4种百合营养成分的差异性研究.pdf

云南农业大学学报 自然科学 ， 2017， 32 2 366 －370 http / /xb. ynau. edu. cnJournal of Yunnan Agricultural University Natural Science E-mail xb ynau. edu. cn收稿日期 2016 －01 －11 修回日期 2016 －03 －15 网络出版时间 2017 －03 －31 22 49 18* 基 金 项 目 云南省重大科技专项 2016ZA005 ; 科技部国家观赏园艺工程技术研究中心培育项目 2012FU125X10 。作者简介 茅云枫 1990 ， 安徽滁州人 ， 在读硕士研究生 ， 主要从事野生百合营养价值及繁育 、栽培技术研究 。E-mail 610721489 qq. com＊＊通信作者 Corresponding author 崔光芬 1979 ， 云南曲靖人 ， 硕士 ， 研究员 ， 主要从事球根花卉新品种选育及野生百合资源开发利用研究 。E-mail cuiguangfen126. com网络出版地址 http / /kns． cnki． net/kcms/detail/53．1044． s．20170331．2249．024． htmlDOI 10. 16211/j. issn. 1004 －390X n . 2017. 02. 0244种百合营养成分的差异性研究*茅云枫1， 李枝林1， 段 青2， 3， 杜文文2， 3， 崔光芬2， 3＊＊ 1． 云南农业大学 园林园艺学院 ， 云南 昆明 650201;2． 云南省农业科学院 花卉研究所 ， 云南 昆明 650205;3． 国家观赏园艺工程技术研究中心 ， 云南 昆明 650205摘要 以 4 种食用百合为材料 ， 对百合鳞茎中的多糖 、还原糖 、游离氨基酸和 9 种矿质元素的含量进行研究 。结果表明 不同种类的百合在营养元素含量上差异较大 。多糖含量最高的是兰州百合 14. 58 mg/g， 最低的是卷丹 9. 74 mg/g。还原糖和游离氨基酸的含量均是川百合最高 ， 龙牙百合最低 。4 种百合中 P、Mn、Cu 元素的含量差异极显著 。卷丹的 Cu、Zn、Na 元素含量远高于其他 3 种百合 ， 其中 Na 元素的含量甚至是龙牙百合的2. 3 倍 ， 可能与其较强的生态适应性相关 。选择食用百合栽培种类时 ， 其鳞茎中各种营养成分的含量可作为筛选依据 。关键词 百合 ; 种类 ; 营养成分 ; 矿质元素中图分类号 Ｒ 151. 3 文献标志码 A 文章编号 1004 －390X 2017 02 －0366 －05Study on the Differences of Nutrients in Four Species of LiliumMAO Yunfeng1， LI Zhilin1， DUAN Qing2， 3， DU Wenwen2， 3， CUI Guangfen2， 3 1. College of Horticulture and Landscape， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201 ， China;2. Flower Ｒesearch Institute， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205， China;3. National Engineering Ｒesearch Center for Ornamental Horticulture， Kunming 650205， ChinaAbstract Using four species of edible lilies as materials， the contents of polysaccharide， reducing sugar，free amino acid and 9 kinds of mineral elements in lily bulb were studied. The results indicated that