姚燕輝，李晉田，邢麗斌，彭鎖堂，2，段永紅*

（1.山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，山西 晉中 030600；2.山西蓬勃農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，山西 大同 037000）

藜麥（ChenopodiumquinoaWilld.）是藜科藜屬一年生雙子葉草本植物，又稱南美藜、奎藜、印第安麥等，原產(chǎn)于南美洲印第安斯山脈的秘魯、厄瓜多爾和玻利維亞［1-2］。藜麥是古印加人的傳統(tǒng)主糧之一，古印加人稱其為“谷物之母”［3］，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織認定藜麥是唯一能夠滿足人體所有基本營養(yǎng)需求的植物，被稱為丟失的“遠古營養(yǎng)黃金”，并推薦其為適合人類的完美全營養(yǎng)食物［4-5］。苗菜型藜麥是以藜麥幼嫩的葉片和嫩莖作為取食部位，質(zhì)地柔嫩，具有營養(yǎng)價值高、食用風味好的特點，其生長速度快，周期短，可一次播種多次采收，為優(yōu)質(zhì)的高品質(zhì)蔬菜［6-8］。

目前，藜麥研究主要著重于相關品質(zhì)分析，通過品質(zhì)指標的測定比較籽粒營養(yǎng)差異［9-11］。藜麥籽粒營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高，氨基酸組成均衡，富含多種活性成分，多酚是主要的生物活性物質(zhì)之一，具有減肥、抗氧化、抗炎、增強免疫、降血糖、降血脂等生理功效［12］。近年來，也有學者開展了藜麥苗的相關研究［13-15］。研究表明藜麥苗營養(yǎng)也較為豐富，維生素含量高于一般食用的葉菜類蔬菜，且苗期藜麥不含有皂苷類物質(zhì)，符合膳食推薦的標準。陳光［16］綜述了藜麥全植株的營養(yǎng)價值，展望了藜麥全植株的開發(fā)利用前景，為拓寬其應用領域及研發(fā)新產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。

藜麥原產(chǎn)于安第斯高原，對氣候條件要求嚴格，籽粒產(chǎn)量低，國內(nèi)引種常受到限制，而藜麥苗的栽培并沒有上述限制，全國各地幾乎都可以種植生產(chǎn)［17］；但不同種植地區(qū)氣候和土壤等環(huán)境條件差異較大，各地選育的苗菜型藜麥品系也不同。同時，僅通過單一指標的高低不能全面評價苗菜型藜麥的營養(yǎng)品質(zhì)差異。為此，本研究以收集的國內(nèi)外30份苗菜型藜麥品系為試驗材料，測定并比較其營養(yǎng)品質(zhì)性狀差異，進行相關性及聚類分析，并利用隸屬函數(shù)法對各品系營養(yǎng)品質(zhì)進行綜合評價，旨在篩選優(yōu)質(zhì)苗菜型藜麥新品系，為山西晉北地區(qū)發(fā)展藜麥產(chǎn)業(yè)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試藜麥種質(zhì)資源共30份，由山西稼祺藜麥開發(fā)有限公司所提供，其中包括國內(nèi)外引進的資源以及公司培育的材料，具體信息見表1。

表1 30份藜麥種質(zhì)資源Tab.1 30 germplasmresources of quinoa

1.2 儀器與設備

TG16-WS臺式離心機（湖南省長沙市望城經(jīng)濟開發(fā)區(qū)湘儀工業(yè)園）；HH系列-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司）；JC-UT2000紫外可見分光光度計（青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司）；DHG-9070A鼓風干燥箱（上海合恒儀器設備有限公司）。

1.3 試驗地概況及試驗設計

試驗于2020年在山西蓬勃農(nóng)業(yè)科技股份有限公司進行。采用單因素隨機區(qū)組設計，設置3個重復，小區(qū)面積為15 m2（5 m×3 m），每小區(qū)種植1個品系。8月5日，播種藜麥品系于溫室大棚，采用人工條播方式種植，播深2 cm，每穴4粒，常規(guī)種植技術管理。

