不同品種黃花菜營養與功能成分差異性研究

曾繼娟，朱 強，王婭麗，劉 靜，張清云

（1. 寧夏林業研究院股份有限公司，寧夏銀川 750004；2. 種苗生物工程國家重點實驗室，寧夏銀川 750004；3. 寧夏農林科學院林業與草地生態研究所，寧夏銀川 750000）

黃花菜（Hemerocallis fulva） 又名金針菜，屬百合科多年生草本植物，是集食用、藥用、觀賞功能于一身的特色蔬菜，也是我國特有的食花植物[1-2]，被譽為“四大素山珍”之一。黃花菜色澤金黃、芳香味美、營養價值高，富含糖類、黃酮類、維生素、氨基酸、多酚等多種成分[3-5]，性味甘涼，具有抗氧化、消腫利尿、鎮痛、通乳、保肝抗炎、健腦益智等功效[3，6]，可作為病后或產后的調補品[7]。隨著生活水平的提高，人們越來越注重健康飲食，黃花菜作為藥食同源的特色蔬菜，深受大眾的喜愛，需求量也與日俱增。

我國黃花菜種植面積約4 萬hm2，主要分布在湖南、陜西、甘肅、山西、寧夏等產區[8]，有30 余個品種；年產鮮黃花菜56~80 萬t，加工干制黃花菜10~16 萬t，產值達100 億元以上。目前，寧夏黃花菜種植以吳忠市為主，已成為當地農村經濟的支柱產業。黃花菜種植面積1.12 萬hm2，可采摘面積0.6 萬hm2，年產鮮黃花菜約5.0 萬t，干黃花菜0.7 萬t，產值達4 億元左右[9]。但是，鹽池縣作為黃花菜主產區，主栽品種以大烏嘴、猛子花為主，品種單一，僅有少量關于該地區黃花菜高效種植技術[10]、水肥一體化灌溉[11]、產業發展現狀[12]等報道，鮮有針對其營養品質方面的研究?；诖?，通過分析寧夏青山鄉資源圃主栽7 個黃花菜品種的常規營養成分、游離氨基酸、功能成分等，采用主成分分析方法對其營養品質進行綜合評價，以期為當地黃花菜的營養與特征、品種優選及產品的開發利用研究提供理論基礎，以更好地支撐當地產業發展。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于寧夏中部干旱帶的鹽池縣青山鄉，是典型的大陸性氣候，該地區日照充足、干旱少雨、蒸發量大，晝夜溫差明顯，年平均氣溫7.8 ℃，年平均降水量266 mm，干燥度為2.95，土壤疏松通透，富含有機質，特別適宜黃花菜種植、采摘和晾曬。

1.2 材料與試劑

供試黃花菜為寧夏鹽池縣青山鄉貓頭梁村農業科技示范基地的黃花菜種植資源圃主栽品種，分別為猛子花（MZH）、沙苑黃花（SYHH）、長拔花（CBH）、茄子花（QZH）、大同花（DTH）、馬蓮黃花（MLHH）、大烏嘴（DWZ）。

試驗期間，供試材料統一管理，即相同的施肥、灌溉及病蟲害防控，選取樣品為黃花菜鮮樣，花蕾采自2022 年7 月，莖葉采自2022 年5—8 月。當花蕾頂端微張時，根據色澤、外形、成熟程度選擇大小均一的整個花蕾進行采收，一般為抽穗后25~35 d。所有樣品采摘后用保鮮袋分裝，做好標記，放入加有冰塊的泡沫箱，帶回室內并保存于-80 ℃待用。維C 含量測定用鮮樣，其余指標測定均使用干樣（45 ℃烘干至恒質量，研磨成粉，4 ℃下儲存備用）。

氨基酸混合標準品、茚三酮，蘇州科銘生物技術有限公司提供；濃鹽酸、磺基水楊酸、氫氧化鈉等化學試劑，均為分析純，銀川昕泰昌盛生物公司提供。

1.3 儀器與設備

EQU-B-031 型電子分析天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司產品；UV-5100 型紫外-可見分光光度計，上海元析儀器有限公司產品；DHG-9240A 型電熱恒溫干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司產品；CP100WX 型高速冷凍離心機、AAS600 型原子吸收分光光度計，日本HITACHI 公司產品；SH2D 型循環水式多用真空泵，上海亞榮儀器有限公司產品；HH-501 型電熱恒溫水浴鍋，常州市華普達教學儀器有限公司產品；L-8900 型全自動氨基酸分析儀，日本日立高新技術公司產品；FP640 型火焰光度計，上海儀電分析儀器有限公司產品；Research plus 型移液槍（100~1 000 μL），德國艾本德公司產品。

