張寶成,黃小桐,曾 鋼,孫 晴
(遵義師范學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,貴州 遵義 563006)
芽苗菜又名“活體蔬菜”,芽苗菜是將作物種子培育出能食用的嫩芽或嫩莖的蔬菜。芽苗菜的栽培在中國(guó)已有兩千多年的歷史,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,被列入中品[1]。芽苗菜含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如維生素、氨基酸、膳食纖維、礦物質(zhì)、核黃素等,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還能增強(qiáng)人體抗病毒、抗癌的能力,具有提高人體免疫力的作用。早時(shí)的豆芽菜用于食療和道家養(yǎng)生[2]?,F(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在具有延年益壽功效的10種食物中,排在首位的就是豆芽[3]。芽苗菜因其具有白嫩爽脆、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、獨(dú)特的風(fēng)味和口感、栽培簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)周期短、無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)備受廣大消費(fèi)者的青睞[1]。
蚯蚓糞是一種效能高的生物有機(jī)肥,蚯蚓糞提取液常用于蔬菜培育,能將有機(jī)物、微生物和生長(zhǎng)因子三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)[4]。蚯蚓糞中含有多種植物激素,其中富含的赤霉素、生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素等激素能在植物體內(nèi)發(fā)揮重要作用,從而影響植物的生長(zhǎng)和品質(zhì)[5]。但蚓糞提取液對(duì)蔬菜品質(zhì)影響的研究大多局限于果類(lèi)蔬菜,對(duì)芽苗菜的研究較少。因此,本實(shí)驗(yàn)研究了蚓糞提取液對(duì)芽苗菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響,以期為提高芽苗菜的品質(zhì)提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2021年1月在遵義師范學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)所用大豆為黃大豆,試驗(yàn)用水為自來(lái)水,水質(zhì)符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。蚓糞基質(zhì)提取物來(lái)自遵義師范學(xué)院生物實(shí)驗(yàn)室。室內(nèi)溫度控制在22±2℃。
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)4組,CK為對(duì)照組,T1~T3為處理組,每組培育10盤(pán),共40盤(pán)。對(duì)照組(CK):清水對(duì)照;處理組:分別用10g、20g、30g風(fēng)干的蚓糞制作濃度為10%、20%、30%的蚯蚓糞提取液。
精選大豆種子,篩選除去爛粒和秕籽。利用芽菜盤(pán)培育芽苗菜。每個(gè)芽菜盤(pán)放入20粒大豆,每組培育10盤(pán)。用上述四種溶液淋透大豆種子。將實(shí)驗(yàn)盒放入實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)盒內(nèi)的每個(gè)芽菜盤(pán)隨機(jī)放置。在大豆芽苗菜萌發(fā)過(guò)程中觀察統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽數(shù)和發(fā)芽長(zhǎng)度,于2021年1月6日收獲,生長(zhǎng)期6d。收獲后對(duì)芽苗菜的鮮重、葉綠素、維生素C、可溶性蛋白質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。
發(fā)芽數(shù)統(tǒng)計(jì):催芽48h,大豆開(kāi)始出芽,此時(shí)開(kāi)始統(tǒng)計(jì)。每天對(duì)每個(gè)處理組十個(gè)芽菜盤(pán)里的二十粒種子進(jìn)行觀察,統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽數(shù),計(jì)算不同處理組大豆的發(fā)芽率;鮮重的測(cè)定:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后隨機(jī)選取四盤(pán)不同處理組的豆芽,用濾紙吸干其中的水分,用電子天平稱(chēng)其鮮重,然后計(jì)算平均值;葉綠素含量測(cè)定:參照王振紅[6]的乙醇提取法;維生素C含量測(cè)定:參照韓秋菊[7]的紫外分光光度法;可溶性蛋白質(zhì)測(cè)定:參照李瑞國(guó)[8]的考馬斯亮藍(lán)法;氨基酸含量測(cè)定:參照郎曉娟[9]的茚三酮比色法。
