邱珊蓮等

摘 要 采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法對薯蕷屬的8個栽培品種，包括5種武平參薯和3種白山藥，進(jìn)行蛋白質(zhì)、微量元素及氨基酸等營養(yǎng)成分的測定并進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：8個薯蕷品種中，鐵棍山藥的營養(yǎng)價(jià)值最高，表現(xiàn)在蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)到鮮重的31.8 g/kg，氨基酸總量也最豐富，達(dá)到23.63 mg/g，在測定的17種氨基酸中，有12種氨基酸的含量高于其他7個薯蕷品種。武平紫參薯“武紫3號”營養(yǎng)價(jià)值僅次于鐵棍山藥，其蛋白質(zhì)含量、12種氨基酸含量較高，僅次于鐵棍山藥，除此之外，武紫3號中的Fe、Ca、谷氨酸、賴氨酸、組氨酸、脯氨酸的含量均高于其他7個薯蕷品種。而8個薯蕷品種中營養(yǎng)價(jià)值最差的屬普通山藥，其蛋白質(zhì)含量最低，只有12.0 g/kg，Zn、Ca及14種氨基酸的含量也最低，其次營養(yǎng)價(jià)值較差的是武平紫參薯“武紫2號”，但是該品種產(chǎn)量極高，可作為很好的糧食作物。本研究提高了人們對武平參薯的營養(yǎng)價(jià)值的認(rèn)識，為其開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 武平參薯；鐵棍山藥；蛋白質(zhì)；微量元素；氨基酸

中圖分類號 S539 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

Abstract National standard methods for food nutritional determination were employed in the study to determine the protein content， trace elements content and amino acids content of 8 varieties of Dioscorea， including D. Alata Linn. from Wuping and Dioscorea Opposita Thunb.. Results showed that among the 8 varieties of Dioscorea， D. opposite Thunb.cv.Tiegun had the highest nutritional value with the highest amount of protein（31.8 g/kg）and total amino acid（23.63 mg/g）. Furthermore， in 17 amino acids determined， 12 amino acids of D. opposite Thunb.cv.Tiegun were higher than the other 7 varieties of Dioscorea. The nutritional value of purple Dioscorea Alata Linn. from Wuping named“Wuzi No.3”was second to D. opposite Thunb.cv.Tiegun， its protein and 12 amino acids as above were higher than the left 6 varieties. Moreover， the content of Fe， Ca， glutamic acid， lysine， histidine， proline were higher than the other 7 varieties. The nutritional value of the common yam was the worst in the 8 varieties， its protein content（12.0 g/kg）was the lowest， and the content of Zn， Ca and 14 kinds of amino acids were the lowest.“Wuzi No.2”with the second worst nutrition level， could be used as a good food crop due to high yield. The study improved the understanding of nutritional value of D. alata Linn. in Wuping and provided a theoretical basis for the development and utilization.

Key words Dioscorea alata Linn. from Wuping； Dioscorea opposite Thunb.cv.Tiegun； Protein； Trace elements； Amino acids