thecontent of nutrients of bulbs were different among the various species of Lilium. The polysaccharide contentof L. davidii var. unicolor had a maximum of 14.58 mg/g， and which in L. lancifolium was the lowest of9.74 mg/g. On the contents of reducing sugar and free amino acids， the highest were in L. davidii and thelowest in L. brownii. The contents of P， Mn and Cu in the four kinds of lilies were significantly different.The contents of Cu， Zn and Na of L. lancifolium were much higher than the other 3 kinds of lilies， whichsuch as Na even was 2.3 times of L. brownii， that was more likely related to its strong ecological adaptabili-ty. The contents of various nutrients in the bulb of edible lily can be used as a basis for screening.Keywords lily; species; nutrients; mineral elements百合 Lilium spp. 是中国兼具药 、食用功能的传统花卉［ 1］， 其鳞茎不仅营养丰富 ， 还具有止咳化痰 ， 宁心安神等功效 ， 是国家卫生部首批通过审批的药食两用植物之一［ 2］。中国的野生百合资源丰富 ， 适于药 、食用的种类较多 ， 目前进行规模化开发的百合主要有 4 种 ， 即兰州百合 L. davidiivar. unicolor 、川 百 合 L. davidii 、卷 丹 L.lancifolium 和龙牙百合 L. brownii ， 其研究报道以栽培和繁育等内容为主［ 3 －5］。在有效成分分离及其功效研究方面 ， 前人多以兰州百合和卷丹为材料［ 6 －8］。百合鳞茎中常见的营养物质包括蛋白质 、脂肪 、多糖以及维生素等［ 4， 9 －10］， 而含量较低的矿质元素 、生物碱以及甾体皂苷等成分的研究也有陆续报道［ 6， 11 －13］。百合多糖是百合中的主要功效物质之一 ， 具有抗肿瘤 、提高免疫力等多种作用［ 14 －16］，其分离提取工艺和结构鉴定方面的研究是近期百合研究热点［ 17 －20］。高效的多糖提取方法为百合多糖的应用奠定了基础 ， YOU 等［ 19］借助酵母发酵法从卷丹中分离到大量水溶性多糖 。GAO 等［ 20］最近从卷丹中分离到一种命名为 LP2 －1 的多糖成分 ， 其良好的理化性质证明该物质适合在食品和医药工业中开发应用 。矿质元素是人体必需的一类营养成分 ， 各种矿质元素在人体内与维生素 ， 氨基酸等成分产生协同作用共同强化人体的代谢机能 ， 使人体内各种元素应保持一定的比例［ 21］， 百合中矿质元素含量丰富［ 22］， 可补充人体所需的多种元素 ， 是一类重要的营养成分 。食用百合中营养物质含量不同 ， 同时比对多种百合营养成分含量的研究鲜见报道 ， 本文初步探讨了 4 种食用百合中多糖 、矿质元素等营养成分之间的差异 ， 以期能为种植者根据不同生产目的选择食用百合种类提供参考 。1 材料和方法1. 1 材料供试材料为兰州百合 、卷丹 、龙牙百合和川百合 4 个种的种球 ， 规格均为围经 10 ～12 cm， 收获后经过 0 ℃冷藏 30 d 的种球 ， 由云南省农业科学院花卉研究所提供 。1. 