王再花,容靜東,王玉豐,詹速湖,李 杰
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境園藝研究所/廣東省園林花卉種質(zhì)創(chuàng)新綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南都市農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510640;2.廣東華辰玫瑰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司,廣東 肇慶 526400)
玫瑰(Rosa rugosaThunb.)是我國重要的觀賞、香料和食用植物,為薔薇科薔薇屬多年生常綠或落葉性灌木,原產(chǎn)于中國北部,在朝鮮、日本及前蘇聯(lián)遠(yuǎn)東亦有分布[1-2],我國野生玫瑰的分布中心是在遼寧省東南部沿海地區(qū)[3],因破壞嚴(yán)重,已被列為國家二級瀕危植物[4]。玫瑰具有較高的食用、藥用和保健功能,以干燥花蕾入藥,富含酚類、黃酮類等化合物,具有鎮(zhèn)痛消炎、清熱解毒、抗氧化、調(diào)節(jié)血脂及護(hù)肝、行氣解郁、和血、止痛等作用[5]。玫瑰花開發(fā)的各類食品具有柔肝醒胃、舒氣活血、美容養(yǎng)顏等功效[6],而開發(fā)的日化品玫瑰露、玫瑰精油等還具有抑菌、抗氧化、養(yǎng)顏等作用[7-8],深受大眾喜愛。目前我國玫瑰產(chǎn)業(yè)在山東、新疆、甘肅、云南等地發(fā)展壯大,應(yīng)用于旅游、醫(yī)療、餐飲、日化等多個(gè)領(lǐng)域,市場前景良好。近年由于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的大力實(shí)施,廣東一些園區(qū)和景區(qū)著力打造玫瑰園旅游觀光,對耐熱耐濕的玫瑰品種需求日益增加,但由于廣東屬亞熱帶季風(fēng)氣候,高溫多濕,多數(shù)北方的玫瑰難以引種成功,同時(shí)在當(dāng)?shù)匾参匆娨吧倒宓挠涊d,導(dǎo)致多以種植月季為主。
而單純的花海賞景難以給企業(yè)帶來持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益,因此亟待開發(fā)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐氖乘幱妹倒?。目前歷史記載的在廣東種植成功的玫瑰僅有中山小欖的荼薇品種[9],已開發(fā)出荼薇茶、荼薇餅、荼薇糖、荼薇酒等系列產(chǎn)品,市場認(rèn)可度高;但荼薇在清明前后開花,花期15 d左右,全年僅一次開花,花產(chǎn)量不高,難以滿足周年觀光旅游和綜合開發(fā)的需求?!刑臁倒鍨橐八N薇與傳統(tǒng)玫瑰一代、二代雜交,結(jié)合轉(zhuǎn)抗鹽堿耐干旱基因的育種技術(shù)選育出的新品種,能耐澇、耐高溫,四季開花,在云南、山東等地推廣種植[10-11]。為提升企業(yè)園區(qū)休閑旅游檔次、延伸花卉產(chǎn)業(yè)鏈、促進(jìn)一二三產(chǎn)業(yè)的融合、提高企業(yè)市場效益,我們首次引進(jìn)‘中天’玫瑰在廣東肇慶懷集縣華辰玫瑰基地種植,經(jīng)3年觀察,發(fā)現(xiàn)其長勢較好,一年多次開花,花量大,實(shí)現(xiàn)了成功引種。為更好地了解‘中天’玫瑰在廣東懷集的生長和品質(zhì)狀況,本文從該品種的引種栽培觀察、花朵營養(yǎng)成分以及抗氧化活性分析等方面開展研究,以便為廣東地區(qū)食藥用玫瑰的大面積種植和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。
‘中天’玫瑰由北京水木中天植物科學(xué)研究院引進(jìn),扦插成活后栽培于廣東華辰玫瑰現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司基地(廣東肇慶市懷集縣)內(nèi),分別獲得1年生、2年生和3年生苗。2018年7月,采集1年生苗的鮮花,去除花柄,60℃烘干至恒重,粉碎后過孔徑0.425 mm篩,備用。
1.2.1 生長及開花特性的調(diào)查 2018年7月,分別對‘中天’玫瑰1年生、2年生和3年生苗進(jìn)行生長性狀和開花性狀觀察,每類苗各觀測90株,每重復(fù)30株。觀測其株高、冠幅、側(cè)枝數(shù)、開花時(shí)間、花朵數(shù)、鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量,其中株幅為植株縱橫方向上兩個(gè)測定值的平均值;花朵數(shù)(朵/株)為30株苗的平均值;鮮花產(chǎn)量(g/株)和干花產(chǎn)量(g/株)分別為花朵數(shù)乘以平均單株鮮重和平均單株干重。
