2個品種荷蘭豆種子營養(yǎng)成分與萌發(fā)特性分析

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(中山大學生命科學學院， 廣東 廣州 510275)

荷蘭豆(Pisumsativumvar.saccharatum)，別名荷仁豆、回回豆、麥豆、剪豆、青小豆等，是豆科豌豆屬的一個栽培種，一年或二年生攀緣草本植物，原產于地中海和亞洲中部。菜用荷蘭豆按其莢果又可分為軟莢和硬莢2種，軟莢種以食嫩莢、嫩梢為主，硬莢種以食用鮮嫩種子為主，目前在西方國家栽培極為普遍，我國也大量引進種植[1]。據(jù)統(tǒng)計，我國干豌豆栽培面積和總產量分別占全世界的15.2%和13. 8%，青豌豆栽培面積和總產量分別占全世界的23.1% 和30.4%，僅次于加拿大，在世界豌豆生產中占有舉足輕重的地位[2-3]。荷蘭豆的莢果長而扁，深綠色，嫩脆清香；種子粒小而圓，綠?；螯S綠粒較多，也有黃粒和花粒種子[4]。荷蘭豆種子和豆苗中含有較高的優(yōu)良淀粉、蛋白質、纖維、維生素、礦物質和其他活性化學物質，具有很高的營養(yǎng)和保健價值[5-6]。其嫩梢、嫩莢、籽粒質嫩清香，含豐富的營養(yǎng)物質和保健成分，對增強人體新陳代謝功能有十分重要的作用，因而成為多個國家的糧食和食用蔬菜品種之一，在美國、加拿大、澳大利亞、新加坡、馬來西亞、香港等市場十分暢銷[7]。豌豆也可作飼料和綠肥用，具有較高的開發(fā)利用價值[2]。

本研究以市售的豐盛604荷蘭豆11號特選種和出口型豐盛改良604荷蘭豆為研究材料，對其萌發(fā)特性和營養(yǎng)成分進行分析檢測，旨在比較2種荷蘭豆種子的營養(yǎng)成分和萌發(fā)特性，為荷蘭豆的生產培育和綜合開發(fā)開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用荷蘭豆種子為豐盛604荷蘭豆11號特選種(以下簡稱豐盛604)和出口型豐盛改良604荷蘭豆(以下簡稱改良604)，購自廣東省廣州市天河五山廣東省農業(yè)科學院種子市場。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子萌發(fā)

豐盛604、改良604 兩個品種的荷蘭豆干種子經蒸餾水浸泡3 h后，置于發(fā)芽容器中加入適量蒸餾水萌發(fā)，培養(yǎng)溫度22～23 ℃，光/暗周期為16 h/8 h，每隔24 h換蒸餾水1次。

1.2.2 萌發(fā)指標的測定

萌發(fā)過程統(tǒng)計萌發(fā)率，測量芽長、根長、根數(shù)等萌發(fā)相關指標，至第10天萌發(fā)結束。

1.2.3 可溶性糖與可溶性蛋白的含量測定

從萌發(fā)第2天開始取萌發(fā)幼苗，去掉種皮，測定可溶性糖和可溶性蛋白含量，測定方法分別為蒽酮法[8]和Brandford法[9]。

1.2.4 種子營養(yǎng)成分的測定

取種子50 g打碎混勻取樣，測定相關營養(yǎng)成分含量?？偟鞍缀康臏y定依據(jù)GB 5009.5—2010/第一法；總糖含量的測定依據(jù)GB/T 5009.8—2008/第二法；總多糖含量的測定方法采用苯酚-硫酸法[10]，多糖含量以葡萄糖計；總脂肪含量的測定依據(jù)GB/T 5009.6—2003/第二法；粗纖維含量的測定依據(jù)GB/T 5009.10—2003；氨基酸含量的測定依據(jù)GB/T 5009.124—2003；色氨酸的測定依據(jù)GB/T 18246—2000 堿水解法。

