淮山营养成分与品种选育分析

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　　摘要 以德庆县回龙和官圩镇的5个主栽淮山品种为材料，检测各营养成分含量，通过系统聚类法分析品种间营养成分的相关性。结果表明，德庆5个淮山种植品种营养成分含量存在差异性，回龙小叶紫淮山的蛋白质、直链淀粉和支链淀粉含量最优，总可溶性固形物和可溶性总糖则以回龙小叶白淮山含量最高，同一品种内各营养成分间存在一定的互作效应。不同品种营养性状间变异系数较大，支链淀粉、直链淀粉和维生素C含量变异系数较大，分别达65.05%、64.82%和58.02%。5个品种中，回龙所产小叶紫淮山和大叶紫淮山的营养品质较优，适宜作为德庆淮山品种选育的薯种。
　　关键词 淮山;营养成分;相关性分析;品种选育;广东德庆
　　中图分类号 S632.1 文献标识码 A
　　文章编号 0517-6611（2020）11-0207-03
　　Abstract The five main Dioscorea opposita varieties planted in Huilong and Guanxu towns in Deqing County were used as materials，and the contents of each nutrient component were tested.The correlation between the nutritional components among the varieties was analyzed by systematic clustering method.The results showed that there were differences in nutrient contents among five Dioscorea opposita local varieties in Deqing.The contents of protein，amylose and amylopectin were the best in the smallleaf purple Dioscorea opposita produced in Huilong.The content of total soluble solids and total soluble sugar were the highest in the bigleaf white Dioscorea opposita produced in Huilong ，and there was a certain interaction between the nutrient components in the same variety.The variation coefficients of nutrient traits of different varieties were larger，and the variation coefficients of amylopectin，amylose and vitamin C content were larger，reaching 65.05%，64.82% and 58.02% respectively.Among the five varieties，the nutritional quality of the smallleaf purple Dioscorea opposita and the bigleaf white Dioscorea opposita produced in Huilong were better，and they were suitable for variety breeding of Dioscorea opposita in Deqing.
　　Key words Dioscorea opposita;Nutritional ingredients;Correlation analysis;Variety breeding;Deqing County of Guangdong Province