1.2.2 氨基酸含量測定與營養(yǎng)價(jià)值評價(jià) 參照GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的測定方法,用Sykam S-433D型全自動(dòng)氨基酸分析儀(德國)進(jìn)行分析,進(jìn)樣量為0.05 mL。以混合氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品為參照,外標(biāo)法分析樣品的氨基酸含量。利用氨基酸比值系數(shù)法對玫瑰花的氨基酸進(jìn)行營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)[12],將其與世界衛(wèi)生組織(WHO)/聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)提出的人體必需氨基酸模式比較[13],并按李杰等[14]的方法計(jì)算必需氨基酸的氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)和氨基酸比值系數(shù)分(SRC)。
1.2.3 活性成分和礦質(zhì)元素含量測定 多糖含量測定參考中國藥典中的苯酚-硫酸比色法[5],總酚含量測定參考福林酚比色法[15],總黃酮含量測定參考硝酸鋁比色法[16]。礦質(zhì)元素K含量按GB/T 5009.91-2003法測定,Ca含量按FAAS(GB/T 5009.92-2003)法測定,Mg、Mn和Fe含量按GB/T 5009.90-2003法測定,Zn含量按GB/T 5009.14-2003/第一法測定,Cu含量按GB/T 5009.13-2003火焰法測定。
1.2.4 抗氧化活性測定 50%乙醇提取液的制備參考史國安等[17]的方法略加改進(jìn),稱取玫瑰花干燥粉末1 g,利用30 mL 50%乙醇加熱浸提20 min,反復(fù)浸提3次,合并3次濾液,冷卻后加50%乙醇定容至100 mL,制成1%的玫瑰花乙醇粗提液(每毫升提取液中含有10 mg干樣),然后用50%乙醇依次稀釋成濃度為0.015、0.03、0.06、0.125、0.25、0.50、1.00 mg/mL的待測液。參考李曉英等[15]方法,測定待測液清除DPPH自由基和ABTS自由基的能力,并以維生素C(Vc)為對照品在同等條件下進(jìn)行比較。
1.2.5 農(nóng)藥殘留和重金屬測定 總砷含量按GB 5009.11-2014法測定,鉛含量按GB 5009.12-2017測定,鎘含量按GB 5009.15-2014測定,氯氰菊酯含量按GB/T 5009.110-2003測定,吡蟲啉含量按GB/T 23379-2009測定,三唑磷含量按GB/T 5009.145-2003測定,阿維菌素含量按GB 23200.19-2016測定,聯(lián)苯菊酯含量按GB/T 5009.146-2008測定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理采用Excel 2010軟件,利用SAS 8.1軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
經(jīng)引種栽培及觀察,‘中天’玫瑰在廣東懷集縣的種植效果不錯(cuò),生長和開花良好(圖1,封三)。隨著生長年限的增加,所觀測的各指標(biāo)均顯著增加(表1),其中3年生苗株高和冠幅分別達(dá)到95.5 cm和101.7 cm,分別是1年生苗的2.2倍和1.3倍;側(cè)芽數(shù)2生苗和3年生苗明顯高于1年生苗,分別為19個(gè)和22個(gè);花朵數(shù)則以3年生苗最佳,達(dá)123.7朵/株;而3年生苗的鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量分別為306.7 g/株和56.2 g/株,分別是1年生苗的4.9倍和3.6倍?!刑臁倒宓那げ迕绨肽瓯憧砷_花,全年可開花 4~5 次,花期一般集中在 4~5、6~7、9~10、11~12月,每次花期可達(dá)15~20 d,夏秋季節(jié)開花周期短,一般修剪后40~45 d可再次開花;冬季開花周期較長,一般修剪后50~60 d才開花,進(jìn)入1月份后玫瑰開始進(jìn)入休眠期,1~3月開花較少。
