云南24個(gè)紫山藥品系的營養(yǎng)保健功能成分分析

孫志剛 陳強(qiáng) 蘇俊武 槐可躍 劉永剛 陳友祥 王紹昌 凌敏

摘要 對云南24個(gè)紫山藥品系8個(gè)主要功能成分進(jìn)行分析，研究云南紫山藥的主要營養(yǎng)保健功能成分。結(jié)果表明，云南紫山藥的淀粉、膳食纖維、蛋白質(zhì)、粗多糖、花青素、尿囊素和多酚等營養(yǎng)保健功能成分含量較高，而薯蕷皂苷的含量較低。24個(gè)品系鮮樣平均的淀粉含量為23.7%，膳食纖維含量為2.42%，蛋白質(zhì)含量為2.56%，粗多糖含量為0.65%，花青素總量為161.8 mg/kg；干樣平均的薯蕷皂苷含量為0.012 5%，尿囊素含量為0.75%，多酚含量為0.23%?；ㄇ嗨刂饕鞘杠嚲丈兀浯问巧炙幩?，還含有少量的天竺葵色素、飛燕草色素和錦葵色素，基本不含有矮牽牛色素。不同功能成分間的相關(guān)性不強(qiáng)，僅淀粉含量與粗多糖、薯蕷皂苷的含量間存在極顯著正相關(guān)，膳食纖維與多酚的含量間存在顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)與尿囊素、多酚的含量間存在顯著正相關(guān)。不同品系間的營養(yǎng)保健功能成分含量差異較大，在良種選育上有較大的潛力，通過對8個(gè)功能成分排序進(jìn)行綜合評價(jià)，較為優(yōu)良的品系為YP3-3、LD13-1、JC1-1、LD25-6、MZ1-3、PE1、LD21-1、SXC3-2、YS5-3、YP7-1和YP7-5共11個(gè)。

關(guān)鍵詞 紫山藥；品系；營養(yǎng)保健；功能成分；含量測定

中圖分類號(hào) TS215? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2024）06-0185-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.041

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Analysis of Nutritional and Health Functional Components of 24 Purple Yam in Yunnan

SUN Zhi-gang，CHEN Qiang，SU Jun-wu et al

（Yunnan Academy of Forestry and Grassland Sciences，Kunming，Yunnan 650201）

Abstract 8 main functional components of 24 purple yam in Yunnan were analyzed，and the main nutritional and health functional components of purple yam in Yunnan were studied.The result showed that the content of starch，dietary fiber，protein，crude polysaccharide，anthocyanin，allantoin and polyphenols in Yunnan purple yam was high，while the diosgenin content was low.About this 24 purple yam，the average starch content was 23.7%，dietary fiber content was 2.42%，protein content was 2.56%，crude polysaccharide content was 0.65% ，total anthocyanin content was 161.8 mg/kg，and dry samples of the content of diosgenin was 0.012 5%，allantoin was 0.75% and polyphenols was 0.23%.Anthocyanins mainly include cornflower pigment，followed by paeoniflorin，and also contain a small amount of geranium pigment，delphinium pigment and mallow pigment，basically without petunia pigment.The correlation between different functional components was not obvious，only the starch content had a very significant positive correlation with the content of crude polysaccharide and diosgenin，the dietary fiber had a significant positive correlation with the polyphenols content，and the protein had a significant positive correlation with the content of allantoin and polyphenols.The content of nutrition and health care functional components among different types was quite different，which had great potential in breeding of improved varieties.Through comprehensive evaluation of 8 functional components，11 better types were YP3-3，LD13-1，JC1-1，LD25-6，MZ1-3，PE1，LD21-1，SXC3-2，YS5-3，YP7-1 and YP7-5.

Key words Purple yam;Strain;Nutrition and health care;Functional components;Content determination

紫山藥又名紫蒔藥、紫淮山和紫參薯等，屬薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea）參薯（D.alata），塊莖肉質(zhì)呈紫紅色［1］，分布于廣東、廣西、湖南、湖北、福建、四川、云南、貴州、江西［2］。對紫山藥的研究集中在良種選育［3-5］、種苗繁育［6-8］、栽培技術(shù)［9-13］、營養(yǎng)成分［1，13-17］、加工利用技術(shù)［17-20］等方面，許多學(xué)者對紫山藥的淀粉［1，15］、膳食纖維［15］、蛋白質(zhì)［1，14-15，17］、粗多糖［1］、花青素［16］等功能成分開展了研究，但一般研究選擇的功能指標(biāo)都不多，筆者通過對多品系8個(gè)主要功能成分的分析，較為全面地研究云南紫山藥的主要營養(yǎng)保健功能成分，為紫山藥良種的選育提供了科學(xué)依據(jù)，對紫山藥的開發(fā)利用具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

