■丁夢軍 郝麗珍 張鳳蘭 楊忠仁 鄭清嶺 張曉艷 布仁吉雅 代春玲
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院內(nèi)蒙古自治區(qū)野生特有蔬菜種質(zhì)資源與種質(zhì)創(chuàng)新重點實驗室,內(nèi)蒙古呼和浩特 010019;2.內(nèi)鄂托克前旗草原站,內(nèi)蒙古鄂爾多斯 016200)
近年來,草食畜禽的迅猛發(fā)展為飼草生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間,飼用植物的種植面積將進一步擴大。飼用植物的營養(yǎng)成分是衡量飼草營養(yǎng)價值高低的重要指標[1]。生產(chǎn)中主要的飼用植物主要有苜蓿、黑麥草、高膽草、沙打旺、皇竹草和蘇丹草等。其中苜蓿粗蛋白質(zhì)含量為18.06%,中性洗滌纖維含量為 41.26%[2],沙打旺具有較高的營養(yǎng)物質(zhì)含量,中性洗滌纖維含量為47.03%,消化率為50.29%[3],皇竹草為畜牧業(yè)發(fā)展提供重要的飼草保障,營養(yǎng)成分中粗蛋白為4.10%,粗纖維26.70%,粗脂肪1.02%[4]。飼用植物營養(yǎng)研究的不斷深入促進了畜牧業(yè)的均衡發(fā)展,挖掘其他有價值的飼用植物對畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大。
蒲公英屬(taraxacum F.H.Wigg.)是菊科多年生草本植物,植株具白色乳狀汁液,葉密集成蓮座狀,花色多為黃色、白色[5]。蒲公英屬一般統(tǒng)稱蒲公英[6],原產(chǎn)歐洲和北亞,我國南北各地多有分布,適應性很強,可在各種類型土壤中生長。蒲公英是傳統(tǒng)的中草藥,全草可入藥,具有清熱解毒、健胃消炎、通乳利膽、消腫散結(jié)的功效[7],植株嫩葉、嫩莖可作為野菜食用,也是比較普遍的沙生植物和飼用植物資源。袁瑾[8]等報道了野生蒲公英含有豐富的礦質(zhì)元素、維生素等多種營養(yǎng)成分。陳丹[9]也分析了蒲公英各器官的營養(yǎng)成分,進一步肯定了其重要的食用價值和藥用價值。目前模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法等已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領域中廣泛應用[10-12],但將這些方法應用于飼用植物養(yǎng)分和飼用價值綜合評價的研究相對缺乏。且對蒲公英屬不同種間營養(yǎng)價值差異研究較少。因此本試驗以內(nèi)蒙古地區(qū)野生的斑葉蒲公英(taraxacum variegatum Kitag)、阿爾泰蒲公英(taraxacum altaicum Schischk)、中亞蒲公英(taraxacum centrasiaticum D.T.Zhai)、緋 紅 蒲 公 英(taraxacum pseudoroseum Schischk)和紅梗蒲公英(taraxcum erythropodium Kitag)的葉片為材料,測定其營養(yǎng)成分,并運用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對其營養(yǎng)價值進行綜合評價和分類,為蒲公英的進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
斑葉蒲公英、中亞蒲公英、緋紅蒲公英、紅梗蒲公英和阿爾泰蒲公英均于2014年8月采自內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市,采集5種蒲公英生長狀況良好的鮮樣,采后將葉片用清水沖洗干凈,再用蒸餾水沖洗3遍,及時測定相應指標。
粗脂肪含量測定采用索氏提取法[13];粗蛋白含量測定采用半微量開氏法[14];可溶性糖含量測定用蒽酮比色法[13];可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[13];維生素C含量的測定采用鉬酸銨比色法[15];酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量測定采用范式法(Van Soest)[16];含水量測定采用常壓烘箱干燥法[13];氨基酸含量測定采用茚三酮溶液顯色法[13]。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 14.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,用Duncan's新復極差法進行單因素多重比較。
