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黑龍江省引進(jìn)的燕麥品種籽粒品質(zhì)分析與綜合評(píng)價(jià)

2023-06-04 23:20韋娜王詩(shī)雅邢力文孔德庸郭偉
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年9期
關(guān)鍵詞:營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分綜合評(píng)價(jià)

韋娜 王詩(shī)雅 邢力文 孔德庸 郭偉

摘要:為篩選黑龍江省適宜種植營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的燕麥品種,以來源9個(gè)產(chǎn)地的64份燕麥品種為研究對(duì)象,測(cè)定了燕麥籽粒的11個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分,通過相關(guān)性、主成分分析、聚類分析及PCA得分制圖,對(duì)燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)成分的差異性進(jìn)行分析與綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明,鋅、銅、鈣、β-葡聚糖、粗淀粉和黃酮含量可作為評(píng)價(jià)本地燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的核心指標(biāo);據(jù)此綜合評(píng)價(jià)確定在研究的64份燕麥品種中營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好的皮燕麥品種為加拿大引進(jìn)的XY-2019-1和Canada黑,美國(guó)引進(jìn)的V.S.2832,及河北省的張燕8號(hào)和張燕7號(hào),甘肅省的定燕2號(hào),黑龍江省的農(nóng)家燕麥;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好的裸燕麥品種為美國(guó)引進(jìn)的74-N-28,河北省的壩莜1號(hào),山西省的Yy11-18;不同來源地燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)劣順序?yàn)楹邶埥?、甘肅、澳大利亞、山西、美國(guó)、河北、內(nèi)蒙古、吉林、加拿大。本研究結(jié)果可為黑龍江地區(qū)燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)加工及特異種質(zhì)資源利用等提供參考。

關(guān)鍵詞:燕麥;營(yíng)養(yǎng)成分;綜合評(píng)價(jià);營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

中圖分類號(hào):S512.603.7??文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A??文章編號(hào):1002-1302(2023)09-0175-11

基金項(xiàng)目:國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(編號(hào):2020YFD1001402-05)。

作者簡(jiǎn)介:韋?娜(1997—),女,安徽蒙城人,碩士研究生,研究方向麥類作物品質(zhì)生理生態(tài)。E-mail:1874483899@qq.com。

通信作者:郭?偉,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向作物生理生態(tài)。E-mail:agrigw@163.com。

燕麥(Avena sativa L.)是禾本科(Gramineae)燕麥屬(Avena L.)一年草本植物。燕麥被廣泛種植,就種植面積和產(chǎn)量而言,在世界范圍內(nèi)禾本科作物中排名第6位,僅次于水稻、小麥和玉米等[1-2]。尤其是在北緯40°以北的燕麥帶和南半球地區(qū),如澳大利亞和新西蘭[3]。皮燕麥在歐洲和美洲占主導(dǎo)地位,而在中國(guó)則種植裸燕麥居多[4]。燕麥不僅是重要的糧食兼飼料作物,也是重要的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)谷類食品之一[5-6]。燕麥富含豐富的膳食纖維特別是 β-葡聚糖、礦物質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[7]。燕麥籽粒中的營(yíng)養(yǎng)成分具有減肥降脂、美容、抗氧化、預(yù)防心臟疾病和控制糖尿病等作用[8-10]。目前,黑龍江省燕麥加工企業(yè),能夠加工很多豐富的食品種類,包括減脂代餐食品燕麥片、燕麥餅干和高膳食纖維燕麥牛奶等食品。因此,燕麥對(duì)人類的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健作用起著重要作用,所以燕麥?zhǔn)称芳庸I(yè)在黑龍江省有很大發(fā)展?jié)摿?。想要獲得優(yōu)質(zhì)的燕麥種質(zhì)資源,可通過篩選出燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富、遺傳穩(wěn)定且適宜黑龍江地區(qū)栽培的燕麥品種[11]。

主成分分析在燕麥?zhǔn)称奉I(lǐng)域及品質(zhì)加工方面已被廣泛應(yīng)用,許多研究也有類似報(bào)道[12-13]。倪香艷、陳子葉等利用主成分分析法篩選了燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值含量高和食用品質(zhì)相結(jié)合加工的燕麥品種[9,14]。PCA評(píng)分圖已被廣泛應(yīng)用于反映樣本和品質(zhì)之間的總體分布變化趨勢(shì)[16-18],以期明確營(yíng)養(yǎng)成分和客觀準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)其品質(zhì),為燕麥品質(zhì)的判定、選育品種及加工過程品質(zhì)調(diào)控提供理論依據(jù)。