在云南省屏邊縣種植的云南紫山藥良種選育試驗(yàn)地中，分別于2020和2021年采集紫山藥塊莖作為供試樣本，2020年5月采集了YP3-3、JC1-1、LD9-4、LD16-1、MZ1-3、PE1、SXC3-2、YP7-1、YS5-3共9個(gè)品系的樣品，2021年4月采集了YP10-1、JC1-2、GT2-6、LD16-16、LD21-1、MJ8-3、YS1-2、LD21-2、MJ1-3、YS8、YP7-5、LD25-6、LD5-2、LD13-1、LD2-6共15個(gè)品系的樣品。將樣品送英格爾檢測技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司和云南省分析測試中心進(jìn)行功能成分的測定，將每個(gè)品系500 g以上的樣品送至云南省分析測試中心、1 kg 以上的樣品送至英格爾檢測技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司。

1.2 測定方法

英格爾檢測技術(shù)服務(wù)（上海）有限公司測定內(nèi)容為鮮樣中淀粉、膳食纖維、蛋白質(zhì)、粗多糖和花青素。檢測方法：淀粉按GB 5009.9—2016第二法測定，膳食纖維按GB 5009.88—2014測定，蛋白質(zhì)按GB 5009.5—2016第一法測定，粗多糖（以葡萄糖計(jì)）按SN/T 4260—2015測定，花青素總量、芍藥素、天竺葵色素、矮牽牛色素、矢車菊色素、飛燕草色素和錦葵色素等按NY/T 2640—2014測定。

云南省分析測試中心測定內(nèi)容為干樣中的薯蕷皂苷、尿囊素和多酚，測定儀器為高效液相色譜儀、紫外可見分光光度計(jì)，檢測依據(jù)為《中國藥典》。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法 采用Excel軟件計(jì)算各功能成分的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、相關(guān)系數(shù)、排序和序秩和。

品系綜合評價(jià)：計(jì)算序秩和的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，按平均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行品系劃分，即優(yōu)良品系，Ii＞ +δ；良好品系， +δ≥Ii＞；一般品系，≥Ii＞ -δ；劣質(zhì)品系，Ii≤ -δ。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品系的功能成分

2.1.1 淀粉含量。

從表1～2可以看出，云南紫山藥鮮樣的淀粉含量在14.3%～32.2%，平均為23.7%，標(biāo)準(zhǔn)差為3.9%，變異系數(shù)為16.55%。不同品系間的淀粉含量差異較大，淀粉含量高的達(dá)到30.0%以上，較高的JC1-1、LD16-1分別為32.2%、30.3%；淀粉含量低的不到20.0%，較低的YS8、GT2-6和LD16-16分別為14.3%、18.8%和18.8%。

2.1.2 膳食纖維含量。

云南紫山藥鮮樣的膳食纖維含量在1.62%～4.35%，平均為2.42%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.53%，變異系數(shù)為21.78%。不同品系間膳食纖維的含量差異較大，膳食纖維含量最高的YP3-3達(dá)4.35%，其次是JC1-1和YP7-1，分別為2.99%和2.94%；膳食纖維含量低的不到2.00%，較低的LD16-1、JC1-2、YP7-5、GT2-6分別為1.62%、1.79%、1.97%、1.98%。

2.1.3 蛋白質(zhì)含量。

云南紫山藥鮮樣的蛋白質(zhì)含量在1.69%～3.17%，平均為2.56%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.37%，變異系數(shù)為14.60%。云南紫山藥鮮樣的蛋白質(zhì)含量較高，24個(gè)品系的不同品系間的含量差異較大，蛋白質(zhì)含量較高的SXC3-2、LD13-1、LD25-6分別為3.17%、3.12%和3.07%；蛋白質(zhì)含量較低的YP10-1、LD16-16和GT2-6分別為1.69%、1.91%和2.02%。

2.1.4 粗多糖含量。

云南紫山藥鮮樣的粗多糖含量在0.33%～1.14%，平均為0.65%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.16%，變異系數(shù)為25.18%。云南紫山藥鮮樣的粗多糖含量較高，不同品系間的含量差異較大，粗多糖含量最高的JC1-1達(dá)1.14%，其次是YP3-3和LD16-1，分別為0.97%和0.84%；粗多糖含量低的不到0.50%，最低的PE1僅有0.33%，其次是YS5-3和LD16-16，均為0.51%。

2.1.5 花青素含量。

云南紫山藥含有芍藥素、天竺葵色素、矮牽牛色素、矢車菊色素、飛燕草色素和錦葵色素，花青素總量在48.2～423.0 mg/kg，平均為161.8 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為111.6 mg/kg，變異系數(shù)為68.97%。云南紫山藥的花青素含量較高，不同品系間的含量差異較大，花青素總量最高的LD25-6達(dá)423.0 mg/kg，其次是LD16-16、MJ8-3、YP3-3，分別為356.0、349.0和335.0 mg/kg；花青素含量較低的LD16-1、LD9-4和GT2-6分別為48.2、48.6和57.0 mg/kg。