表1 ‘中天’玫瑰在廣東懷集引種栽培農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果
由表2可知,‘中天’玫瑰中氨基酸種類較齊全,含有檢測的16種氨基酸,氨基酸總和為7.42%,蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸等7種必需氨基酸占總氨基酸含量的30.59%(E/T值)。藥效氨基酸總和、鮮味氨基酸總和分別為4.88%和2.47%,兩者分別占總氨基酸含量的65.77%和33.29%。
氨基酸營養(yǎng)價(jià)值的高低主要取決于必需氨基酸的種類、數(shù)量和組成比例。由表3可知,廣東栽培的‘中天’玫瑰7類必需氨基酸與氨基酸總量的比值差異較大,其中蘇氨酸,苯丙氨酸+酪氨酸的比例均高于模式譜,賴氨酸和亮氨酸的比例稍高于模式譜,而其他氨基酸均低于模式譜。采用氨基酸比值系數(shù)法對其必需氨基酸進(jìn)一步分析表明,花朵的SRC值為74.96,而異亮氨酸的RC值最小、為0.73,可見,異亮氨酸為玫瑰花的第一限制性氨基酸。
表2 ‘中天’玫瑰花氨基酸含量調(diào)查結(jié)果
表3 ‘中天’玫瑰花必需氨基酸的組成比例、RAA、RC和SRC值
由表4可知,在所檢測的活性成分中,‘中天’玫瑰花的多糖含量最高、達(dá)31.77%,其次為總酚含量、達(dá)6.31%,總黃酮含量稍低、為3.14%。礦質(zhì)元素檢測結(jié)果表明,‘中天’玫瑰花中均含有鈣、鉀、鎂、鋅、銅、錳和鐵7種礦質(zhì)元素,其中大量元素中以鉀含量最高、每100 g玫瑰花鉀含量1.6 g,微量元素中以錳含量最高(56.35 mg/kg)、其次為鐵(53.00 mg/kg)。
‘中天’玫瑰花的提取液具有較強(qiáng)的抗氧化活性。由圖2可知,當(dāng)玫瑰花提取液濃度為0.03 mg/mL時(shí),其對ATBS自由基的清除率達(dá)26.91%;隨著玫瑰花提取液濃度的升高,其對ATBS自由基的清除率顯著增加,當(dāng)濃度為0.25 mg/mL時(shí),玫瑰花提取液對ATBS自由基的清除率達(dá)92.10%,與對照Vc(93.82%)差異不顯著;隨著濃度繼續(xù)提高,玫瑰花提取液對ATBS自由基的清除率趨于平緩。玫瑰花提取液對DPPH自由基的清除率也呈相同的趨勢,濃度為0.03 mg/mL時(shí),對DPPH自由基的清除率已達(dá)73.17%,而在濃度0.06 mg/mL時(shí),玫瑰花提取液的清除率高達(dá)96.02%,與對照Vc(97.12%)差異不顯著。綜合來看,玫瑰花的抗氧化能力在低濃度時(shí)就表現(xiàn)出良好的效果。
圖2 ‘中天’玫瑰花抗氧化活性分析
通過檢測廣東懷集基地栽培的‘中天’玫瑰花樣品的農(nóng)藥殘留和重金屬指標(biāo),并與國家農(nóng)業(yè)部2015年12月29日發(fā)布的《NY/T 2140-2015 綠色食品 代用茶》標(biāo)準(zhǔn)比較可知,玫瑰花中代用茶規(guī)定的必測重金屬總As未檢測出,Pb(0.140 mg/kg)和Cd(0.028 mg/kg)含量也極低,均未超標(biāo)。此外,對‘中天’玫瑰栽培過程中可能用到的5種農(nóng)藥成分(氯氰菊酯、吡蟲啉、三唑磷、阿維菌素和聯(lián)苯菊酯)進(jìn)行抽檢,也均未檢出農(nóng)藥殘留,說明該地適宜高品質(zhì)玫瑰花的種植,沒有出現(xiàn)重金屬和農(nóng)藥殘留超標(biāo)現(xiàn)象。
本研究結(jié)果表明,‘中天’玫瑰為北方選育的新品種,適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),經(jīng)在廣東懷集首次引種3年來,長勢良好,能四季開花,花產(chǎn)量較高。盡管該山地經(jīng)檢測土壤偏酸性(pH 4.2~5.5),氮、磷、鉀和多數(shù)中微量元素和有機(jī)質(zhì)極低(數(shù)據(jù)未發(fā)表),十分貧瘠,經(jīng)適度改良,能適應(yīng)該品種玫瑰的生長。經(jīng)多年的栽培發(fā)現(xiàn),‘中天’玫瑰的鮮花產(chǎn)量和干花產(chǎn)量與其生長株高和冠幅成正相關(guān),其花朵數(shù)還與側(cè)枝數(shù)存在正相關(guān),可見影響玫瑰花產(chǎn)量的主要因子包括株高、冠幅、側(cè)枝數(shù)和花朵數(shù)等,這與前人報(bào)道的安寧食用玫瑰產(chǎn)量直接影響的重要性由高到低依次為單株花朵數(shù)、單花重、莖桿粗度、單枝花朵數(shù)、莖桿長度的結(jié)果[18]類似。后期試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),該品種玫瑰經(jīng)嫁接后,其長勢更佳,具有對高溫高濕炎熱季節(jié)更好的適應(yīng)性,抗病蟲害能力增強(qiáng),開花效果更好(未發(fā)表)。
氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)主要參考其必需氨基酸的種類、數(shù)量以及含量[19]。本研究結(jié)果表明,‘中天’玫瑰花富含氨基酸,氨基酸總和為7.42%,遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)報(bào)道的大紅玫瑰和粉紅玫瑰花的氨基酸含量(1.22%~1.44%)[20],與新疆玫瑰‘Rosa laxa Retz’的氨基酸含量(6.94%~6.99%)[21]接近。對照WHO/FAO氨基酸模式譜,‘中天’玫瑰花有3項(xiàng)低于模式譜,除了蛋氨酸+半胱氨酸明顯低于標(biāo)準(zhǔn)模式譜外,其他必需氨基酸比例均較接近標(biāo)準(zhǔn)值,說明玫瑰花必需氨基酸的組成比例較為均衡。盡管必需氨基酸E/T值(30.59%)低于WHO/FAD規(guī)定的氨基酸參考模式(40%),但藥效氨基酸占比(65.77%)與我們之前所報(bào)道的球花石斛花(63.8%)、鼓槌石斛花(65.35%)和大花黃牡丹花(63.69%~65.62%)等[14,22]接近。鮮味氨基酸含量(33.29%)略高于鐵皮石斛等石斛花含量(29.07%~33.11%)[22]。氨基酸營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)顯示玫瑰花的SRC值為74.96,顯著高于石斛花(63.05~66.38)[22]、山茶花(63.1)[23]和西藏冬蟲夏草(66.0~69.7)[19]??梢?,‘中天’玫瑰花在廣東種植不僅具有較好的風(fēng)味,也具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值。
研究發(fā)現(xiàn),‘中天’玫瑰花富含所檢測的7種礦質(zhì)元素,除了Fe與前人所報(bào)道的云南食用玫瑰大紅玫瑰和粉花玫瑰的含量(39.3%~57.3%)[20]接 近 外,Ca、K、Mg、Zn、Cu和Mn等其他元素含量遠(yuǎn)高于這兩個(gè)品種。微量元素Mn(56.35 mg/kg)含量也較高(表4),遠(yuǎn)高于大花黃牡丹(10.8~16.35 mg/kg)[14]、食用菊花(32.71~43.84 mg/kg)[24]和球花石斛等石斛花的含量(28.7~38.47 mg/kg)[22]??梢?,廣東懷集縣種植的‘中天’玫瑰含有較為豐富的礦質(zhì)元素,尤以K和Mn含量突出。
玫瑰花具有抗氧化、降血糖、抗衰老、預(yù)防治療心血管疾病、抗菌、抗病毒、利膽解毒等作用[25]。含有較為豐富的酚類和黃酮類物質(zhì),牛淑敏等[26]通過對體外抗氧化活性部位進(jìn)行分離純化,鑒定出槲皮素和沒食子酸兩種抗氧化活性成分,其中槲皮素還具有降血糖作用。謝瓊[27]測定玫瑰花黃酮類化合物含量達(dá)3.30%,確定玫瑰花渣中含有蘆丁,發(fā)現(xiàn)玫瑰花具有較強(qiáng)的DPPH自由基清除能力和較強(qiáng)的亞油酸過氧化抑制能力。本研究中發(fā)現(xiàn)廣東懷集縣種植的‘中天’玫瑰花總酚類物質(zhì)含量非常高、達(dá)6.31%,遠(yuǎn)高于前人報(bào)道的‘豐花’玫瑰花(2.46%~3.71%)和紅花油茶花多酚的含量(3.37%~4.83%)[28-29],而總黃酮和多糖含量也高于‘豐花’玫瑰花品種,其中多糖含量(31.77%)還高出該品種的2~3倍[28],也高于許多食用菊花的多糖含量(18.94%~25.39%)[24],與鼓槌石斛花朵中的多糖含量相近[22]。此外,‘中天’玫瑰花具有非常強(qiáng)的抗氧化活性,當(dāng)提取液濃度為0.25 mg/mL時(shí),其對ATBS和DPPH自由基的清除效果已與Vc相當(dāng),表現(xiàn)出比‘豐花’玫瑰更強(qiáng)的抗氧化活性[28]。
綜上所述,通過引種栽培,‘中天’玫瑰品種在廣東肇慶懷集縣生長良好,種植半年后可開花,全年花期4~5次。其花朵含有豐富的氨基酸、礦質(zhì)元素、多糖、總酚和總黃酮以及較強(qiáng)的抗氧化活性,重金屬As、Pb、Cd的含量和多個(gè)抽檢農(nóng)殘含量未超出國家規(guī)定的代用茶標(biāo)準(zhǔn),具有良好的食用、藥用和保健價(jià)值。