大豆芽苗菜的發(fā)芽率是評(píng)價(jià)豆芽經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),實(shí)驗(yàn)研究了大豆芽苗菜萌發(fā)過(guò)程中發(fā)芽時(shí)間與發(fā)芽率的變化規(guī)律,見(jiàn)表1。從發(fā)芽率來(lái)看,發(fā)芽數(shù)表現(xiàn)最好的是T1組,發(fā)芽率為96.00%,其次是T2組,發(fā)芽率為91.50%,T3組發(fā)芽率為87.50%,對(duì)照組發(fā)芽率為84.90%。由此可見(jiàn),用不同濃度的蚯蚓糞基質(zhì)處理,芽苗菜的發(fā)芽率T1組〉T2組〉T3組〉對(duì)照組。隨著蚯蚓糞基質(zhì)濃度的增大和時(shí)間的增加,高濃度的蚓糞基質(zhì)對(duì)發(fā)芽速度沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用,到后期與對(duì)照組的發(fā)芽率相接近。但總的來(lái)說(shuō),用蚯蚓糞基質(zhì)培養(yǎng)的大豆芽苗菜生長(zhǎng)整齊、色澤鮮艷、外形飽滿且沒(méi)有腐爛現(xiàn)象。
表1 不同濃度蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜發(fā)芽的影響(%)
大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的氨基酸是由可溶性蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)的。經(jīng)測(cè)定,試驗(yàn)大豆芽苗菜氨基酸含量為0.48~1.15mg/g。氨基酸含量T1組〉T2組〉對(duì)照組〉T3組,其中用濃度為20%蚯蚓糞提取液培育的芽苗菜游離氨基酸含量最高,T3組芽苗菜游離氨基酸濃度低于對(duì)照組。總的來(lái)說(shuō),蚯蚓糞基質(zhì)濃度在10%~20%范圍內(nèi)有利于芽苗菜中氨基酸的積累,但當(dāng)濃度增大到30%時(shí),則表現(xiàn)為抑制氨基酸的形成,見(jiàn)圖1。
圖1 不同濃度蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜營(yíng)養(yǎng)成分的影響
由圖1可知,用蚓糞基質(zhì)培育的芽苗菜,其可溶性蛋白質(zhì)平均含量為3.73~4.05mg/g,不同蚓糞處理組芽苗菜的平均可溶性蛋白質(zhì)含量高于對(duì)照組,說(shuō)明蚓糞提取液對(duì)芽苗菜可溶性蛋白質(zhì)的含量具有促進(jìn)作用。試驗(yàn)結(jié)果表明,在一定濃度范圍內(nèi),蚯蚓糞基質(zhì)能提高大豆芽苗菜可溶性蛋白質(zhì)的含量,其中用20%蚯蚓糞基質(zhì)培育出的芽苗菜可溶性蛋白質(zhì)含量最高。
大豆種子本身不含維生素C,但當(dāng)其發(fā)芽后,豆芽充分利用自身的代謝來(lái)合成人體需要的維生素C。由圖1可知,維生素C含量最大的為T(mén)1組,最小的為對(duì)照組。芽苗菜中維生素C含量T1組〉T2組〉T3組〉對(duì)照組,說(shuō)明蚯蚓糞基質(zhì)濃度在一定范圍內(nèi)能促進(jìn)芽苗菜維生素C含量的增加,其中用濃度為10%的蚯蚓糞提取液效果最佳。
大豆芽苗菜的質(zhì)量是衡量其商業(yè)價(jià)值的重要指標(biāo)。從圖2可以看出,豆瓣鮮質(zhì)量T1組〉T2組〉對(duì)照組〉T3組。T1組豆瓣質(zhì)量最大,當(dāng)蚯蚓糞基質(zhì)濃度增大到30%時(shí),豆瓣質(zhì)量反而小于對(duì)照組。芽苗菜的莖中含有大量的膳食纖維,芽苗菜莖的鮮重T1組〉T2組〉T3組〉對(duì)照組,同樣以處理T1組的濃度效果最好,處理組與對(duì)照組進(jìn)行比較,莖的質(zhì)量均不同程度高于對(duì)照組;從豆瓣與莖所占比重來(lái)看,對(duì)照組〉T3組〉T2組〉T1組,以對(duì)照組中豆瓣質(zhì)量所占比重最大。
圖2 不同濃度蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜豆瓣和莖鮮重及比例的影響
研究發(fā)現(xiàn),葉綠素具有消炎、降血脂、降血壓的藥用效果,而類(lèi)胡蘿卜素有“維生素A”的名號(hào),當(dāng)它被生物體吸收轉(zhuǎn)化后,就能發(fā)揮維生素A的作用。由圖3可知,大豆芽苗菜中葉綠素和類(lèi)胡蘿卜素的含量分別為0.18~0.72 mg/g和0.26~0.39 mg/10g。其中總?cè)~綠素含量T1組含量最高,其次是對(duì)照組,T2組和T3組含量比對(duì)照組低。當(dāng)蚓糞浸提液濃度增大到20%和30%時(shí),總?cè)~綠素的含量均低于對(duì)照組,表明蚯蚓糞基質(zhì)濃度過(guò)大會(huì)抑制大豆芽苗菜中葉綠素的積累和產(chǎn)生。綜合來(lái)說(shuō),在一定濃度范圍內(nèi),蚯蚓糞浸提液能提高芽苗菜中葉綠素的含量;從胡蘿卜素含量來(lái)看,會(huì)隨著蚓糞浸提液濃度的增加而增加。
