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不同浓度铁素营养液对苦荞芽菜品质的影响



全 文 :基金项目 林业部重点项目“森林生态芽菜研究”。
作者简介 帅晓艳(1976-),女,江西九江人,讲师,从事植物生理、园艺
的教学与研究工作。*通讯作者。
收稿日期 2008!03!26
荞麦是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(FagopyrumMil.)的
双子叶植物。苦荞(Fagopyrumtataricum(L.)Gaerth)为栽培
种,生育期短、耐旱、耐贫瘠、适应性强,多分布于高海拔阴
凉山地。苦荞营养丰富,具有临床治疗效果[1]。铁是植物的必
需营养元素,在植物的内源激素代谢、光合作用和蛋白质合
成等方面具有极为重要的作用[2]。铁也是人体和家畜动物不
可缺少的微量元素之一,具有重要的生理功能、营养作用
及临床诊疗作用[3]。由于土壤-植物系统的铁缺乏而导致的
人体铁缺乏或潜在缺乏在全球尤其在我国普遍存在且相当
严重[4]。农业科学工作者就土壤增施和作物叶面喷施铁肥
后,作物器官中铁的吸收和积累进行了不少研究,并为低铁
区居民改善铁素摄入状况,克服铁缺乏症开辟了有效途径[5],
但对施铁后作物品质指标的变化研究较少。为此,笔者采用
营养液培养方式,系统地研究铁素营养液对苦荞芽菜品质
指标的影响,为生产中更加科学合理施铁提供理论依据和
实践指导。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂 苦荞种子由山西省种子总公司提供;供
试溶剂均为化学分析纯,配制时均采用去离子水。
1.2 试验设计 苦荞种子在光照培养箱中用培养皿培养。
试验采取水培法,营养液配方:大量元素为 KNO30.607g/L,
Ca(NO3)2·4H2O0.945g/L,MgSO4·7H2O0.493g/L,NH4H2PO4
0.115g/L;微量元素为H3BO32.86mg/L,MnCl2·4H2O2.13mg/L,
CuSO4·5H2O0.05mg/L,(NH4)2MoO40.02mg/L,Na2SeO3
0.40mg/L,Zn2SO40.30mg/L。用 Fe!EDTA设置 2个铁(Fe)
营养水平:0(CK)、30mg/L。每个培养箱为 1组,随机排列,
重复3次。
1.3 样品制备 将精选的种子经浸种后催芽,放置在预先
消毒的培养皿(铺上2层滤纸,以保持适当水分)中,在一定
温度下培养,每隔数小时浇 1次营养液。待芽苗菜生长到
20cm左右时,取整株芽苗菜浸洗 2h后,用去离子水冲洗
后立即放入80℃理化干燥箱中恒温干燥 30h,然后用高速
粉碎机将其粉成干粉,即为待测样品。
1.4 测定项目及方法 取待测样品进行消化,用HCl!HNO3!
HClO4消化法,其中 HCl∶HNO3∶HClO4为 1∶3∶6。铁的测定采
用原子吸收光谱法[6-7]:TAS!986原子分光光度计测定铁含
量;总糖和还原糖含量采用张龙翔等3,5!二硝基水杨酸比
色定糖法[8]测定;可溶性蛋白含量采用李合生等考马斯亮蓝
G!250染色法[9]测定;叶绿素含量采用李合生等 95%乙醇提
取法[13]测定;脂肪含量采用杨惠芳等 GB5009.6!85之索氏
提取法[10]测定;纤维素含量采用刘福岭等酸碱洗涤法[6]测
定;维生素含量采用 2,6!二氯靛酚钠盐滴定法[11]测定。结
合、游离氨基酸含量的测定[12-13]:17种水解氨基酸采用 6
mol/LHCl水解,日立 835!50高速氨基酸分析仪测定;色氨
酸(Trp)采用碱水解,对二甲氨基苯甲醛分光光度法测定;
17种游离氨基酸采用 75%乙醇加热提取,无水乙醚、磺基
水杨酸去除杂质,日立 835!50高速氨基酸分析仪测定;游
离色氨酸采用75%乙醇加热提取,无水乙醚、磺基水杨酸去
除杂质,对二甲氨基苯甲醛分光光度法测定。
2 结果与分析
2.1 铁素营养对苦荞芽菜铁积累的影响 30mg/L铁营养
水平的苦荞芽菜体内的铁积累量为 9.11mg/100g,对照为
3.10mg/100g,由此可见,添加铁素营养使苦荞芽菜体内的
铁积累量比对照增加了1.94倍。
2.2 铁素营养对苦荞芽菜主要品质的影响 由表 1可知,
不同浓度铁素营养液对苦荞芽菜品质的影响
帅晓艳 1,陈尚钘 2*,范国荣 2,邱业先 3
(1.九江学院,江西九江 332000;2.江西农业大学林学院,江西南昌 330045;3.苏州科技学院生物系,江苏苏州 215009)
摘要 [目的]为生产中更加科学合理施用铁肥提供依据。[方法]以未添加铁的营养液为对照,探讨添加铁素的营养液对培养苦荞芽菜
品质的影响。[结果]与对照相比,添加铁素的营养液使苦荞芽菜体内的铁积累增加了1.94倍,总糖、叶绿素、维生素C和可溶性蛋白含