2 方法多糖和还原糖分别采用陈胜璜［ 23］和李红娟［ 7］测定 ; 游离氨基酸参照李红娟［ 7］的方法测定 ; 矿质元素采用微波消解 电感耦合等离子体质谱法测定［ 22］。每种成分测定 3 次生物学重复 。1. 3 数据处理用 Excel 2010 进行数据整理 ， SPSS 17. 0 进行方差分析 ， 采用 SPSS 17. 0 中的 LSD 法进行多重比较 ， 显著性水平设为 α 0. 05。2 结果与分析2. 1 多糖和还原糖含量由表 1 可知 4 种百合的多糖含量具有显著性差异 ， 含量最高的是兰州百合 ， 为 14. 58 mg/g，最低的是卷丹 ， 为 9. 74 mg/g。除卷丹外 ， 其他 3种百合的多糖含量都高于 10. 00 mg/g。龙牙百合的多糖含量略高于川百合 。在还原糖含量上 ， 兰州百合 、川百合 、卷丹互相之间差异不显著 ， 其中龙牙百合还原糖含量小于 0. 58 ， 与其他 3 种百合差异极显著 。表 1 4 种百合的多糖和还原糖含量Tab. 1 The content of polysaccharide and reducing sugarin four species of lilies糖类名称carbohydrate兰州百合L. davidii var. unicolor川百合L. davidii龙牙百合L. brownii卷丹L. lancifoliumw 多糖 / mgg－1 polysaccharide 14. 58 2. 34 a 11. 86 1. 49 b 12. 42 1. 04 b 9. 74 1. 48 cw 还原糖 / reducing sugar 0. 74 0. 13 a 0. 75 0. 13 a 0. 58 0. 45 b 0. 72 0. 11 a注 不同字母表示百合种间差异显著 P ＜0. 05 ; 下同 。Note Different letters mean significant difference between species at 0. 05 level; the same as below.2. 2 游离氨基酸含量氨基酸是人体必需的营养成分 ， 在百合鳞茎中含量较高 。4 种百合的游离氨基酸含量在10 ～31 mg/g 间 ， 含量由高到低依次为川百合 ＞卷丹 ＞ 兰州百合 ＞ 龙牙百合 表 2 ， 最高的为川百合 ， 达到了 30. 30 mg/g， 最低的为龙牙百合 ， 仅为 10. 10 mg/g， 种间差异显著 。川百合的氨基酸含量为龙牙百合的 3 倍 ， 兰州百合的近 2 倍 ， 卷丹在氨基酸含量上与川百合最接近 。763第 2 期 茅云枫 ， 等 四种百合营养成分的差异性研究表 2 4 种百合的游离氨基酸含量Tab. 2 The content of free amino acid in four species of lilies项目 item兰州百合L． davidii var． unicolor川百合L． davidii龙牙百合L． brownii卷丹L． lancifoliumw 游离氨基酸 / mgg－1 free amino acid content 18. 40 1. 88 c 30. 30 1. 48 a 10. 10 2. 75 d 26. 40 1. 06 b2. 3 矿质元素含量本研究共测定了 9 种矿质元素含量 ， 同种元素在不同的百合种质之间差异较大 。据表 3 所示 磷 P 、钾 K 、钙 Ca 和镁 Mg 4 种元素在百合鳞茎含量较高 。其中 ， K 元素是百合鳞片中含量最高的大量元素 ， 川百合的 K 含量超过了 20. 00g/kg， 含量最低的龙牙百合也达到 17. 13 g/kg。P含量最高的是卷丹 ， 达到了 3. 38 g/kg， 其值几乎是川百合含量的 2. 5 倍 ， 龙牙百合的 P 含量仅稍高于川百合 ， 与兰州百合和卷丹的差值较大 。9 种元素在兰州百合 、川百合和龙牙百合 3 种百合中的含量都表现为 K、P、Mg、Ca、Fe、Na、Zn、Mn、Cu 依次降低 ， 但在卷丹中最后两种元素含量为 Cu元素 13. 90 mg/kg 高于 Mn 元素 8. 95 mg/kg。