全 文 ：中国饲料2011 年第 13 期
资源开发利用
基金项目：国家“十一五”科技支撑重大项目“农田恶性杂
草防控新技术”(2006BAD08A09)
* 通讯作者
据《中国植物志》记载，菵草为一年生或越年
生的禾本科草本植物，多生于水边和潮湿的地方，
广泛分布于长江中下游地区 （褚建君和李扬汉，
2000）。 菵草可以作为高品质的畜牧饲料，每公顷
可产干草 650 ～ 1000 kg， 干草率为 32.5 %； 马、
牛、羊等家畜均喜食，种子可作精料加工利用（中
国饲料数据库中心，2002）。近年来，由于农田除草
剂的大量施用导致农田杂草群落演化， 菵草发展
成为麦田、油菜田中的恶性杂草，如何对菵草进行
综合管理已经成为亟待解决的问题。 对菵草加以
利用，也是对菵草进行综合管理的重要途径。美国
阿拉斯加植物资源中心利用收集到的菵草种子选
育出适于湿地生长的栽培品种“Egan”，从 1986年
开始正式推广种植 ， 并在阿拉斯加栽培成功
（Wright，1991）。 目前，由于各地农作情况差异，包
括除草剂施用情况的不同， 菵草出现了不同的生
态型。 本文对不同生态型菵草的营养成分进行定
量分析，为菵草综合管理，特别是为菵草种子加工
精饲料等应用研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料 收集华东地区 （山东省临沂市、
江苏省靖江市、安徽省滁州市、浙江省诸暨市、江
西省南昌市和上海市闵行区）成熟菵草种子，盆钵
栽培于上海交通大学农业示范田，土壤、阳光、水
分、温度等生长条件完全相同，收集、挑选完整饱
满的菵草种子用于实验。
1.2 主要实验仪器 Foss Tecator AB 公司 Kjel-
tec 2300 型自动凯氏定氮仪、日立公司 L-8900 氨
基酸自动分析仪 、Perkin Elmer 公司 AutoSystem
XL GC/TurboMass MS 型气相色谱-质谱联用分析
仪等。
1.3 试验方法
1.3.1 菵草种子粗蛋白质含量、 游离氨基酸含量
的测定及氨基酸组分的分析、鉴定 （1）粗蛋白质
[摘要] 本试验测定了来源于华东各地区的不同生态型菵草种子的总糖、可溶性糖、还原糖、粗蛋白质、游离氨基
酸以及脂溶性成分的含量，利用液相色谱、气质联用等方法定量测定了氨基酸和脂溶性成分的种类及含量。 结果表
明，不同生态型菵草的种子脂溶性物质含量高于小麦、玉米等常规饲料原料，且含有 D-α-生育酚、菜籽甾醇、芸苔甾
醇、β-谷甾醇等重要的动物饲料添加剂成分，可作为精饲料加工利用；而且不同生态型种子所含营养成分的种类及
含量均无显著差异，表明不同菵草生态型种子的品质是稳定的。
[关键词] 菵草；生态型；营养学特性
[中图分类号] S816.7 [文献标识码] A [文章编号] 1004-3314（2011）13-0037-03
[Abstract] The study used Beckmannia syzigachne seeds originated from different regions in East China，the contents
of total sugar，soluble sugar，reducing sugar，crude protein，free amino acid and fat-soluble components have been investi-
gated while the types and composition of amino acid and fat-soluble components have been dedermined using HPLC，GC-
MS，etc.The results showed that the contents of fat-soluble components in all the Beckmannia syzigachne seeds are higher
than those in common feed ingredients like wheat and maize.In addition，important components as animal feed additives，
such as D-α-tocopherol，brassicasterol，campesterol，β-Sitosterol，etc have been identified in the seeds which makes them
enable to be used as concentrated feed；in addition，the types and contents of nutritional components in the seeds from dif-
ferent locations showed no significant diversity，indicating the conservation of seed quality of different phenotypes.
[Key words] Beckmannia syzigachne；phenotypes；nutrilogy traits.