燕麥營(yíng)養(yǎng)成分及保健功能[2,19]、施肥與栽培技術(shù)[20-21]等方面是國(guó)內(nèi)外主要研究對(duì)象,而針對(duì)黑龍江省高寒地區(qū)的氣候特點(diǎn)和燕麥生育特性,其籽粒營(yíng)養(yǎng)成分綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)相關(guān)研究至今鮮見報(bào)道,因此,本研究以黑龍江省不同來源地的64份燕麥品種為試驗(yàn)材料,比較不同燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分差異及相關(guān)性,并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),為黑龍江地區(qū)燕麥品種的引進(jìn)、選育及加工應(yīng)用提供參考。

1?材料與方法

1.1?供試材料

供試的64份不同來源的燕麥品種,均由黑龍江省黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所提供(表1)。

1.2?試驗(yàn)地狀況

田間試驗(yàn)于2020年4—8月在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)安達(dá)試驗(yàn)基地(47°01′N,125°55′E)進(jìn)行,該試驗(yàn)區(qū)域?qū)儆谥芯暥却箨懠撅L(fēng)氣候,年平均氣溫 4.2 ℃,年平均無霜期142 d,年平均降水量為 432.4 mm。該試驗(yàn)地土屬黑鈣土,土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量:堿解氮175.0 mg/kg、速效磷60.3 mg/kg、速效鉀214 mg/kg、全氮1.80 g/kg、全磷0.69 g/kg、全鉀0.43 g/kg、有機(jī)質(zhì)28.9 g/kg、pH值為8.08。

1.3?試驗(yàn)方法

2020年4月26日播種,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積為54 m2(3 m×18 m),人工開溝條播,行距30 cm,共3次重復(fù)。收獲后取各品種3個(gè)重復(fù)的樣品混合后進(jìn)行篩選、除雜,得到清潔、完整籽粒。籽粒經(jīng)粉碎過40目篩用于品質(zhì)測(cè)定。

1.4?測(cè)定方法

參照GB/T 5511—2008測(cè)定粗脂肪含量、粗蛋白含量;參照GB/T 5006—1985測(cè)定粗淀粉含量;Megazyme Mixed-linkage β-glucan試劑盒測(cè)定β-葡聚糖含量,參照AOAC99 5.16 方法;參照GB 5009.91—2003第一法測(cè)定K和Na含量;參照GB 5009.92—2016第一法測(cè)定Ca含量;參照GB 5009.241—2017第一法測(cè)定Mg含量;參照GB 5009.90—2016第一法測(cè)定Fe含量;參照GB 5009. 14—2017第一法測(cè)定Zn和Cu含量;參考任宇鵬等的方法[22]以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物,F(xiàn)olin-Ciocalteu比色法測(cè)定總酚含量;用NaNO2-Al(NO)3比色法測(cè)定總黃酮含量[23]。

1.5?數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,Origin 2.0軟件繪制聚類熱圖和PCA得分圖。

2?結(jié)果與分析

2.1?不同品種燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分性狀分析

對(duì)64份燕麥品種籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表2),粗淀粉平均含量最高,為51.68%;粗脂肪平均含量最低,為5.12%,其中,粗淀粉含量最高的是裸燕麥Y57,含量最低的是皮燕麥Y26;在抗氧化物含量中,總酚的平均值含量最高,為19.98%,黃酮平均含量相對(duì)較低,為13.15%,總酚含量最高的是皮燕麥Y17,含量最低的是皮燕麥Y5和裸燕麥Y43;β-葡聚糖含量最高的是裸燕麥品種Y51(含量為7.88%);礦質(zhì)元素平均含量最高的是鎂,為 1 579 mg/kg,平均含量最低的是銅,為 10.25 mg/kg,其中,燕麥籽粒中鎂含量最高的是裸燕麥Y48(2 237 mg/kg),含量最低的是皮燕麥Y6(1 149 mg/kg)。