如图 1 所示 5 种元素 Fe、Mn、Cu、Zn、Na在百合中的含量较 P、K 等大量元素低 。Fe 含量最高的是兰州百合 ， 其与龙牙百合和卷丹的差异不显著 。Mn 含量最高的是龙牙百合 ， 4 种百合在Mn 元素含量上差异极显著 。卷丹中 Cu、Zn、Na3 种元素的含量远高于其他 3 种百合 ， 其中 Na 含量甚至是龙牙百合的 2. 3 倍 ， Zn 含量为川百合的3. 1 倍 ， Cu 含量为川百合的 5. 5 倍 。表 3 9 种矿质元素在 4 种百合中的含量Tab. 3 The content of 9 kinds of mineral elements in four species of lilies元素含量elements content兰州百合L. davidii var. unicolor川百合L. davidii龙牙百合L. brownii卷丹L. lancifoliumw P / gkg－1 2. 22 0. 02 b 1. 38 0. 03 d 1. 66 0. 02 c 3. 38 0. 01 aw K / gkg－1 18. 13 0. 79 ab 20. 19 1. 41 a 17. 13 0. 18 b 18. 97 0. 25 abw Ca / gkg－1 0. 37 0. 02 a 0. 25 0. 01 b 0. 24 0. 01 b 0. 34 0. 02 aw Mg / gkg－1 0. 75 0. 01 a 0. 66 0. 03 b 0. 58 0. 01 c 0. 62 0. 00 bcw Fe / mgkg－1 99. 00 2. 00 a 85. 50 1. 50 b 95. 00 4. 00 a 87. 50 2. 50 abw Mn / mgkg－1 10. 80 0. 30 b 6. 80 0. 00 d 18. 90 0. 30 a 8. 95 0. 35 cw Cu / mgkg－1 3. 65 0. 05 c 2. 55 0. 05 d 5. 45 0. 15 b 13. 90 0. 00 aw Zn / mgkg－1 25. 20 0. 40 b 18. 15 0. 15 c 25. 25 0. 25 b 57. 15 0. 25 aw Na / mgkg－1 67. 30 0. 20 b 63. 70 2. 00 b 37. 35 2. 15 c 87. 10 0. 70 a863 云南农业大学学报 第 32 卷3 讨论3. 1 不同百合品种与鳞茎中糖和氨基酸的相关性百合中含有多种对人体有益的营养成分 ， 多糖是其中的一个大类 。本研究中 4 种食用百合的多糖含量以兰州百合 14. 58 mg/g 为最高 ， 卷丹9. 74 mg/g 为最低 ， 含量值与李红娟等［ 24］的研究结果相符 ， 其所测多糖含量也同样为兰州百合16. 85 mg/g 远高于卷丹的 7. 41 mg/g。由此说明 多糖含量与百合的种类之间可能存在一定的相关性 。另外 ， 有研究证明多糖含量与百合采挖后储藏时间的长短相关 ， 在 4 ℃条件下 ， 百合鳞茎中的淀粉含量会随着放置时间的延长而逐渐减小 ，可溶糖和还原糖含量会逐渐增加［ 25］。除多糖外 ，还原糖也是百合中存在的另一类糖类养分 ， 本研究中还原糖含量最低的品种为龙牙百合 ， 其余 3种百合之间差异不显著 ， 表明多糖与还原糖在含量上没有关联性 。在还原糖含量上 ， 即使是同种百合 ， 由于栽培地区不同 ， 还原糖含量也会存在较大差异 ， 湟中县种植的细叶百合 L. pumilum较贵德县种植的细叶百合还原糖含量高出近36. 80 ［ 9］。说明百合的糖类成分含量不仅受到遗传控制 ， 同时也受到栽培及储藏环境因子的影响 。百合鳞茎所含的游离氨基酸在 4 种百合中各不相同 ， 卷丹的游离氨基酸含量高于兰州百合 ，此结果与前人研究结论一致［ 7］。百合鳞茎的游离氨基酸主要集中在顶芽和内部鳞片等幼嫩组织中 ，鳞茎储藏期间 ， 不同部位游离氨基酸的含量会随温度和储藏时间改变而发生变化 ; 顶芽中游离氨基酸含量随着贮藏温度的降低而下降 ， 贮藏 34 d内 ， 外部鳞片中游离氨基酸含量上升 ， 中部和内部鳞片的游离氨基酸含量下降 ， 在此期间 ， 顶芽在鳞茎内迅速伸长和增粗 ， 说明氨基酸含量变化与鳞茎休眠的逐步解除有关［ 26］。