不同生态型的菵草种子营养学特性的比较
上海交通大学生命科学技术学院 姚邦威 褚建君 *
37
DOI:10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.2011.13.012
中国饲料 2011 年第 13 期
表 2 各生态型菵草种子氨基酸组分含量 mg/g
含量的测定： 采用凯氏定氮法， 参照 GB/T6432-
94。 （2）游离氨基酸含量的测定：采用茚三酮比色
法。（3）氨基酸组分的分析、鉴定：采用外标法分析
确定样品中氨基酸的种类和浓度 ， 参照 GB/T
18246-2000。
1.3.2 菵草种子脂溶性成分的提取、 测定及组分
分析 （1）脂溶性成分含量测定：采用索氏提取
法，参照 GB-2906-82。 （2）脂溶性成分组分分析、
鉴定：采用气相色谱法（GC-MS）。
1.3.3 菵草种子糖含量的测定 （1）淀粉含量的
测定：采用蒽酮-硫酸比色法测定。 （2）还原糖含
量的测定：采用 3，5-二硝基水杨酸法测定。 （3）可
溶性糖含量的测定：采用蒽酮-硫酸比色法测定。
2 结果与分析
2.1 不同生态型菵草的种子所含主要营养成分
分析 见表 1。 其粗蛋白质平均含量（4.71 %）、脂
溶 性 物 质 含 量 （7.78 % ）、 总 糖 平 均 含 量
（76.89 %），经 LSR 法比较，菵草各生态型种子营
养成分无差异显著性， 表明菵草各生态型种子的
营养成分含量是稳定的，不受地区来源的影响，可
以广泛收集不同地区的菵草种子作为饲料原料。
与小麦、玉米等常用饲料原料相比，菵草的脂
溶性成分含量较高， 远高于饲用小麦、 饲用玉米
（中国饲料数据库，2010），与高油玉米脂肪酸含量
（7 % ～ 9 %）相当；粗蛋白质含量略低于饲用小
麦和饲用玉米； 总糖含量与饲用玉米、 小麦相当
（邰书静，2010；刘世杰，2009）。
2.2 不同生态型菵草的种子所含氨基酸种类及
含量分析 见表 2。 菵草各生态型种子含量最高
的氨基酸均为谷氨酸 （15.137 ～ 19.306 mg/g），所
含必需氨基酸（除色氨酸外）占全部氨基酸含量的
31.02 % ～ 33.78 %（24.35 ～ 27.66 mg/g）， 赖氨酸
的含量为 2.864 ～ 3.700 mg/g。 以菵草各生态型种
子氨基酸含量计算各生态型之间的欧氏距离
[0，1]及相关性系数，并进行主成分分析，表明菵
草各生态型所含氨基酸组分含量并不与生态型差
异相关。
2.3 不同生态型菵草的种子所含脂溶性成分种
菵草生态型 粗蛋白质 游离氨基酸 脂溶性成分 总糖 还原糖 可溶性糖
江西未耕地 46.18±1.0 8.327±0.247 75.906±0.901 766.94±18.38 27.216±0.764 89.500±1.969
江西油菜田 46.48±1.01 8.253±0.185 76.976±1.548 772.18±19.64 27.375±0.715 91.162±2.003
江西麦田 47.11±1.39 8.045±0.268 76.908±1.485 763.45±13.85 27.248±0.719 89.537±1.951
江苏未耕地 47.64±1.52 7.942±0.336 77.247±1.772 774.80±14.41 27.248±0.873 89.980±1.225
江苏麦田 46.96±0.95 8.371±0.468 79.268±2.004 764.33±18.57 27.819±0.814 91.457±1.760
山东未耕地 46.06±0.88 8.090±0.378 78.541±1.501 757.35±22.56 28.041±0.764 91.863±1.260
浙江未耕地 46.85±0.39 8.238±0.089 79.314±1.020 772.18±17.03 27.978±0.832 90.903±1.225
浙江麦田 47.22±1.07 8.430±0.315 78.808±1.934 760.84±24.97 27.978±0.832 91.457±1.926
上海未耕地 48.09±0.85 8.179±0.398 78.022±1.591 777.41±18.57 27.184±0.770 91.051±1.523
上海麦田 48.16±1.46 8.475±0.345 78.130±1.722 770.43±19.99 28.073±0.740 91.642±1.260
安徽未耕地 47.31±1.11 8.090±0.312 77.823±2.855 776.54±17.16 28.200±0.908 90.091±1.446
安徽麦田 47.46±0.79 8.030±0.268 77.505±2.117 771.31±31.73 27.533±0.814 91.679±0.968
综合均值 47.13±1.09 8.21±0.031 77.819±1.699 768.93±17.65 27.658±0.752 90.860±1.531
表 1 不同生态型菵草种子主要营养成分含量
注：同列数据未标注肩标表示差异不显著（P ＞ 0.05）。
氨基酸 江西非耕地 江西油菜田 江西麦田 江苏非耕地 江苏麦田 山东非耕地 浙江非耕地 浙江麦田 上海非耕地 上海麦田 安徽非耕地 安徽麦田
Asp 6.424 6.999 7.411 7.652 7.081 6.767 6.928 5.942 7.670 6.772 6.499 6.514
