石泉縣桑樹品種園桑葉硒元素及蛋白質(zhì)含量測定與分析

姚程杰 嚴(yán)曉鶴 廉喜紅 梁嘉俊 包立軍*

(1.石泉縣蠶桑發(fā)展服務(wù)中心，陜西石泉 725200；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)蠶桑絲綢研究所， 陜西楊凌 712100)

桑樹是國家衛(wèi)生部確認(rèn)的“藥食同源”樹種，桑樹作為一種經(jīng)濟(jì)樹種，具有繁殖易、生長快、生物產(chǎn)量高的特點(diǎn)[1]，富含氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素和微量元素等營養(yǎng)成分[2]，還含有多酚、黃酮、生物堿等多種生物活性物質(zhì)[3]，具有降血糖、降血壓、降血脂等保健功效[4]，是一種極具開發(fā)潛能的植物資源。

硒是人體必需的微量元素之一，缺硒會造成克山病、糖尿病、心腦血管病等多種疾病，富硒植物蛋白可作為一種良好的硒補(bǔ)充劑，滿足人體的健康需求。安康市是天然富硒土壤覆蓋地區(qū)廣、硒含量地層厚、適合開發(fā)利用的富硒資源區(qū)。經(jīng)科學(xué)普查，全域54.2%的土壤硒含量達(dá)到中硒(0.2 mg/kg)以上水平，非常適宜含硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)[5]。

桑樹具有較強(qiáng)的富硒能力[6]，可作為天然富硒植物加以利用。同時，桑葉因具有高產(chǎn)、粗蛋白含量高、活性物質(zhì)豐富等特點(diǎn)，又是一種優(yōu)良的新飼草資源。在當(dāng)前國內(nèi)動物蛋白飼料緊缺、飼草自供率不足背景下，發(fā)揮桑樹在種質(zhì)資源、品種、栽培等領(lǐng)域具有的技術(shù)優(yōu)勢和發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，培育飼料桑產(chǎn)業(yè)，延展飼料桑生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，也是桑樹產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、多元發(fā)展的一個重要方向。

2019年石泉縣池河鎮(zhèn)明星村為建設(shè)金蠶小鎮(zhèn)蠶桑農(nóng)旅研學(xué)實(shí)踐教育基地，從省內(nèi)外多個蠶桑科研院所共引進(jìn)桑樹種質(zhì)資源511份，利用品種枝條作為接穗進(jìn)行嫁接，建成桑樹品種資源圃(32°58′17″N，108°19′58″E)。雖然已有桑品種葉片的硒元素含量或蛋白質(zhì)含量的研究報道，但是桑葉中硒元素和蛋白質(zhì)的含量受到葉片成熟度、采摘時間、土壤條件、氣候因素等眾多因素影響，不同研究的結(jié)果因桑樹栽植差異等因素而難以進(jìn)行品種間橫向比較。本研究以該品種資源圃內(nèi)的桑樹品種資源為試驗(yàn)材料，分析比較不同桑樹品種葉片硒元素和蛋白質(zhì)含量差異，為富硒和高蛋白優(yōu)質(zhì)桑品種的選育和應(yīng)用推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

檢測桑葉樣品于2021年8月取自陜西省安康市石泉縣池河鎮(zhèn)明星村桑樹品種資源圃，行株距為1.7m×0.6m，樹齡2 a，8—12葉位葉片，每樣品200 g。用于硒和蛋白質(zhì)含量測定的桑品種數(shù)量分別為511個和103個。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 桑葉樣品預(yù)處理

樣品用自來水清洗去除表面雜物后，再用純水清洗1次，置于陰涼通風(fēng)處晾干，裝入紙袋，75 ℃恒溫干燥至恒重后，粉碎過60目篩，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 硒含量測定

按《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》(GB 5009.93-2017)方法，送陜西華聚質(zhì)量檢測技術(shù)有限公司檢測。

1.2.3 蛋白質(zhì)含量測定

按《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》(GB5009.5-2016)方法，送陜西華聚質(zhì)量檢測技術(shù)有限公司檢測。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，SPSS 23軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)頻率分析及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同桑樹品種葉片硒含量測定

試驗(yàn)測定了511個桑樹品種葉片硒含量，其總體特征見表1，葉片硒含量平均值為0.085±0.003 mg/kg，中位數(shù)為0.067 mg/kg，硒含量變化范圍為0.012～0.300 mg/kg。根據(jù)葉片硒含量數(shù)值統(tǒng)計頻率圖見圖1。由圖1可知，硒含量低于0.1 mg/kg的桑品種共379個，在0.1～0.2 mg/kg 的桑品種有88個，大于0.2 mg/kg的桑品種為44個，三個區(qū)間分別占比為74.2%、17.2%、8.6%。其中陽魯4號硒元素含量最高，為0.30 mg/kg。

