不同莢色豇豆品種花青素和營養(yǎng)成分含量變化分析

張紅梅 許文靜 陳華濤 劉曉慶 張智民 崔曉艷 袁星星 顧和平 陳新

摘要：【目的】分析不同莢色品種豇豆花青素和營養(yǎng)成分含量的變化規(guī)律，為豇豆特色品種選育及其規(guī)?；a(chǎn)提供參考依據(jù)。【方法】以白莢的蘇豇1419、紫莢的蘇紫41、青莢的蘇青29和綠白莢的蘇豇3號為材料，測定分析其不同發(fā)育時期嫩莢及商品莢的花青素、礦物質(zhì)（鈣、鎂和鐵）及常規(guī)營養(yǎng)成分（可溶性蛋白、可溶性總糖、纖維素、維生素C、淀粉、干物質(zhì)和脂肪）含量。【結(jié)果】蘇紫41商品莢的花青素含量為330.48 nmol/gFW，極顯著高于其他3個不同莢色品種（P<0.01）；蘇豇1419的鈣含量最高（1295.75 mg/kgDW），顯著高于蘇豇3號和蘇紫41（P<0.05）；4個不同莢色豇豆品種均有各自突出的常規(guī)營養(yǎng)成分。在豆莢發(fā)育過程中，蘇豇1419、蘇豇3號和蘇青29的花青素含量（3.92～30.98 nmol/gFW）均有明顯變化，但變化范圍明顯小于蘇紫41（花青素含量為174.33～644.52 nmol/gFW）；蘇豇1419、蘇豇3號和蘇紫41的可溶性蛋白含量呈先上升后下降的變化趨勢，蘇青29呈上升—下降—上升的變化趨勢；蘇豇1419、蘇青29和蘇豇3號的可溶性總糖含量總體上呈上升趨勢，蘇紫41呈上升—下降變化趨勢；蘇豇1419、蘇豇3號和蘇青29 的維生素C含量最高值分別出現(xiàn)在前期莢（長30 cm）、后期莢（長40 cm）和前期莢（長30 cm），蘇紫41的維生素C含量最高值出現(xiàn)在后期莢（長50 cm）；4個不同莢色品種豇豆豆莢的纖維素含量總體上也呈上升趨勢。不同莢色品種豇豆的花青素含量與營養(yǎng)成分含量間存在不同程度的協(xié)同或拮抗關(guān)系。【結(jié)論】紫莢的蘇紫41花青素含量最高，青莢的蘇青29纖維素含量較高、脂肪含量較低，白莢的蘇豇1419鈣和脂肪含量較高，綠白莢的蘇豇3號營養(yǎng)成分含量一般，這些特征可供豇豆特色品種選育及其規(guī)?；a(chǎn)參考利用。

關(guān)鍵詞： 豇豆；花青素；營養(yǎng)成分；變化特性

中圖分類號： S643.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）06-1080-06

Abstract：【Objective】Variations of anthocyanin contents and nutrient component contents of yardlong bean varieties with various pod colors were studied in order to provide reference for breeding of yardlong bean and large-scale planting.【Method】Yardlong bean varieties Sujiang 1419（white pod）， Suzi 41（purple pod）， Suqing 29（green pod） and Sujiang No.3（green-white pod） were selected as the materials. Anthocyanin，mineral（calcium，magnesium and iron） and conventional nutrient contents（soluble protein，soluble total sugar，cellulose，vitamin C，starc，dry matter and fat） in different development periods of tender pods and commercial pods were measured and analyzed. 【Result】As for commercial pods， the content of anthocyanin in Suzi 41 was 330.48 nmol/gFW，which was extremely significantly higher than that of the other three varieties（P<0.01）. Content of calcium in Sujiang 1419 was the highest（1295.75 mg/kgDW），which was significantly（P<0.05） higher than that of Suijiang No.3 and Suzi 41.The four yardlong bean varieties with different pod colors had their own prominent conventional nutrient contents. During development period of pods，there were significant or obvious changes in anthocyanin content（3.92-30.98 nmol/gFW） of Sujiang 1419，Sujiang No.3 and Suqing 29，but the variation range of which was lower than that of Suzi 41（174.33-644.52 nmol/gFW）. The changes of soluble protein content was in an up-down trend in Sujiang 1419，Sujiang No.3 and Suzi 41，but it appeared up-down-up trend in Suqing 29. The total soluble sugar content rised continuously in Sujiang 1419，Suqing 29 and Sujiang No.3，but it rose and then fell in Suzi 41. The highest value of vitamin C content appeared at early pod（30 cm in length） stage in Sujiang 1419 and Suqing 29，but it was at late pod in Sujiang No.3（40 cm in length） and Suzi 41（50 cm in length）. Cellulose content of the four yardlong bean varieties with different pod colors showed an increasing trend. There were synergic relationship or antagonism relationship between anthocyanin content and nutrient component contents in pods of different yardlong beans. 【Conclusion】Suzi 41 with purple pods contains the highest content of anthocyanins； Suqing 29 with green pods contains high content of cellulose and low content of fat； Sujiang 1419 with white pods contains high calcium and fat content and Sujiang No.3 with green-white pods contains general nutrient content. These characteristics can be used for breeding special varieties of yardlong bean and its large-scale planting.