1.4 指標測定

苗菜型藜麥均于一個月后進行采收，每小區(qū)篩選長勢一致的藜麥苗菜割取整株，每小區(qū)取9株，去土去根，分別在通風處陰干，研磨樣品后過40目的篩，密封，于-20℃冰箱儲存作為待測樣品備用。

蛋白質(zhì)含量的測定：按照林智［18］總結(jié)的食品中蛋白質(zhì)含量測定中的雙縮脲法進行測定；

維生素C含量的測定：按照GB 5009.86-2016（食品中抗壞血酸的測定）中的2，6-二氯靛酚滴定法進行測定［19］；

總多酚含量的測定：按照T/AHFIA 005-2018（植物提取物及其制品中總多酚含量的測定）中的分光光度法進行測定［20］；

可溶性糖含量的測定：采用蒽酮硫酸比色法進行測定［21］；

硝態(tài)氮含量的測定：采用水楊酸硝化法進行測定［22］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

苗菜型藜麥的各項品質(zhì)指標均進行3次重復試驗。應用Microsoft Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行初步整理；SPSS 25.0軟件進行方差分析、相關性分析、聚類分析；采用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法綜合評價苗菜型藜麥的營養(yǎng)品質(zhì)［23-24］，先計算各品系單個營養(yǎng)品質(zhì)指標的隸屬函數(shù)值，再將各指標隸屬函數(shù)值取平均值進行相互比較，平均隸屬函數(shù)值（D）越大，表明苗菜型藜麥品系的綜合營養(yǎng)品質(zhì)越好。

隸屬函數(shù)公式為：

若某一指標與綜合營養(yǎng)品質(zhì)呈負相關，則運用反隸屬函數(shù)進行計算：

式中，X1、X2為隸屬函數(shù)值；Xi為某一苗菜型藜麥品系某一指標的測定值；Xmax、Xmin為所有苗菜型藜麥品系中某一測定指標的最大值和最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)指標比較分析

由表2可知，不同苗菜型藜麥品系蛋白質(zhì)平均含量為2.55%，變異系數(shù)為47.50%，不同品系之間差異顯著。其中JQ-01728的蛋白質(zhì)含量最高為5.10%，JQ-02242的含量最低為0.55%，最高含量是最低含量的9.3倍。蛋白質(zhì)含量介于3.0%～5.5%的品系有11個，介于2.0%～3.0%的品系有6個，介于1.0%～2.0%的品系有10個，小于1.0%的品系有3個。

不同苗菜型藜麥品系維生素C平均含量為17.39 mg/100g，變異系數(shù)為42.69%，不同品系之間差異顯著。其中JQ-02261的維生素C含量最高為44.32 mg/100g，JQ-01904的含量最低為5.24 mg/100g，最高含量是最低含量的8.5倍。維生素C含量在20.0～45.0 mg/100g的品系有8個，在10.0～20.0mg/100g的品系有21個。

不同苗菜型藜麥品系總多酚平均含量為9.51 g/L，變異系數(shù)為39.26%，不同品系之間差異顯著。其中JQ-01028的總多酚含量最高為20.75 g/L，JQ-02260的含量最低為4.67 g/L，最高含量是最低含量的4.4倍?？偠喾雍吭?2.0～21.0 g/L的品系有6個，在9.0～12.0 g/L的品系有10個，在5.0～9.0 g/L的品系有13個。

不同苗菜型藜麥品系可溶性糖平均含量為1.39%，變異系數(shù)為46.64%，不同品系之間差異顯著。其中JQ-01591的可溶性糖含量最高為2.49%，JQ-01590的含量最低為0.43%，最高含量是最低含量的5.8倍?？扇苄蕴呛吭?.0%～2.5%的品系有8個，在1.0%～2.0%的品系有11個，小于1.0%的品系有11個。

硝態(tài)氮是植物利用的主要無機氮源。從表2可得，不同苗菜型藜麥品系硝態(tài)氮平均含量為274.73mg/kg，變異系數(shù)為43.72%，不同品系之間差異顯著。其中JQ-01728的硝態(tài)氮含量最高為424.4 mg/kg，JQ-02242的含量最低為105.7 mg/kg，最高含量是最低含量的4.0倍。

