11種觀賞百合營養(yǎng)和功能品質(zhì)研究

李興桃，秦朵朵，崔芳芳，杜方

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，山西 太谷030801）

百合（Liliumspp.）是百合科（Liliaceae）百合屬（Lilium）植物的統(tǒng)稱，在世界范圍內(nèi)廣泛種植，可園林造景、可盆栽、或作切花栽培，部分種類可以食用和藥用。食用和藥用百合在我國一些地區(qū)已經(jīng)發(fā)展成一種產(chǎn)業(yè)，大規(guī)模種植的主要是蘭州百合（L.davidiivar.unicolor）、宜興百合（L.lancifolium）、龍牙百合（L.browniivar.viridulum）和川百合（L.davidii）［1，2］。其中，蘭州百合是我國最為有名的食用百合，龍牙百合和宜興百合是重要的藥用百合。近年來傳統(tǒng)食用百合的發(fā)展面臨著地域限制、種球退化、連坐障礙等問題，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場需求，必須不斷開發(fā)觀賞兼食用和藥用的百合新品種。

百合鱗莖中含有淀粉、糖類、粗纖維、維生素C等 多種基本營養(yǎng)成分［3］，6～8種人體必需氨基酸［4，5］和鉀、磷、鋅等多種礦質(zhì)元素［6］，平陸百合和蘭州百合還是富含薯蕷皂苷和薯蕷皂苷元的天然資源［7］。李玉帆等［2］指出，百合營養(yǎng)成分的研究不應(yīng)局限于我國傳統(tǒng)食用百合種類，應(yīng)深入研究其他原種、野生種和雜交種。胡悅等［8］對(duì)12種百合（含傳統(tǒng)食用種、野生種和雜交種）的主要營養(yǎng)成分和活性成分進(jìn)行了評(píng)價(jià)，認(rèn)為塞拉達(dá)有潛在的開發(fā)價(jià)值。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院百合課題組自2015年始建設(shè)百合種質(zhì)資源圃［9］，經(jīng)多年觀察和篩選，從中選出11種抗黏重堿性土壤、能夠露地越冬，種球不易退化的材料進(jìn)行營養(yǎng)和功能品質(zhì)研究，為開發(fā)功能百合新品種奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料自2015年種植于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝站百合種質(zhì)資源圃，2019年10月百合地上部完全枯萎后，采收11份材料（分別為‘Lady Alice’、‘Matrix’、‘Easy Waltz’、‘Mister Right’、‘Pearl Melanie’、‘Golden Stone’、蘭州百合、‘Bright Diamond’、‘Regale’、‘Easy life’、‘Mister Sandman’）的成熟鱗莖各6個(gè)（周徑＞10 cm，圖1）。所采的鱗莖洗凈泥土、去掉枯萎和蟲害部分后，剝?nèi)⊥旰明[片，將同一品種鱗片混合后，一部分假植于帶基質(zhì)的框內(nèi)，保留鮮樣進(jìn)行部分營養(yǎng)和功能成分的含量測定；另一部分置于50℃的烘箱中烘5～7天，烘干后粉碎機(jī)粉碎后過60目篩，保存于干燥器內(nèi)備用，用于營養(yǎng)和功能品質(zhì)測定。

圖1 試驗(yàn)所用百合的鱗莖Fig.1 Lily bulbs used in the experiment

1.2 指標(biāo)測定

花期記錄（各品種第一朵花開放的時(shí)間為初花期，最后一朵花謝的時(shí)間為末花期，初花期到末花期之間的時(shí)間為花期）；

株高測定（植株盛花期時(shí)從地表到其最高點(diǎn)的距離，每個(gè)品種測定3株，取平均值）；

花徑測定（花朵完全開放時(shí)花朵的直徑，每個(gè)品種測定3株，取平均值）；

花色（目測法）；

水分含量測定參照《GB5009.3-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》［10］；

蛋白質(zhì)含量（考馬斯亮藍(lán)G-250染色法）、可溶性糖含量（蒽酮-硫酸比色法）、總酚相對(duì)含量、類黃酮相對(duì)含量和花青素相對(duì)含量（分光光度法）的測定參照植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)教程［11］的方法；

維生素C含量（鉬藍(lán)比色法）、淀粉和膳食纖維含量（蒽酮-硫酸比色法）的測定參照植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)［12］的方法；