供試的64份燕麥品種籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分變異系數(shù)較小的為鎂、粗淀粉和粗蛋白含量,其含量值分別為1 149~2 237 mg/kg、38.78%~63.55%和10%~16%。變異系數(shù)最大的為銅和黃酮含量,其含量值為0.18~37.80 mg/kg和1.2~32 mg/kg,變異系數(shù)達(dá)66.95%、51.57%。由此說明,64份燕麥品種籽粒中礦質(zhì)元素銅和抗氧化物黃酮含量差別較為明顯,品種間變異系數(shù)較大,以鎂、粗淀粉和粗蛋白的變異系數(shù)小,數(shù)據(jù)離散程度小,3種營(yíng)養(yǎng)成分在黑龍江地區(qū)64份品種間的含量差異較小。燕麥籽粒中礦質(zhì)元素銅變異系數(shù)最大,鎂變異系數(shù)最小,5種礦質(zhì)元素含量性狀的變異系數(shù)均大于10%,說明供試材料遺傳多樣性豐富。

2.2?不同品種燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分相關(guān)性分析

對(duì)64份燕麥品種的11種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行Pearson相關(guān)系數(shù)分析,結(jié)果(表3)表明,11種營(yíng)養(yǎng)成分之間相關(guān)性存在一定差異,其中,鈣與銅呈顯著正相關(guān),與β-葡聚糖和粗蛋白呈顯著負(fù)相關(guān);銅與鋅呈顯著正相關(guān),與鐵呈極顯著正相關(guān);鋅與總酚和粗脂肪呈顯著正相關(guān),與鐵和粗蛋白呈極顯著正相關(guān);鐵與粗蛋白和粗脂肪呈極顯著正相關(guān),與粗淀粉呈顯著負(fù)相關(guān);黃酮與粗蛋白呈顯著正相關(guān);總酚與粗脂肪呈極顯著正相關(guān);β-葡聚糖與粗脂肪呈顯著負(fù)相關(guān);粗蛋白與粗脂肪呈顯著正相關(guān);鎂與鋅和粗蛋白呈極顯著正相關(guān),與總酚和粗脂肪呈顯著正相關(guān),與β-葡聚糖呈極顯著負(fù)相關(guān)。綜上所述,在燕麥栽培過程中應(yīng)注重微量元素的施用,尤其鎂礦質(zhì)元素的施用,有利于改善燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

相關(guān)性分析結(jié)果表明,燕麥籽粒中各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)間的相關(guān)性不同,可能是由于不同生長(zhǎng)環(huán)境及栽培條件導(dǎo)致燕麥品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分之間的差異,通過單一指標(biāo)來評(píng)價(jià)不同燕麥品種籽粒營(yíng)養(yǎng)成分含量的優(yōu)劣是不全面的。因此,本研究可采取主成分分析法對(duì)燕麥籽粒的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行篩選和優(yōu)化。

2.3?不同品種燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分主成分分析及綜合評(píng)價(jià)

2.3.1?主成分提取?對(duì)64份不同燕麥品種籽粒的11個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果(表4)表明,其Kmo=0.610>0.5,顯著性滿足主成分分析要求。得到前5個(gè)主成分特征值>1,累計(jì)貢獻(xiàn)率75.309%,綜合反映64份燕麥品種籽粒的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)狀況。

由主成分旋轉(zhuǎn)后因子的成分矩陣和特征向量分析結(jié)果(表4)可知,5個(gè)主成分中反映燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)分別是第一主成分(PC1)代表了燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)成分總信息的26.792%,其中,鋅和粗蛋白特征向量絕對(duì)值均大于其他品質(zhì)指標(biāo),且指標(biāo)間皆顯著相關(guān),PC1的特征值越高,說明供試材料的營(yíng)養(yǎng)成分越高。第二主成分(PC2)貢獻(xiàn)率為15.580%,銅、鐵和β-葡聚糖的特征向量絕對(duì)值大于其他品質(zhì)指標(biāo),說明PC2主要由銅、鐵和β-葡聚糖組成。第三主成分(PC3)貢獻(xiàn)率為13.736%,鈣含量特征向量絕對(duì)值大于其他品質(zhì)指標(biāo),說明PC3主成分主要由鈣組成。第四主成分(PC4)貢獻(xiàn)率為9.833%,粗淀粉的特征向量絕對(duì)值大于其他營(yíng)養(yǎng)成分,說明PC4主要由粗淀粉組成。第五主成分(PC5)貢獻(xiàn)率為9.368%,黃酮和總酚的特征向量絕對(duì)值最大,說明PC5主要是由黃酮和總酚含量組成,與燕麥籽??寡趸棵芮邢嚓P(guān),PC5特征值越高,供試材料籽??寡趸锖吭礁摺?/p>

