11种观赏百合营养和功能品质研究

李兴桃，秦朵朵，崔芳芳，杜方

（山西农业大学 园艺学院，山西 太谷030801）

百合（Liliumspp.）是百合科（Liliaceae）百合属（Lilium）植物的统称，在世界范围内广泛种植，可园林造景、可盆栽、或作切花栽培，部分种类可以食用和药用。食用和药用百合在我国一些地区已经发展成一种产业，大规模种植的主要是兰州百合（L.davidiivar.unicolor）、宜兴百合（L.lancifolium）、龙牙百合（L.browniivar.viridulum）和川百合（L.davidii）［1，2］。其中，兰州百合是我国最为有名的食用百合，龙牙百合和宜兴百合是重要的药用百合。近年来传统食用百合的发展面临着地域限制、种球退化、连坐障碍等问题，已经远远不能满足市场需求，必须不断开发观赏兼食用和药用的百合新品种。

百合鳞茎中含有淀粉、糖类、粗纤维、维生素C等 多种基本营养成分［3］，6～8种人体必需氨基酸［4，5］和钾、磷、锌等多种矿质元素［6］，平陆百合和兰州百合还是富含薯蓣皂苷和薯蓣皂苷元的天然资源［7］。李玉帆等［2］指出，百合营养成分的研究不应局限于我国传统食用百合种类，应深入研究其他原种、野生种和杂交种。胡悦等［8］对12种百合（含传统食用种、野生种和杂交种）的主要营养成分和活性成分进行了评价，认为塞拉达有潜在的开发价值。山西农业大学园艺学院百合课题组自2015年始建设百合种质资源圃［9］，经多年观察和筛选，从中选出11种抗黏重碱性土壤、能够露地越冬，种球不易退化的材料进行营养和功能品质研究，为开发功能百合新品种奠定理论基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料自2015年种植于山西农业大学园艺站百合种质资源圃，2019年10月百合地上部完全枯萎后，采收11份材料（分别为‘Lady Alice’、‘Matrix’、‘Easy Waltz’、‘Mister Right’、‘Pearl Melanie’、‘Golden Stone’、兰州百合、‘Bright Diamond’、‘Regale’、‘Easy life’、‘Mister Sandman’）的成熟鳞茎各6个（周径＞10 cm，图1）。所采的鳞茎洗净泥土、去掉枯萎和虫害部分后，剥取完好鳞片，将同一品种鳞片混合后，一部分假植于带基质的框内，保留鲜样进行部分营养和功能成分的含量测定；另一部分置于50℃的烘箱中烘5～7天，烘干后粉碎机粉碎后过60目筛，保存于干燥器内备用，用于营养和功能品质测定。

图1 试验所用百合的鳞茎Fig.1 Lily bulbs used in the experiment

1.2 指标测定

花期记录（各品种第一朵花开放的时间为初花期，最后一朵花谢的时间为末花期，初花期到末花期之间的时间为花期）；

株高测定（植株盛花期时从地表到其最高点的距离，每个品种测定3株，取平均值）；

花径测定（花朵完全开放时花朵的直径，每个品种测定3株，取平均值）；

花色（目测法）；

水分含量测定参照《GB5009.3-2016食品安全国家标准食品中水分的测定》［10］；

蛋白质含量（考马斯亮蓝G-250染色法）、可溶性糖含量（蒽酮-硫酸比色法）、总酚相对含量、类黄酮相对含量和花青素相对含量（分光光度法）的测定参照植物生理学实验教程［11］的方法；

维生素C含量（钼蓝比色法）、淀粉和膳食纤维含量（蒽酮-硫酸比色法）的测定参照植物生理学实验指导［12］的方法；

总黄酮含量的测定参照NaNO2-AlCl3法［13］测定；

皂苷的含量的测定参照香草醛-冰醋酸［14］法测定；

秋水仙碱的测定参照唐湘伟［15］的方法进行，并作了适当调整，色谱柱型号为：VenisilXBPC18（4.6×250 mm，5μm）；流动相：甲醇-水（45∶55，V∶V），等度洗脱；流速：1.0 mL·min-1；柱温：25℃；检测波长：350 nm；进样量：10μL。

试验样本来自6个生物学重复的混合样，每个试验设3次重复。

1.3 统计分析

试验中每个处理的数据均计算平均数和标准误，使用Excel进行数据统计分析；使用软件SAS 9.2进行显著性分析；采用Duncan氏新复极差法进行多重比较，多重比较结果通过标记字母法表现出来。使用软件SPSS 22进行主成分分析，以各主成分的贡献率为权重，由主成分得分和其对应的权重相乘，构建评价函数。

