李雙梅，黃新芳，彭 靜，朱紅蓮，劉玉平，李明華，鐘 蘭，季 群，匡 晶，柯衛(wèi)東

（武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，武漢 430345）

0 引言

豆瓣菜(Nasturtium officinale)別名西洋菜、水田芥等，十字花科豆瓣菜屬一、二年生水生草本植物。以其嫩莖葉供食用，多炒食、涼拌或作湯、沙拉、火鍋配菜等，風(fēng)味獨(dú)特。在歐洲及東南亞地區(qū)有栽培，中國廣東、廣西、海南栽培面積較大，江西、福建、四川、云南和湖北等地亦有栽培[1]。豆瓣菜具有祛痰、利尿和助消化功能[2]，有利于預(yù)防肺癌[3]，亦有消除貧血、口腔水泡和炎癥等功效[4]。豆瓣菜作為一種葉菜類水生蔬菜，孫曉慧等[5]、江解增等[6]、胡綿好等[7]、徐文娟等[8]曾對(duì)其主要營養(yǎng)成分做過研究，但所用品種單一，方法多樣，未采用統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，所測(cè)結(jié)果差異較大，不能全面反映豆瓣菜的營養(yǎng)成分；同時(shí)，豆瓣菜作為一種綠葉蔬菜，其主要營養(yǎng)成分含量在一般綠葉蔬菜中處于何種水平，未見報(bào)道。另外，由于豆瓣菜易發(fā)生不定根[1]，在水生環(huán)境中有很強(qiáng)的吸附能力，故其在水生環(huán)境中對(duì)重金屬的吸附及由此引起的食品安全性也受到人們關(guān)注。研究表明，即使環(huán)境中鎘含量在安全范圍內(nèi)時(shí)，豆瓣菜地上部也可能出現(xiàn)鎘含量超標(biāo)的現(xiàn)象，并認(rèn)為豆瓣菜是一種鎘敏感型蔬菜[9-10]。何江華等[11]研究也認(rèn)為，盡管一般菜園土壤環(huán)境條件下豆瓣菜重金屬含量未超標(biāo)，但豆瓣菜對(duì)鉛、汞、砷等重金屬的吸收和積累水平較高。豆瓣菜雖然為水生蔬菜，但實(shí)際生產(chǎn)中可以旱栽。在旱生環(huán)境下，豆瓣菜對(duì)重金屬的吸附情況如何，未見報(bào)道。因此，有必要采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)豆瓣菜的主要營養(yǎng)成分及其在旱生環(huán)境下對(duì)重金屬的吸附情況進(jìn)行研究。本試驗(yàn)以保存在國家種質(zhì)武漢水生蔬菜資源圃內(nèi)不同地區(qū)的13份豆瓣菜種質(zhì)資源為材料，對(duì)其主要營養(yǎng)成分和在旱生環(huán)境下的重金屬含量進(jìn)行測(cè)定與評(píng)價(jià)，以期為豆瓣菜種質(zhì)資源、育種、栽培和消費(fèi)等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

13份豆瓣菜種質(zhì)資源分別來自中國貴州、山西和云南以及緬甸仰光地區(qū)，現(xiàn)保存于國家種質(zhì)武漢水生蔬菜資源圃（表1）。2018年12月5日采集自小拱棚旱栽豆瓣菜地上部嫩莖葉樣品用于營養(yǎng)成分測(cè)試，采自露地旱栽云南豆瓣菜地上部嫩莖葉樣品用于重金屬含量測(cè)試。

表1 13份豆瓣菜種質(zhì)資源名稱及來源

1.2 方法

1.2.1 營養(yǎng)成分含量測(cè)定

干物質(zhì)：GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》之直接干燥法[12]。

蛋白質(zhì)：GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》之凱氏定氮法[13]。

可溶性糖：GB 5009.8—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》之酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法[14]。

粗纖維：GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定方法》[15]。

維生素C：GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》之高效液相色譜法[16]。

鉛(Pb)：GB 5009.12—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉛的測(cè)定》之石墨爐原子吸收光譜法[17]。

砷(As)：GB 5009.11—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總砷及無機(jī)砷的測(cè)定》之總砷測(cè)定的電感耦合等離子體質(zhì)譜法[18]。

鎘(Cd)：GB 5009.15—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中鎘的測(cè)定》[19]。

汞(Hg)：GB/T 5009.17—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中總汞及有機(jī)汞的測(cè)定》之食品中總汞測(cè)定（原子熒光光譜分析法）[20]。

