石愛華,黃思勇,陳體強(qiáng),金顯平,彭經(jīng)壽,姚茂桂,周光龍
(1.恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生物工程系,湖北 恩施 445000;2. 恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院 硒營養(yǎng)研究所,湖北 恩施 445000;3.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食用菌研究所,福建 福州 350014)
碎米薺屬(Cardamine)植物約有160種,分布于全球,主產(chǎn)溫帶地區(qū);生于平原或高山、砂地、細(xì)石地或巖生,少有生于石灰質(zhì)土,多數(shù)生于陰濕處。我國約有42 種,廣布南北各地。本屬中有些種類可供藥用,如華中碎米薺(CardamineurbanianaO. E. Schulz)民間用于婦女補(bǔ)虛藥,根狀莖可治支氣管炎及哮喘;有些有觀賞價(jià)值,如紫花碎米薺(CardaminetangutorumO. E. Schulz);有些種類的嫩苗可作蔬菜食用,如大葉碎米薺(CardaminemacrophyllaWilld.);有的種子可以榨油,如彈裂碎米薺(CardamineimpatiensL.),含油率為 36%[1]。近年來,在有“世界硒都”之稱的湖北省恩施地區(qū)發(fā)現(xiàn)一種碎米薺屬高富硒植物[2],曾被命名為恩施碎米薺(Cardamineenshiensis)。
來源植物為恩施特有野生種質(zhì)經(jīng)人工馴化種植的碎米薺(Cardaminesp.),按根、莖、葉、花、果實(shí)、種子進(jìn)行取樣觀察、記錄,并制成植物臘葉標(biāo)本。
在盛花期取花朵,采用Olympus SZX9型立體顯微鏡觀察花藥;并將花粉自然干燥后點(diǎn)樣于樣品臺(tái)上,置IB-5型離子鍍膜儀上進(jìn)行真空噴鍍(金原子)表面處理,采用EOL JSM-6380LV型掃描電子顯微鏡觀察。
樣品:于始花期采收植株地上可食用部分,分別烘干、粉碎,制成粉末狀樣品備用。其中,普通補(bǔ)硒栽培2種:樣品編號分別為ENDP(大棚栽培)、EMGS(露地栽培);超富硒栽培1種:樣品編號為MYJD(大棚栽培)。
水分、灰分和粗蛋白:分別按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分、灰分和蛋白質(zhì)的測定》GB5009.3—2010(第一法)、GB 5009.4—2010和GB 5009.5—2010進(jìn)行測定;
還原糖、粗脂肪、粗纖維的測定:分別按GB/T 5009.7—2008(第一法)、GB/T 5009.6—2003(第一法)和GB/T 5009.10—2003進(jìn)行;
鈣、磷、鐵、鎂和鋅:分別按照GB/T 5009.92—2003、GB/T 5009.87—2003、GB/T 5009.87—2003和GB/T 5009.14—2003(第一法)進(jìn)行測定;
硒:按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測定》GB 5009.93—2010(第一法)測定。
堇葉碎米薺為1~2年生草本,生長階段高15~35 cm,繁殖階段可長至50~95 cm??梢郧o基或根上不定芽或莖及枝腋芽繁殖,幼苗越冬生長至次年3月,植株長有約13片葉時(shí)開始抽苔,4—6月開花結(jié)果。
2.1.1 根
直根系主根長15~30 cm,直徑1~4 mm,須根發(fā)達(dá),具稍粗的側(cè)根(1~2 mm)。
2.1.2 莖