1.4.1 模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法[10]
采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法對蒲公英的營養(yǎng)價值進行綜合評價。隸屬函數(shù)值X(μ)=(x-xmin)/(xmax-xmin),式中x為指標測定值,xmin、xmax為所有參試材料某一指標的最小值和最大值,如果某一指標與營養(yǎng)指標呈負關(guān),則可以通過反隸屬函數(shù)計算其隸屬函數(shù)值,公式為X(v)=1-(x-xmin)/(xmax-xmin)。最后再將蒲公英各個指標的隸屬值累加求其平均值。
1.4.2 灰色關(guān)聯(lián)分析
根據(jù)灰色系統(tǒng)理論[11],把所有供試的營養(yǎng)物質(zhì)看成一個灰色系統(tǒng),每種蒲公英營養(yǎng)指標則為系統(tǒng)中的一個因素,分析該系統(tǒng)中各因素的聯(lián)系程度即關(guān)聯(lián)度。通過分析得到粗脂肪、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸和含水量等營養(yǎng)物質(zhì)含量,以這些因素作為子因素,以各樣品的干重作為母因素進行分析。計算各營養(yǎng)物質(zhì)含量與母因素之間的關(guān)聯(lián)度,即可確定各營養(yǎng)物質(zhì)價值的高低。設參考數(shù)列為 X0,被比較數(shù)列為 Xi,i=1,2,3……N,X0={X0(1),X0(2),X0(3),X0(N)},Xi={Xi(1),Xi(2),Xi(3),……Xi(N)},則稱
為X0和Xi在第K點的關(guān)聯(lián)系數(shù)。將各個關(guān)聯(lián)系數(shù)平均起來,該平均值即為比較數(shù)列Xi(k)對參考數(shù)列X0(k)的關(guān)聯(lián)度。
2.1.1 5種蒲公英酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗脂肪和粗蛋白分析(見表1)
表1 5種蒲公英酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗脂肪和粗蛋白含量(風干基礎)(%)
從表1可以看出,5種蒲公英的酸性洗滌纖維含量為中亞蒲公英>緋紅蒲公英>紅梗蒲公英>斑葉蒲公英>阿爾泰蒲公英,中亞蒲公英的酸性洗滌纖維含量最高(30.66%),與其他種差異顯著(P<0.05),阿爾泰蒲公英的最低(26.62%);中性洗滌纖維含量緋紅蒲公英>紅梗蒲公英>阿爾泰蒲公英>中亞蒲公英>斑葉蒲公英,緋紅蒲公英的最高(46.88%),與其他種差異顯著(P<0.05),其中阿爾泰蒲公英和中亞蒲公英差異不顯著(P>0.05),斑葉蒲公英的最少(40.48%)。
粗蛋白質(zhì)含量由高到低為斑葉蒲公英>中亞蒲公英>阿爾泰蒲公英>緋紅蒲公英>紅梗蒲公英,斑葉蒲公英的最高(20.27%),與其他種差異顯著(P<0.05),中亞蒲公英和阿爾泰蒲公英差異不顯著(P>0.05),紅梗蒲公英的最低(12.82%)。
粗脂肪含量由高到低為斑葉蒲公英>紅梗蒲公英>阿爾泰蒲公英>中亞蒲公英>緋紅蒲公英,斑葉蒲公英的最高(4.78%),但與紅梗蒲公英差異不顯著(P>0.05),與其他種差異顯著(P<0.05),阿爾泰蒲公英和中亞蒲公英差異不顯著(P>0.05),緋紅蒲公英的粗脂肪含量最低(2.88%)。
2.1.2 蒲公英維生素C、可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸和可溶性糖含量分析(見表2)
從表2可以看出,含水量由高到低為中亞蒲公英>斑葉蒲公英>緋紅蒲公英>紅梗蒲公英>阿爾泰蒲公英,最高為中亞蒲公英(74.16%),與其他種差異顯著(P<0.05),斑葉蒲公英和緋紅蒲公英差異不顯著(P>0.05),最低的為阿爾泰蒲公英(68.23%)。
表2 5種蒲公英維生素C、可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸和可溶性糖含量
維生素C含量由高到低為中亞蒲公英>緋紅蒲公英>斑葉蒲公英>阿爾泰蒲公英>紅梗蒲公英,最高的為中亞蒲公英(47.96 mg/100 g),最低的為紅梗蒲公英(44.34 mg/100 g),5種蒲公英差異均不顯著(P>0.05)。
可溶性蛋白質(zhì)含量由高到低為紅梗蒲公英>阿爾泰蒲公英>緋紅蒲公英>中亞蒲公英>斑葉蒲公英,含量最高的為紅梗蒲公英(8.17 mg/g),與阿爾泰蒲公英差異不顯著(P>0.05),含量最低的為斑葉蒲公英(6.61 mg/g)。
