人工栽培堇葉碎米薺生物學(xué)特征及其營養(yǎng)成分比較

石愛華，黃思勇，陳體強，金顯平，彭經(jīng)壽，姚茂桂，周光龍

(1．恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物工程系，湖北 恩施 445000；2. 恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院 硒營養(yǎng)研究所，湖北 恩施 445000；3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食用菌研究所，福建 福州 350014)

碎米薺屬(Cardamine)植物約有160種，分布于全球，主產(chǎn)溫帶地區(qū)；生于平原或高山、砂地、細石地或巖生，少有生于石灰質(zhì)土，多數(shù)生于陰濕處。我國約有42 種，廣布南北各地。本屬中有些種類可供藥用，如華中碎米薺(CardamineurbanianaO. E. Schulz)民間用于婦女補虛藥，根狀莖可治支氣管炎及哮喘；有些有觀賞價值，如紫花碎米薺(CardaminetangutorumO. E. Schulz)；有些種類的嫩苗可作蔬菜食用，如大葉碎米薺(CardaminemacrophyllaWilld.)；有的種子可以榨油，如彈裂碎米薺(CardamineimpatiensL.)，含油率為 36%[1]。近年來，在有“世界硒都”之稱的湖北省恩施地區(qū)發(fā)現(xiàn)一種碎米薺屬高富硒植物[2]，曾被命名為恩施碎米薺(Cardamineenshiensis)。

1 材料與方法

1.1 植物及形態(tài)學(xué)描述

來源植物為恩施特有野生種質(zhì)經(jīng)人工馴化種植的碎米薺(Cardaminesp.)，按根、莖、葉、花、果實、種子進行取樣觀察、記錄，并制成植物臘葉標本。

1.2 顯微形態(tài)學(xué)觀察

在盛花期取花朵，采用Olympus SZX9型立體顯微鏡觀察花藥；并將花粉自然干燥后點樣于樣品臺上，置IB-5型離子鍍膜儀上進行真空噴鍍(金原子)表面處理，采用EOL JSM-6380LV型掃描電子顯微鏡觀察。

1.3 樣品檢測方法

樣品:于始花期采收植株地上可食用部分，分別烘干、粉碎，制成粉末狀樣品備用。其中，普通補硒栽培2種：樣品編號分別為ENDP(大棚栽培)、EMGS(露地栽培)；超富硒栽培1種：樣品編號為MYJD(大棚栽培)。

水分、灰分和粗蛋白:分別按照《食品安全國家標準 食品中水分、灰分和蛋白質(zhì)的測定》GB5009.3—2010(第一法)、GB 5009.4—2010和GB 5009.5—2010進行測定；

還原糖、粗脂肪、粗纖維的測定:分別按GB/T 5009.7—2008(第一法)、GB/T 5009.6—2003(第一法)和GB/T 5009.10—2003進行；

鈣、磷、鐵、鎂和鋅:分別按照GB/T 5009.92—2003、GB/T 5009.87—2003、GB/T 5009.87—2003和GB/T 5009.14—2003(第一法)進行測定；

硒:按照《食品安全國家標準 食品中硒的測定》GB 5009.93—2010(第一法)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果

堇葉碎米薺為1～2年生草本，生長階段高15～35 cm，繁殖階段可長至50～95 cm?？梢郧o基或根上不定芽或莖及枝腋芽繁殖，幼苗越冬生長至次年3月，植株長有約13片葉時開始抽苔，4—6月開花結(jié)果。

2.1.1 根

直根系主根長15～30 cm，直徑1～4 mm，須根發(fā)達，具稍粗的側(cè)根(1～2 mm)。

2.1.2 莖

直立，圓柱形，粗壯，有縱溝，無毛無粉霜；地上莖不分枝，于花期伸長，基部藍紫色，上部黃綠色；或自基部有2～3個分枝，常為綠色，有時呈紫色。地下莖明顯，多在上部葉腋處分枝，肉質(zhì)，密被纖維狀須根。

2.1.3 葉

單生，膜質(zhì)，心形或近圓形，長7～9 cm，寬8～12.5 cm，具掌狀網(wǎng)脈；頂端圓或微凹、有細小短尖頭，基部心形，邊緣有深淺不等的圓齒；基生葉有長柄，2～5 cm，葉柄淡綠色至淺紫色、基部稍擴大成葉翼；莖生葉(長于花枝上)，葉柄短，長8～65 mm，有時長有1～3對不規(guī)則小葉，基部稍擴大成抱翅狀；生于莖下部的葉近圓心形，生于上部的呈卵形，長20～35 mm，寬15～23 mm，頂端圓或長漸尖，基部淺心形，上部的葉基部平截楔形，邊緣有不整齊圓齒；全部葉片上面散生少數(shù)短毛或無毛，下面無毛。

