石泉县桑树品种园桑叶硒元素及蛋白质含量测定与分析

姚程杰 严晓鹤 廉喜红 梁嘉俊 包立军*

(1.石泉县蚕桑发展服务中心，陕西石泉 725200；2.西北农林科技大学蚕桑丝绸研究所， 陕西杨凌 712100)

桑树是国家卫生部确认的“药食同源”树种，桑树作为一种经济树种，具有繁殖易、生长快、生物产量高的特点[1]，富含氨基酸、蛋白质、维生素和微量元素等营养成分[2]，还含有多酚、黄酮、生物碱等多种生物活性物质[3]，具有降血糖、降血压、降血脂等保健功效[4]，是一种极具开发潜能的植物资源。

硒是人体必需的微量元素之一，缺硒会造成克山病、糖尿病、心脑血管病等多种疾病，富硒植物蛋白可作为一种良好的硒补充剂，满足人体的健康需求。安康市是天然富硒土壤覆盖地区广、硒含量地层厚、适合开发利用的富硒资源区。经科学普查，全域54.2%的土壤硒含量达到中硒(0.2 mg/kg)以上水平，非常适宜含硒农产品开发[5]。

桑树具有较强的富硒能力[6]，可作为天然富硒植物加以利用。同时，桑叶因具有高产、粗蛋白含量高、活性物质丰富等特点，又是一种优良的新饲草资源。在当前国内动物蛋白饲料紧缺、饲草自供率不足背景下，发挥桑树在种质资源、品种、栽培等领域具有的技术优势和发展经验，培育饲料桑产业，延展饲料桑生态产业链，也是桑树产业转型升级、多元发展的一个重要方向。

2019年石泉县池河镇明星村为建设金蚕小镇蚕桑农旅研学实践教育基地，从省内外多个蚕桑科研院所共引进桑树种质资源511份，利用品种枝条作为接穗进行嫁接，建成桑树品种资源圃(32°58′17″N，108°19′58″E)。虽然已有桑品种叶片的硒元素含量或蛋白质含量的研究报道，但是桑叶中硒元素和蛋白质的含量受到叶片成熟度、采摘时间、土壤条件、气候因素等众多因素影响，不同研究的结果因桑树栽植差异等因素而难以进行品种间横向比较。本研究以该品种资源圃内的桑树品种资源为试验材料，分析比较不同桑树品种叶片硒元素和蛋白质含量差异，为富硒和高蛋白优质桑品种的选育和应用推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

检测桑叶样品于2021年8月取自陕西省安康市石泉县池河镇明星村桑树品种资源圃，行株距为1.7m×0.6m，树龄2 a，8—12叶位叶片，每样品200 g。用于硒和蛋白质含量测定的桑品种数量分别为511个和103个。

1.2 试验方法

1.2.1 桑叶样品预处理

样品用自来水清洗去除表面杂物后，再用纯水清洗1次，置于阴凉通风处晾干，装入纸袋，75 ℃恒温干燥至恒重后，粉碎过60目筛，密封保存备用。

1.2.2 硒含量测定

按《食品安全国家标准 食品中硒的测定》(GB 5009.93-2017)方法，送陕西华聚质量检测技术有限公司检测。

1.2.3 蛋白质含量测定

按《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB5009.5-2016)方法，送陕西华聚质量检测技术有限公司检测。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2016软件进行数据统计，SPSS 23软件进行数据频率分析及制图。

2 结果与分析

2.1 不同桑树品种叶片硒含量测定

试验测定了511个桑树品种叶片硒含量，其总体特征见表1，叶片硒含量平均值为0.085±0.003 mg/kg，中位数为0.067 mg/kg，硒含量变化范围为0.012～0.300 mg/kg。根据叶片硒含量数值统计频率图见图1。由图1可知，硒含量低于0.1 mg/kg的桑品种共379个，在0.1～0.2 mg/kg 的桑品种有88个，大于0.2 mg/kg的桑品种为44个，三个区间分别占比为74.2%、17.2%、8.6%。其中阳鲁4号硒元素含量最高，为0.30 mg/kg。

表1 桑树品种叶片硒含量、蛋白质含量的总体特性

为了更好地指导富硒桑叶产品的开发与利用，参照陕西省地方标准《富硒含硒食品与相关产品硒含量标准》(DB61/T556-2008)中“茶叶及相关制品”项目，以“硒含量0.075～0.14 mg/kg为含硒产品，硒含量≥0.15 mg/kg为富硒产品”作为划分依据，统计各品种硒含量情况，具体见表2。

续表2 不同桑树品种叶片硒含量

由表2可知，目前全国主栽或有一定栽培规模的良桑品种中，检测到叶片富硒的桑品种有：鲁杂1号(0.26 mg/kg)、湖桑32号(0.24 mg/kg)、台湾四季果桑(0.26 mg/kg)、嘉陵30号(0.23 mg/kg)和白玉王(0.21 mg/kg)；叶片含硒的桑品种有：育711(0.11 mg/kg)、鲁插3号(0.10 mg/kg)和强桑1号(0.097 mg/kg)。此外，嘉陵16号(0.058 mg/kg)、丰田2号(0.057 mg/kg)、湖桑197号(0.053 mg/kg)、黑油桑(0.047 mg/kg)、桐乡青(0.043 mg/kg)、湘7920(0.022 mg/kg)和农桑8号(0.018 mg/kg)等桑树叶片均未达到含硒食品开发标准。