1.2.2 營養(yǎng)成分含量評(píng)價(jià) 參照劉義滿等[21]的方法，將豆瓣菜資源單項(xiàng)營養(yǎng)成分含量測(cè)定值分別與《中國蔬菜栽培學(xué)》中已知的32種綠葉蔬菜相應(yīng)指標(biāo)值比較。因該書第一版和第二版所列營養(yǎng)成分指標(biāo)不同，優(yōu)先使用最新版數(shù)據(jù)，最新版中未列者，采用原版數(shù)據(jù)。干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、可溶性糖及維生素C已知數(shù)據(jù)來自《中國蔬菜栽培學(xué)》（2010年第二版）[22]，粗纖維含量來自《中國蔬菜栽培學(xué)》（1987年第一版）[23]。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[21]：①“高”：測(cè)定值高于90%以上的已知綠葉蔬菜測(cè)定值；②“較高”：測(cè)定值高于50%～90%的已知綠葉蔬菜測(cè)定值；③“較低”：測(cè)定值高于50%以下的已知綠葉蔬菜測(cè)定值。

1.2.3 重金屬含量安全性評(píng)價(jià) 利用豆瓣菜產(chǎn)品重金屬含量測(cè)定值，與GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》[24]中對(duì)應(yīng)重金屬限量值比較，評(píng)價(jià)豆瓣菜產(chǎn)品重金屬含量安全性。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 利用EXCLE分別計(jì)算13份豆瓣菜種質(zhì)資源干物質(zhì)含量、蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、粗纖維含量及維生素C含量的平均值(ˉ)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD)、變異系數(shù)(CV)、最大值(Xmax)及最小值(Xmin)。利用SPSS 10.1計(jì)算各營養(yǎng)指標(biāo)值之間的偏相關(guān)系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分含量測(cè)定值及其變異

13份豆瓣菜種質(zhì)資源的干物質(zhì)含量、蛋白質(zhì)含量、可溶性糖含量、粗纖維含量及維生素C含量測(cè)試分析結(jié)果見表2。13份種質(zhì)資源樣品各營養(yǎng)成分含量分別為干物質(zhì)4.09%～5.49%，平均4.57%，變異系數(shù)為7.51%；蛋白質(zhì)1.29%～1.81%，平均1.49%，變異系數(shù)為11.11%；可溶性糖0.12%～0.28%，平均0.16%，變異系數(shù)28.38%；粗纖維0.50%～0.80%，平均0.62%，變異系數(shù)為14.87%；維生素C 28.56～47.01 mg/100g，平均38.56mg/100g，變異系數(shù)為15.90%。從不同營養(yǎng)成分的變異系數(shù)可以看出，不同品種間干物質(zhì)的變異較小，蛋白質(zhì)含量、粗纖維含量及維生素C含量存在一定的變異，而可溶性糖含量的變異較大。各營養(yǎng)成分平均值()介于區(qū)間的資源有 8～10 份，占61.54%～76.92%；其中，龍泉野生豆瓣菜的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)及維生素C含量3項(xiàng)指標(biāo)均同時(shí)≥(ˉ+s)，且在13份種質(zhì)資源中均為最高；英國大葉可溶性糖含量和粗纖維含量均同時(shí)≥(ˉ+s)，且在13份種質(zhì)資源中均為最高。

表2 13份豆瓣菜種質(zhì)資源營養(yǎng)成分

2.2 營養(yǎng)成分含量之間的偏相關(guān)系數(shù)

13份豆瓣菜資源各營養(yǎng)指標(biāo)之間的偏相關(guān)系數(shù)見表3。豆瓣菜的干物質(zhì)與蛋白質(zhì)、粗纖維和維生素C之間偏相關(guān)系數(shù)均達(dá)到顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)與粗纖維之間偏相關(guān)系數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)，其余指標(biāo)之間的偏相關(guān)系數(shù)均未達(dá)顯著水平。以上結(jié)果對(duì)于豆瓣菜品質(zhì)育種具有一定參考意義。

表3 13份豆瓣菜種質(zhì)資源營養(yǎng)成分偏相關(guān)系數(shù)

2.3 營養(yǎng)成分含量評(píng)價(jià)

13份豆瓣菜種質(zhì)資源干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗纖維和維生素C含量測(cè)定值與32種已知綠葉蔬菜的比較評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。表4比較結(jié)果顯示，豆瓣菜維生素C含量高于60.00%的綠葉蔬菜，處于“較高”水平；豆瓣菜的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗纖維含量?jī)H高于7.41%～31.25%的綠葉蔬菜，均處于“較低”水平。

表4 豆瓣菜與綠葉蔬菜營養(yǎng)成分比較

2.4 重金屬含量及安全性評(píng)價(jià)

豆瓣菜鉛、砷、鎘及汞等4種重金屬含量測(cè)定值及GB 2762—2017規(guī)定限量值見表5?？梢钥闯?，豆瓣菜重金屬含量實(shí)測(cè)值僅為GB 2762—2017限量值的9.40%～25.67%，說明豆瓣菜測(cè)定樣品的重金屬含量安全性高。

