福建馬鋪山藥營養(yǎng)品質(zhì)分析與評價

張武君++劉保財++陳菁瑛++黃穎楨++趙云青

摘 要 為獲得營養(yǎng)品質(zhì)較高的馬鋪山藥品系，以福建馬鋪7個主栽的山藥品系為研究對象，測定多糖、尿囊素及基本營養(yǎng)成分，并通過模糊數(shù)學平均隸屬函數(shù)法對其營養(yǎng)品質(zhì)進行評價分析。結(jié)果表明：7個山藥品系的多糖、尿囊素、蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維、灰分、以及總氨基酸的平均含量分別為2.98%、4.79‰、8.59%、65.63%、1.29%、2.07%、6.28%，不同品系山藥各有特點，MP1尿囊素含量最高，MP6的多糖、蛋白質(zhì)和粗纖維含量最高，MP3的總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸含量均最高；用隸屬函數(shù)法分析得到綜合營養(yǎng)品質(zhì)較優(yōu)的為MP1、MP3和 MP6，其中MP6營養(yǎng)品質(zhì)最優(yōu)。研究結(jié)果可為馬鋪山藥特色種質(zhì)篩選利用提供參考。

關(guān)鍵詞 馬鋪 ；山藥 ；營養(yǎng)品質(zhì)

中圖分類號 S632.1 文獻標識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.012

Analysis and Assessment of the Nutritional Quality of Yams in Mapu， Fujian

ZHANG Wujun LIU Baocai CHEN Jingying HUANG Yingzhen ZHAO Yunqing

（Institute of Agricultural Bio-resource， Fujian Academy of Agricultural Sciences / Research Center

for Medicinal Plants， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003）

Abstract In order to select high-quality yam varieties in Mapu， Fujian， China， 7 yam clones （Dioscorea spp.） cultivated in Mapu were collected to determine their contents of polysaccharide， allantoin and basic nutrients， and their nutritional quality was evaluated by using fuzzy membership function method. The results showed that the average contents of polysaccharide， allantoin， protein， starch， crude fiber， ash， and total amino acids of the 7 yam clones were 2.98%， 4.79‰， 8.59%， 65.63%， 1.29%， 2.07%，and 6.28%， respectively. The Mapu yam clones were different in nutrient contents. MP1 had the highest content of allantoin， and MP6 had the highest contents of polysaccharide， protein， crude fiber and crude ash， while MP3 had the highest contents of total amino acid， essential amino acids， and flavor amino acid. Clones MP1， MP3 and MP6 contained higher general nutrients among the 7 clones according to the results of the fuzzy membership function analysis， and MP6 was the best in general nutrient quality. The results might provide some references for the selection and breeding of yam varieties in Mapu.

Keywords Mapu ； yam ； nutritional quality

山藥為薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea L.）多個種的統(tǒng)稱，為多年生纏繞草質(zhì)藤本植物，其肉質(zhì)塊莖具有很高的營養(yǎng)價值和藥用價值[1]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》將其列為上品，《本草綱目》概括其功用為“益腎氣，健脾胃，止泄痢，化痰涎，潤皮毛”?，F(xiàn)代研究也表明，山藥還具有提高免疫力、改善消化、降血糖、降血脂、抗氧化、抗腫瘤、抗突變、延緩衰老、促進腎臟再生修復，調(diào)節(jié)酸堿平衡等作用[2]。

福建省是我國山藥的原產(chǎn)地之一，種類多，栽培歷史悠久，全省各地均有種植，常年種植面積在1萬hm2以上[3]，并從地方品系中選育出‘麻沙山藥1號[4]、‘芹峰懷山[5]、‘明溪淮山1號[6]、‘閩選山藥1號、‘明淮1號[7]等特色品種。目前，對福建本地山藥的營養(yǎng)品質(zhì)已有一定的研究[8-12]，但研究主要是對收集的不同種質(zhì)資源進行比較，由于各地區(qū)的山藥在長期栽培過程中會對當?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生特殊的適應性，營養(yǎng)品質(zhì)除受到基因型的影響外，還和產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境及栽培技術(shù)有關(guān)，形成了特有的地理標志證明商標。因此，采集原產(chǎn)地的山藥進行品質(zhì)分析更加有意義。馬鋪鄉(xiāng)位于福建省云霄縣西北部，該地氣候宜人，雨量充沛，光能充足，熱量豐富，無霜期長，常年平均氣溫20.9℃，常年種植山藥面積700 hm2以上，獲得國家工商行政管理局授予的地理標志證明商標，80%的農(nóng)戶參與了山藥的種植、經(jīng)營和銷售，年產(chǎn)值上億元，開發(fā)的淮山面、淮山面線、山藥米線等系列產(chǎn)品廣銷省內(nèi)外[13]。目前，對不同馬鋪山藥營養(yǎng)價值品質(zhì)的比較研究還未見報道。隸屬函數(shù)法在營養(yǎng)品質(zhì)比較中是較為常用的方法，可以對多個指標進行較為綜合、全面的評價，避免了單一指標評價的片面性。本研究通過測定分析7個馬鋪主栽山藥品系的蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉、粗纖維、灰分、多糖、尿囊素等成分，并利用隸屬函數(shù)法對其進行綜合評價，旨在為馬鋪山藥特色種質(zhì)的篩選利用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