總黃酮含量的測定參照NaNO2-AlCl3法［13］測定；

皂苷的含量的測定參照香草醛-冰醋酸［14］法測定；

秋水仙堿的測定參照唐湘?zhèn)ィ?5］的方法進(jìn)行，并作了適當(dāng)調(diào)整，色譜柱型號(hào)為：VenisilXBPC18（4.6×250 mm，5μm）；流動(dòng)相：甲醇-水（45∶55，V∶V），等度洗脫；流速：1.0 mL·min-1；柱溫：25℃；檢測波長：350 nm；進(jìn)樣量：10μL。

試驗(yàn)樣本來自6個(gè)生物學(xué)重復(fù)的混合樣，每個(gè)試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)中每個(gè)處理的數(shù)據(jù)均計(jì)算平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)誤，使用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析；使用軟件SAS 9.2進(jìn)行顯著性分析；采用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，多重比較結(jié)果通過標(biāo)記字母法表現(xiàn)出來。使用軟件SPSS 22進(jìn)行主成分分析，以各主成分的貢獻(xiàn)率為權(quán)重，由主成分得分和其對(duì)應(yīng)的權(quán)重相乘，構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 百合的觀賞性分析

百合的觀賞性狀如圖2和表1，11種百合花色、花徑、株高和物候等方面具有多樣性?；ǘ浜w了白色（‘Bright Diamond’）、黃色（‘Pearl Melanie’）、橙色（蘭州百合）、紅色（‘Matrix’）和紫色（‘Mister Sandman’）等多種顏色，其中有些花瓣為純 色 如‘Bright Diamond’、‘Pearl Melanie’、‘Matrix’，有些花瓣 為復(fù)色如‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’，有些花瓣帶有不同顏色的斑點(diǎn)如‘Easy life’、‘Golden Stone’、蘭州百合。

圖2 試驗(yàn)所用百合材料Fig.2 Lily plants used in the study

花期集中在6月初～8月初，其中‘Regale’的初花期最早，在6月3日，‘Mister Right’凋謝最晚，在8月2日。群體開花時(shí)長15～27 d，其中‘Mister Right’和‘Regale’的 花期 最短，僅15天，‘Matrix’的花期最長，為27天。所觀測材料的花徑范圍7.22～20.00 cm，其中蘭州百合的花徑最小，為7.22 cm，‘Mister Sandman’的花徑最大，為20.00 cm；株高差異較大，介于37.13～173.33 cm之間，其中‘Mister Right’最高，可達(dá)173.33 cm，‘Matrix’的株高最矮。所有材料形態(tài)各具特色，連續(xù)4年在室外黏重堿性土壤生長良好，能夠露地越冬，多年種植沒有出現(xiàn)退化現(xiàn)象。

表1 試驗(yàn)所用百合的物候及形態(tài)特征Table1 Phenology and morphological characteristics of lily plants used in the study

2.2 百合鱗莖的營養(yǎng)品質(zhì)分析

百合鱗莖中含有多種營養(yǎng)成分，各含量之間均有顯著差異（p＜0.05），表2列出11種材料鱗莖的營養(yǎng)成分。

鱗莖水分含量介于65.26%～77.23%之間，其 中‘Regale’的 水分含量最 高，‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Mister Sandman’和‘Regale’的水分含量顯著高于蘭州百合，‘Easy Waltz’的水分含量顯著低于蘭州百合，其它品種的水分含量與蘭州百合無顯著差異。

蛋白質(zhì)的含量范圍在10.93～28.76 mg·g-1之間，其中‘Easy Waltz’的蛋白質(zhì)含量最高，為28.76 mg·g-1，‘Easy Waltz’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’的蛋白質(zhì)含量與蘭州百合無顯著差異，其它6個(gè)材料的蛋白質(zhì)含量顯著低于蘭州百合。

可溶性糖含量在8.37～17.94 mg·g-1之間，其中，‘Regale’的可溶性糖含量最高，與蘭州百合可溶性糖含量無顯著差異，其它9種材料鱗莖的可溶性糖含量顯著低于蘭州百合。

維生素C含量范圍為32.36～305.33 mg·100g-1，蘭州百合的維生素C含量最高，除‘Bright Diamond’的維生素C含量與蘭州百合無顯著差異外，其它9種材料鱗莖的維生素維C含量顯著低于蘭州百合。