表5 豆瓣菜重金屬含量測(cè)定值及相應(yīng)限量指標(biāo) mg/kg

3 討論與結(jié)論

植物營養(yǎng)成分含量的測(cè)定結(jié)果與所取樣本的生長(zhǎng)環(huán)境有密切關(guān)系，更與測(cè)定所采用的方法有直接關(guān)系。從已有的研究可以看出，不同研究所測(cè)定豆瓣菜的干物質(zhì)差異不大，而蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維和維生素C含量存在較大差異，一方面與所取樣本的生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，另一方面與不同研究者所采用的方法不同有關(guān)。蛋白質(zhì)：本研究采用GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》之“凱氏定氮法”，而江解增等[6]、胡綿好等[7]、徐文娟等[8]采用“考馬斯亮藍(lán)G-250法”，孫曉慧等[5]采用“紫外分光光度法”?？扇苄蕴牵罕狙芯坎捎肎B 5009.8—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》之“酸水解-萊因-埃農(nóng)氏法”，江解增等[6]、胡綿好等[7]、徐文娟等[8]采用“蒽酮法”。粗纖維：本研究采用GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測(cè)定方法》，孫曉慧等[5]采用酸堿處理法。維生素C：本研究采用GB 5009.86—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》之“高效液相色譜法”，江解增等[6]、徐文娟等[8]采用2,6二氯酚靛酚鈉滴定法，胡綿好等[7]采用紫外線分光光度計(jì)法，孫曉慧等[5]采用2,4-二硝基苯肼法。一般而言，測(cè)試方法應(yīng)以國家標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。另外，本研究測(cè)試的樣本數(shù)為13，而前面提及的其他研究者的樣本數(shù)僅為1，樣本數(shù)過少，也易導(dǎo)致所測(cè)定的結(jié)果不能全面反映該作物的營養(yǎng)成分。本試驗(yàn)中，龍泉野生豆瓣菜的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)及維生素C含量在13份資源中均最高，英國大葉的可溶性糖和粗纖維含量在13份資源中最高，這2份優(yōu)異資源在生產(chǎn)中可以很好地加以利用。

在實(shí)際生產(chǎn)中，蔬菜生長(zhǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，重金屬的形態(tài)、農(nóng)田土壤環(huán)境因子以及光照和溫度等氣候因子都會(huì)影響重金屬向蔬菜中的遷移和積累[9]。其中，農(nóng)田土壤環(huán)境因子是最重要的因子之一。何江華等[11]、胡綿好等[7]、韓承華等[9-10]等研究在水生環(huán)境中豆瓣菜鉛、砷、鎘及汞等重金屬含量未超標(biāo)。本研究在旱生環(huán)境下，豆瓣菜鉛、砷、鎘及汞等重金屬含量也未超標(biāo)。因此，除特殊農(nóng)田土壤外，一般農(nóng)田土壤環(huán)境下，豆瓣菜重金屬的含量不會(huì)超標(biāo)。當(dāng)然，因?yàn)槎拱瓴耸且环N鎘敏感型蔬菜[9-10]及對(duì)鉛、汞、砷等重金屬的吸收和積累水平較高的蔬菜[11]，因此，在栽培特別是大面積栽培中，最好對(duì)土壤和灌溉用水質(zhì)量及豆瓣菜產(chǎn)品進(jìn)行抽樣，檢測(cè)其重金屬含量是否符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。為了給豆瓣菜對(duì)重金屬的吸附和積累而引起的產(chǎn)品安全性提供更多的科學(xué)依據(jù)，建議從以下主要方面開展深入研究。第一，由于葉菜對(duì)重金屬的積累存在種類和品種差異[25-26]，建議比較研究大葉豆瓣菜和小葉豆瓣菜兩種類型重金屬積累。第二，由于溫度和光照的變化會(huì)影響植物對(duì)重金屬的吸附和積累[27-28]，因此，建議開展不同栽培時(shí)期豆瓣菜對(duì)重金屬的吸附和積累研究。

豆瓣菜的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、可溶性糖、粗纖維、維生素C含量分別為4.57%、1.49%、0.16%、0.62%、38.56mg/100g，不同品種間干物質(zhì)的變異較小，蛋白質(zhì)含量、粗纖維含量及維生素C含量存在一定的變異，而可溶性糖含量的變異較大。與32種新鮮綠葉蔬菜已知數(shù)據(jù)比較，豆瓣菜維生素C含量處于較高水平，干物質(zhì)含量、蛋白質(zhì)含量和粗纖維含量均處于較低水平。鉛、砷、鎘、汞含量分別為 0.077、0.047、0.028、0.001mg/kg。豆瓣菜作為旱生蔬菜栽培，其鉛、砷、鎘及汞等重金屬含量符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。