量分别增加了19.79%、74.40%、78.19%和42.91%,还原糖、脂肪和粗纤维含量分别降低了 11.38%、6.56%和20.83%,总结合氨基酸和
总游离氨基酸含量分别增加了5.80%、14.09%,同时使苦荞芽菜体内的氨基酸配比更趋向合理。[结论]添加铁素的营养液培养苦荞芽
菜,提高了苦荞芽菜的营养品质,改善了苦荞芽菜的营养价值。
关键词 铁素;营养液;品质;苦荞
中图分类号 S636.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)17-07190-02
TheEfectsofNutrientFluidatDiferentIronLevelsontheQualityofCulturingTartaryBuckwheatBud
SHUAIXiao!yanetal(ColegeofJiujiang,Jiujiang,Jiangxi332000)
Abstract [Objective]Thepurposeoftheresearchwastoprovidebasisformorescientificandrationalapplicationofironfertilizerinproduction.
[Method]Withthenutrientfluidwithoutaddingironasthecheck,theefectsofiron!addednutrientfluidonthequalityofculturingtartary
buckwheatbudwerediscussed.[Result]ComparedwiththeCK,theiron!addednutrientfluidmadetheironaccumulationinTartarybuckwheat
budincrease1.94times,thecontentsofthetotalsugar,chlorophyl,vitaminC,andsolubleproteinwereincreasedby19.79%,74.40%,78.19%
and42.91%resp.,andthecontentsofreducingsugar,fatandcrudefiberweredecreased11.38%,6.56%and20.83%resp.Thecontentsoftotal
combinedaminoacidsandtotalfreeaminoacidswereincreasedby5.80%and14.09%resp.andatthesametimetheratioofaminoacidsin
tartarybuckwheatbudbecamereasonable.[Result]CulturingTartarybuckwheatbudwithiron!addednutrientfluidcouldimprovethenutritive
qualityandvalueofTartarybuckwheatbud.
KeywordsIron;Nutrientfluid;Quality;TartaryBuckwheat
安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2008,36(17):7190-7191,7377 责任编辑 理雪莲 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2008.17.079
表1 添加铁素营养液对苦荞芽菜主要品质的影响
Table1 EfectsofnutrientfluidsuppliedwithFeonthemainqualitiesoftratarybuckwheatbud
营养水平
NutritionallevelofFe∥mg/L
品质指标Qualityindex
总糖
Grosssugar
mg/gDW
还原糖
Reducingsugar
mg/gDW
可溶性蛋白
Solublealbumens
mg/10gFW
叶绿素
Chlorophyl
mg/100gFW
脂肪Fat
mg/gDW
粗纤维
Grossfiber
mg/gDW
维生素C
VitaminC
mg/kgFW
对照CK 113.2 32.5 28.2 58.2 61.0 96.0 24.3
添加铁素营养液
NutrientfluidsuppliedwithFe
135.6 28.8 40.3 101.5 57.0 76.0 43.3
比CK增减
ComparedwithCK∥%
19.79 -11.38 42.91 74.40 -6.56 -20.83 78.19
与对照相比,添加铁素后苦荞体内的总糖含量增加了
19.79%,可溶性蛋白含量增加了 42.91%,脂肪含量降低了
6.56%,而糖类(19.79%)和可溶性蛋白(42.91%)含量增加的
幅度要比脂肪(-6.56%)含量降低的幅度大。维生素 C是人
类和动物营养中最重要的维生素之一,人和动物体内不能
