紅菜薹礦物質(zhì)元素測(cè)定與營養(yǎng)評(píng)價(jià)

張 艷，徐躍進(jìn)*，萬正杰

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，國家蔬菜改良中心華中分中心，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070)

紅菜薹礦物質(zhì)元素測(cè)定與營養(yǎng)評(píng)價(jià)

張 艷，徐躍進(jìn)*，萬正杰

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，國家蔬菜改良中心華中分中心，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070)

以紅菜薹21個(gè)品種(系)及7種十字花科主要蔬菜為材料，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)定不同品種紅菜薹及其不同食用部位的Ca、Mg、Fe、Zn含量，并與其他十字花科蔬菜的礦物質(zhì)元素營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行比較。結(jié)果表明：不同紅菜薹品種(系)的礦物質(zhì)元素含量差異很大，Ca、Mg、Fe、Zn元素均存在顯著差異；各礦物質(zhì)元素在紅菜薹薹葉和花蕾中的含量均高于薹中的含量，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值；與其他十字花科蔬菜相比，紅菜薹礦物質(zhì)元素含量綜合表現(xiàn)位于前列，證明紅菜薹具有重要營養(yǎng)價(jià)值。

紅菜薹；礦物質(zhì)元素；不同部位；營養(yǎng)評(píng)價(jià)

礦物質(zhì)元素是人體正常生理活動(dòng)所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，必須從食物中攝取。世界衛(wèi)生組織報(bào)道，鈣、鎂、鐵、鋅等是人體必需的礦物質(zhì)元素，這些元素對(duì)人體健康及疾病的預(yù)防和治療有重要作用[1]。

雖然食品添加劑、保健品以及藥物可以快速補(bǔ)充人體缺乏的礦物質(zhì)元素，但這些方式存在費(fèi)用高、覆蓋面小等缺點(diǎn)，不能從根本上解決礦物質(zhì)元素營養(yǎng)缺乏的問題[2]。現(xiàn)在，“回歸自然”已成為一種科學(xué)思潮，以天然食物和自然療法保持人體中礦物質(zhì)元素的平衡，已經(jīng)受到廣泛的青睞。蔬菜中含有的礦物質(zhì)元素種類及含量既關(guān)系到蔬菜的營養(yǎng)生理、產(chǎn)量與品質(zhì)，也關(guān)系到人體的營養(yǎng)與健康。紅菜薹(B. campestrisL. sspChinensisL.var.utilisTsen et Lee.)又名紅油菜薹、紫菜薹、紅菜等，起源于我國，是長(zhǎng)江流域的特產(chǎn)蔬菜，以柔軟的花薹供食，并由于脆嫩爽口、風(fēng)味獨(dú)特而深受人們喜愛。

本實(shí)驗(yàn)以紅菜薹21個(gè)品種(系)為試材，通過對(duì)不同品種及薹葉、花蕾和薹中Ca、Mg、Fe、Zn含量進(jìn)行分析，同時(shí)與其他十字花科主要蔬菜作物的礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行比較，為紅菜薹的食用方法及其食用和藥用價(jià)值的進(jìn)一步開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本試驗(yàn)的供試材料是21個(gè)紅菜薹品種(系)及十字花科蔬菜作物大白菜、小白菜、菜心、白菜薹、甘藍(lán)、青花菜、花椰菜各兩個(gè)品種(購于市場(chǎng))。有關(guān)紅菜薹各品種(系)的代號(hào)及熟性等具體信息見表1。

表1 參試紅菜薹品種Table 1 Varieties of purple flowering stalks tested in this study

IRIS Advantage型等離子發(fā)射光譜儀 美國Therm Element公司。

1.2 方法

1.2.1 田間試驗(yàn)

田間設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，所有材料進(jìn)行一致的常規(guī)栽培管理，各小區(qū)肥水等條件一致。