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.11.035

參薯（Dioscorea alata Linn.）屬薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea），又稱為腳板山藥、腳板薯、方山藥、毛薯、大薯、田薯等[1]，一年生或多年生草質(zhì)纏繞性藤本植物，在中國主產(chǎn)于南方地區(qū)，如浙江、廣東、廣西、湖南、湖北、福建、四川、江西等省。參薯在中國作為藥食兩用植物在《神農(nóng)本草經(jīng)》及《本草綱目》中早有記載，具有健脾養(yǎng)胃、生津益肺、補(bǔ)腎益精和益腦養(yǎng)顏的功效[2]，常用于抗衰老、治療糖尿病、心血管疾病和消化不良等。山藥（Dioscorea opposite Thunb.），也是薯蕷科薯蕷屬的一種植物，又稱淮山、淮山藥、懷山藥等，鐵棍山藥是山藥中的一個優(yōu)良品種。山藥在中國分布較廣，常生于海拔150～1 500 m的山坡、山谷林下、溪邊、路旁灌木叢或雜草叢中，除東北三省及內(nèi)蒙古、西藏、青海等省區(qū)以外，各地均廣為栽培[3]，其中以河南焦作地區(qū)的品質(zhì)最佳。山藥性平、味甘，用于脾虛食少，久瀉不止，肺虛喘咳，腎虛遺精，帶下，尿頻，虛熱消渴。目前關(guān)于參薯的研究較多，對浙江、江蘇、云南、廣東、廣西、江西、湖南、海南等地的參薯進(jìn)行了營養(yǎng)成分、色素、多糖、葉黃酮、多酚、栽培技術(shù)、組織培養(yǎng)等多方面的研究[4-14]，對福建參薯則進(jìn)行了尿囊素含量的測定及種質(zhì)資源遺傳多樣性分析[15-16]。福建武平縣長期以來種植參薯，有白色、淡黃色、紫色等品種，其中以紫參薯居多，主要用于菜肴和特色小吃（薯粄）的制作，但關(guān)于武平本地參薯營養(yǎng)價(jià)值等方面的研究未見報(bào)道。本文測定了5個武平參薯品種和3個其他來源地的薯蕷品種的蛋白質(zhì)、氨基酸及微量元素含量等，并進(jìn)行了比較分析，旨在為武平參薯的開發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種武平紫參薯武紫1～4號、白參薯武白1號均引自福建龍巖武平，漳白1號來自漳州云霄馬鋪鄉(xiāng)淮山種植基地，普通山藥和鐵棍山藥購自漳州大潤發(fā)超市。各個薯蕷品種取5株產(chǎn)量不同的塊根去皮、切片，60 ℃烘干至恒重，混勻烘干的切片，用研磨機(jī)制成粉末，為保證取樣的均勻度、測定樣品的代表性及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，再充分混勻粉末后過60目篩，取樣測定各項(xiàng)指標(biāo)，每個品種取1次樣，重復(fù)測定3次，取平均值。

1.2 方法

鈣：GB/T 5009.92-2003；鐵、錳：GB/T 5009.90-2003；鋅：GB/T 5009.14-2003（原子吸收光譜法）；蛋白質(zhì)：GB/T 5009.5-2010（凱氏定氮法）；全氨基酸：GB/T 5009.124-2003。水分：GB 5009.3-2010（直接干燥法）。各指標(biāo)均用鮮重表示。

1.3 紫參薯大田栽培

選擇無病蟲損傷的塊莖按3 cm×3 cm縱切成種薯塊，在種薯塊切口涂抹上草木灰，曬1～2 h后在室內(nèi)存放2～3 d，待切面愈合后播種。5月初播種，采用起壟種植，每小區(qū)壟長9 m，壟寬1.4 m，行株距140 cm×30 cm，種植密度為密度3萬株/hm2。播種時薯皮面朝上，覆土2～3 cm厚。當(dāng)蔓長30～50 cm時，用約2.5 m長的小竹竿搭成“人”字架，引蔓上架。霜降前后（約10月下旬）待莖葉枯落，及時采挖，測定紫參薯單株產(chǎn)量，根據(jù)平均單株塊莖重及種植密度計(jì)算出每公頃產(chǎn)量。從播種至采收期間，不施基肥，也不追肥，及時中耕除草和培土。

1.4 氨基酸構(gòu)成分析

根據(jù)氨基酸營養(yǎng)/生理作用分類，氨基酸分為必需氨基酸、非必需氨基酸和條件必需氨基酸[17]。必需氨基酸包括賴氨基、亮氨基、異亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、組氨酸（嬰兒必需）；非必需氨基酸包括甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸；條件必需氨基酸包括酪氨酸、精氨酸、脯氨酸、甘氨酸。各類總含量及其占氨基酸總量的百分比作為氨基酸組成的指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 武平紫參薯塊莖的生物學(xué)特征及其產(chǎn)量分析