Key words： yardlong bean； anthocyanin； nutrient component； variation characteristics

0 引言

【研究意義】我國豇豆種植面積常年維持在33萬ha以上，主要產(chǎn)區(qū)為河北、河南、江蘇、浙江、安徽、四川、重慶、湖北、湖南和廣西（潘磊等，2014）。豇豆為一年生草本植物，經(jīng)濟(jì)價值較高，其豆芽、幼苗、嫩莢均可作蔬菜食用，是我國重要的夏季豆類蔬菜品種之一。紫皮豇豆富含維生素B、維生素C和植物蛋白，尤其是花青素含量更高，具有超強(qiáng)的抗氧化能力，有助于人體抵御癌癥、心血管疾病及與機(jī)體衰老相關(guān)的疾?。╕oshimoto et al.，1999；Wang et al.，2000；Kong et al.，2003），是優(yōu)良保健蔬菜及花青素來源蔬菜（高華杰等，2010）。自然界中有300多種花青素來源于不同品種的水果和蔬菜，如紫甘薯、越橘、酸果蔓、藍(lán)莓、葡萄、接骨木紅、黑加侖、紫胡羅卜和紅甘藍(lán)等，但近年來關(guān)于豇豆不同莢色品種選育及其花青素含量狀況方面的研究極少。因此，分析不同品種豇豆花青素和營養(yǎng)成分含量的變化規(guī)律，對豇豆優(yōu)良特色品種選育及開發(fā)利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】謝文華和王瑞昌（1989）用相關(guān)性分析及通徑分析方法研究構(gòu)成長豇豆產(chǎn)量各性狀間及其與蛋白質(zhì)間的關(guān)系，結(jié)果表明，單株結(jié)莢數(shù)是決定產(chǎn)量至關(guān)重要的性狀。蛋白質(zhì)含量與豆莢長度呈顯著正相關(guān)，莢長是決定蛋白質(zhì)含量的主要性狀，且莢長的廣義遺傳力達(dá)93.6%，選擇效果好。豇豆的莢色多種多樣，常見的有深綠色、淡綠色、紫紅色、血紅色、銀白色和斑駁色等（張渭章等，1992）。汪雁峰等（1993）研究認(rèn)為，綠莢與淡綠莢、紫莢與淡綠莢間均僅表現(xiàn)1對等位基因差異，一個位點(diǎn)基因控制綠莢和淡綠莢，另一基因位點(diǎn)控制紫莢和非紫莢，紫莢∶綠莢∶淡綠莢呈12∶3∶1分離。陳禪友等（2002）對長豇豆莢色的研究結(jié)果表明，莢色因材料不同有的表現(xiàn)為質(zhì)量性狀，且紫莢對淺綠莢為顯性、淺綠莢對綠莢為顯性、白莢對淺綠莢為顯性；有的表現(xiàn)為數(shù)量性狀，即由多基因控制。高華杰等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，紫皮豇豆花色苷含量較高，主要為含飛燕草色素、矢車菊色素和天竺葵色素的葡萄糖苷3種花色苷，其中矢車菊葡糖糖苷相對含量達(dá)93.4%。隋華嵩等（2013）的研究結(jié)果顯示，紫紅豇豆豆莢與種子的紫紅色素在紫外區(qū)的最大吸收波長分別為270和207 nm，在可見區(qū)的最大吸收波長分別為542和481 nm，紫紅色素水溶性好。祖艷霞等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，青莢鹽豇1號和紫莢鹽紫豇2號豇豆的鈣、鎂、鐵、干物質(zhì)、纖維素及可溶性蛋白含量差異不顯著，可溶性糖、淀粉和纖維素含量差異顯著；鹽紫豇2號的花青素、淀粉和可溶性糖含量顯著高于鹽豇1號，而鹽豇1號的脂肪和維生素C含量顯著高于鹽紫豇2號?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，針對不同莢色品種豇豆嫩莢發(fā)育過程中花青素和營養(yǎng)成分含量變化規(guī)律的研究鮮見報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】分析不同莢色豇豆品種商品莢及其不同發(fā)育時期嫩莢花青素和營養(yǎng)成分含量的變化規(guī)律，以期為優(yōu)質(zhì)豇豆品種選育及其規(guī)?；a(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試豇豆品種蘇豇1419、蘇豇3號、蘇青29和蘇紫41均由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所提供，各品種性狀見表1。