直立,圓柱形,粗壯,有縱溝,無毛無粉霜;地上莖不分枝,于花期伸長,基部藍(lán)紫色,上部黃綠色;或自基部有2~3個(gè)分枝,常為綠色,有時(shí)呈紫色。地下莖明顯,多在上部葉腋處分枝,肉質(zhì),密被纖維狀須根。
2.1.3 葉
單生,膜質(zhì),心形或近圓形,長7~9 cm,寬8~12.5 cm,具掌狀網(wǎng)脈;頂端圓或微凹、有細(xì)小短尖頭,基部心形,邊緣有深淺不等的圓齒;基生葉有長柄,2~5 cm,葉柄淡綠色至淺紫色、基部稍擴(kuò)大成葉翼;莖生葉(長于花枝上),葉柄短,長8~65 mm,有時(shí)長有1~3對不規(guī)則小葉,基部稍擴(kuò)大成抱翅狀;生于莖下部的葉近圓心形,生于上部的呈卵形,長20~35 mm,寬15~23 mm,頂端圓或長漸尖,基部淺心形,上部的葉基部平截楔形,邊緣有不整齊圓齒;全部葉片上面散生少數(shù)短毛或無毛,下面無毛。
2.1.4 花
總狀花序頂生,花整齊,兩性,花梗長約5~7 mm;花瓣4片,白色,有香氣,倒卵狀楔形,長約5~8 mm;花萼4枚,綠色或黃色,長橢圓形,長約3~5 mm。雄蕊6枚,等大,排成一輪,周圍無腺點(diǎn),花絲稍擴(kuò)大,花藥長卵形,有紫色月牙紋;雌蕊1枚,柱狀,柱頭扁球形;子房上位,2室,每室有胚珠9~12個(gè),排成1行。花期4—6月。
2.1.5 果實(shí)
角莢果細(xì)長,20~32 mm;果梗基部扭轉(zhuǎn)成水平狀開展,長8~12 mm;成熟時(shí)莢片彈裂卷起。果期5—7月。
2.1.6 種子
每莢有18~24粒,褐色、橢圓形,光滑,長約1 mm。
圖1花的形態(tài)觀察
(表面有時(shí)呈紫色;子房兩室,胚珠成熟后為褐色)
在立體顯微鏡下,可見堇葉碎米薺的花藥呈長卵形,牙刷狀著生在花絲頂端,分左右兩半,略卷曲、皺縮,兩側(cè)各有1個(gè)花粉囊,中間以藥隔相連,大小為593~836μm× 1 322~1 605 μm(圖4)。
圖4花藥形態(tài)特征
在掃描電鏡下觀察,其花粉粒為橄欖球狀,大小為13.48~16.72 × 33.45~36.77 μm,具3條長達(dá)兩極的孔溝;極面觀呈三裂圓形,極軸與赤道軸比(E/P)為2.34±0.15;表面及兩極均具網(wǎng)狀紋飾,網(wǎng)眼形狀及大小不規(guī)則(圖5)。
圖5花粉粒形態(tài)的顯微特征
經(jīng)中國科學(xué)院昆明植物研究所劉恩德研究員鑒定,送檢植物標(biāo)本(編號KUN-2014-040)為十字花科(Brassicaceae)碎米薺屬(Cardamine)植物——堇葉碎米薺CardamineviolifoliaO.E. Schuiz。
上述鑒定基于《中國植物志·第33卷》[3]。實(shí)際上,堇葉碎米薺與露珠碎米芥被視為同物異名;在《Flora of China》(英文版中國植物志)中,CardamineviolifoliaO.E. Schuiz已被處理為CardaminecircaeoidesJ. D. Hooker & Thomson的異名[4]。
檢測結(jié)果(表1)表明:3個(gè)堇葉碎米薺(粉末,水分含量為7.10%~7.44%),樣品中還原糖和粗纖維含量分別為3.7~5.5 g/100 g和8.0~15.7 g/100 g,含有較低的粗脂肪(0.82~1.9 g/100 g) 和較高的蛋白質(zhì) (17.0~21.5 g/100 g);其中,粗蛋白含量最高(21.5 g/100 g)的樣品是大棚補(bǔ)硒栽培樣品(MYJD),而粗纖維含量最低(8.0 g/100 g)的樣品也是MYJD。