以馬鋪主栽的7個山藥品系為研究對象，分類及編號等見表1。 供試材料于2015年種植于云霄馬鋪山藥基地，土質(zhì)為沙壤土，采用間比法種植排列，兩頭設保護行，水肥管理與大田生產(chǎn)相同。每個株系在其收獲期采挖地下塊莖，隨機取10條塊莖，清洗、去皮、切片、風干，粉碎機磨碎后過80目篩，4℃低溫密封保存，備用。試劑采用的磷酸二氫鉀、磷酸、無水乙醇、葡萄糖、濃硫酸均為國產(chǎn)分析純，尿囊素對照品購自中國藥品生物制品檢定研究所（111501-200202）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

山藥粉的粗多糖含量采用苯酚硫酸法測定，標準曲線制備：從0.10 mg/mL的葡萄糖工作液中分別取0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL加入試管，用蒸餾水補充至2.00 mL，加入1 mL 5%苯酚溶液和5 mL濃硫酸混勻，沸水浴2 min，自來水冷卻5 min，后用分光光度計在490 nm波長處以試劑空白溶液為參比，測定吸光度值（A），以葡萄糖含量（mg）為橫坐標，A為縱坐標繪制標準曲線。得到回歸方程為：Y=7.7X+0.003，r2=0.998 5。樣品處理及測定：精密稱取1.00 g山藥粉末于100 mL容量瓶中，加水80 mL搖勻，沸水浴加熱2 h，每0.5 h搖勻1次，冷卻至室溫，定容至100 mL ，混勻后過濾，準確吸取上述濾液4 mL，加入無水乙醇16 mL，8 000 rpm離心10 min，沉淀用10 mL 80%乙醇8 000 rpm潤洗2次后加蒸餾水溶解，定容至50 mL作為供試溶液，取供試溶液2 mL，按標準曲線制備方法測定吸光度，根據(jù)標準曲線計算各材料粗多糖含量。尿囊素含量參照黃瑞平[12]的方法測定；蛋白質(zhì)、氨基酸、淀粉、粗纖維、灰分分別參照國家標準[14-18]測定。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法對不同品系的主要營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價比較，分別計算各個品種每個營養(yǎng)指標的隸屬函數(shù)值X，按公式（1）計算：再將各品系所有營養(yǎng)指標的平均隸屬函數(shù)值進行比較。采用 Microsoft Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行作圖和統(tǒng)計分析。

X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）（1）

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥品系間營養(yǎng)成分測定及比較

2.1.1 山藥品系間粗多糖含量比較

山藥粗多糖具有增強免疫、延緩衰老、抗腫瘤、降低血糖等多種藥理作用[19]。由圖1可知，7個品系的山藥多糖含量在2.12%～3.92%，平均2.98%，白肉山藥以MP1含量最高，達3.17%，MP2和MP4含量較低，為2.12%和2.16%，紫肉山藥的粗多糖含量均高于白肉山藥，以MP6含量最高，達3.92%。

2.1.2 山藥品系間尿囊素含量比較

尿囊素是山藥的活性成分之一，與山藥的功效密切相關(guān)，常作為活性成分評價山藥品質(zhì)，具有促進上皮細胞生長、軟化角質(zhì)、增加皮膚的柔軟性、彈性和光澤的作用[20]。由圖2可知，7個品系的尿囊素含量在3.38‰～7.69‰，平均4.79‰，白肉山藥以MP1含量最高，達7.69‰，MP4含量最低，為3.38‰，紫肉山藥中MP6含量最高，為5.10‰，MP7含量最低，為3.83‰。

2.1.3 山藥品系間蛋白質(zhì)含量比較

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎，山藥中的蛋白質(zhì)在被人體消化吸收后，能用于合成人體所需的蛋白質(zhì)。由圖3可知，7個品系的蛋白質(zhì)含量在6.74%～10.40%，平均8.59%，白肉山藥以MP1含量最高，達9.83%，MP2最低，為6.74%，紫肉山藥以MP6含量最高，達10.40%，MP7含量最低，為7.12%。

2.1.4 山藥品系間淀粉含量比較

淀粉在山藥中含量最為豐富，既可為人體提供能量，又可用于開發(fā)改性淀粉[21]。由圖4可知，7個品系的淀粉含量在61.70%～70.60%，變化不大，平均65.63%， 紫肉山藥MP5含量最高，達70.60%，而白肉山藥MP4含量最低，為61.70%。

2.1.5 山藥品系間粗纖維含量比較

纖維素在體內(nèi)能促進胃腸蠕動，刺激消化腺分泌，幫助消化其它營養(yǎng)成分[22]。由圖5可知，7個品系的粗纖維含量在0.90%～1.50%，平均1.29%，其中5個品系含量為1.30%～1.50%，白肉山藥中MP2含量最低，為1.10%，紫肉山藥中MP5含量最低，為0.90%。