1.2.5 含水量測定

樣品在105 ℃烘箱中烘至恒重測定干重，并計算含水量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2003作圖，用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 2個品種荷蘭豆的種子特性

分別對2個品種荷蘭豆的百粒重、種子直徑、含水量、萌發(fā)率以及主要營養(yǎng)成分等指標進行測定，結果如表1所示，2個品種的荷蘭豆種子萌發(fā)率基本相同且達到97.6%，說明都具有較高的種子活力；2個品種的荷蘭豆種子的含水量分別為6.0%和5.89%，接近已報道的荷蘭豆種子的最佳含水量(7.56%)[11]，說明種子的保存條件適宜；顯著性檢驗表明，2個品種的荷蘭豆種子的百粒重、種子直徑、含水量、萌發(fā)率無顯著差異。

表1 2個品種荷蘭豆的種子生物學特性

品種百粒重(g)直徑(mm)含水量(%)萌發(fā)率(%)豐盛60419．96±0．207．0±0．326．00±0．0597．6±0．24改良60420．31±0．337．1±0．195．89±0．0297．6±0．24

2.2 2個品種荷蘭豆種子中營養(yǎng)成分的比較

種子的營養(yǎng)成分能夠提供給種子萌發(fā)初期的營養(yǎng)物質，從而影響種子的發(fā)芽率以及幼苗生長情況。測定結果表明，2個品種的荷蘭豆干種子中蛋白質含量較高，分別為干重的22.02%和22.10%。粗纖維含量在豐盛604中含量較高，為改良604的1.52倍。除此之外，其它成分在2個品種中含量基本相似(表2)。

表2 2個品種荷蘭豆種子的主要營養(yǎng)成分

品種總蛋白(g/100g)總糖(g/100g)總多糖(g/100g)總脂肪(g/100g)粗纖維(%)豐盛60422．026．656．012．022．18改良60422．106．535．812．231．43

由表3可知，豐盛604和改良604荷蘭豆每100 g干種子中含總氨基酸量分別為19.57 g和16.84 g；8種人體必需氨基酸含量分別為7.04 g和6.06 g，占總氨基酸含量的35.97%和35.99%，豐盛604種子中多種重要氨基酸的含量高于改良604。

比較2種荷蘭豆種子與聯(lián)合國糧農組織及世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)聯(lián)合國專家委員會公布的理想蛋白質中必需氨基酸的含量模式[12]，在2個品種荷蘭豆種子中，除苯丙氨酸、色氨酸和蛋氨酸含量低于FAO模式譜含量外，其余5種均接近或高于FAO模式譜(表4)。

2.3 2個品種荷蘭豆的萌發(fā)特性比較

從圖1可以看出，種子萌發(fā)后期，改良604的芽長略大于豐盛604，但顯著性分析結果表明其差異不顯著。從圖2可以看出，種子萌發(fā)前4 d，改良604的根長略大于豐盛604；萌發(fā)4 d后，豐盛604的根長增加較快，大于改良604。從圖3可以看出，根數(shù)以第6天為分界點，萌發(fā)前6 d，2個品種的根數(shù)基本一致，6 d以后出現(xiàn)差異，豐盛604略大于改良604。顯著性分析結果表明,2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程中根長和根數(shù)的差異不顯著。

表3 2個品種荷蘭豆種子氨基酸含量(g/100 g)

氨基酸豐盛604改良604 天冬氨酸2．452．11 蘇氨酸0．780．68 絲氨酸0．980．86 谷氨酸3．583．08 甘氨酸0．910．78 丙氨酸0．910．78 胱氨酸0．210．20 纈氨酸1．010．87 蛋氨酸0．130．10 異亮氨酸0．880．75 亮氨酸1．531．31 酪氨酸0．430．33 苯丙氨酸1．010．86 組氨酸0．450．39 賴氨酸1．551．33 精氨酸1．741．46 脯氨酸0．850．72 色氨酸0．150．16 總計19．5716．84