Thr 3.086 3.189 3.351 3.478 3.267 3.108 3.240 3.028 3.428 3.184 3.004 3.158
Ser 3.792 4.098 4.130 4.174 4.118 3.745 3.890 3.552 4.245 3.853 4.039 3.727
Glu 15.965 18.796 19.065 18.627 17.710 16.009 17.940 15.240 19.306 16.312 16.340 15.137
Gly 3.874 4.235 4.278 4.388 4.187 3.909 4.070 3.546 4.418 3.947 4.241 3.853
Ala 3.658 3.893 4.091 4.306 3.963 3.843 3.950 3.348 4.208 3.634 3.504 3.660
Cys 1.692 1.754 1.607 1.745 1.702 1.636 1.441 1.657 1.677 1.769 1.686 1.562
Val 4.442 4.629 4.857 4.956 4.679 4.526 4.559 4.165 4.968 4.570 4.311 4.377
Met 1.707 1.196 1.499 1.490 1.646 1.609 1.742 1.712 1.724 1.699 1.509 1.629
Ile 3.755 3.653 3.834 3.920 3.733 3.658 3.614 3.596 4.021 3.861 3.602 3.672
Leu 6.026 6.387 6.618 6.849 6.418 6.137 6.219 5.743 6.964 6.236 6.043 5.999
Tyr 3.037 3.001 3.259 3.071 3.173 3.069 2.908 3.080 2.964 3.180 2.960 2.815
Phe 4.821 5.507 5.677 5.754 5.548 5.386 5.253 5.386 5.998 5.053 5.479 5.346
Lys 2.958 3.347 3.502 3.700 3.362 3.416 3.180 3.026 3.591 2.864 3.344 3.426
His 1.553 1.867 1.891 1.956 1.871 1.656 1.840 1.617 1.972 1.560 1.751 1.700
Arg 5.578 6.531 6.738 6.646 6.256 5.591 6.604 5.341 6.485 5.770 5.526 5.171
Pro 2.601 2.794 2.843 3.046 2.829 2.819 2.769 2.113 2.997 2.574 2.494 2.584
mg/g
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中国饲料2011 年第 13 期
出峰
顺序
化学成分
摩尔质
量
分子式 保留时间
各类脂溶性成分相对含量
江西非耕
地
江西油菜
田
江西麦田 江苏非耕地 江苏麦田 山东非耕地 浙江非耕地 浙江麦田 上海非耕地 上海麦田 安徽非耕地 安徽麦田
1 （E）-4-己烯-1-醇 100.16 C10H12O3 9.9 1.375 0.570 0.509 0.158 0.191 0.354 0.383 0.402 0.155 0.141 0.131 0.103
2 （E，E）-2，4-壬二烯醛 138.21 C9H14O 10.9 2.468 0.603 0.533 0.619 0.532 0.502 0.638 0.594 0.209 0.164 0.161 0.144
3 反式-2，4-癸二烯醛 152.23 C10H16O 11.6 6.220 2.340 2.177 2.194 1.607 1.302 0.710 0.771 0.727 0.830 0.768 0.789
4 正十四烷 198.39 C14H30 12.9 0.581 0.175 0.135 0.144 0.119 0.121 0.135 0.038 0.101 0.113 0.081 0.048
5 与 NIST 08 数据库中现有化合物数据无法匹配 0.129 0.067 0.142 0.277 0.204 0.152 0.140 0.135 0.341 0.186 0.266 0.230
6 3，4-二甲氧基苯甲酸 182.17 C10H12O3 15.1 6.761 1.694 1.559 2.784 3.290 1.983 1.595 3.433 1.143 1.540 1.061 0.951
7 棕榈酸 256.42 C16H32O2 19.4 6.817 5.018 4.835 4.703 5.229 3.641 3.797 4.358 2.594 3.433 2.813 3.219
8 亚油酸 280.45 C18H32O2 21.2 15.31 40.94 40.60 41.99 40.60 38.09 34.94 44.79 34.97 33.00 31.74 32.23
9 油酸 282.46 C18H34O2 21.5 5.518 4.192 3.715 1.633 1.119 2.043 0.516 0.425 0.415 0.433 0.510 0.453