合成,缺乏时会产生坏血病等。与对照相比,添加铁素营养
液培养使芽菜维生素C的含量增加了78.19%。在芽苗菜的
生产中,粗纤维的含量过高会影响芽苗菜鲜嫩与口感程度。
铁素处理后苦荞体内的粗纤维含量比对照降低了 20.83%。
叶绿素是光合能力的重要指标,它直接影响作物的光合能
力大小,其含量变化对作物的产量有很大的影响。添加铁素
培养的苦荞芽菜的叶绿素含量提高了 74.40%,对苦荞芽菜
的生长和物质积累有较大促进作用。
2.3 铁素营养对芽菜氨基酸含量的影响 由表 2可知,添
加铁素营养液培养与对照培养的苦荞芽菜的氨基酸相比,
除天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和半胱氨酸的结合氨基酸和游
离氨基酸的含量有所降低外,其余的结合和游离氨基酸的
含量均有不同程度的增加,且不同种类的氨基酸增减程度
不同。结合氨基酸总含量比对照高 5.80%,游离氨基酸总含
量比对照高14.09%。添加铁素培养的苦荞芽菜的结合氨基
酸增加了 0.06倍,而游离氨基酸增加了 0.14倍,游离氨基
酸增加的幅度比结合氨基酸增加的幅度高2.33倍。游离氨
基酸更易消化和吸收,营养价值更高,因而添加铁素培养的
苦荞芽菜的蛋白质营养价值比对照培养的高。人体和动物
必需的氨基酸:苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、
苯丙氨酸、赖氨酸和色氨酸均增加,赖氨酸比对照增加
34.96%,增加幅度最高,其次为色氨酸,增加了 33.42%;蛋
氨酸为苦荞第一限制性氨基酸,其含量增加了 17.19%,对
于改善苦荞自身营养具有重要意义。
3 结论与讨论
(1)铁是作物必需的微量营养元素之一,缺乏时作物生
长发育受阻,也会影响铁在作物体内的积累,进而影响人与
牲畜的健康。铁参与呼吸作用和物质代谢的许多过程,是过
氧化氢酶、过氧化物酶、细胞色素氧化酶酶系统中正铁血红
氨基酸种类
Typesofaminoacid
对照CK 添加铁素营养液NutrientfluidsuppliedwithFe
结合氨基酸
Combinedamino
acid∥mg/100g
游离氨基酸
Freeaminoacid
mg/100g
结合氨基酸
Combinedamino
acid∥mg/100g
比对照增减
Comparedwith
CK∥%
游离氨基酸Freeamino
acid∥mg/100g
比对照增减
Comparedwith
CK∥%
天冬氨酸Asp 1680.5 48.7 1561.2 -7.10 34.5 -29.16
苏氨酸Thr 890.8 123.2 959.6 7.72 145.9 18.43
丝氨酸Ser 860.5 65.8 930.0 8.08 68.7 4.41
谷氨酸Glu 2998.7 118.2 2907.5 -3.04 109.4 -7.45
甘氨酸Gly 970.3 18.8 1013.5 4.45 20.8 10.64
丙氨酸Ala 1170.2 64.7 809.6 -30.82 61.7 -4.64
半胱氨酸Cys 110.8 11.2 95.6 -13.72 8.8 -21.43
缬氨酸Val 1100.5 76.5 1221.2 10.97 87.5 14.38
蛋氨酸Met 275.3 6.4 300.3 9.08 7.5 17.19
异亮氨酸Ile 810.5 351.5 975.5 20.36 426.6 21.37
亮氨酸Leu 1700.5 1988.7 16.95
酪氨酸Tyr 466.4 96.6 466.5 0.02 106.3 10.04
苯丙氨酸Phe 951.1 85.9 1125.4 18.33 96.5 12.34
赖氨酸Lys 945.8 55.2 1198.5 26.72 74.5 34.96
组氨酸His 458.3 26.3 570.2 24.42 31.8 20.91
精氨酸Arg 1090.6 138.0 1298.5 19.06 180.4 30.72
脯氨酸Pro 811.9 44.5 845.6 4.15 50.4 13.26
色氨酸Trp 281.5 40.4 325.5 15.63 53.9 33.42
总量Totalamount 17574.2 1371.9 18592.9 5.80 1565.2 14.09
表2 对照与添加铁素营养液培养的苦荞芽菜结合、游离氨基酸含量比较
Table2 ComparisonofcombinedaminoacidandfreeaminoacidcontentsoftratarybuckwheatbudbetweenCK
andnutrientfluidsuppliedwithFe
素或氯化血红素的辅基,或作为某些酶的组成成分或活化
剂,缺铁时这些酶的活性降低乃至完全失去活性。铁影响叶
绿素与血红素的生物合成及质体的发育。缺铁时失绿是作