1.4 測定方法

1.4.1 常規營養成分測定

采用考馬斯亮藍染色法[13]測定可溶性蛋白含量，采用蒽酮比色法[14]測定可溶性糖含量，采用GB/T 5009.10—2003[15]測定粗纖維含量，采用鉬藍比色法[16]測定維C 含量，采用超聲波提取- HPLC 法[17]測定維E 含量，采用乙醇-石油醚提取法[18]測定β-胡蘿卜素含量，采用GB/T 5009.6—2003[19]測定脂肪含量。

1.4.2 功能成分、游離氨基酸和礦質元素含量測定

采用RP-HPLC 法[20]測定秋水仙堿含量，采用福林酚比色法[21]測定多酚含量，采用硝酸鋁比色法[22]測定總黃酮含量，利用氨基酸自動分析儀[23]測定游離氨基酸含量，采用原子吸收分光光度法[24]測定花蕾中8 種礦物質元素。

1.5 數據分析

采用Excel 2010 軟件進行數據的統計處理、作圖，采用SPSS 20.0 軟件進行主成分分析，利用主成分對不同品種黃花菜的營養成分進行綜合評價，將各主成分得分Fi和相應權重相乘后求和，得到綜合評價函數[25-26]，計算公式如下：

式中：Pj——方差貢獻率，%；

Wj——第j個綜合指標的在所有綜合指標中的權重；

F——綜合主成分值；

D——黃花菜花蕾營養品質的綜合評價值；

u（Xj)——第j個指標的隸屬函數值。

2 結果與分析

2.1 不同品種黃花菜常規成分分析

不同品種黃花菜的常規成分含量見表1。

表1 不同品種黃花菜的常規成分含量

由表1 可知，不同品種黃花菜花蕾中脂肪、總糖等常規成分含量各有差異。脂肪含量集中在2.00~2.60 mg/100 g，且QZH 的脂肪含量最高?？偺侵蠨WZ 的含量最高，達49.80 mg/100 g，其次是MLHH和CBH，含量均超過40 mg/100 g；CBH 和DWZ 的還原糖含量較高，超過31%，MLHH，DTH，QZH 次之，MZH 的含量最少，為23.75 mg/100 g。DTH 的蛋白質含量最高，為18.15 mg/100 g，是DWZ 的1.51 倍。粗纖維中QZH 的含量最高，是DWZ 的1.57 倍，MLHH，DTH 次之。此外，7 個黃花菜品種富含維C、維B1和維E，含量為0.03~20.20 mg/100 g，其中維C含量由高到低排序為MLHH>DWZ>DTH>SYHH>MZH>CBH>QZH；維B1含量在各品種間差異不大；α-維E 含量整體較高為7.97~20.20 mg/100 g，δ-維E含量偏低為0.46~1.10 mg/100 g，其余2 種維E 含量均超過1.18 mg/100 g，且在各品種間差別不大。

2.2 不同品種黃花菜功能成分分析

多酚、黃酮及秋水仙堿是黃花菜花蕾中重要的功能成分，具有抑菌、抗癌、抗氧化、降低尿酸等生物活性[27-28]。

不同品種黃花菜的功能成分含量見表2。

表2 不同品種黃花菜的功能成分含量

由表2 可知，所測定7 個黃花菜品種的花蕾均富含總黃酮、總多酚等功能成分。其中，DTH 總黃酮含量最高，為0.88%，是SYHH 的1.83 倍；其次是CBH 0.78%，MLHH 0.76%。MZH 的總多酚含量最高，為23.75mg/g，比DWZ 高出91.53%；其次是QZH，DTH，分別含21.25，19.35 mg/g。CBH 的β-胡蘿卜素含量高達10.29 mg/100 g，比DWZ 高出66.50%；其次是SYHH 和QZH，分別為8.72，7.65 mg/100 g。這幾個品種的秋水仙堿含量差別不大，均為0.003~0.004 mg/kg。