綜上所述,供試材料中的11個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分中,鋅、粗蛋白、銅、鐵、β-葡聚糖、鈣、粗淀粉、黃酮和總酚含量為重要品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分,其中,鋅、粗蛋白、銅、鈣、β-葡聚糖、粗淀粉和黃酮為重要的構(gòu)成品質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo),在綜合考量不同燕麥籽粒品質(zhì)表現(xiàn)時(shí)應(yīng)著重考察這7個(gè)指標(biāo)。

2.3.2?綜合評(píng)價(jià)?64份燕麥品種籽粒中11個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得出5個(gè)主成分因子關(guān)系式:

F1=-0.039X1+0.400X2+0.240X3+0.420X4+0.386X5+0.007X6+0.264X7-0.242X8-0.116X9+0.426X10+0.364X11;

F2=0.188X1-0.333X2+0.481X3-0.041X4+0.414X5+0.331X6-0.242X7+0.403X8-0.341X9-0.027X10+0.036X11;

F3=-0.666X1-0.056X2-0.234X3+0.143X4-0.066X5+0.380X6+0.068X7+0.409X8+0.019X9+0.365X10-0.155X11;

F4=0.024X1-0.041X2+0.347X3+0.385X4+0.110X5-0.121X6-0.271X7+0.016X8+0.674X9+0.078X10-0.410X11;

F5=0.237X1+0.211X2-0.123X3-0.149X4-0.158X5+0.583X6-0.508X7-0.375X8+0.033X9+0.309X10-0.032X11。

通過主成分分析,利用得分F值可獲得5個(gè)主成分中各燕麥品種得分排序結(jié)果。由表5可知,排名前5的第1主成分值較高的品種有Y32、Y14、Y15、Y41、Y34,第2主成分值較高的品種有Y41、Y22、Y19、Y26、Y27,第3主成分高的品種有Y46、Y51、Y21、Y56、Y49,第4主成分值較高的品種有Y19、Y30、Y45、Y31、Y39,第5主成分值較高的品種有Y36、Y58、Y56、Y40、Y61。

由于各主成分方差貢獻(xiàn)率不同,因此在進(jìn)行燕麥籽粒品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)時(shí),以5個(gè)主成分因子得分公式和方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重,得到64份燕麥品種籽粒營(yíng)養(yǎng)成分綜合評(píng)價(jià)函數(shù),即:

F綜合=0.268F1+0.156F2+0.137F3+0.098F4+0.094F5;

通過該函數(shù)得出64份燕麥品種的綜合得分并進(jìn)行排序(表5),綜合排名前5的是Y15、Y41、Y14、Y34、Y29。

由PCA得分圖(圖1)可知,64份燕麥品種分布于不同象限,綜合得分較高的Y41、Y22、Y19等24個(gè)品種與其他品種有明顯區(qū)分,均在PC1的正向區(qū)間,具有較好的聚集性,證明它們間的品質(zhì)較為接近,銅、鐵、黃酮及粗脂肪營(yíng)養(yǎng)成分含量較高。而Y27、Y51、Y12等10個(gè)品種在PC1的負(fù)向區(qū)間和PC2的正向區(qū)間,這些品種的β-葡聚糖和鈣含量較高。總體而言,燕麥品質(zhì)相似聚集在一起,不同的品種及產(chǎn)地可能影響著燕麥籽粒的品質(zhì),因此位于PC1正向區(qū)間的品種品質(zhì)綜合性狀較好,作為食品加工原料在當(dāng)?shù)胤N植較為適宜。

2.4?不同燕麥品種聚類分析

本試驗(yàn)通過組間聯(lián)接的方法對(duì)64份燕麥樣本進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析,結(jié)果(圖2)表明,以歐氏距離330為劃分標(biāo)準(zhǔn),按照變量(鈣、鎂、銅、鋅、鐵、黃酮、總酚、β-葡聚糖、粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪)可將64份供試燕麥品種劃分成4類,第Ⅰ類包含2份供試材料,該類群籽粒品質(zhì)供試特征:總酚、鎂、鋅、粗蛋白、粗脂肪、銅、黃酮和鐵含量較高,營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富,可作為黑龍江地區(qū)食品加工原料種植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)型燕麥材料;第Ⅱ類包含1份供試材料,該類群籽粒品質(zhì)特征:鈣和β-葡聚糖含量最高,具有降血脂、降血糖和提高免疫力等功效;第Ⅲ類包含25份供試材料,屬于綜合品質(zhì)不良的一類;第Ⅳ類包含36份供試材料,屬于綜合品質(zhì)中等的一類。