可溶性糖含量由高到低為斑葉蒲公英>紅梗蒲公英>緋紅蒲公英>中亞蒲公英>阿爾泰蒲公英,最高的為斑葉蒲公英(24.91 mg/g),斑葉蒲公英和其它蒲公英差異顯著(P<0.05),中亞蒲公英和緋紅蒲公英差異不顯著(P>0.05),最低的為阿爾泰蒲公英(15.99 mg/g)。
氨基酸含量由高到低為紅梗蒲公英>阿爾泰蒲公英>緋紅蒲公英>斑葉蒲公英>中亞蒲公英,最高的為紅梗蒲公英(24.67 mg/100 g),與其它種差異顯著(P<0.05),最低的為中亞蒲公英(10.80 mg/100 g),中亞蒲公英和斑葉蒲公英差異不顯著(P>0.05)。
采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)對蒲公英的營養(yǎng)成分進行綜合評價。將每種蒲公英各個營養(yǎng)指標的隸屬值累加求其平均值,隸屬值越大,營養(yǎng)價值越大。通過比較5種蒲公英的隸屬值平均值大小,最終確定其營養(yǎng)價值排序,結(jié)果見表3。由表3可知,紅梗蒲公英營養(yǎng)價值最高,其次是阿爾泰蒲公英,中亞蒲公英的營養(yǎng)價值最低。
表3 蒲公英各營養(yǎng)價值隸屬值
根據(jù)灰色系統(tǒng)理論中關(guān)聯(lián)度的分析原則,關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與母序列指標最為接近,因此蒲公英8種營養(yǎng)物質(zhì)中營養(yǎng)價值最高的是中性洗滌纖維,其次是氨基酸,營養(yǎng)價值最差的是粗蛋白(見表4)。
表4 各營養(yǎng)物質(zhì)與母序列的關(guān)聯(lián)度及排序
5種蒲公英營養(yǎng)成分豐富,適宜于家畜飼養(yǎng),是草地畜牧業(yè)優(yōu)質(zhì)的飼草資源。營養(yǎng)成分中粗蛋白質(zhì)和氨基酸含量高于檸條錦雞兒、小葉錦雞兒、沙棘和沙棗等[17],較苜蓿粗蛋白質(zhì)含量[18]無顯著差異,飼用營養(yǎng)價值高;在反芻日糧中,通常利用酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維估計動物能夠消化的飼料量、總可消化養(yǎng)分和其他能值以及飼料相對價值,本試驗測定的5種蒲公英的酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維與苜蓿[1]相當,其中中亞蒲公英和緋紅蒲公英更佳;蒲公英的粗脂肪含量比小麥、玉米秸稈粗脂肪含量高[1],脂肪是動物儲存能量的最好方式,對粗脂肪的需求量少,但是不可或缺;中亞蒲公英的維生素C含量高于刺五加、灰條菜、枸杞等野生蔬菜[19],作為動物飼料可預防疾病,減少牲畜的發(fā)病率,提高經(jīng)濟效益。紅梗蒲公英的可溶性蛋白質(zhì)和斑葉蒲公英的可溶性糖含量較高,可溶性糖對提高植物抗寒性具有重要作用,可溶性蛋白是植物抗逆性的重要指標之一,可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)可以使植物進行旺盛的生命活動,它也是植物重要的營養(yǎng)貯藏物質(zhì)。蒲公英屬植物具有良好的抗旱性、種類繁多、適宜栽培的面積廣且營養(yǎng)豐富,是重要的飼草資源,具有良好的飼用價值,能滿足動物的營養(yǎng)需要。
模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法可較為真實全面反映人們對客觀系統(tǒng)的實際認識程度,能對評價系統(tǒng)給出質(zhì)的定性解釋和量的確切描述,還能對評價對象進行大致分類[20]。莫本田等[21]運用灰色關(guān)聯(lián)分析法對貴州野生禾本科牧草營養(yǎng)價值進行了評價,認為灰色關(guān)聯(lián)分析法考慮到了各個因子的作用,避免了以往評價只考慮粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維等幾個因子而忽視了其它幾個因子的弊病,因而評判結(jié)果更為客觀、準確[21]。本文運用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對5種不同蒲公英的營養(yǎng)價值進行綜合評價,紅梗蒲公英營養(yǎng)價值較好,更適宜于作為飼用牧草,中性洗滌纖維是評價蒲公英飼用價值的重要指標。
①粗脂肪、粗蛋白質(zhì)和可溶性糖含量最高的為斑葉蒲公英;可溶性蛋白和氨基酸含量最高的為紅梗蒲公英;酸性洗滌纖維、含水量和維生素C含量最高的為中亞蒲公英;中性洗滌纖維含量最高的為緋紅蒲公英。
②運用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法對5種不同蒲公英的營養(yǎng)價值進行綜合評價,紅梗蒲公英各個營養(yǎng)指標較為優(yōu)良,其后依次為阿爾泰蒲公英、緋紅蒲公英、斑葉蒲公英和中亞蒲公英。