2.3 不同品種黃花菜游離氨基酸含量分析

不同品種黃花菜的游離氨基酸含量見表3。

表3 不同品種黃花菜的游離氨基酸含量/g·（100 g）-1

由表3 可知，7 個黃花菜品種均含有16 種氨基酸，包括蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸7 種必需氨基酸，1 種條件必需氨基酸（酪氨酸），2 種營養半必需氨基酸（組氨酸和精氨酸），6 種非必需氨基酸，分別是天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸。不同品種黃花菜的氨基酸總量存在明顯差異，變化范圍為8.14%~12.24%，其中SYHH 的氨基酸總量最高，為12.24%，比DWZ 高出50.37%；其次是QZH，MZH，分別為12.15%和11.91%。從必需氨基酸含量來看，變化范圍為0.06%~0.84%，其中含量最高的是QZH，占游離氨基酸總量的6.91%；含量最低的是DWZ。從非必需氨基酸含量來看，變化范圍為0.36%~3.33%，其中含量最高的是SYHH，占游離氨基酸總量的27.21%，含量最低的是DWZ。天冬氨酸在7 個品種中含量較高，平均值為2.50%。蛋氨酸的含量最低，平均值為0.10%。

2.4 不同品種黃花菜礦物質元素含量分析

不同品種黃花菜的礦物質元素含量見表4。

表4 不同品種黃花菜的礦物質元素含量/ mg·kg-1

由表4 可知，所測定的7 個黃花菜品種均含有鈣、鎂、鉀等對人體保健和治療具有重要作用的礦物質元素，未檢測出對人體有害的重金屬元素鎘和砷。從含量來看，變化范圍為3.59~4485.50 mg/kg，其中含量較高的元素有鈣、鉀、鎂，均在1 609.50 mg/kg以上，鐵、鋅次之，錳、鈉、銅含量相對較少。DWZ所含元素的總量最高，為8 422.99 mg/kg，其次是SYHH 和MLHH，分別是7 700.98 和7 145.66 mg/kg，而QZH 的最低，為6 350.95 mg/kg。此外，不同品種黃花菜所含礦物質元素的高低順序不同，其中MZH 的排序為鈣>鉀>鎂>鐵>鋅>錳>鈉>銅，而SYHH，CBH，QZH，DTH，MLHH 中測得元素含量高低順序一致，均為鈣>鉀>鎂>鐵>鋅>鈉>錳>銅，DWZ 則為鈣>鎂>鉀>鐵>鋅>鈉>錳>銅。在眾多元素中差別最大的是鈉，高達2.44 倍，其次是鈣，達1.89 倍。

2.5 不同時期黃花菜莖葉營養價值

黃花菜莖葉的營養成分含量見表5。

表5 黃花菜莖葉的營養成分含量

通過對生長季黃花菜莖葉的營養成分進行測定，結果表明其粗蛋白含量隨著生長時間的延長而減少，在抽薹期達到18.17%，較花謝期高出53.07%；粗脂肪含量在盛花期最高，為57 g/kg，在抽薹期含量較低；粗灰分、粗纖維含量均在現蕾期有最大值，分別達到8.80%，29.50%，是花謝期的1.60 倍和1.14 倍，且在各生長時期變化不明顯；鈣含量隨著生長時間的延長而增加，在花謝期有最大值，較抽薹期高出75.69%，但是磷含量呈現出相反的變化規律，在抽薹期達到0.30%，是花謝期的2 倍。

2.6 不同品種黃花菜花蕾營養品質綜合評價

總方差分解結果見表6。

表6 總方差分解結果

為科學、客觀地評價不同品種黃花菜的營養品質，利用多元方法進行綜合性分析。通過主成分分析，將黃花菜花蕾的23 個鑒定指標轉換成5 個主成分，根據特征值大于1 原則，選取前5 個主成分作為綜合指標，可有效地反映原23 個指標96.99%的信息（見表6），理論上認為選取的綜合指標達到85%的累計貢獻率，即具有較強的信息代表性。