1. 2 試驗(yàn)方法

1. 2. 1 試驗(yàn)設(shè)計 試驗(yàn)于2015年春季在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動物基地大棚內(nèi)進(jìn)行。采用壟作栽培，畦面連溝120 cm起壟做畦，壟寬80 cm，壟高35 cm，壟間距40 cm；每壟種植豇豆2行，行距60 cm，穴距30 cm，每穴種植2株，行長4 m，每小區(qū)2行。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。常規(guī)栽培管理。

取4個品種豇豆商品莢及其不同發(fā)育時期嫩莢（前期莢長10～30 cm；后期莢長40～50 cm），放入冰盒，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，在液氮中速凍10 min后取出置于-80 ℃冰箱中，待樣品收集完全后，統(tǒng)一測定其花青素和營養(yǎng)成分含量。3次重復(fù)。

1. 2. 2 測定項目及方法 花青素含量采用比色法測定（李小方等，2009）；鎂、鈣和鐵含量采用高壓消解原子吸收分光光度法測定（蘇建軍等，2006）；維生素C含量采用鉬藍(lán)比色法測定（李莉等，2002）；可溶性總糖含量采用蒽酮比色法、可溶性蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法測定（王學(xué)奎，2006）；粗脂肪含量參照GB/T 14772-2008的索氏抽提法進(jìn)行測定；淀粉含量采用碘顯色法測定（徐昌杰等，1998）；纖維素含量采用冷硫酸消解蒽酮比色法測定（王學(xué)奎，2006）。

1. 3 統(tǒng)計分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計分析，以O(shè)rigin 8.5制圖。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同莢色豇豆品種商品莢花青素和礦物質(zhì)含量分析

由表2可知，紫莢的蘇紫41商品莢花青素含量最高（330.48 nmol/gFW），極顯著高于其他3個莢色品種（P<0.01，下同），綠白莢的蘇豇3號花青素含量最低（7.39 nmol/gFW），但與白莢的蘇豇1419和青莢的蘇豇29差異不顯著（P>0.05，下同）；白莢的蘇豇1419商品莢鈣含量最高（1295.75 mg/kgDW），顯著高于綠白莢的蘇豇3號（868.85 mg/kgDW）和紫莢的蘇紫41（978.98 mg/kgDW）（P<0.05，下同），但與青莢的蘇青29（1041.46 mg/kgDW）差異不顯著；4個不同莢色品種豇豆的鎂含量均較高，為4397.80～5027.92 mg/kgDW，相互間差異不顯著，而鐵含量均較低，僅102.29～155.37 mg/kgDW，相互間差異不顯著。說明紫莢的蘇紫41可作為富含花青素豇豆品種、白莢的蘇豇1419可作為富含鈣豇豆品種開發(fā)利用。

2. 2 不同莢色豇豆品種商品莢常規(guī)營養(yǎng)成分含量分析

由表 3 可知，青莢的蘇青29商品莢可溶性蛋白含量最高（4.15 mg/gDW），顯著高于紫莢的蘇紫41，但與綠白莢的蘇豇3號和白莢的蘇豇1419差異不顯著；青莢的蘇青29商品莢可溶性總糖含量最高（181.72 mg/gDW），極顯著高于其他3個不同莢色品種；青莢的蘇青29和紫莢的蘇紫41纖維素含量較高（334.9和341.18 mg/gDW），極顯著高于綠白莢的蘇豇3號和白莢的蘇豇1419；紫莢的蘇紫41淀粉和維生素C含量最高（分別為31.90 mg/gDW和87.88 mg/100 gFW），均極顯著高于其他3個不同莢色豇豆品種；白莢的蘇豇1419 脂肪含量（1.90%）最高，極顯著高于其他3個不同莢色品種；4個不同莢色豇豆品種的干物質(zhì)含量間差異不顯著。說明不同莢色品種豇豆商品莢均有各自突出的常規(guī)營養(yǎng)成分，有利于豇豆特色品種選育和開發(fā)利用。