　　淮山（Dioscorea opposita Thunb）是薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蓣属（Dioscorea）多个种的统称，为多年生缠绕草质藤本植物[1]。淮山又名薯、土薯、山薯、山芋、山药、玉延，据《本草纲目》记载，具有益肾气、健脾胃、止泄痢、化痰涎、润皮毛功效[2]，《神农本草经》将其列为上品。淮山肉质块茎富含淀粉、蛋白质、脂肪酸、维生素、微量元素以及多种药用成分等，具有提高免疫力、改善消化、降血糖等多方面作用，是一种具有良好市场前景和产业开发潜力的药食兼用高效经济作物[3-4]。我国淮山品种资源丰富，在全国大部地区均有分布种植，1964—1974年在我国20多个省区620多个县进行植物资源调查发现，我国约有49种薯蓣属植物[5]。随着人们生活水平的提高、膳食结构的改变、市场需求的增加及农业结构调整的需要，研究与开发淮山品种已成为热点[6]。国内食用淮山主要分布在南方各省[7]。广东德庆县种植淮山至今已有600多年的栽培历史，出产的紫淮山被誉为“南方人参”，是该县传统名优特色农产品[8]。近年来，德庆加大力度发展淮山特色产业，下辖12个镇均有种植，但部分淮山由于受到种植环境条件的影响而呈现薯形各异的现象[9-11]，对其营养成分的分析尤显重要。并且，当前德庆各乡镇种植的淮山品种较多，缺乏以营养品质综合评价作为品种筛选的科学指引，也影响到种植户经济收益的提高。鉴于此，该试验先行收集回龙和官圩2个专业镇5个主栽淮山品种，检测蛋白质、可溶性总糖、支链淀粉、直链淀粉、总可溶性固形物、膳食纤维、维生素等基本营养成分，以营养成分含量为评鉴标准，应用系统聚类分析方法，分析品种间营养成分差异及其与种植区域的相关性，为选育高产、优质的区域性淮山品种提供科学依据及示范基础，促进广东德庆淮山特色种植产业的可持续发展。 　　1 材料与方法
　　1.1 材料
　　1.1.1 试材。新鲜淮山，于2018年1月中旬分别采样于广东省德庆县回龙镇和官圩镇，淮山种植基地生境概况见表1。
　　1.1.2 试剂。硫酸、盐酸、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、氢氧化钠、碳酸氢钠、碘液、抗坏血酸、草酸、乙酸、乙酸钠、乙醇、对硝基苯酚、氯化铵、蒽酮，购于成都市科龙化工试剂厂;α-淀粉酶、牛血清蛋白酶、葡萄糖、淀粉葡萄糖苷酶、磷酸、二甲基亚砜（DMSO），購于上海源叶生物科技有限公司。以上试剂均为分析纯。
　　1.1.3 仪器与设备。722S型分光光度计，上海精密科学仪器有限公司;安亭TDL-608电子分析天平，上海安亭科学仪器厂;DHG-9145A型低速台式离心机，上海一恒科学仪器有限公司;HH-4型恒温水浴锅，国华电器有限公司;WAY-2S型数字阿贝折射仪，精密上海仪电公司。
　　1.2 淮山营养成分测定 蛋白质含量的测定采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》分光光度法[12];膳食纤维含量的测定参照GB 5009.88—2014《食品中膳食纤维的测定》酶重量法[13];维生素C含量的测定采用2，6-二氯酚靛酚法[14];可溶性总糖含量的测定采用硫酸蒽酮法[14];直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量的测定采用碘显色反应[15];总可溶性固形物含量的测定采用WAY-2S 型数字阿贝折射仪测定;水分含量的测定采用常压烘干法，参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[16]。
　　1.3 数据处理与分析 用Excel 2010和SPSS 23.0软件对试验数据进行处理与分析，采用Duncan新复极差法在0.01和0.05水平上进行差异显著性检验;用SPSS软件进行系统聚类分析法比较数据间的相关性，以*表示在0.05水平显著相关，**表示在0.01水平显著相关。
　　2 结果与分析
　　2.1 德庆淮山5个品种蛋白质、支链淀粉、直链淀粉、总淀粉和可溶性总糖含量分析
　　从不同品种淮山的基本营养含量（表2）可看出，蛋白质含量以回龙小叶紫淮山最优，达4.96 g/kg，比回龙小叶白淮山高出28%。各品种蛋白质含量变化幅度为3.87～4.96 g/kg，由此可见，不同淮山品种之间的蛋白质含量总的变化幅度不大，变异系数为1.006%，以蛋白质含量作为品种选择潜力相对较弱。