同一指標的特征向量的最大絕對值所在的主成分即為其所屬主成分，各特征向量的絕對值大小表明，第1 主成分（CI1） 在總多酚、總糖、蛋白質、鈣、銅、鉀的載荷量較高；第2 主成分（CI2） 在秋水仙堿、δ-維E 有較高的載荷量；第3 主成分（CI3）在維C 有較高的載荷量；第4 主成分（CI4） 在粗纖維、β-維E 的載荷量較高；第5 主成分（CI5） 在維B1有較高的載荷量（表7）。

表7 主成分載荷矩陣

主成分載荷矩陣見表7。

5 個主成分分別從不同方面反映了黃花菜不同品種營養成分的總體水平，單獨使用1 個主成分并不能對其營養品質作出綜合評價，因此在獲得各綜合指標貢獻率的基礎上，按照公式（1） 計算權重，5 個綜合因子的權重分別為0.431，0.202，0.138，0.128和0.101（見表8）。按照公式（2） 計算綜合主成分值，對5 個主成分得分加權求和，進行隸屬函數分析，按照公式（3） 計算D值，總得分高低反映黃花菜游營養成分的綜合質量高低。

表8 黃花菜綜合主成分值

黃花菜綜合主成分值見表8，黃花菜綜合隸屬函數值、D值及綜合評價見表9。

表9 黃花菜綜合隸屬函數值、D 值及綜合評價

由表9 可知，綜合評分最高的是MZH，其次是MLHH 和SYHH，得分最低的是CBH，各品種黃花菜綜合品質從高至低的排序為MZH，MLHH，SYHH，DWZ，DTH，QZH 和CBH，結果表明猛子花的花蕾營養品質最優，馬蓮黃花、沙苑黃花次之，大烏嘴、大同花和茄子花的品質居中，長拔花的品質最低。因此，在實際生產中，可優先開發猛子花品種。

3 結論

黃花菜野生品種繁多，具有易繁殖、管理粗放、適應性、抗性強的特點[20]，湖南、山西、甘肅等地在長期的栽培和選育過程中具有豐富的品種資源優勢，而寧夏吳忠市雖然在黃花菜種植面積、產品開發及其產業發展上建立了專業化機制，不斷推動黃花菜產業的高質量發展，但是在品種的選育上存在瓶頸，大部分品種以引進為主，如何有效利用當地豐富的區位優勢加快黃花菜新品種選育將是今后探索的方向。為更好地開發利用黃花菜資源，開展黃花菜不同品種的營養品質分析和綜合評價，篩選優良品種，旨在為黃花菜品種選育、產品開發利用提供基本依據。

試驗結果表明，同一栽培地點不同品種的黃花菜營養成分含量不同。常規成分中，總糖、蛋白質含量最高的分別是DWZ 和DTH，QZH 的脂肪、粗纖維含量均最高；功能成分中這幾個品種的秋水仙堿含量差別不大，總黃酮、總多酚含量最高的分別是DTH，MZH，而CBH 的β-胡蘿卜素含量最高；氨基酸總量為8.14%~12.24%，高于已報道的花椒（5.82%~10.90%）[30]，其中SYHH 的氨基酸總量最高，達到了12.24%，其次是QZH，MZH 均高于已報道的芡實（0.98 mg/g）、桑葚（0.39~2.70 mg/g）[31-32]；礦物質元素中含量較高的元素有鈣、鉀、鎂，均達1 609.50 mg/kg以上，錳、鈉、銅含量相對較少，DWZ 所含元素的總量最高，其次是SYHH 和MLHH。綜合分析表明，猛子花的花蕾營養品質最優，其次是馬蓮黃花、沙苑黃花，長拔花的品質最低。因此，猛子花較其他品種的黃花菜營養價值具有較大優勢，可在生產應用中優先開發猛子花。

但是，任何一種食物不可能包含所有的營養元素[33]，即使同一生長環境下的不同品種，或者同一品種在不同栽培地的營養成分含量也不同。應根據營養和健康的需求，選擇不同的黃花菜品種加以開發，提高其綜合應用價值。由于試驗條件和時間的限制，沒有對黃花菜的營養進行更全面的研究，今后可依據黃花菜的開發價值取向，在微量元素、藥用成分以及產地環境因子等方面進一步比較分析，獲得食用、藥用功能的最優品種，有針對性地推廣應用。