從4種紫參薯的塊莖性狀和產(chǎn)量特征中可以發(fā)現(xiàn)（表1），武紫2號特征最明顯，表現(xiàn)在剛出土?xí)r塊莖表皮顏色紫色亮麗，且單株塊莖個大，平均單株塊莖產(chǎn)量顯著高于其他3種紫參薯（p<0.05），每公頃總產(chǎn)量很高，在未施肥的條件下可達(dá)47 400 kg/hm2，若在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，增施基肥和進(jìn)行苗期追肥，產(chǎn)量將會有較大幅度的增加。武紫3號塊莖個頭最小，平均單株塊莖產(chǎn)量顯著低于其他3種紫參薯（p<0.05），故總產(chǎn)量最低。

2.2 武平參薯與白山藥中蛋白質(zhì)、微量元素及水分含量的比較分析

由表2可知，8個薯蕷品種中，鐵棍山藥的蛋白質(zhì)含量最高，達(dá)到31.8 g/kg，水分含量最低，為70.00%，其Mn含量僅次于武紫2號。武紫3號的Fe、Ca含量最高，其蛋白質(zhì)和Zn含量也較高，分別僅次于含量最高的鐵棍山藥和武紫1號。普通山藥的蛋白質(zhì)、Zn、Ca及干物質(zhì)含量均最低，F(xiàn)e、Mn含量也處于8種山藥的下游水平。從蛋白質(zhì)及微量元素含量來看，4種紫參薯中，以武紫3號的品質(zhì)最佳，在4個白色薯蕷品種中，鐵棍山藥的品質(zhì)最好。武紫3號與鐵棍山藥相比，鐵棍山藥蛋白質(zhì)含量較武紫3號高12.37%，Mn含量較武紫3號高24.56%，但是武紫3號的Fe含量較鐵棍山藥高90.57%，Zn含量較鐵棍山藥高63.37%，Ca含量較鐵棍山藥高28.80%。綜合分析，在蛋白質(zhì)和4種微量元素方面，鐵棍山藥和武紫3號品質(zhì)最佳，各有各的營養(yǎng)優(yōu)勢，而普通山藥品質(zhì)最差。

2.3 武平參薯與白山藥中氨基酸含量的比較分析

由表3可知，8個薯蕷品種總氨基酸含量：鐵棍山藥>武紫3號>漳白1號>武白1號>武紫1號>武紫4號>武紫2號>普通山藥。鐵棍山藥的氨基酸含量最豐富，不僅氨基酸總量最高，達(dá)23.63 mg/g，而且在測定的17種氨基酸中，有12種氨基酸含量均高于其他7個薯蕷品種，分別為天門冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈草氨酸、甲硫氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、精氨酸，其他5種氨基酸的含量在8個薯蕷品種中也處于較高水平。武紫3號中有4種氨基酸的含量最高，分別為谷氨酸、賴氨酸、組氨酸、脯氨酸，12種氨基酸的含量僅次于最高值，即鐵棍山藥中含量最高的12種氨基酸。漳白1號中胱氨酸含量在8個薯蕷品種中含量最高。普通山藥不僅總氨基酸含量最低，在測定的17種氨基酸中，有14種氨基酸含量最低，其余3種也處于劣勢水平。而武紫2號中有3種氨基酸含量最低，分別為絲氨酸、谷氨酸和精氨酸，其余14種含量也較低。因此，從氨基酸角度看，8個薯蕷品種中，鐵棍山藥的品質(zhì)最好，其次為武紫3號，而普通山藥的品質(zhì)最差。

2.4 8個薯蕷品種中氨基酸組成情況分析

將表3數(shù)據(jù)根據(jù)氨基酸營養(yǎng)/生理作用分類分為必需氨基酸、非必需氨基酸和條件必需氨基酸，進(jìn)一步分析功能氨基酸的組成情況，如表4所示，在8個薯蕷品種中，單位鮮重中人體必需氨基酸含量、非必需氨基酸含量和條件必需氨基酸含量均以鐵棍山藥最高。但是，必需氨基酸占氨基酸總量的比例以武紫2號最高，為39.64%，而非必需氨基酸和條件必需氨基酸占氨基酸總量比例均以普通山藥最高，分別為51.77%和27.60%。