2 结果与分析

2.1 百合的观赏性分析

百合的观赏性状如图2和表1，11种百合花色、花径、株高和物候等方面具有多样性。花朵涵盖了白色（‘Bright Diamond’）、黄色（‘Pearl Melanie’）、橙色（兰州百合）、红色（‘Matrix’）和紫色（‘Mister Sandman’）等多种颜色，其中有些花瓣为纯 色 如‘Bright Diamond’、‘Pearl Melanie’、‘Matrix’，有些花瓣 为复色如‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’，有些花瓣带有不同颜色的斑点如‘Easy life’、‘Golden Stone’、兰州百合。

图2 试验所用百合材料Fig.2 Lily plants used in the study

花期集中在6月初～8月初，其中‘Regale’的初花期最早，在6月3日，‘Mister Right’凋谢最晚，在8月2日。群体开花时长15～27 d，其中‘Mister Right’和‘Regale’的 花期 最短，仅15天，‘Matrix’的花期最长，为27天。所观测材料的花径范围7.22～20.00 cm，其中兰州百合的花径最小，为7.22 cm，‘Mister Sandman’的花径最大，为20.00 cm；株高差异较大，介于37.13～173.33 cm之间，其中‘Mister Right’最高，可达173.33 cm，‘Matrix’的株高最矮。所有材料形态各具特色，连续4年在室外黏重碱性土壤生长良好，能够露地越冬，多年种植没有出现退化现象。

表1 试验所用百合的物候及形态特征Table1 Phenology and morphological characteristics of lily plants used in the study

2.2 百合鳞茎的营养品质分析

百合鳞茎中含有多种营养成分，各含量之间均有显著差异（p＜0.05），表2列出11种材料鳞茎的营养成分。

鳞茎水分含量介于65.26%～77.23%之间，其 中‘Regale’的 水分含量最 高，‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Mister Sandman’和‘Regale’的水分含量显著高于兰州百合，‘Easy Waltz’的水分含量显著低于兰州百合，其它品种的水分含量与兰州百合无显著差异。

蛋白质的含量范围在10.93～28.76 mg·g-1之间，其中‘Easy Waltz’的蛋白质含量最高，为28.76 mg·g-1，‘Easy Waltz’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’的蛋白质含量与兰州百合无显著差异，其它6个材料的蛋白质含量显著低于兰州百合。

可溶性糖含量在8.37～17.94 mg·g-1之间，其中，‘Regale’的可溶性糖含量最高，与兰州百合可溶性糖含量无显著差异，其它9种材料鳞茎的可溶性糖含量显著低于兰州百合。

维生素C含量范围为32.36～305.33 mg·100g-1，兰州百合的维生素C含量最高，除‘Bright Diamond’的维生素C含量与兰州百合无显著差异外，其它9种材料鳞茎的维生素维C含量显著低于兰州百合。

淀粉含量在1.43%～15.97%之间，4种材料百合鳞茎（‘Lady Alice’、‘Mister Sandman’、‘Matrix’、‘Regale’）的淀粉含量显著高于兰州百合，其它6种材料与兰州百合无显著差异。

膳食纤维含量为3.95%～6.49%，7种材料鳞茎（‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’、‘Golden Stone’、‘Mister Sandman’和‘Regale’）膳食纤维含量与兰州百合无显著差异，其它3种材料膳食纤维含量显著低于兰州百合。

表2 试验材料鳞茎的营养含量Table 2 Nutritional content of lily plants used in the study

2.3 百合鳞茎的功能品质分析

表3 列出了11种百合鳞茎的功能成分含量，总酚的相对含量在0.95～3.22 mg·g-1之间，其中‘Easy Waltz’、‘Matrix’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的总酚相对含量与兰州百合无显著差异，其它4种材料的总酚相对含量显著低于兰州百合。

类黄酮相对含量在1.67～4.13 mg·g-1之间，其中‘Matrix’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’、‘Regale’的类黄酮相对含量与兰州百合无显著差异，其他品种的类黄酮相对含量显著低于兰州百合。

花青素相对含量普遍较低，在0.01～1.21 mg·g-1之间。鳞茎紫色或黄色材料（图1）如‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的花青素相对含量显著高于兰州百合，白色鳞 茎 材 料 如‘Easy Waltz’、‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’、‘Golden Stone’的花青素相对含量与兰州百合无显著差异。

总黄酮含量差异显著，在0.08%～0.82%之间。其中‘Lady Alice’的总黄酮含量最高达到0.82%，‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的总黄酮含量显著高于兰州百合，其他6种材料的总黄酮相对含量与兰州百合无显著差异。

皂苷含量在2.82～13.76 mg·g-1之间，其中‘Mister Sandman’的皂苷含量最高，7种材料鳞茎（‘Easy Waltz’、‘Easy life’、‘Golden Stone’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’、‘Regale’）的皂苷含量显著高于兰州百合，‘Pearl Melanie’和‘Bright Diamond’的皂苷含量与兰州百合无显著差异，‘Matrix’皂苷含量显著低于兰州百合。