表4 2個品種荷蘭豆種子的人體必需氨基酸與總氨基酸含量比例分析

品種豐盛604含量(%)改良604含量(%)FAO模式譜含量(%) 蘇氨酸3．994．044．00 纈氨酸5．165．175．00 蛋氨酸0．660．593．50 異亮氨酸4．504．454．00 亮氨酸7．827．787．00 苯丙氨酸5．165．116．00 賴氨酸7．927．905．50 色氨酸0．770．951．00

圖1 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程的芽長變化

圖2 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程的根長變化

圖3 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程的根數(shù)變化

2.4 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程中糖和蛋白質的含量的變化

2.4.1 可溶性糖含量變化

由圖4可以看出，2種荷蘭豆種子在萌發(fā)過程中，可溶性糖隨著萌發(fā)時間均呈現(xiàn)下降的趨勢，萌發(fā)幼苗組織中的可溶性糖逐漸被消耗；豐盛604在萌發(fā)的前4 d可溶性糖的消耗速率稍高于改良604，此后逐漸趨于平緩并與改良604的下降幅度接近。顯著性分析結果表明，在2種荷蘭豆萌發(fā)過程中，可溶性糖含量變化的差異不顯著。

圖4 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程可溶性糖變化

2.4.2可溶性蛋白含量變化

圖5的結果顯示，2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程中可溶性蛋白呈下降趨勢，說明種子內貯藏的蛋白在萌發(fā)過程中被分解利用；同時，2個品種的蛋白質消耗速率比較相似且下降幅度平穩(wěn)。顯著性分析結果顯示，2種荷蘭豆在萌發(fā)過程中可溶性蛋白含量變化差異不顯著。

圖5 2個品種荷蘭豆萌發(fā)過程可溶性蛋白變化

3 結論與討論

種子是農作物的最重要的終產物之一，同時也是植物繁衍后代的重要器官。種子活力是種子品質好壞的一個重要指標，種子萌發(fā)率則在一定程度上反映了種子活力的大小[13]。種子在萌發(fā)過程中需要大量的營養(yǎng)物質，而百粒重則反映了種子的大小和飽滿程度，相同品種的種子百粒重越大，所含的營養(yǎng)物質越多，種子活力就越強，發(fā)芽越迅速整齊[14]。本實驗的2個荷蘭豆品種種子大小和百粒重相似，發(fā)芽率均達到97.6%。種子萌發(fā)過程中，糖和蛋白質是供給種子萌發(fā)所必需的營養(yǎng)物質，2個品種荷蘭豆在萌發(fā)過程中可溶性糖和可溶性蛋白的含量變化降呈現(xiàn)基本一致的下降趨勢，說明這2個品種的種子活力和萌發(fā)過程的生理代謝水平非常接近。

荷蘭豆種子含有豐富的淀粉、蛋白質，同時其膳食纖維的含量也比較高[15]。測定結果顯示，2個品種荷蘭豆種子的總蛋白、總糖、總多糖和總脂肪含量基本相同，但豐盛604種子的粗纖維和總氨基酸含量都高于改良604。豆類中的粗纖維有利于人體保健，對于降低肥胖、動脈粥樣硬化以及惡性腫瘤之類的發(fā)病率有輔助作用[16-18]。同時，豆類種子中賴氨酸的含量較高，可補充禾谷類食品的不足[18]。豆類中氨基酸的營養(yǎng)價值主要受限于含硫氨基酸蛋氨酸的含量，從測定結果來看，2個品種荷蘭豆種子的蛋氨酸含量也都遠低于FAQ推薦的含量，但相對而言豐盛604中蛋氨酸的含量是改良604的1.12倍，略優(yōu)于后者。從食用的營養(yǎng)和保健價值來看豐盛604較優(yōu)，但粗纖維含量較低的改良604的食用口感會較好。

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