3 討論與結(jié)論

參薯和山藥雖是同屬植物，但是在塊莖特征和產(chǎn)量性狀上差異很大。參薯栽培的形狀變化較大，有掌狀、棒狀或圓錐形，其表皮為棕色或黑色，斷面為白色、黃色或紫色[5]。而山藥的塊莖形狀單一，為長圓柱形，中間稍膨大，兩端略小，表皮褐色或深褐色，斷面白色。湯潔等[18]研究了在進(jìn)行施基肥和追肥的情況下不同淮山藥品種的產(chǎn)量性狀，結(jié)果表明，3個不同山藥品種產(chǎn)量在23 400～29 100 kg/hm2，平均單株產(chǎn)量780～970 g，而趙月麗[19]的研究表明鐵棍山藥一級種的產(chǎn)量為15 000～16 500 kg/hm2，單株最重290～300 g。本研究在不施肥的條件下進(jìn)行，紫參薯不同品種間產(chǎn)量差異很大，范圍在9 900～47 400 kg/hm2，平均單株產(chǎn)量在330～1 580 g，其中以武紫2號的產(chǎn)量最高，不施肥的情況下產(chǎn)量可達(dá)47 400 kg/hm2，平均單株產(chǎn)量1 580 g，單株最重3 740 g。因此，武紫2號的產(chǎn)量性狀很好，優(yōu)勢非常明顯，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于山藥和其他紫參薯品種，是一種高產(chǎn)的糧食作物。Mignouna等[20]就指出參薯是世界重要的糧食作物。而武平紫參薯品種“武紫2號”不僅產(chǎn)量極高、耐儲藏，而且在栽培過程中少有病蟲害，基本不用農(nóng)藥或極少用，更是一種綠色安全的糧食作物。

薯蕷由于具有藥食兩用的特點(diǎn)，國際上對薯蕷的研究主要集中在營養(yǎng)成分[21-23]、功能成分[24-25]及栽培技術(shù)上[13，18]，對有特殊顏色的薯蕷品種，如紫參薯，在色素的提取及其性質(zhì)上的研究也較多[4-6]。但是，關(guān)于不同薯蕷品種之間營養(yǎng)成分進(jìn)行比較的研究較少。張虹等[7]測定了云南紅河紫山藥和白山藥中Co、Zn、Cr、Cu、Mg、Ca、Fe等7種微量元素的含量，結(jié)果表明，紫山藥中微量元素Mg、Ca、Zn、Cu的含量高于白山藥，F(xiàn)e和Co的含量相差不大。周新勇等[8]對不同產(chǎn)地（浙江、江西、北京）紫參薯的營養(yǎng)成分（粗蛋白、粗纖維、礦物元素、氨基酸、維生素Vc等）進(jìn)行測定，并與2種河南鐵桿山藥品種（河南鐵桿山藥1、河南鐵桿山藥2）的營養(yǎng)成分進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同產(chǎn)地的山藥在其營養(yǎng)成分中具有各自的優(yōu)勢，如河南鐵桿山藥1的脂肪、粗纖維、銅、鈣、鎂和硒等含量豐富；浙江紫參薯的銅、鈣、錳、鉀、葡萄糖和蔗糖等含量豐富；北京紫參薯的可溶性糖和可溶性酸、磷和硒等含量豐富等等。本文的研究結(jié)論與其一致，即不同來源地的薯蕷各有各的營養(yǎng)優(yōu)勢，比如，購自超市的鐵棍山藥蛋白質(zhì)、氨基酸、Mn含量豐富；武平紫參薯品種“武紫3號”的Fe、Ca、Zn、蛋白質(zhì)、氨基酸含量豐富；武紫2號的Mn含量豐富及必需氨基酸占氨基酸總量的比例最高；武紫1號的Zn含量豐富；漳州本地山藥“漳白1號”的胱氨酸含量豐富，遠(yuǎn)高于其他薯蕷品種；普通山藥非必需氨基酸和條件必需氨基酸占氨基酸總量比例最高。

綜上可見，鐵棍山藥及武紫3號的營養(yǎng)含量均很高，作為蔬菜食用價(jià)值很高；武紫2號產(chǎn)量極高，作為高產(chǎn)糧食作物極有潛力。

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