2. 3 不同莢色豇豆品種豆莢發(fā)育過程中花青素含量的變化

從圖1可看出，紫莢的蘇紫41前期莢花青素含量呈先上升后下降的變化趨勢，后期莢呈上升趨勢，且后期莢花青素含量顯著高于前期莢；白莢的蘇豇1419、綠白莢的蘇豇3號和青莢的蘇青29花青素含量（3.92～30.98 nmol/gFW）變化范圍較小，紫莢的蘇紫41的花青素含量（174.33～644.52 nmol/gFW）變化范圍較大，進(jìn)一步說明紫莢的蘇紫41可作為富含花青素豇豆品種開發(fā)利用。

2. 4 不同莢色豇豆品種豆莢發(fā)育過程中常規(guī)營養(yǎng)成分含量的變化

2. 4. 1 可溶性蛋白含量的變化 從圖2-A可看出，白莢的蘇豇1419、綠白莢的蘇豇3號和紫莢的蘇紫41可溶性蛋白含量呈先升高后降低的變化趨勢，青莢的蘇青29可溶性蛋白含量在前期莢呈先升高后降低的變化趨勢，后期莢呈升高趨勢，但4個不同莢色品種豇豆的可溶性蛋白含量均以長10 cm前期莢顯著低于相同品種后期莢，明顯低于相同品種長20和30 cm的前期莢；前期莢可溶性蛋白含量以長30 cm綠白莢的蘇豇3號最高（4.34 mg/gDW）；白莢的蘇豇1419、紫莢的蘇紫41和青莢的蘇青29后期莢可溶性蛋白含量總體上高于前期莢。說明不同莢色品種豇豆莢長30和40 cm時期（即嫩莢由緩慢生長期轉(zhuǎn)向嫩莢迅速生長期）是其蛋白質(zhì)積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配的關(guān)鍵時期。

2. 4. 2 可溶性總糖含量的變化 從圖2-B可看出，白莢的蘇豇1419、青莢的蘇青29和綠白莢的蘇豇3號可溶性總糖含量總體上呈上升趨勢（30 cm長蘇青29的前期莢除外），最高值均出現(xiàn)在后期莢（長50 cm），分別為219.82、196.26和250.24 mg/gDW；紫莢的蘇紫41前期莢可溶性總糖含量呈上升趨勢，后期莢呈降低趨勢，最高值出現(xiàn)在前期莢（長30 cm），為176.72 mg/gDW；前期莢（長10 cm）可溶性總糖含量以紫莢的蘇紫41最高，達(dá)79.79 mg/gDW。說明不同莢色品種豇豆在莢長50和30 cm階段的可溶性總糖含量積累較多。

2. 4. 3 維生素C含量的變化 從圖2-C可看出，白莢的蘇豇1419、綠白莢的蘇豇3號和青莢的蘇青29維生素C含量呈先上升后下降的變化趨勢，最高值分別出現(xiàn)在前期莢（長30 cm）、后期莢（長40 cm）和前期莢（長30 cm），分別為93.03、106.60和102.15 mg/100 gFW；紫莢的蘇紫41維生素C含量總體上呈上升趨勢，最高值出現(xiàn)在后期莢（長50 cm），為116.11 mg/100 gFW；長10 cm前期莢的維生素C含量以紫莢的蘇紫41最高，達(dá)67.18 mg/100 gFW。說明不同莢色品種豇豆維生素C含量的波動幅度差異不明顯，而總體上以莢長30～50 cm時期積累量較大。

2. 4. 4 纖維素含量的變化 從圖2-D可看出，白莢的蘇豇1419、青莢的蘇青29和紫莢的蘇紫41纖維素含量呈上升趨勢，最高值均出現(xiàn)在后期莢（長50 cm），分別為314.14、396.55和160.86 mg/gDW；綠白莢的蘇豇3號纖維素含量前期莢呈上升趨勢，后期莢呈降低趨勢，最高值出現(xiàn)在后期莢（長40 cm），為232.13 mg/gDW；處于生長初期的前期莢（長10 cm）纖維素含量以白莢的蘇豇1419最低，為79.02 mg/gDW。說明不同莢色品種豇豆的纖維素含量均以后期莢（長40和50 cm）高于前期莢（長10和30 cm）。