表2 不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)指標比較Tab.2 Comparison nutritional quality indexes of different strains in quinoa seedling

綜上所述，不同苗菜型藜麥品系的5個營養(yǎng)品質(zhì)指標變異系數(shù)較大，其中蛋白質(zhì)含量變異系數(shù)最大，為47.50%，總多酚含量變異系數(shù)最小，為39.26%；可能與材料本身的遺傳特性有關，這5個指標在供試苗菜型藜麥品系間變異豐富，其選擇范圍和改良潛力均較大。

續(xù)表

2.2 不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)指標間的相關性分析

由表3可知，苗菜型藜麥品系中蛋白質(zhì)含量與總多酚含量呈負相關，但未達到顯著水平，與可溶性糖含量呈正相關，但未達到顯著水平，與硝態(tài)氮含量呈極顯著正相關（P＜0.01），相關系數(shù)是0.954；維生素C含量與總多酚含量呈正相關，但未達到顯著水平；總多酚含量與可溶性糖含量、硝態(tài)氮含量呈負相關，但未達到顯著水平。營養(yǎng)品質(zhì)指標間的相關性分析可揭示各成分間的密切關聯(lián)程度，預測與之相關指標的增減趨勢。

表3 不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)特性間的相關性Tab.3 Correlation between nutritional quality characteristics of different quinoa seedling strains

2.3 不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)聚類分析

由供試苗菜型藜麥品系5個營養(yǎng)指標的平方歐氏距離為測量區(qū)間，采用系統(tǒng)聚類法，在類間距離10處，將30份苗菜型藜麥品系分為六大類，如圖1所示。

圖1 不同苗菜型藜麥品系聚類分析譜系圖Fig.1 Cluster analysis pedigrees of different seedling types of Quinoa

第一類群有9個品系，包括：JQ-01704、JQ-02206、JQ-02215、JQ-02260、JQ-01591、JQ-01593、JQ-01728、JQ-01649、JQ-01794，經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)這9個品系蛋白質(zhì)含量、硝態(tài)氮含量以及可溶性糖含量都較高，可作為高蛋白、高糖分苗菜型藜麥品系選育的育種材料；第二類群有7個品系，包括：JQ-01590、JQ-01904、JQ-01736、JQ-01779、JQ-01592、JQ-01674、JQ-01647，它們的蛋白質(zhì)含量、硝態(tài)氮含量高，但低于第一類群的含量，可溶性糖含量較低，都低于平均值，該類群可作為高蛋白、低糖分苗菜型藜麥品系選育的育種材料；第三大類有11個品系，包括：JQ-01477、JQ-02285、JQ-02050、JQ-02219、JQ-02244、JQ-00128、JQ-00744、JQ-02242、JQ-00612、JQ-01706、JQ-02361，共同特征表現(xiàn)為：蛋白質(zhì)含量極低，硝態(tài)氮含量也較低；第四大類群僅有1個品系JQ-01663，其蛋白質(zhì)含量、硝態(tài)氮含量、總多酚含量都較高，但可溶性糖含量較低；第五大類群也只有品系JQ-01028，其總多酚含量最高、維生素C含量較高，可溶性糖含量較低；品系JQ-02261屬第六大類群，其維生素C含量最高、總多酚含量及可溶性糖含量較高。

2.4 不同苗菜型藜麥品系各營養(yǎng)指標的隸屬函數(shù)值及營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價

由表2不同苗菜型藜麥品系營養(yǎng)品質(zhì)指標的差異可知，不能通過單一指標對參試品系進行綜合評價。因此，采用隸屬函數(shù)對不同苗菜型藜麥品系的營養(yǎng)品質(zhì)進行綜合評價，其中D值越高，表明綜合營養(yǎng)品質(zhì)越好。由表4可知，D值最高（0.67）的品系是JQ-01728，D值最低（0.14）的品系是JQ-01904。以D值為基準向兩側(cè)等距分級，分級間距≈（Dmax－Dmin）/4=0.1325，由高到低依次劃分為4個等級，分別標注為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級［25］。Ⅰ級品系（D＞0.5375）有2個，Ⅱ級品系（0.405＜D＜0.5375）有13個，Ⅲ級品系（0.2725＜D＜0.405）有13個，Ⅳ級品系（D＜0.2725）有2個，其中Ⅰ級、Ⅱ級苗菜型藜麥品系綜合營養(yǎng)品質(zhì)較為突出，可作為選育高品質(zhì)苗菜型藜麥品系的育種材料。