云南紫山藥的花青素主要是矢車菊色素，24個(gè)品系的矢車菊色素含量平均為152.7 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為107.4 mg/kg，變異系數(shù)為70.33%。不同品系間的含量差異較大，矢車菊色素含量最高的LD25-6達(dá)409.0 mg/kg，其次是LD16-16和MJ8-3，分別為343.0和339.0 mg/kg；花青素含量較低的LD9-4、LD16-1和GT2-6分別為43.9、45.0和54.3 mg/kg。

云南紫山藥含有一定量的芍藥素，24個(gè)品系的芍藥素含量平均為5.56 mg/kg，標(biāo)準(zhǔn)差為6.14? mg/kg，變異系數(shù)為110.29%。不同品系間芍藥素含量差異較大，芍藥素含量最高的YP3-3達(dá)26.60 mg/kg，其次是MZ1-3和JC1-1，分別為18.30和13.00 mg/kg；芍藥素含量最低的是SXC3-2，僅有0.37 mg/kg，其次是GT2-6和YS8，分別為0.89和1.05? mg/kg。

云南紫山藥含有的天竺葵色素、飛燕草色素和錦葵色素則較少或沒有，一般在5? mg/kg以下，24個(gè)品系檢出天竺葵色素、飛燕草色素和錦葵色素分別有18、16和11個(gè)。

云南紫山藥基本不含有矮牽牛色素，24個(gè)品系僅檢出2個(gè)含有矮牽牛色素，分別是YP3-3和JC1-2，含量分別為3.41和1.03? mg/kg。

2.1.6 薯蕷皂苷含量。

云南紫山藥干樣的薯蕷皂苷含量在0.000 3%～0.023 0%，平均為0.012 5%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.010 0%，變異系數(shù)為44.42%。云南紫山藥的薯蕷皂苷含量較低，不同品系間的薯蕷皂苷含量差異較大，薯蕷皂苷含量較高的JC1-1、MZ1-3、PE1、JC1-2和YP7-1分別為0.023 0%、0.022 0%、0.022 0%、0.021 0%和0.020 0%；薯蕷皂苷含量最低的YP10-1僅有0.000 3%，其次是LD5-2、LD16-1和YS8，分別為0.007 6%、0.008 0%和0.008 0%。

2.1.7 尿囊素含量。

云南紫山藥干樣的尿囊素含量在0.44%～1.35%，平均為0.75%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.23%，變異系數(shù)為30.39%。云南紫山藥的尿囊素含量較高，不同品系間的尿囊素含量差異較大，尿囊素含量最高的YS8為1.35%，其次是LD13-1和YS5-3，分別為1.10%和1.07%；尿囊素含量較低的YS1-2、YP7-5和JC1-2分別為0.44%、0.45%和0.46%。

2.1.8 多酚含量。

云南紫山藥干樣的多酚含量在0.05%～0.52%，平均值為0.23%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.13%，變異系數(shù)為56.54%。云南紫山藥的多酚含量在不同品系間差異較大，多酚含量較高的YP3-3和SXC3-2分別為0.52%和0.51%，多酚含量較低的JC1-2、LD5-2和LD2-6分別為0.05%、0.10%和0.10%。

2.2 不同功能成分間的相關(guān)性

從云南紫山藥不同功能成分間的相關(guān)系數(shù)（表3）可以看出，云南紫山藥大多數(shù)功能成分之間的相關(guān)性不強(qiáng)，僅淀粉含量與粗多糖、薯蕷皂苷的含量間存在極顯著正相關(guān)（P<0.01），膳食纖維與多酚含量間存在顯著正相關(guān)（P<0.05），蛋白質(zhì)與尿囊素、多酚的含量間存在顯著正相關(guān)（P<0.05）?？梢?，云南紫山藥的功能成分相對獨(dú)立，在良種選育中應(yīng)根據(jù)用途選用不同的指標(biāo)來進(jìn)行。

2.3 綜合評價(jià)

24個(gè)品系8個(gè)功能成分的排序和序秩和見表4，序秩和的平均值為98、標(biāo)準(zhǔn)差為30，綜合評價(jià)的品系等級劃分標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)良品系（Ii＞127.95）、良好品系（127.95≥Ii＞98.08）、一般品系（98.08≥Ii＞68.21）、劣質(zhì)品系（Ii≤68.21）。云南紫山藥24個(gè)品系劃分結(jié)果：優(yōu)良品系為YP3-3、LD13-1、JC1-1和 LD25-6共4個(gè)品系，良好品系為MZ1-3、PE1、LD21-1、SXC3-2、YS5-3、YP7-1和YP7-5共7個(gè)品系，一般品系為MJ8-3、LD16-1、LD21-2、YS8、LD9-4、YS1-2、JC1-2、LD5-2和MJ1-3共9個(gè)品系，劣質(zhì)品系為LD2-6、YP10-1、LD16-16和GT2-6共4個(gè)品系。