10 硬脂酸 284.48 C18H36O2 23.2 2.117 0.743 5.782 1.595 1.232 1.353 2.367 1.828 1.645 1.891 2.236 1.859
11 金合欢醇 222.37 C15H26O 26.6 2.938 2.216 2.123 1.756 0.945 1.277 1.663 5.695 6.334 7.691 8.170 6.780
12 正二十九烷 408.79 C29H60 27.1 0.846 0.704 0.661 0.993 0.904 1.069 1.317 1.611 0.724 0.731 0.666 0.716
13 （+）-δ-生育酚 402.65 C27H46O2 27.6 0.859 0.855 0.644 0.543 0.754 0.774 0.602 0.294 0.535 0.777 0.942 0.817
14 Β-谷甾醇乙酸酯 456.74 C31H52O2 27.8 3.794 3.703 2.064 1.534 0.490 1.451 4.371 2.789 0.811 0.596 0.787 1.598
15 D-γ-生育酚 416.68 C28H48O2 28.5 8.765 8.302 7.615 6.731 7.583 7.993 7.979 4.790 8.297 9.434 8.477 10.940
16 胆甾烯基丙酸酯 442.72 C30H50O2 29.0 3.891 3.551 3.322 5.663 1.792 1.641 3.391 2.101 3.195 2.788 2.852 3.554
17 维生素 E 430.71 C29H50O2 29.3 4.587 2.763 2.217 2.312 3.068 3.285 3.099 2.182 3.156 3.224 3.149 3.065
18 菜籽甾醇 398.66 C28H46O 29.7 3.472 0.234 1.996 2.704 4.222 4.498 3.447 2.330 3.194 3.238 3.367 2.835
19 芸苔甾醇 400.68 C28H48O 30.5 7.195 5.880 5.293 5.908 7.586 8.282 8.099 5.694 8.210 8.418 8.781 7.740
20 豆甾醇 412.7 C29H48O 30.8 1.501 1.478 1.085 1.149 1.249 1.454 1.605 0.999 1.577 1.516 1.859 1.997
类及含量 见表 3。共检测出峰 25个，其中鉴定明
确的脂溶性成分有 19种，各生态型种子中所含脂
溶性成分种类相同，含量略有差异。 其中，所含脂
肪酸主要为棕榈酸、亚油酸、硬脂酸、油酸，各生态
型种子中含量最高脂溶性成分均为亚油酸， 占种
子干重的 1.16 % ～ 3.53 %； 且各生态型种子均含
有 D-α-生育酚、菜籽甾醇、芸苔甾醇、β-谷甾醇等
重要的动物饲料添加剂成分。 以菵草各生态型种
子脂溶性成分含量计算各生态型之间的欧氏距离
及相关性系数，并进行主成分分析，表明菵草各生
态型所含脂溶性成分并不与生态型差异相关。
3 讨论与结论
与小麦、玉米等饲料原料相比，菵草具有脂肪
酸、萜类等脂溶性物质含量高、种类多的优势。 其
中， 含量最高的脂溶性物质亚油酸可代谢为共轭
亚油酸，有助于提高动物肌肉含量、减少脂肪。 菵
草所含 D-α-生育酚、菜籽甾醇、芸苔甾醇、β-谷
甾醇等成分是重要的动物饲料添加剂。D-α-生育
酚可以防止脂肪酸生成不饱和脂肪酸过氧化物，
促进动物促性腺激素和催乳激素产生。菜籽甾醇、
芸苔甾醇、β-谷甾醇同属于植物甾醇， 能够阻碍
动物对于胆固醇的吸收， 降低蛋肉中胆固醇的含
量，有助于开发低胆固醇含量的新型禽肉产品。
目前， 菵草的利用价值已经在世界范围内得
到了公认。 其生态位宽， 相对于其他杂草植株较
高，菵草种群处于上层，在整个农田杂草群落中，
其结实率高， 尤其在环境适宜的冬闲田中生物产
量相当大， 具备了作为饲料加工用牧草的良好潜
质（诸怡雯，2008；褚建君和李扬汉，2002）。
本研究对菵草种子所含氨基酸和脂溶性成分
的色谱分析， 表明不同生态型菵草的种子营养学
品质稳定， 为菵草规模化利用加工精饲料提供了
饲料产品质量保证。
参考文献
[1] 褚建君， 李扬汉. 菵草生物学特性及其可利用性探讨 [J]. 杂草科学，
2002，1：1 ～ 4.
[2] 刘世杰.饲用小麦营养价值评定及其聚类分析和变异度研究：[D]北京：
中国农业科学院，2009.9 ～ 12.
[3] 饶娜 .菵草生物学、生态学及其防除的研究：[D].南京：南京农业大学，
2008.9 ～ 11.
[4] 邰书静.品种、氮肥和种植密度对玉米产量与品质的影响：[D].西安：西
北农林科技大学，2010.11 ～ 13.
[5] 诸怡雯.麦田杂草群落生态学与菵草生物学特性的研究：[D].上海：上海
交通大学，2008.66 ～ 67.
[通讯地址：上海市闵行区东川路 800 号上海
交通大学生命科学技术学院杂草科学实验室 4-
315，邮编：200240]
表 3 不同生态型菵草种子脂溶性物质含量 mg/g
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