表4 隸屬函數(shù)值及營養(yǎng)品質(zhì)指標綜合比較Tab.4 Comprehensive comparison of membership function values and nutritional quality indicators

3 討論

3.1 苗菜型藜麥營養(yǎng)品質(zhì)綜合評價

綠葉類蔬菜屬于營養(yǎng)價值極好的蔬菜類型，其為人體提供不同類型和數(shù)量豐富的養(yǎng)分［15］。本試驗中，不同品系苗菜型藜麥蛋白質(zhì)含量為0.55%～5.10%，維生素C含量為5.24～44.32 mg/100g，可溶性糖含量為0.43%～2.49%。周彥航［11］在28 d測定了藜麥苗的營養(yǎng)成分，結(jié)果表明蛋白質(zhì)含量為19.68%～20.81%，維生素C含量為10.81～12.13 mg/100g，總糖含量為1.93%～2.23%；崔紀菡［7，15］通過測定不同品系菜用藜麥的品質(zhì)得出，參試材料的粗蛋白含量為2.7%～3.0%，維生素C含量為25.3～65.9 mg/100g。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，本試驗測定的蛋白質(zhì)含量低于周彥航的測定結(jié)果，而與崔紀菡的測定結(jié)果趨于一致，個別品系高于或低于崔紀菡的結(jié)果；維生素C含量測定結(jié)果在崔紀菡的測定范圍內(nèi)，除了個別含量低的品系外，大多數(shù)品系高于周彥航的測定結(jié)果；可溶性糖含量與周彥航所測的相符。分析其原因，可能與參試材料的選取、種植地氣候環(huán)境條件等的差異，以及藜麥苗菜的采收時期不同有關，具體原因還需進一步研究。

多酚類化合物又稱黃酮類，具有抗氧化活性和抑制癌細胞增長的作用［26］。本試驗中JQ-01028的籽粒為紅色，其總多酚含量最高。石振興［9］分析了60份國內(nèi)外藜麥籽粒的品質(zhì)性狀，得出不同顏色藜麥籽粒之間的品質(zhì)存在差異，其中紅色藜麥的總多酚含量較高，與本試驗結(jié)果相符。本試驗研究表明蛋白質(zhì)含量與硝態(tài)氮含量呈極顯著正相關。鐘玉娟［27］分析了菜薹硝酸鹽積累與營養(yǎng)品質(zhì)間的關系，也指出蛋白質(zhì)含量與硝酸鹽含量存在顯著相關性，有關蛋白質(zhì)與硝態(tài)氮在植物體內(nèi)的作用機理，仍需進一步分析研究。

目前，尚缺乏一套統(tǒng)一的體系對蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)進行綜合評價。隸屬函數(shù)分析方法提供了一種在多指標測定基礎上對某種特性綜合評價的途徑［28］。付文婷［29］利用隸屬函數(shù)法對10個貴州地方辣椒品種品質(zhì)進行評價，得到綜合品質(zhì)最優(yōu)的品種；徐義康等［30］運用隸屬函數(shù)法綜合評價了8個大白菜品種性狀，并根據(jù)分析結(jié)果將參試品種按照從優(yōu)到劣的順序進行了排序；吳應齊［25］運用隸屬函數(shù)法對國內(nèi)11個藜麥苗菜品系的營養(yǎng)品質(zhì)進行了分級。本試驗同樣采用隸屬函數(shù)法對30份苗菜型藜麥品系的營養(yǎng)品質(zhì)進行綜合評價，篩選出綜合營養(yǎng)品質(zhì)最佳的品系JQ-01728。