淀粉含量在1.43%～15.97%之間，4種材料百合鱗莖（‘Lady Alice’、‘Mister Sandman’、‘Matrix’、‘Regale’）的淀粉含量顯著高于蘭州百合，其它6種材料與蘭州百合無顯著差異。

膳食纖維含量為3.95%～6.49%，7種材料鱗莖（‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’、‘Golden Stone’、‘Mister Sandman’和‘Regale’）膳食纖維含量與蘭州百合無顯著差異，其它3種材料膳食纖維含量顯著低于蘭州百合。

表2 試驗(yàn)材料鱗莖的營養(yǎng)含量Table 2 Nutritional content of lily plants used in the study

2.3 百合鱗莖的功能品質(zhì)分析

表3 列出了11種百合鱗莖的功能成分含量，總酚的相對(duì)含量在0.95～3.22 mg·g-1之間，其中‘Easy Waltz’、‘Matrix’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的總酚相對(duì)含量與蘭州百合無顯著差異，其它4種材料的總酚相對(duì)含量顯著低于蘭州百合。

類黃酮相對(duì)含量在1.67～4.13 mg·g-1之間，其中‘Matrix’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’、‘Regale’的類黃酮相對(duì)含量與蘭州百合無顯著差異，其他品種的類黃酮相對(duì)含量顯著低于蘭州百合。

花青素相對(duì)含量普遍較低，在0.01～1.21 mg·g-1之間。鱗莖紫色或黃色材料（圖1）如‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的花青素相對(duì)含量顯著高于蘭州百合，白色鱗 莖 材 料 如‘Easy Waltz’、‘Pearl Melanie’、‘Easy life’、‘Matrix’、‘Bright Diamond’、‘Golden Stone’的花青素相對(duì)含量與蘭州百合無顯著差異。

總黃酮含量差異顯著，在0.08%～0.82%之間。其中‘Lady Alice’的總黃酮含量最高達(dá)到0.82%，‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’和‘Regale’的總黃酮含量顯著高于蘭州百合，其他6種材料的總黃酮相對(duì)含量與蘭州百合無顯著差異。

皂苷含量在2.82～13.76 mg·g-1之間，其中‘Mister Sandman’的皂苷含量最高，7種材料鱗莖（‘Easy Waltz’、‘Easy life’、‘Golden Stone’、‘Mister Right’、‘Mister Sandman’、‘Lady Alice’、‘Regale’）的皂苷含量顯著高于蘭州百合，‘Pearl Melanie’和‘Bright Diamond’的皂苷含量與蘭州百合無顯著差異，‘Matrix’皂苷含量顯著低于蘭州百合。

秋水仙堿 含 量 在0.48～3.92μg·g-1之 間，差異較小，其中，‘Lady Alice’的秋水仙堿含量最高，為3.92μg·g-1，‘Pearl Melanie’、‘Bright Diamond’、‘Regale’3個(gè)品種鱗莖的秋水仙堿含量 顯著低于蘭州百合，其它品種鱗莖的含量與蘭州百合無顯著差異。

表3 試驗(yàn)百合鱗莖的功能因子含量Table3 Index of functional traits of lily bulbs used in the study

2.4 百合鱗莖的營養(yǎng)、功能品質(zhì)主成分分析

對(duì)11種百合的營養(yǎng)和功能品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，以特征值≥1為提取主成分的標(biāo)準(zhǔn)，由表4可知，前4個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到87.42%，涵蓋了所有測定指標(biāo)。其中，主成分1和主成分2的累計(jì)貢獻(xiàn)率63.58%，載荷值大于0.60的主要是功能指標(biāo)包括花青素、總黃酮、皂苷、總酚、類黃酮等，將這些指標(biāo)統(tǒng)一定名為功能因子。

淀粉、膳食纖維和可溶性糖等營養(yǎng)指標(biāo)分別屬于主成分2、3和4，載荷值大于0.75。蛋白質(zhì)、維生素C和秋水仙堿的載荷值小，說明它們?cè)诤饬堪俸暇C合品質(zhì)方面的重要性較低?？梢妼?duì)百合品質(zhì)性狀的評(píng)價(jià)可以從功能因子、淀粉、膳食纖維和可溶性糖4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