2.1.4 花

總狀花序頂生，花整齊，兩性，花梗長約5～7 mm；花瓣4片，白色，有香氣，倒卵狀楔形，長約5～8 mm；花萼4枚，綠色或黃色，長橢圓形，長約3～5 mm。雄蕊6枚，等大，排成一輪，周圍無腺點，花絲稍擴大，花藥長卵形，有紫色月牙紋；雌蕊1枚，柱狀，柱頭扁球形；子房上位，2室，每室有胚珠9～12個，排成1行?；ㄆ?—6月。

2.1.5 果實

角莢果細長，20～32 mm；果梗基部扭轉(zhuǎn)成水平狀開展，長8～12 mm；成熟時莢片彈裂卷起。果期5—7月。

2.1.6 種子

每莢有18～24粒，褐色、橢圓形，光滑，長約1 mm。

圖1花的形態(tài)觀察

(表面有時呈紫色；子房兩室，胚珠成熟后為褐色)

2.2 花藥及花粉

在立體顯微鏡下，可見堇葉碎米薺的花藥呈長卵形，牙刷狀著生在花絲頂端，分左右兩半，略卷曲、皺縮，兩側(cè)各有1個花粉囊，中間以藥隔相連，大小為593～836μm× 1 322～1 605 μm(圖4)。

圖4花藥形態(tài)特征

在掃描電鏡下觀察，其花粉粒為橄欖球狀，大小為13.48～16.72 × 33.45～36.77 μm，具3條長達兩極的孔溝；極面觀呈三裂圓形，極軸與赤道軸比(E/P)為2.34±0.15；表面及兩極均具網(wǎng)狀紋飾，網(wǎng)眼形狀及大小不規(guī)則(圖5)。

圖5花粉粒形態(tài)的顯微特征

2.3 植物學(xué)鑒定結(jié)果

經(jīng)中國科學(xué)院昆明植物研究所劉恩德研究員鑒定，送檢植物標本(編號KUN-2014-040)為十字花科(Brassicaceae)碎米薺屬(Cardamine)植物——堇葉碎米薺CardamineviolifoliaO.E. Schuiz。

上述鑒定基于《中國植物志·第33卷》[3]。實際上，堇葉碎米薺與露珠碎米芥被視為同物異名；在《Flora of China》(英文版中國植物志)中，CardamineviolifoliaO.E. Schuiz已被處理為CardaminecircaeoidesJ. D. Hooker & Thomson的異名[4]。

2.4 堇葉碎米薺的營養(yǎng)成分

檢測結(jié)果(表1)表明：3個堇葉碎米薺(粉末，水分含量為7.10%～7.44%)，樣品中還原糖和粗纖維含量分別為3.7～5.5 g/100 g和8.0～15.7 g/100 g，含有較低的粗脂肪(0.82～1.9 g/100 g) 和較高的蛋白質(zhì) (17.0～21.5 g/100 g)；其中，粗蛋白含量最高(21.5 g/100 g)的樣品是大棚補硒栽培樣品(MYJD)，而粗纖維含量最低(8.0 g/100 g)的樣品也是MYJD。

檢測結(jié)果還表明：堇葉碎米薺3份樣品中均含有豐富的礦質(zhì)元素；其中，鈣和磷等人體必需的常量元素含量高達2.87～3.42 g/100 g、0.35～0.43 g/100 g；栽培樣品(ENDP)中的鐵、鎂和鋅等人體必需的微量元素含量分別為96.5 mg/100 g、434 mg/100 g和19.4 mg/100 g，分別低于露地補硒栽培樣品(ENGS) 206 mg/100 g、836 mg/100 g和33.9 mg/100 g，也低于大棚補硒栽培樣品(MYJD)149、745 mg/100 g和24.2 mg/100 g。

另外，栽培樣品(ENDP)中的硒含量為78.9 μg/100 g，與露地補硒栽培樣品 (ENGS，129 μg/ 100g) 均符合湖北省地方標準《富有機硒食品硒含量要求》[5]的要求；而大棚超富硒栽培樣品(MYJD)中硒含量高達612 μg/100 g，大大超過標準要求的蔬菜類(干基)中總硒含量200～200 μg/100 g。