圖3 蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素的影響
本試驗(yàn)選取不同濃度的蚓糞浸提液對(duì)大豆芽苗菜進(jìn)行培育,分析比較了芽苗菜的鮮重、葉綠素、維生素C、可溶性蛋白質(zhì)、游離氨基酸等的含量,結(jié)果表明,蚓糞浸提液可促進(jìn)芽苗菜的生長(zhǎng)發(fā)育。隨著蚓糞浸提液濃度的增加,對(duì)大豆發(fā)芽數(shù)、芽苗菜中維生素C、胡蘿卜素、可溶性蛋白質(zhì)含量的增加起促進(jìn)作用。原因是隨著蚓糞浸提液濃度的升高,氮、磷、鉀等元素的含量不斷增大,這為大豆芽苗菜前期的生長(zhǎng)提供了充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),滿足了大豆芽苗菜生長(zhǎng)的需要[10]。
蚓糞浸提液可提高大豆芽苗菜可溶性蛋白質(zhì)的含量,主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的合成需要氮元素的參與,而蚓糞提取液的使用能提高溶液中氮的含量,有利于大豆芽苗菜的吸收,且蚓糞基質(zhì)浸提液中含有適宜于植物生長(zhǎng)的植物激素類(lèi)物質(zhì),這些都有利于大豆芽苗菜中可溶性蛋白質(zhì)含量的增加[11]。在一定濃度范圍內(nèi),蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜的氨基酸、鮮重、葉綠素指標(biāo)呈現(xiàn)先促進(jìn)后抑制的現(xiàn)象,可能是因?yàn)檩^高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量降低了大豆芽苗菜根系的生理活性,導(dǎo)致其吸收運(yùn)輸水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力有所降低,因此,整體相關(guān)的指標(biāo)就有所降低[10]。
豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是評(píng)判作物價(jià)值的重要指標(biāo)。卓少明研究表明,用不同比例蚓糞浸提液培養(yǎng)豌豆苗菜能增加豌豆苗菜的長(zhǎng)度和產(chǎn)量[11]。范鵬等研究表明,用不同濃度蚯蚓糞浸提液浸種對(duì)甜椒的發(fā)芽率具有顯著的影響[12]。柳慧靜研究發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi)添加適宜比例的蚯蚓糞能明顯提高彩椒的維生素C含量[5]。劉健等研究發(fā)現(xiàn),蚯蚓堆肥混合基質(zhì)能明顯提高小白菜苗葉綠素的濃度和營(yíng)養(yǎng)元素含量[13]。王東紅研究發(fā)現(xiàn),添加適宜的蚯蚓糞可以顯著促進(jìn)櫻桃蘿卜中可溶性蛋白、游離氨基酸等含量的提高[4]。本試驗(yàn)用不同濃度蚯蚓糞浸提液來(lái)培育芽苗菜,在一定濃度范圍內(nèi)均可提高芽苗菜的發(fā)芽數(shù)、質(zhì)量、游離氨基酸、可溶性蛋白質(zhì)、維生素C、葉綠素等指標(biāo)的含量,支持了前人的研究結(jié)果。
另外,蚓糞浸提液可以增加芽苗菜莖的質(zhì)量,這意味著可增加膳食纖維含量。膳食纖維可以影響腸道內(nèi)的菌群結(jié)構(gòu),通過(guò)代謝產(chǎn)物影響人體內(nèi)的信號(hào)調(diào)控,進(jìn)而影響身體健康[15,16]。隨著人民生活水平的不斷提高,人民群眾的健康意識(shí)不斷增強(qiáng),人們逐漸認(rèn)識(shí)到膳食中功能成分與健康的關(guān)系,從而對(duì)蔬菜提出更高的要求。
綜上所述,不同濃度的蚓糞浸提液對(duì)芽苗菜營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)會(huì)產(chǎn)生不同的影響,這為芽苗菜市場(chǎng)的細(xì)化和多樣性發(fā)展提供了依據(jù),今后可針對(duì)不同的消費(fèi)群體利用蚓糞基質(zhì)開(kāi)發(fā)不同功能型的營(yíng)養(yǎng)芽苗菜。蚯蚓糞浸提液為芽苗菜生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間,值得深入研究。
(1)不同濃度的蚓糞浸提液能夠促進(jìn)大豆芽苗菜的發(fā)芽率,與對(duì)照組相比增加幅度為 3.55%~13.61%。
(2)不同濃度的蚓糞浸提液能夠促進(jìn)大豆芽苗菜的莖質(zhì)量,與對(duì)照組相比增加幅度在 1.33%~35.76%。
(3)胡蘿卜素含量增加11.54%~50.00%,維生素C含量增加48.20~112.74%;可溶性蛋白增加29.07%~40.14%。
(4)與對(duì)照組相比,氨基酸在T1和T2組中分別增加48.44%和78.13%,高濃度T2組降低10.94%。