2.5?不同來源地燕麥品種熱圖聚類分析

將不同來源地燕麥品種按照籽粒營(yíng)養(yǎng)成分取平均值的方式,繪制聚類熱圖,熱圖可以簡(jiǎn)單地聚合大量數(shù)據(jù),填充顏色的深淺,體現(xiàn)出各產(chǎn)地中營(yíng)養(yǎng)成分及礦質(zhì)元素含量的高低。由圖3可知,對(duì)9個(gè)產(chǎn)地的11種營(yíng)養(yǎng)成分含量進(jìn)行分析,按照各營(yíng)養(yǎng)成分含量的高低,可將9個(gè)產(chǎn)地劃分為5類。第一類(Ⅰ)是澳大利亞,該產(chǎn)地鈣、粗脂肪、銅、β-葡聚糖含量較高;第二類(Ⅱ)是黑龍江,該產(chǎn)地鈣、粗脂肪、銅、鐵、鎂、粗蛋白、總酚和黃酮含量較高,是9個(gè)產(chǎn)地中營(yíng)養(yǎng)成分含量最為豐富的地區(qū),其中粗脂肪和粗蛋白含量最高;第三類(Ⅲ)是甘肅,該產(chǎn)地粗脂肪、銅、鐵、鎂、粗蛋白、鋅、總酚和β-葡聚糖含量較高;第四類(Ⅳ)包含山西和美國(guó)2個(gè)產(chǎn)地,該產(chǎn)地粗蛋白、黃酮、β-葡聚糖和粗淀粉含量較高,但礦質(zhì)元素含量相對(duì)較低;第五類(Ⅴ)包含河北、內(nèi)蒙古、吉林和加拿大4個(gè)產(chǎn)地,該產(chǎn)地營(yíng)養(yǎng)成分含量較低,不同產(chǎn)地營(yíng)養(yǎng)成分含量不同,可能與土壤和氣候等環(huán)境因素影響有關(guān)。因此,本試驗(yàn)采用熱圖聚類分析是可行的,可為地方特色燕麥栽培種植、功效成分的利用及籽粒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值提供一定參考依據(jù)。

3?討論

我國(guó)黑龍江省作為農(nóng)業(yè)發(fā)展具有種植面積廣、土地遼闊和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)品種集中高度等特點(diǎn),并在新品種產(chǎn)量和糧食輸出方面具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[24-26]。同時(shí),也是燕麥利用黑龍江墾區(qū)生產(chǎn)基地優(yōu)勢(shì)[20],對(duì)黑龍江省燕麥品質(zhì)加工及栽培種植具有重要指導(dǎo)性意義。

燕麥具有優(yōu)質(zhì)的谷物蛋白質(zhì),其含量在所有谷物作物中居于首位[27],在促進(jìn)人體生長(zhǎng)發(fā)育、提高免疫力等方面具有重要作用[28]。歐陽(yáng)韶暉等研究