　　 不同品种淮山的可溶性总糖含量的平均值为181.07 μg/g，不同品种淮山间可溶性总糖含量的变化幅度为133.52～252.25 μg/g，变异系数为26.84%，可溶性总糖含量指标具有一定的品种选择潜力。
　　淮山的淀粉含量较高，不同品种间的总淀粉含量差异较大，其中回龙小叶紫淮山含量最高，达81.68 mg/g，其次是回龙大叶紫淮山，达73.80 mg/g，含量最低是回龙小叶白淮山，为22.95 mg/g，仅为回龙小叶紫淮山的28.10%。进一步比较不同品种间支链淀粉和直链淀粉的含量可知，回龙小叶紫淮山支链淀粉含量最高，达32.63 mg/g，最低含量是回龙小叶白淮山，为9.14 mg/g，含量变化幅度大，变异系数达65.05%。直链淀粉含量中，回龙小叶紫淮山为49.05 mg/g，达最高含量，回龙大叶紫淮山次之，为44.32 mg/g，回龙小叶白淮山含量最低，为13.81 mg/g;各品种直链淀粉含量的变化幅度大，变异系数达64.82%。表明5个淮山品种之间的支链淀粉和直链淀粉含量具有较大的选择潜力。
　　2.2 德庆淮山5个品种维生素C、总可溶性固形物、膳食纤维和干物质含量分析
　　由表3可知，淮山的干物质含量占比大，不同品种的平均值为70.36%。德庆紫淮山干物质含量为75.76%，在所有的品种中含量最高。不同品种淮山的维生素C含量变化幅度较大，含量差异显著，其中，回龙大叶紫淮山含量高达5.04 g/kg，显著高于其他淮山品种，是回龙小叶紫淮山含量的3.5倍。不同淮山品种之间的总可溶性固形物含量差异不明显，回龙小叶白淮山的含量为1.334 6 Brix，不同品种间变异系数为0.03%，显示该指标对品种选择的潜力较低。
　　 膳食纤维是人体健康必不可少的一种营养元素，被称为“绿色清道夫”，可促进胃肠蠕动。5个淮山品种中，回龙大叶紫淮山膳食纤维含量最高，达105.22 g/kg，其次是回龙小叶紫淮山，为85.72 g/kg，德庆脚板白薯的含量最低，为47.87 g/kg，变化幅度较大，变异系数为25.73%，揭示膳食纤维含量是一个较好的品种选择依据。
　　2.3 德庆淮山5个品种营养成分相关性分析
　　由表4可见，5个不同淮山品种的各营养成分间具有相关性。其中，支链淀粉和直链淀粉含量呈极显著正相关。同时，支链淀粉和直链淀粉均分别与膳食纤维含量呈极显著正相关，与干物质含量呈显著负相关。此外，蛋白质含量与可溶性总糖含量呈极显著负相关，维生素C含量与膳食纤维含量呈显著正相关。
　　3 结论与讨论
　　德庆淮山5个品种在不同营养成分含量中差异各异。陈佳希等[17]研究表明，淮山所含的多种淀粉能够有效改善肠道微生物菌群，促进大肠健康。淮山蛋白质能在抗氧化、酸碱平衡调节等方面发挥作用[18-19]。回龙小叶紫淮山的蛋白质、支链淀粉和直链淀粉含量均最高，分别为4.96 g/kg、32.63 mg/g和49.05 mg/g，同时膳食纤维含量排列第2位，达85.72 g/kg，干物质含量在各品种中最低，为64.36%，该品种可作为加工型品种加以关注，例如可开发为淀粉用薯种。回龙大叶紫淮山维生素C含量高达5.04 g/kg，极显著高于其余品种，且膳食纤维含量高，其他营养成分较为均衡，适宜作为菜用型淮山品种。回龙小叶白淮山总可溶性固形物和可溶性总糖含量均最高，但前者较其余品种差异不显著，后者达252.25 μg/g，与其他的品种差异达极显著水平。苏小军等[20]研究认为，淮山中可溶性总糖含有低聚糖、可溶性多糖等具保健功能成分，从数据分析可知，回龙小叶白淮山具有保健加工型品种选择的潜力。德庆脚板白薯和德庆紫淮山的可溶性总糖和干物质含量较高，建议作为菜用型品种选择。不同淮山品种营养性状间有较大的变异系数差异。淮山的营养价值在于其潜在能力[21]。检测的5个淮山品种中，支链淀粉和直链淀粉含量变异系数较大，分别达65.05%和64.82%，其次是维生素C含量，为58.02%，说明支链淀粉、直链淀粉和维生素C指标的选择潜力大。而蛋白质、可溶性总糖、膳食纤维含量变异系数相对较小，有一定的选择潜力参考价值。干物质和总可溶性固形物变异系数较小，选择潜力小。因此，从德庆淮山5个品种的营养成分分析可知，回龙镇所产淮山的营养品质较优，小叶紫淮山或大叶紫淮山的支链淀粉和直链淀粉含量极为显著，其他的营养成分含量也较为均衡，适宜产业化栽种和选育。 　　参考文献
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