表1 堇葉碎米薺一般化學(xué)成分含量

注：ENDP:栽培樣品; MYJD: 大棚補硒栽培樣品: ENGS: 露地補硒栽培樣品,下表同。

氨基酸測定結(jié)果(表2)表明：人工栽培堇葉碎葉薺(粉末)氨基酸總量可13.38%～14.07%；其中大棚栽培的2份樣品中氨基酸含量較為接近，其必需氨基酸所占比例分別為40.86%和42.53%，而野外栽培的為38.28%(ENGS)。此外，野外栽培樣品(ENGS)含有較高的脯氨酸(2.10%)，而大棚栽培的2個樣品(ENDP、MYJD)中均含有較低的脯氨酸(0.67%、1.00%)。

表2 堇葉碎米薺中氨基酸組分比較

注：E/T為必需氨基酸與總氨基酸之比

3 討 論

恩施特產(chǎn)的堇葉碎米薺，原是一種名不見經(jīng)傳的野生蔬菜資源，由于具有富硒特性，將作為莖葉類新食品原料進行開發(fā)，其食用部分為嫩苗(包括嫩葉、嫩莖)。長在湖北恩施漁塘壩(土壤平均含硒量3.65 μg/g)岸上和水溝的野生堇葉碎米薺(干品)中硒的平均含量分別為172.90 μg/g和227.77μg/g，而且不同生長期中硒含量存在較大的變化[6]。據(jù)報道，適當濃度的硒處理能增加堇葉碎米薺植株內(nèi)的脯氨酸含量，而且4 ℃低溫生長的植株脯氨酸含量遠遠高于20 ℃生長的[7]，這與低溫條件下植物組織中脯氨酸的增加可提高植物的抗寒性有關(guān)。

在栽培堇葉碎米薺時，添加外源硒能有效地增加植株蛋白質(zhì)和可溶性糖的合成[7]。據(jù)報道，野生蔬菜壺瓶碎米薺(干品，湖南石門產(chǎn)，HPLC法測定)中的苗期和抽苔期的粗蛋白含量為13.02%和15.36%，氨基酸含量分別為12.185%和13.705%[8]，結(jié)果提示抽苔期(開花前)的營養(yǎng)成分含量較高。這一結(jié)論有等進一步證實。

按湖北省食品安全地方標準《富有機硒食品硒含量要求》“蔬菜類(干基)中的總硒最低含量必須達到20 μg/100 g，有機硒含量必須大于其總硒的80%”[5]，本研究中3種栽培樣品中硒元素含量達78.9～612 μg/100 g，能否可稱之為“富含有機硒”或“富有機硒”食品，還有待進一步的檢測分析硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸[9]和其它含硒有機小分子化合物(m/z: 1774.5, 658.3)[10]。

參考文獻：

[1] 劉婷,鄭甲成,張百忍. 碎米薺屬研究現(xiàn)狀及前景展望[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012, 58(4): 127-129.

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[3] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會. 中國植物志：第33卷[M]. 北京: 科學(xué)出版社，2001: 395.

[4] WU C Y, RAVEN P H. Flora of China (Vol. 8) [M]. Beijing: Science Press, 2001: 100.

[5] 湖北恩施聚硒康農(nóng)業(yè)科技有限公司,湖北省硒資源開發(fā)利用促進會. 湖北省食品安全地方標準 富有機硒食品硒含量要求:DBS 42/ 002—2014 [S]. 武漢：湖北省衛(wèi)生和計劃生育委員會,2014.

[6] 雷紅靈,陸海波,蔡金洲,等. 外源硒對恩施碎米薺葉片有效成分的影響[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010, 49(7): 1599-1602.

[7] 彭誠. 聚硒植物堇葉碎米薺營養(yǎng)成分分析及硒對其生長的影響[D]. 武漢: 華中師范大學(xué), 2006 36-37.

[8] 田連福, 代劍平, 陳良碧. 野生蔬菜壺瓶碎米薺異地栽培生物學(xué)特性及營養(yǎng)成分分析[J]. 生命科學(xué)研究，2003, 7(2): 167-171.

[9] 楊培慧,鄭志雯,馮德雄,等. 硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸電化學(xué)檢測的比較[J].分析化學(xué)，2003, 31(2): 194-197.

[10] 向天勇. 恩施碎米薺的生物學(xué)特性及葉片含硒化合物研究[D]. 長沙: 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué), 2006.