本研究仅在相同条件下比对了 4 种百合鳞茎中游离氨基酸含量的差异 ， 温度 、贮藏时间等环境因子对 4 种百合游离氨基酸含量的影响是否相同尚待研究 。3. 2 不同百合矿质元素含量的差异关系百合鳞茎中矿质元素含量丰富 ， 本文测定的9 种矿质元素在不同百合中含量差异较大 ， 但是与汪禄祥等［ 22］用切花百合测定的各种矿质元素含量相比 ， 本研究中 4 种百合的 P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、Mn 共 7 种矿质元素的含量普遍高于切花百合 ， Na 元素含量上仅有卷丹高于切花百合 ，而在 Cu 元素含量上则是切花百合高于除卷丹外的其他 3 种百合 。植物中的 Na 离子既作为无机渗透调节剂维护细胞离子平衡和水分平衡 ， 又会引发细胞生理干旱促进有机渗透调节物合成［ 27］， 在4 种食用百合中 ， 卷丹的 Na 元素含量最高可能与其较强的生态适应性相关 。烟草上 ， 矿质元素的吸收和利用是烟叶品质形成的基础 ， 与烟草的基因型 ， 栽培措施 、生态因子和施肥量等因素直接相关［ 28］。百合的可食用种类较多 ， 在引种或新品种选育时 ， 鳞茎产量 、栽培适应性 、食用价值等要素都需作为筛选条件［ 3］。矿质元素作为百合鳞茎中重要的营养成分 ， 若排除施肥 、栽培措施等因素产生的差异 ， 其含量可作为判断其食用价值的参考指标之一 。4 结论4 种百合中兰州百合多糖含量最高 ， 川百合的还原糖和游离氨基酸含量最高 ， 卷丹的部分矿质元素含量远高于其他 3 种百合 ， 尤其 Na 元素的含量甚至是龙牙百合的 2. 3 倍 。不同百合的营养成分含量各具特色 ， 种植食用百合时 ， 鳞茎的综合营养价值高低可作为各地选择栽培种类的筛选条件 。［ 参考文献 ］［ 1］ 龙雅宜 ， 张金政 ． 百合属植物资源的保护和利用［ J］ ． 植物资源与环境 ， 1998， 7 1 40．［ 2］ 陈志刚 ， 朱泉 ， 王芬 ． 百合多糖纯化及分子质量测定［ J］ ． 食品科学 ， 2013， 34 14 1．［ 3］ 付艳华 ， 刘湘林 ， 魏先运 ． 食用百合引种鉴定和新品系选育研究 ［ J］ ． 浙江农业科学 ， 2010 3 468．［ 4］ 李玉帆 ， 明军 ， 王良桂 ， 等 ． 百合基本营养成分和活性物质研究进展 ［ J］ ． 中国蔬菜 ， 2012 24 7．［ 5］ 孙红梅 ， 李天来 ， 王化玲 ， 等 ． 不同温度下贮藏的食用百合种球发根和完好率以及嗣后的植株生长 ［ J］ ．植物生理学通讯 ， 2006， 42 1 47．［ 6］ 王润丰 ， 牛立新 ， 张延龙 ， 等 ． 野生卷丹百合黄酮类化合物抗氧化能力的研究 ［ J］ ． 西北农业学报 ，2011， 20 11 152．［ 7］ 李红娟 ． 卷丹百合营养成分 、活性物质及栽培特性的研究 ［ D］ ． 杨凌 西北农林科技大学 ， 2007 20．［ 8］ 王琦 ． 兰州百合化学成分的研究 ［ D］ ． 杨凌 西北农963第 2 期 茅云枫 ， 等 四种百合营养成分的差异性研究林科技大学 ， 2007 10．［ 9］ 王珍华 ， 莫帼超 ， 唐道城 ， 等 ． 8 种百合的主要营养成分比较分析 ［ J］ ． 青海大学学报 自然科学版 ，2012， 30 1 11．［ 10］ 赵秀玲 ． 百合的营养成分与保健作用 ［ J］ ． 中国林副特产 ， 2009 5 101．［ 11］ 焦灏琳 ． 几种野生百合酚类物质与抗氧化活性研究［ D］ ． 杨凌 西北农林科技大学 ， 2014 4．［ 12］ 陈莉华 ， 张丽 ， 徐果 ． 百合粉中秋水仙碱的提取及抑菌性研究 ［ J］ ． 食品科学 ， 2011， 32 6 57．［ 13］ 高淑怡 ， 李卫民 ， 帅颖 ， 等 ． 药用植物百合甾体皂苷研究进展 ［ J］ ． 中国实验方剂学杂志 ， 2012， 18 16 337．