指出,燕麥粗蛋白平均含量為14.07%[29],本研究結(jié)果與之相似,燕麥粗蛋白平均含量為13.59%,但本研究粗蛋白平均含量低于楊才等統(tǒng)計(jì)值(15.53%)[30],這可能是由于不同地區(qū)間不同燕麥品種粗蛋白含量不同,且年間差別所致。燕麥中的碳水化合物主要為淀粉和膳食纖維,本研究發(fā)現(xiàn)粗淀粉平均含量為51.68%,Hoover等研究粗淀粉含量為50.0%~60.0%[31],本研究結(jié)果與之相似。有研究表明,燕麥籽粒最重要的營(yíng)養(yǎng)成分β-葡聚糖含量為2.5%~8.3%[32]。國(guó)外學(xué)者Ajithkunar等調(diào)查了來自不同國(guó)家的燕麥籽粒中β-葡聚糖含量在0.76%~3.68%[33]。鄧萬和等檢測(cè)了β-葡聚糖含量變幅在3.14%~7.43%[34]。張海芳等研究對(duì)不同產(chǎn)地種植的16個(gè)燕麥品種籽粒進(jìn)行了β-葡聚糖含量的檢測(cè),結(jié)果表明,來源地及品種不同對(duì)燕麥籽粒中β-葡聚糖含量有顯著性差異,變幅在4.75%~7.12%[35]。周凡等對(duì)來自國(guó)內(nèi)外不同燕麥品種進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,β-葡聚糖含量介于1.76%~8.72%之間[36],本研究測(cè)定燕麥β-葡聚糖含量在3.95%~7.88%,與其存在一定差異,這可能是由于燕麥檢測(cè)方法、產(chǎn)地、品種及栽培條件等影響β-葡聚糖含量[37]。燕麥主要礦物質(zhì)以磷鉀為主,但燕麥中也存在微量的礦物質(zhì)鈣、鐵、鎂和鋅等。該研究發(fā)現(xiàn),不同燕麥品種籽粒中其礦質(zhì)元素含量存在不同差異,Mg含量最高,為 2 237 mg/kg,Cu含量最低,為0.18 mg/kg,這與任長(zhǎng)忠等的研究結(jié)論[38]基本一致。燕麥籽粒中富含總酚和黃酮等,其含量雖較少,但具有很多生物活性,如抗氧化、改善血液循環(huán)和抗炎等作用[39-40]。王健芳等研究指出,燕麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)黃酮和總酚的平均鮮質(zhì)量含量為1.70、7.99 mg/g[41],本研究中黃酮和總酚的平均含量分別為?13.15、19.98?mg/kg,本

研究結(jié)果與之存在較大差異,可能是源自不同品種、不同種植環(huán)境等因素影響燕麥營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之間的差異。

本研究采用主成分分析法創(chuàng)建燕麥品質(zhì)特性綜合的評(píng)價(jià)模型[42]。選取與品質(zhì)直接相關(guān)的11個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分析,燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)中提取出5個(gè)主成分,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)75.309%,可較好反映燕麥品質(zhì)的綜合信息。通過主成分分析及PCA得分制圖最終篩選燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)成分歸納為鋅、銅、鈣、β-葡聚糖、粗淀粉和黃酮含量。聚類分析可反映不同燕麥品種的差異,使燕麥品種營(yíng)養(yǎng)成分相似的聚為一類,為更好地發(fā)展寒地不同燕麥籽粒品質(zhì)綜合潛力提供理論依據(jù)。

燕麥具有品種多、種植面積廣和營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富等優(yōu)勢(shì),但影響燕麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的因素有很多,如遺傳性狀、品種、來源地及氣候條件等[43]。龔海等研究了不同地區(qū)的燕麥品種營(yíng)養(yǎng)成分,認(rèn)為山西燕麥籽粒中蛋白質(zhì)含量較高,河北燕麥籽粒中蛋白質(zhì)含量相對(duì)較低[44];本研究發(fā)現(xiàn)甘肅產(chǎn)地的燕麥籽粒蛋白質(zhì)含量高于其他產(chǎn)地,這與林偉靜等的研究結(jié)果[45]一致。周海濤等研究發(fā)現(xiàn)燕麥淀粉含量山西的最低[46],本研究與之相反,可能是由于不同燕麥品種及不同產(chǎn)地導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)不同。

4?結(jié)論

通過主成分分析、聚類分析及PCA得分制圖綜合評(píng)價(jià),最終確定營(yíng)養(yǎng)成分鋅、銅、鈣、β-葡聚糖、粗淀粉和黃酮含量可作為評(píng)價(jià)黑龍江省燕麥籽粒營(yíng)養(yǎng)成分的核心指標(biāo),供試的64份燕麥品種中綜合評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好的皮燕麥品種為加拿大引進(jìn)的XY-2019-1和Canada黑,美國(guó)引進(jìn)的V.S.2832,河北省的張燕8號(hào)和張燕7號(hào),甘肅省的定燕2號(hào),黑龍江省的農(nóng)家燕麥;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較好的裸燕麥品種為美國(guó)引進(jìn)的74-N-28,河北省的壩莜1號(hào),山西省的Yy11-18;供試的9個(gè)產(chǎn)地燕麥營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富的為黑龍江省、澳大利亞和甘肅省。因此,本研究結(jié)果可為黑龍江地區(qū)引種、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)加工及特異種質(zhì)資源利用等提供參考。本試驗(yàn)中僅9個(gè)來源地64份燕麥品種的11個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行比較,尚有不足之處。研究結(jié)果可為黑龍江省燕麥品種的引進(jìn)、選育及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)加工應(yīng)用提供一定的參考。

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