陕西地方品种中，陕桑406(0.22 mg/kg)和礼泉1号(0.19 mg/kg)叶片达到富硒食品产品标准，陕桑305(0.10 mg/kg)和关中白条(0.092 mg/kg)叶片达到含硒食品产品标准，而陕桑707(0.054 mg/kg)、流水1号(0.051 mg/kg)、陕桑402(0.046 mg/kg)、红果1号(0.04 mg/kg)和红果2 号(0.03 mg/kg)叶片均未达到含硒食品开发标准。

2.2 不同桑树品种叶片蛋白质含量测定

本研究测定了103个桑树品种叶片蛋白质含量，总体情况见表1，叶片蛋白质含量的平均值为21.5±0.4 g/100g，中位数为20.8 g/100g，蛋白质含量变化范围为13.4～32.8 g/100g。对不同品种叶片蛋白质含量数据进行频率分析(图2)，62.14%的桑树品种蛋白质含量在17.0～24.0 g/100g之间，蛋白质含量高于30 g/100g的桑树品种有7个，占总数的6.79%，其中选88的蛋白质含量最高，为32.8 g/100g。

图2 桑树品种蛋白质含量频率图

参考王雯熙[7]和梁贵秋[8]研究结果，以桑叶叶片蛋白质含量低于20.0 g/100g、20.0～30.0 g/100g、大于30.0 g/100g 为划分依据，统计各品种蛋白质含量情况，具体见表3。现行桑树栽培品种中，叶片蛋白质含量高于30.0 g/100g的有农桑12号(32.0 g/100g)、农桑10号(30.7 g/100g)和湘7920(30.2 g/100g)，高于20.0 g/100g的有丰田2号(29.6 g/100g)、陕桑402(27.9 g/100g)、强桑1号(22.2 g/100g)、陕桑305(22.0 g/100g)和嘉陵16号(21.1 g/100g)，这些品种可进一步用于高蛋白质桑叶产品的开发利用。

3 讨论与结论

不同品种植物对于硒元素的富集能力有所差异[9]，以往研究表明桑树具有富硒能力[4]，但是对于不同品种桑树的富硒能力差异研究少见报道。本研究所用桑品种资源圃，为同年份同品种砧木嫁接各个桑品种枝条，嫁接苗成活后建园，因此树龄一致，园内土壤硒含量情况也相同，此条件下测得各品种硒含量可进行横向品种间比较。通过511个桑树品种叶片硒元素含量的测定，发现不同桑树品种叶片硒元素含量差异较大，叶片硒元素最高含量与最低含量相差25倍之多，说明桑树富硒能力存在品种差异性。鉴于目前无桑树富硒相关的地方标准可供参考，且目前桑叶制品以桑叶茶和桑叶粉为主，本研究参照陕西省地方标准《富硒含硒食品与相关产品硒含量标准》[10](DB61/T556-2008)中“茶叶及相关制品”项目，以其富硒和含硒的标准对所测桑品种进行了分类，达到富硒和含硒标准的桑品种资源分别有73个和143个。达到富硒标准的73个桑品种中，只有嘉陵30号、鲁杂1号和湖桑32号等极少数桑品种目前在生产中有一定栽植规模。因此，在用于安康市等土壤天然富硒地区富硒桑叶开发利用的桑品种选择上，可以选择现行推广品种，如湖桑32号、鲁杂1号和嘉陵30号等，也可以选择富硒能力突出的地方品种，如陕桑406和礼泉1号等，同时，还应加强以富硒能力为目标的桑品种选育，为富硒桑叶开发利用提供更多优良新品种。

桑树是一种高蛋白植物[11]，蛋白质作为一种重要的营养物质并在饲料、食品等方面有重要应用价值，叶片蛋白质含量高，其食用口感也相应提高[12]。但是桑叶蛋白质含量因施肥管理、气候条件等因素有所变化，会导致同一品种在不同地区栽植后，其叶片蛋白质含量发生较大变化[2,13,14]，在生产上应结合当地气候、土壤等因素选择适宜的桑品种进行推广。蛋白质含量是现行蚕用桑品种优质的重要衡量指标，也是新兴饲料桑应用领域品种选育的重要参考指标。本研究所测103个桑叶叶片蛋白质均值为21.5 g/100g，最高值为32.8 g/100g，与已有文献报道基本一致[7,8]，也与生产实际情况相符。因此，可将叶片蛋白质含量20 g/100g和30 g/100g作为参考依据以评价各品种蛋白质含量情况。从所测结果看，农桑系列、丰田2号、湘7920、陕桑402等很多生产实用桑品种为高蛋白质含量品种。受品种资源圃内品种限制，适宜草本化栽培的杂交桑品种蛋白质含量测定与评价有待后续研究。

综上，本研究通过511个桑树品种叶片硒元素含量和103个桑树品种叶片蛋白质含量测定，兼顾桑品种叶片富硒能力和蛋白质含量情况，发现陕桑406(蛋白质含量20.7 g/100g，硒元素含量0.220 mg/kg)，阿克苏白桑4号(蛋白质含量24.8 g/100g，硒元素含量0.220 mg/kg)，内蒙古桑(蛋白质含量23.4 g/100g，硒元素含量0.170 mg/kg)，大种桑(蛋白质含量20.6 g/100g，硒元素含量0.180 mg/kg)，台湾四季果桑(蛋白质含量23.2 g/100g，硒元素含量0.260 mg/kg)，白玉王(蛋白质含量20.4 g/100g，硒元素含量0.210 mg/kg)等6个品种均表现较好，为富硒高蛋白桑叶产品开发优势资源，在后续试验推广中可进行一定选择，用于富硒蚕桑产业开发与推广。