表1 桑樹品種葉片硒含量、蛋白質(zhì)含量的總體特性

為了更好地指導(dǎo)富硒桑葉產(chǎn)品的開發(fā)與利用，參照陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒含硒食品與相關(guān)產(chǎn)品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》(DB61/T556-2008)中“茶葉及相關(guān)制品”項目，以“硒含量0.075～0.14 mg/kg為含硒產(chǎn)品，硒含量≥0.15 mg/kg為富硒產(chǎn)品”作為劃分依據(jù)，統(tǒng)計各品種硒含量情況，具體見表2。

續(xù)表2 不同桑樹品種葉片硒含量

由表2可知，目前全國主栽或有一定栽培規(guī)模的良桑品種中，檢測到葉片富硒的桑品種有：魯雜1號(0.26 mg/kg)、湖桑32號(0.24 mg/kg)、臺灣四季果桑(0.26 mg/kg)、嘉陵30號(0.23 mg/kg)和白玉王(0.21 mg/kg)；葉片含硒的桑品種有：育711(0.11 mg/kg)、魯插3號(0.10 mg/kg)和強(qiáng)桑1號(0.097 mg/kg)。此外，嘉陵16號(0.058 mg/kg)、豐田2號(0.057 mg/kg)、湖桑197號(0.053 mg/kg)、黑油桑(0.047 mg/kg)、桐鄉(xiāng)青(0.043 mg/kg)、湘7920(0.022 mg/kg)和農(nóng)桑8號(0.018 mg/kg)等桑樹葉片均未達(dá)到含硒食品開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

陜西地方品種中，陜桑406(0.22 mg/kg)和禮泉1號(0.19 mg/kg)葉片達(dá)到富硒食品產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，陜桑305(0.10 mg/kg)和關(guān)中白條(0.092 mg/kg)葉片達(dá)到含硒食品產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，而陜桑707(0.054 mg/kg)、流水1號(0.051 mg/kg)、陜桑402(0.046 mg/kg)、紅果1號(0.04 mg/kg)和紅果2 號(0.03 mg/kg)葉片均未達(dá)到含硒食品開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 不同桑樹品種葉片蛋白質(zhì)含量測定

本研究測定了103個桑樹品種葉片蛋白質(zhì)含量，總體情況見表1，葉片蛋白質(zhì)含量的平均值為21.5±0.4 g/100g，中位數(shù)為20.8 g/100g，蛋白質(zhì)含量變化范圍為13.4～32.8 g/100g。對不同品種葉片蛋白質(zhì)含量數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率分析(圖2)，62.14%的桑樹品種蛋白質(zhì)含量在17.0～24.0 g/100g之間，蛋白質(zhì)含量高于30 g/100g的桑樹品種有7個，占總數(shù)的6.79%，其中選88的蛋白質(zhì)含量最高，為32.8 g/100g。

圖2 桑樹品種蛋白質(zhì)含量頻率圖

參考王雯熙[7]和梁貴秋[8]研究結(jié)果，以桑葉葉片蛋白質(zhì)含量低于20.0 g/100g、20.0～30.0 g/100g、大于30.0 g/100g 為劃分依據(jù)，統(tǒng)計各品種蛋白質(zhì)含量情況，具體見表3?，F(xiàn)行桑樹栽培品種中，葉片蛋白質(zhì)含量高于30.0 g/100g的有農(nóng)桑12號(32.0 g/100g)、農(nóng)桑10號(30.7 g/100g)和湘7920(30.2 g/100g)，高于20.0 g/100g的有豐田2號(29.6 g/100g)、陜桑402(27.9 g/100g)、強(qiáng)桑1號(22.2 g/100g)、陜桑305(22.0 g/100g)和嘉陵16號(21.1 g/100g)，這些品種可進(jìn)一步用于高蛋白質(zhì)桑葉產(chǎn)品的開發(fā)利用。