3 小結(jié)與討論

（1）云南紫山藥24個(gè)品系鮮樣平均的淀粉含量為23.7%、膳食纖維含量為2.42%、蛋白質(zhì)含量為2.56%、粗多糖含量為0.65%、花青素總量為161.8 mg/kg，干樣平均的薯蕷皂苷含量為0.012 5%、尿囊素含量為0.75%、多酚含量為0.23%?；ㄇ嗨刂饕鞘杠嚲丈?，平均含量為152.7 mg/kg，占花青素總量的94.38%；其次是芍藥素，平均含量為5.56 mg/kg，占花青素總量的3.44%；還含有少量的天竺葵色素、飛燕草色素和錦葵色素，基本不含有矮牽牛色素。不同品系間的營養(yǎng)保健功能成分含量差異較大，其中花青素、多酚和薯蕷皂苷的變異系數(shù)在40%以上，膳食纖維、粗多糖和尿囊素的變異系數(shù)在20%～40%，淀粉和蛋白質(zhì)的變異系數(shù)小于20%。通過對8個(gè)功能成分排序進(jìn)行綜合評價(jià)，較為優(yōu)良的品系為YP3-3、LD13-1、JC1-1、LD25-6、MZ1-3、PE1、LD21-1、SXC3-2、YS5-3、YP7-1和YP7-5共11個(gè)。

（2）云南紫山藥鮮樣的淀粉、膳食纖維、蛋白質(zhì)和粗多糖含量為29.33%，含水率約70.67%，與邱珊蓮等［14］測定福建紫山藥含水率為75.56%、蘇小軍等［15］測定湖南紫山藥含水率為85.16%比較，云南紫山藥的含水率較低，即干物質(zhì)含量較高。需要注意的是塊莖的含水率與采收時(shí)間亦有關(guān)系，采收季節(jié)早的含水率高于采收晚的。云南紫山藥鮮樣的膳食纖維含量為2.42%，與蘇小軍等［15］測定湖南紫山藥膳食纖維含量為0.77%比較，云南紫山藥的膳食纖維含量極高。云南紫山藥鮮樣的蛋白質(zhì)含量為2.56%，與邱珊蓮等［14］測定福建紫山藥蛋白質(zhì)含量為2.12%、蘇小軍等［15］測定湖南紫山藥蛋白質(zhì)含量為1.92%（按其測定干樣含量12.95%、含水率85.16%折算）、于東［17］測定紫山藥蛋白質(zhì)含量為1.92%相比，云南紫山藥的蛋白質(zhì)含量較高。云南紫山藥鮮樣的粗多糖含量為0.65%，按測定的淀粉含量為23.7%，以干物質(zhì)含量25%計(jì)，干樣中的粗多糖含量約為2.60%，與張武君等［1］測定的干樣中粗多糖含量為1.81%比較，云南品系的粗多糖含量較高。云南紫山藥鮮樣的花青素含量很高，平均值為161.8 mg/kg，最高的達(dá)到423.0? mg/kg;陳曉蓉［16］研究發(fā)現(xiàn)江西8個(gè)品種的花青素含量平均值為39.6? mg/kg，最高為86.2? mg/kg；可見云南紫山藥在高花青素含量選育具有極大的潛力。

（3）云南紫山藥干樣的薯蕷皂苷含量不高，平均值為0.012 5%，與《中國藥典》2020版［21］中的黃山藥（Dioscorea panthaica）需含有偽原薯蕷皂苷（C51H82O21）不得少于0.050%相比較，有一定的差距，因此云南紫山藥的良種選育應(yīng)注重其他功能成分的篩選。云南紫山藥干樣的尿囊素含量較高，平均值為0.75%，與張武君等［1］測定的平均值含量（0.75%）相同。

（4）云南紫山藥不同功能成分間的相關(guān)性與所發(fā)表文獻(xiàn)的結(jié)論不盡相同。云南紫山藥蛋白質(zhì)與尿囊素含量間存在顯著正相關(guān)，與張武君等［1］的研究結(jié)果一致；云南紫山藥淀粉含量與粗多糖、薯蕷皂苷的含量間存在極顯著正相關(guān)，而張武君等［1］研究表明淀粉含量與粗纖維、蛋白質(zhì)、粗灰分和尿囊素含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)。

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