物普遍存在的一种营养缺乏症,添加铁素培养使苦荞芽菜
体内叶绿素含量提高,促使其生物量增加与产量提高。该试
验通过提高营养液中铁素的水平,研究了苦荞芽菜含铁量、
主要品质和氨基酸的变化,结果表明,添加铁素改善了苦荞
的生长条件,提高了其营养品质。
(2)糖类、蛋白质和脂肪是维持人体与动物新陈代谢得
以正常进行的最主要的物质。维生素是维持机体正常生命
活动不可缺少的一类小分子有机化合物,不能在人和动物
体内合成,缺乏时会使物质代谢过程发生障碍。苦荞的蛋白
质含量丰富,种类齐全,其氨基酸组成中含人体所必需的 8
种氨基酸,特别是一般蛋白质比较缺乏的赖氨酸含量较高。
氨基酸的组成及数量是衡量作物蛋白质营养价值的一个重
(下转第7377页)
帅晓艳等 不同浓度铁素营养液对苦荞芽菜品质的影响36卷17期 7191
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彻落实,把移民的生存和发展作为最高价值目标,让移民从
水利水电开发中真正得到实惠,发展条件得到改善,长远生
计得到保障,共享发展成果[5]。
2.3 减少移民引起的社会冲突方面 移民问题是一个复
杂的社会经济问题,它牵涉到一系列有关中国发展中的重
大问题,如公平、发展、地区差距、利益冲突、社会稳定以及
土地问题、三农问题、生态问题等。移民问题解决得好与坏,
不仅直接关系到工程建设的成功与否,更关系到广大移民
的切身利益,关系到社会稳定和移民长远发展。由于我国人
多地少的矛盾十分突出,工程移民已日益成为工程开工建设
的重要制约因素。他们是一个特殊的农村贫困群体,是我国
弱势群体中的弱势群体,已成为影响社会稳定的重要因素[6]。
随着建设社会主义和谐社会理念的提出,我国更加重视移民
问题,并且采取了一系列的保护移民权益的政策措施。这也
彰显了国家协调利益的决心,利益和谐才是社会和谐的核
心,和谐社会构建的关键也是协调利益关系。利益是社会领
域中最普遍、最敏感同时也是最易引起关注的问题。移民问
题的关键是涉及到人民群众最关心、最直接、最现实的利益
问题。
2.4 增加农民财产性收入方面 根据资源转移原理,移民
在淹没区丧失的资源使用权的恢复仅是一种简单的补偿,
资源的潜在利用价值很大,而这部分潜在价值在目前的水
库移民淹没补偿中体现不够。由于资源对工程的效用价值
远高于资源对移民的效用价值,因此在水电工程兴建中淹
没区的资源使用价值得到了升值。从合理的角度讲,移民
应该得到的补偿是淹没区资源对水电工程的效用,而不是
对其自身的效用。农民土地资源变为土地资产,再变为水库
资产一部分,应该分享工程收益,增加农民可持续的财产
收入。在土地流转过程中,相比土地增值总额,农民得到较
少的收入和补偿。有资料显示,土地用途转变增值的权益的
分配中,地方政府大约得60%~70%,村集体组织的25%~80%,
失地农民只得到5%~10%,甚至更少。中国(海南)改革发展
研究院农村基本公共服务现状与问题入户调查也证实,农
民从土地用途改变的涨价中获益甚微:被征地的农户中,近
70%的农民每公顷领到15万~30万元补偿款,27.4%的农民
领到的土地征用补偿款不足 15万元/hm2,实际领到补偿款
超过 30万元/hm2的农民仅占 2.9%,补偿费远远低于市场
价格[7]。不合理的土地增值收入分配结构导致的直接后果就
是特殊贫困阶层不断扩大,加剧了城乡差距和贫富差距。
3 结语
水电工程是富民工程,是为了满足社会经济发展的需
要,达到“在共建中共享,在共享中共建”的各方利益均衡局
面,并能为水电工程的各方利益相关者普遍带来收益或发
展机会、促进人与自然整个生态系统和谐发展而开展的工
程[8]。水电工程利益分享对促进工程建设影响区民众生活水
平稳步提高,促进经济社会和环境协调发展,促进区域协调
发展,实现经济优化、环境友好和社会和谐具有重大的意义。
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(上接第7191页)
要指标[13]。该试验添加铁素后,苦荞中的糖类、蛋白质及维生
素含量均有较大提高,增加了苦荞的营养含量,因此,添加
铁素有利于提高苦荞的品质。
(3)铁与蛋白质代谢有密切关系,是蛋白质合成过程中
多种酶的组成成分,缺铁时蛋白质合成受阻。从氨基酸生物
合成途径[14]可知,几种必需氨基酸如赖氨酸、苏氨酸、甲硫氨
酸和异亮氨酸都起源于天冬氨酸,而通过添加铁素营养液
培养,苦荞芽菜体内这些必需氨基酸的含量提高,天冬氨酸
的含量降低,说明添加铁素营养促使苦荞芽菜中的天冬氨
酸合成上述几种必需氨基酸,使氨基酸的配比更趋人体需
要,极大地改善了其品质。由此可知,铁素营养对提高苦荞
芽菜体内人们必需氨基酸含量,改进苦荞营养价值具有重
要意义。
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高雪梅 水电开发效益分享机理研究36卷17期 7377