2. 5 不同莢色豇豆品種花青素含量與營養(yǎng)成分含量的相關(guān)性分析結(jié)果

從表4可看出，白莢的蘇豇1419、綠白莢的蘇豇3號和紫莢的蘇紫41花青素含量與莢長呈極顯著正相關(guān)，青莢的蘇青29花青素含量與莢長呈極顯著負(fù)相關(guān)；白莢的蘇豇1419花青素含量與可溶性蛋白和維生素C含量呈顯著正相關(guān)，與可溶性總糖和纖維素含量呈極顯著正相關(guān)；綠白莢的蘇豇3號花青素含量與可溶性總糖含量呈顯著正相關(guān)；青莢的蘇青29花青素含量與可溶性總糖、維生素C和纖維素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；紫莢的蘇紫41花青素含量與可溶性蛋白和維生素C含量呈顯著正相關(guān)，與纖維素含量呈極顯著正相關(guān)。說明不同莢色品種豇豆莢的花青素含量與營養(yǎng)成分含量間存在不同程度的協(xié)同或拮抗關(guān)系，某種營養(yǎng)成分含量積累過多可能會促進(jìn)或限制花青素含量的積累，尤以可溶性總糖和纖維素含量產(chǎn)生的作用更突出。

3 討論

衡量豇豆?fàn)I養(yǎng)品質(zhì)的主要指標(biāo)有粗纖維、淀粉、蛋白質(zhì)和可溶性糖含量等（張渭章等，1992）?；ㄇ嗨厥且鹬参锘ü尸F(xiàn)顏色的主要物質(zhì)，其含量與成分直接決定果實(shí)的色澤品質(zhì)（Holton and Cornish，1995）。本研究結(jié)果表明，紫莢的蘇紫41花青素含量（330.48 nmol/gFW）極顯著高于其他3個不同莢色豇豆品種，說明紫豇豆富含花青素；不同莢色豇豆品種的鎂含量和鐵含量差異均不顯著，但鎂含量較高，為4397.80～ 5027.92 mg/kgDW，鐵含量相對最低，僅102.29～155.37 mg/kgDW；蘇青29的可溶性總糖含量、蘇紫41的淀粉和維生素C含量均極顯著高于其他3個不同莢色豇豆品種，與祖艷俠等（2016）對不同莢色豇豆品種的研究結(jié)果相似，說明通過篩選豇豆資源，有可能獲得花青素含量和營養(yǎng)品質(zhì)均較高的豇豆材料應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)；4個品種豇豆的鈣含量、可溶性蛋白含量及纖維素含量均存在一定的差異，與祖艷俠等（2016）的研究結(jié)果不一致，可能與試驗(yàn)材料本身存在差異，或與蔬菜的選擇性吸收、富集能力及種植、施肥和管理方式不同等因素有關(guān)（陳民生，2007）。

本研究中，不同莢色品種豇豆豆莢發(fā)育過程中花青素含量差異較明顯，且變化規(guī)律不同，其中，白莢的蘇豇1419、綠白莢的蘇豇3號和青莢的蘇青29花青素含量（3.92～30.98 nmol/gFW）在豆莢發(fā)育過程中雖有明顯變化，但相對于紫莢的蘇紫41（花青素含量為174.33～644.52 nmol/g），其變化范圍較小，進(jìn)一步說明紫莢的蘇紫41可作為富含花青素豇豆品種開發(fā)利用。4個不同莢色品種豇豆前期莢（長10 cm）的可溶性蛋白、可溶性總糖、維生素C和纖維素含量最低，此后呈現(xiàn)不同的變化規(guī)律，可能與品種差異有關(guān)，也可能與營養(yǎng)成分合成相關(guān)基因的調(diào)控方式不同有關(guān)。

紫莢的蘇紫41花青素含量與維生素C含量呈顯著正相關(guān)，可能與二者間具有協(xié)同抗氧化效應(yīng)有關(guān)（周瑋婧等，2012），且此品種的纖維素含量較低，口感較好，既可作為優(yōu)良的保健蔬菜，又可作為豐富的維生素C來源蔬菜。白莢的蘇豇1419花青素含量與可溶性蛋白、可溶性總糖、Vc和纖維素含量呈顯著正相關(guān)，說明營養(yǎng)成分間的關(guān)系較復(fù)雜，其具體原因有待進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

紫莢的蘇紫41花青素含量最高，青莢的蘇青29纖維素含量較高、脂肪含量較低，白莢的蘇豇1419鈣和脂肪含量較高，綠白莢的蘇豇3號營養(yǎng)成分含量一般，這些特征可供豇豆特色品種選育及其規(guī)?；a(chǎn)參考利用。

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（責(zé)任編輯 思利華）