秋水仙碱 含 量 在0.48～3.92μg·g-1之 间，差异较小，其中，‘Lady Alice’的秋水仙碱含量最高，为3.92μg·g-1，‘Pearl Melanie’、‘Bright Diamond’、‘Regale’3个品种鳞茎的秋水仙碱含量 显著低于兰州百合，其它品种鳞茎的含量与兰州百合无显著差异。

表3 试验百合鳞茎的功能因子含量Table3 Index of functional traits of lily bulbs used in the study

2.4 百合鳞茎的营养、功能品质主成分分析

对11种百合的营养和功能品质指标进行主成分分析，以特征值≥1为提取主成分的标准，由表4可知，前4个主成分的累计方差贡献率达到87.42%，涵盖了所有测定指标。其中，主成分1和主成分2的累计贡献率63.58%，载荷值大于0.60的主要是功能指标包括花青素、总黄酮、皂苷、总酚、类黄酮等，将这些指标统一定名为功能因子。

淀粉、膳食纤维和可溶性糖等营养指标分别属于主成分2、3和4，载荷值大于0.75。蛋白质、维生素C和秋水仙碱的载荷值小，说明它们在衡量百合综合品质方面的重要性较低。可见对百合品质性状的评价可以从功能因子、淀粉、膳食纤维和可溶性糖4个方面进行评价。

研究发现功能指标排名靠前的材料营养指标排名靠后，表明具有某种功能的百合不同时具有较高的营养含量，因此舍弃利用全部指标进行综合评分的方式，转而从功能因子、淀粉、可溶性糖和膳食纤维4个方面分别对材料进行排名。

由表5可知，依据功能因子对所测试材料进行排名，排名前4的为紫色鳞茎品种：‘Mister Sandman’、‘Regale’、‘Mister Right’和‘Lady Alice’；依据淀粉含量进行排名，排名前4且差异不显著的有4种：‘Lady Alice’、‘Matrix’、‘Mister Sandman’和‘Regale’；依据糖含量进行排名，排名在前且差异不显著的有2个：‘Regale’和兰州百合。膳食纤维含量达到2%以上的食物属于膳食纤维食物［2］，可见所检测百合均为膳食纤维食物，依据膳食纤维含量进行排名，排名前3且差异不显著的是‘Mister Sandman’、‘Bright Diamond’和兰州百合。

3 讨论与结论

功能食品是指具有特定功能的食品，供特定人群食用，可调节机体的功能又不以治疗为目的［16］。百合花朵美丽高雅，除少数种类外，主要作为观赏植物广泛栽培。本试验所选材料具有优良抗性，在花色、花径、株高和物候等方面具有多样性，合理配置可以形成优美的景观。从优良的观赏百合中选择有食用价值的功能型百合，是现代农业发展的必然要求，也是缓解传统食用百合发展困境的必然选择。

表4 试验指标的主成分分析Table 4 Principal component analyze among traits

表5 依据功能因子综合评分、淀粉、糖和膳食纤维含量对试验材料的排名Table 5 Lily ranking based on score of functional factors and contents of starch，soluble sugar and dietary fiber

兰州百合是我国特有的食用百合，可鲜食，亦可烹调，因其含糖量高，被称为“甜百合”［2］。依可溶性糖含量对所检测百合进行排名，‘Regale’和兰州百合的含糖量差异不显著，且‘Regale’同时具有较高的淀粉、膳食纤维和功能物质含量，可以认为‘Regale’兼具营养和功能品质，具有良好的开发潜质。‘Mister Sandman’、‘Matrix’和‘Lady Alice’也都具有较高的功能因子含量、淀粉含量和膳食纤维，但糖含量较低，今后若加强高可溶性糖含量品系的选育，也有望选出优秀的功能型食用百合。

维生素C是评价水果、蔬菜及果蔬饮品营养价值的主要指标之一［17］。主成分分析表明，维生素C并不是百合综合评价的重要指标。兰州百合的维生素C含量达305.33 mg·100g−1，‘Bright Diamond’的维生素C含量达253.88 mg·100g−1，约为沙田柚（78.58 mg·g−1）的3倍多［18］。‘Bright Diamond’的综合排名不高，但其鳞茎维生素C含量较高，其价值不应忽略。

试验初步选出兼具较高淀粉、膳食纤维和功能物质含量的‘Regale’、‘Mister Sandman’、‘Matrix’和‘Lady Alice’等有开发功能食品潜力的百合新种质。百合中已报道的营养物质还包括矿物质和氨基酸，活性物质还包括多糖、生物碱和甾类糖苷等［19］，今后应在此基础上进一步深入探索其营养和功能价值，围绕提高糖含量和特定功能物质含量进行品种选育。