檢測結(jié)果還表明:堇葉碎米薺3份樣品中均含有豐富的礦質(zhì)元素;其中,鈣和磷等人體必需的常量元素含量高達(dá)2.87~3.42 g/100 g、0.35~0.43 g/100 g;栽培樣品(ENDP)中的鐵、鎂和鋅等人體必需的微量元素含量分別為96.5 mg/100 g、434 mg/100 g和19.4 mg/100 g,分別低于露地補(bǔ)硒栽培樣品(ENGS) 206 mg/100 g、836 mg/100 g和33.9 mg/100 g,也低于大棚補(bǔ)硒栽培樣品(MYJD)149、745 mg/100 g和24.2 mg/100 g。
另外,栽培樣品(ENDP)中的硒含量為78.9 μg/100 g,與露地補(bǔ)硒栽培樣品 (ENGS,129 μg/ 100g) 均符合湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機(jī)硒食品硒含量要求》[5]的要求;而大棚超富硒栽培樣品(MYJD)中硒含量高達(dá)612 μg/100 g,大大超過標(biāo)準(zhǔn)要求的蔬菜類(干基)中總硒含量200~200 μg/100 g。
表1 堇葉碎米薺一般化學(xué)成分含量
注:ENDP:栽培樣品; MYJD: 大棚補(bǔ)硒栽培樣品: ENGS: 露地補(bǔ)硒栽培樣品,下表同。
氨基酸測定結(jié)果(表2)表明:人工栽培堇葉碎葉薺(粉末)氨基酸總量可13.38%~14.07%;其中大棚栽培的2份樣品中氨基酸含量較為接近,其必需氨基酸所占比例分別為40.86%和42.53%,而野外栽培的為38.28%(ENGS)。此外,野外栽培樣品(ENGS)含有較高的脯氨酸(2.10%),而大棚栽培的2個(gè)樣品(ENDP、MYJD)中均含有較低的脯氨酸(0.67%、1.00%)。
表2 堇葉碎米薺中氨基酸組分比較
注:E/T為必需氨基酸與總氨基酸之比
恩施特產(chǎn)的堇葉碎米薺,原是一種名不見經(jīng)傳的野生蔬菜資源,由于具有富硒特性,將作為莖葉類新食品原料進(jìn)行開發(fā),其食用部分為嫩苗(包括嫩葉、嫩莖)。長在湖北恩施漁塘壩(土壤平均含硒量3.65 μg/g)岸上和水溝的野生堇葉碎米薺(干品)中硒的平均含量分別為172.90 μg/g和227.77μg/g,而且不同生長期中硒含量存在較大的變化[6]。據(jù)報(bào)道,適當(dāng)濃度的硒處理能增加堇葉碎米薺植株內(nèi)的脯氨酸含量,而且4 ℃低溫生長的植株脯氨酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于20 ℃生長的[7],這與低溫條件下植物組織中脯氨酸的增加可提高植物的抗寒性有關(guān)。
在栽培堇葉碎米薺時(shí),添加外源硒能有效地增加植株蛋白質(zhì)和可溶性糖的合成[7]。據(jù)報(bào)道,野生蔬菜壺瓶碎米薺(干品,湖南石門產(chǎn),HPLC法測定)中的苗期和抽苔期的粗蛋白含量為13.02%和15.36%,氨基酸含量分別為12.185%和13.705%[8],結(jié)果提示抽苔期(開花前)的營養(yǎng)成分含量較高。這一結(jié)論有等進(jìn)一步證實(shí)。
按湖北省食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)《富有機(jī)硒食品硒含量要求》“蔬菜類(干基)中的總硒最低含量必須達(dá)到20 μg/100 g,有機(jī)硒含量必須大于其總硒的80%”[5],本研究中3種栽培樣品中硒元素含量達(dá)78.9~612 μg/100 g,能否可稱之為“富含有機(jī)硒”或“富有機(jī)硒”食品,還有待進(jìn)一步的檢測分析硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸[9]和其它含硒有機(jī)小分子化合物(m/z: 1774.5, 658.3)[10]。
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