3 討論與結(jié)論

不同品種植物對于硒元素的富集能力有所差異[9]，以往研究表明桑樹具有富硒能力[4]，但是對于不同品種桑樹的富硒能力差異研究少見報道。本研究所用桑品種資源圃，為同年份同品種砧木嫁接各個桑品種枝條，嫁接苗成活后建園，因此樹齡一致，園內(nèi)土壤硒含量情況也相同，此條件下測得各品種硒含量可進(jìn)行橫向品種間比較。通過511個桑樹品種葉片硒元素含量的測定，發(fā)現(xiàn)不同桑樹品種葉片硒元素含量差異較大，葉片硒元素最高含量與最低含量相差25倍之多，說明桑樹富硒能力存在品種差異性。鑒于目前無桑樹富硒相關(guān)的地方標(biāo)準(zhǔn)可供參考，且目前桑葉制品以桑葉茶和桑葉粉為主，本研究參照陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《富硒含硒食品與相關(guān)產(chǎn)品硒含量標(biāo)準(zhǔn)》[10](DB61/T556-2008)中“茶葉及相關(guān)制品”項目，以其富硒和含硒的標(biāo)準(zhǔn)對所測桑品種進(jìn)行了分類，達(dá)到富硒和含硒標(biāo)準(zhǔn)的桑品種資源分別有73個和143個。達(dá)到富硒標(biāo)準(zhǔn)的73個桑品種中，只有嘉陵30號、魯雜1號和湖桑32號等極少數(shù)桑品種目前在生產(chǎn)中有一定栽植規(guī)模。因此，在用于安康市等土壤天然富硒地區(qū)富硒桑葉開發(fā)利用的桑品種選擇上，可以選擇現(xiàn)行推廣品種，如湖桑32號、魯雜1號和嘉陵30號等，也可以選擇富硒能力突出的地方品種，如陜桑406和禮泉1號等，同時，還應(yīng)加強(qiáng)以富硒能力為目標(biāo)的桑品種選育，為富硒桑葉開發(fā)利用提供更多優(yōu)良新品種。

桑樹是一種高蛋白植物[11]，蛋白質(zhì)作為一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)并在飼料、食品等方面有重要應(yīng)用價值，葉片蛋白質(zhì)含量高，其食用口感也相應(yīng)提高[12]。但是桑葉蛋白質(zhì)含量因施肥管理、氣候條件等因素有所變化，會導(dǎo)致同一品種在不同地區(qū)栽植后，其葉片蛋白質(zhì)含量發(fā)生較大變化[2,13,14]，在生產(chǎn)上應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖纫蛩剡x擇適宜的桑品種進(jìn)行推廣。蛋白質(zhì)含量是現(xiàn)行蠶用桑品種優(yōu)質(zhì)的重要衡量指標(biāo)，也是新興飼料桑應(yīng)用領(lǐng)域品種選育的重要參考指標(biāo)。本研究所測103個桑葉葉片蛋白質(zhì)均值為21.5 g/100g，最高值為32.8 g/100g，與已有文獻(xiàn)報道基本一致[7,8]，也與生產(chǎn)實(shí)際情況相符。因此，可將葉片蛋白質(zhì)含量20 g/100g和30 g/100g作為參考依據(jù)以評價各品種蛋白質(zhì)含量情況。從所測結(jié)果看，農(nóng)桑系列、豐田2號、湘7920、陜桑402等很多生產(chǎn)實(shí)用桑品種為高蛋白質(zhì)含量品種。受品種資源圃內(nèi)品種限制，適宜草本化栽培的雜交桑品種蛋白質(zhì)含量測定與評價有待后續(xù)研究。

綜上，本研究通過511個桑樹品種葉片硒元素含量和103個桑樹品種葉片蛋白質(zhì)含量測定，兼顧桑品種葉片富硒能力和蛋白質(zhì)含量情況，發(fā)現(xiàn)陜桑406(蛋白質(zhì)含量20.7 g/100g，硒元素含量0.220 mg/kg)，阿克蘇白桑4號(蛋白質(zhì)含量24.8 g/100g，硒元素含量0.220 mg/kg)，內(nèi)蒙古桑(蛋白質(zhì)含量23.4 g/100g，硒元素含量0.170 mg/kg)，大種桑(蛋白質(zhì)含量20.6 g/100g，硒元素含量0.180 mg/kg)，臺灣四季果桑(蛋白質(zhì)含量23.2 g/100g，硒元素含量0.260 mg/kg)，白玉王(蛋白質(zhì)含量20.4 g/100g，硒元素含量0.210 mg/kg)等6個品種均表現(xiàn)較好，為富硒高蛋白桑葉產(chǎn)品開發(fā)優(yōu)勢資源，在后續(xù)試驗(yàn)推廣中可進(jìn)行一定選擇，用于富硒蠶桑產(chǎn)業(yè)開發(fā)與推廣。