,是日常生活中补充维生素C 的良好来源之一。
蛋白质是人体重要的组成成分,是维持生命活动的基础,具有调节生理功能和防御疾病等功能[14]。常见栽培蔬菜中,番茄蛋白质含量为8.0 mg/g,芹菜含量为22.0 mg/g,黄瓜含量为11.4 mg/g,白菜含量为12.3 mg/g[14]。13 个参试藜麦品系叶片中蛋白质平均含量为89.1 mg/kg,低于大部分的栽培蔬菜。
在筛选作为叶菜类蔬菜的藜麦品种时,首先要考虑叶片的食味品质,其中有无苦涩味及嫩度这2 个指标直接影响食用口感。因此,育种工作者在培育菜用品种时,应着重选择无苦涩味,鲜嫩程度较高且无异味的品种,以此来提升藜麦作为新兴蔬菜的竞争力。其次,要考虑藜麦叶片的产量和营养品质,应选择生长快、叶片大、营养丰富的品种。
通过产量、营养品质和食味品质对13 个参试藜麦品系进行综合比较,认为LMV2018018 综合表现突出,可作为菜用藜麦品系进一步培育,通过生产试验后审定推广种植;LMV2018025 营养及食味品质较好,但产量较低,可作为育种材料进一步改良。