［ 14］ ZHANG T， GAO J， JIN Z Y， et al． Protective effects ofpolysaccharides from Lilium lancifolium on streptozoto-cin-induced diabetic mice ［ J］ ． International Journal ofBiological Macromolecules， 2014， 65 436．［ 15］ 弥曼 ， 李汾 ， 任利君 ， 等 ． 百合多糖的分离纯化及抗肿瘤作用 ［ J］ ． 西安交通大学学报 医学版 ，2009， 30 2 177．［ 16］ 弥曼 ， 任利君 ， 梅其炳 ， 等 ． 百合多糖对小鼠免疫功能的 影 响 ［ J］ ． 第四军医大学学报 ， 2007， 28 22 2034．［ 17］ ZHANG J， GAO Y， ZHOU X， et al． Chemical charac-terisation of polysaccharides from Lilium davidii ［ J］ ．Natural Product Ｒesearch， 2010， 24 4 357．［ 18］ ZHAO B， ZHANG J， GUO X， et al． Micrrowave － as-sisted extraction， chemical characterization of polysac-charides from Lilium davidii var． unicolor Salisb and itsantioxidant activities uation ［ J］ ． Food Hydrocol-loids， 2013， 31 346．［ 19］ YOU X， XIE C， LIU K， et al． Isolation of non-starchpolysaccharides from bulb of tiger lily Lilium lancifoli-um Thunb． with fermentation of Saccharomyces cerevi-siae ［ J］ ． Carbohydrate Polymers， 2010， 81 1 35．［ 20］ GAO J， ZHANG T， JIN Z Y， et al． Structural charac-terisation， physicochemical properties and antioxidantactivity of polysaccharide from Lilium lancifolium Thunb［ J］ ． Food Chemistry， 2015， 169 430．［ 21］ 李旭玫 ． 茶叶中的矿质元素对人体健康的作用 ［ J］ ．中国茶叶 ， 2002， 24 2 30．［ 22］ 汪禄祥 ， 梅文泉 ， 严红梅 ， 等 ． 云南百合矿质元素的变异特征和性状的关系研究 ［ J］ ． 西南农业学报 ，2010， 23 1 157．［ 23］ 陈胜璜 ， 周日宝 ， 汤艳红 ， 等 ． 不同采收期百合多糖的含量测定 ［ J］ ． 世界中西医结合杂志 ， 2006， 1 3 152．［ 24］ 李红娟 ， 牛立新 ， 李章念 ， 等 ． 两种食用百合鳞茎营养成分和活性物质分析及抑菌性 ［ J］ ． 营养学报 ，2007， 29 2 204．［ 25］ 席会鹏 ， 李枝林 ， 唐敏 ， 等 ． 贮藏温度对百合试管鳞茎糖类含量及其萌发的影响 ［ J］ ． 云南农业大学学报 自然科学 ， 2012， 27 1 99．［ 26］ 孙红梅 ， 李天来 ， 李云飞 ． 低温贮藏期间百合鳞茎中的游离氨基酸组分和含量变化 ［ J］ ． 植物生理学通讯 ， 2004， 40 4 414．［ 27］ 周瑞莲 ， 王相文 ， 左进城 ， 等 ． 海岸不同生态断带植物根叶抗逆生理变化与其 Na含量的关系 ［ J］ ． 生态学报 ， 2015， 35 13 4518．［ 28］ 刘友杰 ， 赵铭钦 ， 杨智晓 ， 等 ． 不同烤烟基因型大田期矿质元素含量的因子分析 ［ J］ ． 云南农业大学学报 自然科学 ， 2009， 24 3 430．073 云南农业大学学报 第 32 卷