1.2.2 礦物質(zhì)元素的測(cè)定

各材料均選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的植株5株，采集植株相同部位的葉片混合，重復(fù)3次取樣。其中，紅菜薹各品種(系)除取薹葉外，還對(duì)花蕾及薹進(jìn)行同步取樣，以進(jìn)行不同食用部位礦物質(zhì)元素含量差異的研究。

樣品先置于105℃殺青15min，然后于80 烘干至質(zhì)量恒定，冷卻后用植物粉碎機(jī)粉碎并過0.3mm孔徑的分樣篩，裝于10mL離心管中保存待用。進(jìn)行礦物質(zhì)元素提取時(shí)，每個(gè)樣品精確稱取0.1g(精確到0.0001g)粉末放入50mL塑料瓶?jī)?nèi)，再加入10mL的HCl溶液(1mol/L)中于37℃恒溫箱中振蕩浸提2h，過濾后進(jìn)行礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定，每樣品重復(fù)3次，同時(shí)進(jìn)行空白樣品的制備[3-4]。

1.2.3 儀器及工作條件

樣品采用等離子發(fā)射光譜儀測(cè)定，儀器參數(shù)為：功率1150W；冷卻氣流量14～20L/min(自動(dòng)調(diào)節(jié))；載氣流速2.0L/min；泵速120r/min；輔助氣流速0.5L/min；進(jìn)樣量2.22mL/min。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在Excel 2003中完成，數(shù)據(jù)分析采用DPS 7.05分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 Ca、Mg、Fe、Zn元素含量的基因型間差異

表2 紅菜薹礦物質(zhì)元素測(cè)定結(jié)果(n＝3)Table 2 Mineral element contents of different species of purple flowering stalks (n＝3)μg/g

通過對(duì)紅菜薹薹葉中礦物質(zhì)元素含量分析可知(表2)，21份供試材料的4種礦物質(zhì)元素含量都存在顯著差異，Ca含量的變幅為36.52～235.93μg/g，其中CS-1含量最高達(dá)235.93μg/g，CD-4最低為36.52 μg/g；Mg含量的變幅為15.91～38.91μg/g，其中WH-7的含量最高達(dá)38.91μg/g，CD-5最低為15.91μg/g；Fe含量的變幅為1.07～2.43μg/g，其中CS-3的含量最高，達(dá)2.43μg/g，WH-5最低為1.07μg/g；Zn含量的變幅為0.84～1.46μg/g，其中CD-2的含量最高達(dá)1.46μg/g，WH-5最低為0.84μg/g。由此可見，不同基因型紅菜薹中的Ca、Mg、Fe、Zn等礦物質(zhì)元素含量是存在顯著差異的，可以根據(jù)不同的具體需求選擇個(gè)別乃至綜合礦物質(zhì)元素含量較高的紅菜薹食用。

2.2 紅菜薹不同部位的Ca、Mg、Fe、Zn元素含量

分別測(cè)定21個(gè)紅菜薹品種(系)的3個(gè)食用部位中的Ca、Mg、Fe、Zn四種元素含量，將其平均含量及變幅列于表3。薹葉中4種元素的平均含量從高到低排序?yàn)镃a＞Mg＞Fe＞Zn，不同品種間變化幅度(即最大值與最小值相差的倍數(shù))分別為Ca(6.46倍)、Mg(2.45倍)、Fe(2.27倍)、Zn(1.74倍)，表明在供試材料的薹葉中Ca元素含量差異最大，Zn元素含量差異最??；花蕾中4種元素的平均含量從高到低排序?yàn)镃a＞Mg＞Zn＞Fe，不同品種間變化幅度分別為Ca(2.44倍)、Mg(2.57倍)、Fe(1.89倍)、Zn(1.63倍)，表明在供試材料的花蕾中Mg元素含量差異最大，Zn元素含量差異最小；薹中4種元素的平均含量從高到低排序?yàn)镃a＞Mg＞Fe＞Zn，不同品種間變化幅度分別為Ca(2.84倍)、Mg(1.64倍)、Fe(12.15倍)、Zn(1.94倍)，表明在供試材料的薹葉中Fe元素含量差異最大，Mg元素含量差異最小。綜上分析認(rèn)為，紅菜薹薹葉、花蕾、薹中4種礦物質(zhì)元素的含量及變幅差異很大。4種元素分別在3個(gè)食用部位中含量高低順序基本一致。至于變異幅度的大小，Zn在不同品種間的不同食用部位中的含量相對(duì)穩(wěn)定，而Ca、Mg、Fe三種元素在不同品種間的不同部位中則變化較大，再一次表明這些元素在品種間差異很大。