3.2 苗菜型藜麥硝態(tài)氮含量分析

蔬菜類作物，特別是葉菜類和根菜類，其體內(nèi)積累大量硝酸鹽時，在烹調(diào)和腌制過程中可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽而危害人體健康，引發(fā)各種病癥。因此，植物體內(nèi)硝態(tài)氮含量成為蔬菜及其加工品的重要品質(zhì)指標。

蔬菜中硝酸鹽限量標準（GB/T19338-2003）規(guī)定葉菜類蔬菜中硝酸鹽含量要低于3000 mg/kg［31］；孫鳳春［32］總結(jié)了蔬菜中硝態(tài)氮含量污染程度的衛(wèi)生評價標準，指出硝態(tài)氮含量≤432.1 mg/kg為輕度污染，允許生食；而本試驗測定的不同苗菜型藜麥品系的硝態(tài)氮平均含量為274.73 mg/kg，硝態(tài)氮含量都低于國家標準限定值，也低于432.1 mg/kg，為輕度污染，可以安全食用。程秀云［33］的研究表明蔬菜經(jīng)熱燙水煮后，其亞硝酸鹽的含量均有所下降，在食用苗菜型藜麥時，可以選擇焯熟后食用。綜上所述，為降低葉菜類蔬菜中硝酸鹽的危害，篩選低硝酸鹽的苗菜型藜麥品系將成為藜麥育種的一個重要方向。

3.3 苗菜型藜麥與葉菜類蔬菜營養(yǎng)品質(zhì)比較分析

蔬菜在我國居民膳食中的食物構(gòu)成比為33.7%，是膳食的重要組成部分［34］。袁媛［35］對不同種類蔬菜的營養(yǎng)成分進行比較分析，發(fā)現(xiàn)各類新鮮蔬菜蛋白質(zhì)含量均值為2.33%，其中鮮豆類蔬菜的蛋白質(zhì)含量最高為4.17%，根菜類蔬菜蛋白質(zhì)含量最低為1.13%，而葉莖類蔬菜的蛋白質(zhì)含量為2.48%。本試驗測定的不同苗菜型藜麥蛋白質(zhì)的平均含量為2.55%，可見苗菜型藜麥比根菜類、葉莖類蔬菜蛋白質(zhì)含量高。

菠菜是營養(yǎng)價值比較高的蔬菜之一，它和藜麥同屬藜科植物。據(jù)馮國軍［36］統(tǒng)計，菠菜中維生素C含量達28 mg/100g，蛋白質(zhì)含量達2.86%，總糖含量達0.42%；而本試驗中不同苗菜型藜麥品系的維生素C、蛋白質(zhì)、可溶性糖含量均值分別為17.39 mg/100g、2.55%、1.39%，與菠菜相比不同參試材料的維生素C、蛋白質(zhì)的平均含量都低于菠菜，但糖類的平均含量高于菠菜。在30份參試材料中，JQ-02261的維生素C含量最高為44.32 mg/100g，JQ-01728的蛋白質(zhì)含量最高為5.10%，而個別品系的維生素C、蛋白質(zhì)含量極顯著高于菠菜?？梢姡绮诵娃见溇哂休^高的食用價值，可培育專用型苗菜型藜麥新品系，豐富人們的菜籃子。

4 結(jié)論

對不同苗菜型藜麥品系進行營養(yǎng)品質(zhì)指標測定，結(jié)果表明：蛋白質(zhì)含量最高的品系是JQ-01728（5.10%），維生素C含量最高的品系是JQ-02261（44.32 mg/100g），總多酚含量最高的品系是JQ-01028（20.75 g/L），可溶性糖含量最高的品系是JQ-01591（2.49%），硝態(tài)氮含量最高的品系是JQ-01728（424.4 mg/kg）；運用模糊數(shù)學隸屬函數(shù)法對營養(yǎng)品質(zhì)進行綜合評價，最優(yōu)的品系為JQ-01728。本研究將為高品質(zhì)苗菜型藜麥的選育提供研究材料及試驗依據(jù)。