2.1.6 山藥品系間灰分含量比較

植物灰分包括一系列礦物元素，如鉀、鈉、鈣、磷、鐵、銅、鈷、鎂、鋅、錳、硫等常量和微量元素，這些元素是植物干物質(zhì)的組成部分，也是動物有機體正常生長發(fā)育不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)[23]。由圖6可知，7個品系的灰分含量在1.379%～3.29%，變化較大，平均2.07%，白肉山藥中以MP1和MP3較高，分別為2.21%和2.19%，紫肉山藥以MP6含量最高，達3.29%， MP5含量最低，為1.37%。

2.1.7 山藥品系間氨基酸含量比較

植物氨基酸的含量、種類及比例是評價其營養(yǎng)價值優(yōu)劣的主要指標之一。由表2可知，7個品系的氨基酸總量在5.47%～6.81%，平均6.28%，就必需氨基酸來看，7個馬鋪山藥的7種必需氨基酸齊全，占總氨基酸的33%～34%，含量在1.83%～2.32%，由高到低順序依次是亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸和甲硫氨酸。4種呈鮮味或甜味的氨基酸占總氨基酸含量的38%～41%，由高到低順序依次是谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸，谷氨酸有助于調(diào)節(jié)神經(jīng)衰落，保護肝臟，治療胃病及美容，天冬氨酸可降血壓、抗疲勞、保護心臟[24]。相關(guān)性分析顯示，總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸的含量極顯著相關(guān)，三者的兩兩相關(guān)系數(shù)都達到0.97以上，白肉山藥中均為MP3含量最高，MP2含量最低，紫肉山藥中以MP6最高，MP7最低。

2.2 山藥品系間營養(yǎng)成分綜合評價

山藥的營養(yǎng)品質(zhì)包括多糖、尿囊素、蛋白質(zhì)、淀粉、灰分、粗纖維、氨基酸含量等指標，平均隸屬函數(shù)值可以表示綜合指標的相對優(yōu)劣，平均隸屬函數(shù)值越大，綜合營養(yǎng)品質(zhì)越佳[25]。為此，計算了7個品系山藥的7個營養(yǎng)成分的平均隸屬函數(shù)值（表3）。結(jié)果表明，供試的7個山藥品系中，平均隸屬函數(shù)值大于0.50的有MP1、MP3、MP6，從綜合營養(yǎng)評價來考慮，以MP1、MP3、MP6三個品系較優(yōu)。

3 結(jié)論與討論

3.1 馬鋪山藥營養(yǎng)品質(zhì)較高

多糖和尿囊素為山藥中的活性成分。華樹妹[11]等測定了61份福建山藥的多糖含量，結(jié)果在0.73%～8.63%，平均值2.45%。本研究測得結(jié)果為2.10%～3.90%，平均值2.98%，略高于華樹妹測得的61份福建山藥多糖含量的平均值；本研究測得的7個馬鋪山藥品系的尿囊素含量在3.4‰～7.7‰，其中3個品系高于4.58‰，平均含量4.79‰，高于黃瑞平[12]測定的8份福建參薯的尿囊素含量；7個馬鋪山藥的氨基酸總量在5.47%～6.81%，平均6.28%，高于張麗梅[8]報道的建陽主栽山藥的平均氨基酸含量，可見馬鋪山藥在多糖、尿囊素、氨基酸含量上品質(zhì)較高。

3.2 不同馬鋪山藥品質(zhì)各有特點

本研究測定了7個馬鋪山藥品系的多糖、尿囊素、蛋白質(zhì)、淀粉、粗纖維、灰分、以及總氨基酸含量，發(fā)現(xiàn)不同品系的山藥其品質(zhì)各有特點，用隸屬函數(shù)法分析得到綜合營養(yǎng)品質(zhì)較優(yōu)的品系為MP1、MP3和 MP6，系本課題組經(jīng)系統(tǒng)選育而成。MP1為‘馬鋪山藥1號，尿囊素含量最高，且具有抗逆性強、產(chǎn)量高，塊莖具有斷面肉白、粉質(zhì)、不易褐化等優(yōu)點，適合加工成飲片，為優(yōu)質(zhì)的藥材來源；MP3為‘馬鋪山藥3號，其總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸含量均最高，產(chǎn)量較高，傳統(tǒng)起壟種植產(chǎn)量39～48 t/hm2，根莖圓柱形易削皮，口感綿滑，適合鮮食，為優(yōu)良的糧、菜來源；MP6為‘馬鋪紫山藥6號，多糖、蛋白質(zhì)、粗纖維含量最高，肉色紫色亮麗，富含花青素，塊莖圓柱形易削皮，適合鮮食及保健產(chǎn)品開發(fā)；紫色山藥價格高于一般白山藥，MP6具有較大的開發(fā)價值和市場空間，應作為特色山藥品系進行開發(fā)利用。本研究比較了同一產(chǎn)區(qū)不同品系的山藥營養(yǎng)成分，能更好地發(fā)現(xiàn)不同品系基因型間的品質(zhì)差異，從而為馬鋪特色山藥品種選育提供參考。

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