表3 紅菜薹不同部位的Ca、Mg、Fe、Zn平均含量(n＝3)Table 3 Mean and range of four mineral element contents in different parts of purple flowering stalks (n＝3)

由表3可知，紅菜薹不同食用部位中礦物質(zhì)元素含量存在顯著差異。其薹葉、花蕾及薹3個(gè)部位中Ca、Mg、Fe、Zn元素的含量較豐富，其中，Ca、Fe元素含量排列順序?yàn)檗啡~＞花蕾＞薹，表明薹葉中Ca、Fe含量最高，而薹中含量最低；Mg、Zn元素含量排列順序?yàn)榛ɡ伲巨啡~＞薹，表明花蕾中Mg、Zn含量最高，而薹中含量最低?？偟膩碚f，各礦物質(zhì)元素在紅菜薹薹葉和花蕾中的含量均高于薹中的含量，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。

2.3 紅菜薹與其他十字花科蔬菜礦物質(zhì)元素含量的比較對(duì)8種十字花科主要蔬菜作物的Ca、Mg、Fe、Zn四種礦物質(zhì)元素的含量進(jìn)行測(cè)定(表4)，結(jié)果表明，8種十字花科蔬菜中Ca、Mg、Fe、Zn元素含量均存在顯著差異。Ca含量的排列順序?yàn)榘撞宿罚静诵模厩嗷ú耍炯t菜薹＞花椰菜＞小白菜＞甘藍(lán)＞大白菜，Mg含量的排列順序?yàn)榧t菜薹＞菜心＞白菜薹＞青花菜＞花椰菜＞大白菜＞甘藍(lán)＞小白菜，F(xiàn)e含量的排列順序?yàn)椴诵模炯t菜薹＞花椰菜＞青花菜＞白菜苔＞小白菜＞大白菜＞甘藍(lán)，Zn含量的排列順序?yàn)榛ㄒ耍景撞颂Γ炯t菜薹＞大白菜＞菜心＞青花菜＞小白菜＞甘藍(lán)。綜上所述，紅菜薹Ca、Mg、Fe、Zn四種礦物質(zhì)元素在十字花科主要蔬菜作物中的排名分別為第4、1、2、3，綜合表現(xiàn)位于前列。

表4 8種十字花科蔬菜中Ca、Mg、Fe、Zn的平均含量(n＝3)Table 4 Mean mineral element contents of eight species of cruciferous vegetable (n＝3)

3 討 論

鈣是人體內(nèi)最豐富活躍的元素之一，其代謝的平衡對(duì)人體生命和健康尤為重要[5]；最新研究表明，人體中有350多種酶需要鎂元素參與進(jìn)行新陳代謝活動(dòng)，在人體中還可以中和堿性有機(jī)酸，減緩骨質(zhì)疏松[6]；鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白和許多酶的構(gòu)成成分，人體內(nèi)72%的鐵結(jié)合在能攜帶氧分子的血紅蛋白和血漿中，3%以肌紅蛋白的形式存在[7]；鋅是人體內(nèi)多種酶的輔基或是酶的激活劑，參與調(diào)控葡萄糖在細(xì)胞膜上運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)人體內(nèi)營養(yǎng)的轉(zhuǎn)運(yùn)及吸收有著重要作用[8-10]。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)不同品種(系)紅菜薹中Ca、Mg、Fe、Zn含量進(jìn)行分析，結(jié)果表明，Ca、Mg、Fe、Zn含量均存在顯著差異，表明在紅菜薹生產(chǎn)開發(fā)過程中，可根據(jù)不同的需求選擇相應(yīng)的品種。