研究發(fā)現(xiàn)功能指標(biāo)排名靠前的材料營養(yǎng)指標(biāo)排名靠后，表明具有某種功能的百合不同時(shí)具有較高的營養(yǎng)含量，因此舍棄利用全部指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分的方式，轉(zhuǎn)而從功能因子、淀粉、可溶性糖和膳食纖維4個(gè)方面分別對(duì)材料進(jìn)行排名。

由表5可知，依據(jù)功能因子對(duì)所測試材料進(jìn)行排名，排名前4的為紫色鱗莖品種：‘Mister Sandman’、‘Regale’、‘Mister Right’和‘Lady Alice’；依據(jù)淀粉含量進(jìn)行排名，排名前4且差異不顯著的有4種：‘Lady Alice’、‘Matrix’、‘Mister Sandman’和‘Regale’；依據(jù)糖含量進(jìn)行排名，排名在前且差異不顯著的有2個(gè)：‘Regale’和蘭州百合。膳食纖維含量達(dá)到2%以上的食物屬于膳食纖維食物［2］，可見所檢測百合均為膳食纖維食物，依據(jù)膳食纖維含量進(jìn)行排名，排名前3且差異不顯著的是‘Mister Sandman’、‘Bright Diamond’和蘭州百合。

3 討論與結(jié)論

功能食品是指具有特定功能的食品，供特定人群食用，可調(diào)節(jié)機(jī)體的功能又不以治療為目的［16］。百合花朵美麗高雅，除少數(shù)種類外，主要作為觀賞植物廣泛栽培。本試驗(yàn)所選材料具有優(yōu)良抗性，在花色、花徑、株高和物候等方面具有多樣性，合理配置可以形成優(yōu)美的景觀。從優(yōu)良的觀賞百合中選擇有食用價(jià)值的功能型百合，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求，也是緩解傳統(tǒng)食用百合發(fā)展困境的必然選擇。

表4 試驗(yàn)指標(biāo)的主成分分析Table 4 Principal component analyze among traits

表5 依據(jù)功能因子綜合評(píng)分、淀粉、糖和膳食纖維含量對(duì)試驗(yàn)材料的排名Table 5 Lily ranking based on score of functional factors and contents of starch，soluble sugar and dietary fiber

蘭州百合是我國特有的食用百合，可鮮食，亦可烹調(diào)，因其含糖量高，被稱為“甜百合”［2］。依可溶性糖含量對(duì)所檢測百合進(jìn)行排名，‘Regale’和蘭州百合的含糖量差異不顯著，且‘Regale’同時(shí)具有較高的淀粉、膳食纖維和功能物質(zhì)含量，可以認(rèn)為‘Regale’兼具營養(yǎng)和功能品質(zhì)，具有良好的開發(fā)潛質(zhì)?！甅ister Sandman’、‘Matrix’和‘Lady Alice’也都具有較高的功能因子含量、淀粉含量和膳食纖維，但糖含量較低，今后若加強(qiáng)高可溶性糖含量品系的選育，也有望選出優(yōu)秀的功能型食用百合。

維生素C是評(píng)價(jià)水果、蔬菜及果蔬飲品營養(yǎng)價(jià)值的主要指標(biāo)之一［17］。主成分分析表明，維生素C并不是百合綜合評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。蘭州百合的維生素C含量達(dá)305.33 mg·100g?1，‘Bright Diamond’的維生素C含量達(dá)253.88 mg·100g?1，約為沙田柚（78.58 mg·g?1）的3倍多［18］?！瓸right Diamond’的綜合排名不高，但其鱗莖維生素C含量較高，其價(jià)值不應(yīng)忽略。

試驗(yàn)初步選出兼具較高淀粉、膳食纖維和功能物質(zhì)含量的‘Regale’、‘Mister Sandman’、‘Matrix’和‘Lady Alice’等有開發(fā)功能食品潛力的百合新種質(zhì)。百合中已報(bào)道的營養(yǎng)物質(zhì)還包括礦物質(zhì)和氨基酸，活性物質(zhì)還包括多糖、生物堿和甾類糖苷等［19］，今后應(yīng)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深入探索其營養(yǎng)和功能價(jià)值，圍繞提高糖含量和特定功能物質(zhì)含量進(jìn)行品種選育。