礦物質(zhì)元素在植物體內(nèi)各器官分布的差異，一方面受器官代謝水平和生理活動(dòng)的影響，另一方面與元素本身的遷移、轉(zhuǎn)化等特性有關(guān)。一般來說，新陳代謝旺盛的葉片和根含量高，而支持和輸導(dǎo)組織發(fā)達(dá)的莖和葉柄中的含量少[11]。本研究發(fā)現(xiàn)紅菜薹3個(gè)食用部位的礦物質(zhì)元素含量均存在顯著差異，這與前人的研究結(jié)果[11-13]一致。其中，薹葉中Ca、Mg、Fe、Zn含量均高于主要食用部位薹，花蕾也具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，而人們的飲食習(xí)慣主要是食用薹部，而舍棄大部分薹葉甚至花蕾。因此，從營養(yǎng)學(xué)角度看，調(diào)整紅菜薹的食用習(xí)慣很有必要。同時(shí)，本研究的結(jié)論與肖輝等[14]對(duì)紅菜薹氨基酸種類與含量的測(cè)定結(jié)果相呼應(yīng)，進(jìn)一步證明紅菜薹的葉可能具有比薹更高的營養(yǎng)價(jià)值。因此，建議人們?cè)谑秤眉t菜薹時(shí)應(yīng)將薹葉及花蕾與薹同食。但是，由于薹葉的風(fēng)味比莖稈稍差，為紅菜薹育種工作提供了新的育種目標(biāo)，要求育種工作者選育葉薹兼食、薹葉小而鮮嫩、風(fēng)味營養(yǎng)俱佳的紅菜薹品種。

此外，本研究通過將紅菜薹與大白菜、小白菜、菜心、白菜薹、甘藍(lán)、青花菜、花椰菜等7種十字花科蔬菜作物中Ca、Mg、Fe、Zn元素進(jìn)行比較，結(jié)果表明紅菜薹4種元素在十字花科主要蔬菜作物中的排名分別為第4、1、2、3位，綜合表現(xiàn)位于前列，進(jìn)一步證明紅菜薹具有重要的食用價(jià)值。

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Mineral Analysis of Purple Flowering Stalks

ZHANG Yan，XU Yue-jin*，WAN Zheng-jie
(Key Laboratory of Horticultural Plant Biology, Ministry of Education, National Center for Vegetable Improvement (Central China),College of Horticulture and Forestry, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The contents of Ca, Mg, Fe and Zn in different parts of 21 species of purple flowering stalks were determined by inductive coupled plasma emission spectrometer (ICP), and compared with seven cruciferous vegetables. The results showed that there were significant differences on Ca, Mg, Fe and Zn in different varieties of purple flowering stalks; their concentrations were also higher in leaf and bud than that in stem, which shows that the leaf and bud are of high nutritional values. Comparing with other cruciferous vegetables, purple flowering stalks had higher concentrations on Ca, Mg, Fe and Zn, which shows that purple flowering stalks are of high edible value.

purple flowering stalks；mineral elements；different parts；nutritional assessment

TS201.4

A

1002-6630(2012)10-0169-04

2011-05-17

國家“948”項(xiàng)目(2008-Z26)；湖北省科技攻關(guān)項(xiàng)目(20066109)

張艷(1986—)，女，碩士研究生，主要從事蔬菜遺傳育種研究。E-mail：zhangyan19860508@163.com

*通信作者：徐躍進(jìn)(1958—)，男，教授，主要從事蔬菜遺傳育種研究。E-mail：xyjho@mail.hzau.edu.cn