20个菊花品种花瓣的营养品质分析

金潇潇，陈发棣，陈素梅，房伟民

（南京农业大学 园艺学院，江苏 南京210095）

近年来，国内外一股清新典雅的食花风悄然兴起，食用花卉作为一种无污染的绿色食品受到人们的青睐。在一些欧美国家及日本，通过改良培育的可食用花卉品种已达数百种，如月季Rosa chinensis，樱花 Cerasus spp.，菊花 Dendranthema×grandiflorum 等［1－2］。菊花是中国十大传统名花和世界四大切花之一，花色丰富，品种繁多，具有观赏、食用以及药用等多种价值［3］。早在《神农本草经》中就有记载：菊花“久服利血气，轻身，耐老延年”。菊花品种达3 000个以上［4］，但多为观赏菊品种，食用菊品种极少，从观赏菊中筛选出营养品质优良的品种，可以丰富食用菊品种群。植物营养品质的研究主要集中在小麦Triticum，玉米Zea mays等大田作物和白菜Brassica campestris，萝卜Raphanus sativus等蔬菜作物上［5－7］，对观赏植物营养品质的研究较少。王芳等［8］测定了可食用性月季花瓣和花芯的常规营养成分，对菊花营养品质和口感品质的研究鲜有报道。本研究选取中花型、瓣性高的17个观赏菊品种和3个食用菊品种，测定其花瓣的可溶性糖、可溶性蛋白、水分、维生素C、有机酸、粗纤维、氨基酸及6种矿质元素质量分数。用主成分分析法，比较品种间营养品质差异，从观赏菊中筛选出营养品质优良的品种，以丰富食用菊品种群。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试的20个菊花品种均来自南京农业大学“中国菊花种质资源保存中心”，其主要性状见表1，其中，‘宝华唐衣锦’‘紫凤牡丹’和 ‘精兴久映’为食用菊品种，其余为观赏菊品种。

表1 20个菊花品种花器的植物学性状Table 1 Botanical characteristics of inflorescences of 20 cultivars of chrysanthemum

1.2 试验方法

2007年6月，供试材料扦插苗定植于南京农业大学“中国菊花种质资源保存中心”，9－12月在盛花期（植株中50%以上的花序上花朵开放的时期）取各品种花瓣进行营养含量的测定。氨基酸及矿质元素测定参照张沐新等［9］方法，只测定1次，其余各个指标重复3次测定，取有效结果的平均值。

1.2.1 测定方法 各品质的测定方法分别为：干物质用烘干称量法测定［10］；维生素C用2，6二氯靛酚钠盐滴定法；有机酸用酸碱中和滴定法［10］；可溶性蛋白质用考马斯亮蓝G-250染色法；可溶性糖用蒽酮比色法；粗纤维用酸碱洗涤法［10］；矿质元素采用Parkin Elmer Optimal 2100 DV ICP仪测定；氨基酸采用日立L-8800型氨基酸自动分析仪测定。

1.2.2 统计分析方法 用SPSS 13.0（Society Product and Solution Service 13.0）软件进行单因素方差分析及主成分分析，并对平均数用Duncan’s新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C、水分、粗纤维和有机酸质量分数

由表2可见，可溶性糖质量分数除 ‘常紫’与Q05-4-8品种间差异不显著外，其余品种间均存在显著差异，其中 ‘日本银莲’ 的可溶性糖质量分数最高，为84.0 g·kg－1，‘九月白’ 最低，为47.7 g·kg－1。可溶性蛋白以食用菊品种 ‘精兴久映’的质量分数最高，为14.3 g·kg－1，‘九月白’最低，为4.4 g·kg－1。维生素C和水分质量分数在各品种间差异均达到了0.05显著水平，‘常紫’的维生素C质量分数最高，达到 0.698 8 g·kg－1，Q06-4-1的维生素 C最低，为0.178 5 mg·kg－1； 观赏菊品种 ‘常紫’ 和 ‘紫大红’的维生素C质量分数比3个食用菊品种还高；各品种的水分含量均在80%以上。粗纤维质量分数以 ‘钟山紫荷’最高，为34.1 g·kg－1，‘海林黄’最低，为7.5 g·kg－1。有机酸质量分数在各品种间差异并不十分显著，为0.7～4.4 g·kg－1。

表2 20个菊花品种的部分营养成分和矿质元素质量分数Table 2 Contents of some nutrient compositions and mineral elements in 20 cultivars of chrysanthemum

2.2 矿质元素质量分数

从表2可以看出，测定的20个菊花品种均含有该6种矿质元素，但质量分数差异较大，其中各品种锌质量分数为18 ～74 mg·kg－1，‘秋韵’ 最高； 铁质量分数为118～1 144 mg·kg－1，‘香槟紫’ 最高；镁质量分数为1.3～2.0 g·kg－1，DF-6最高；钙质量分数为2.5～6.8 g·kg－1，‘香槟紫’ 最高； 钠质量分数为58～322 mg·kg－1，‘早白’ 最高； 钾质量分数为20.1～42.7 g·kg－1，‘秋韵’ 最高。许多观赏菊品种的矿质元素质量分数高于3个食用菊品种。

2.3 氨基酸质量分数

从表3可以看出，菊花花瓣中的氨基酸种类丰富，在所测的15种氨基酸中，有7种人体必需氨基酸、8种药用氨基酸和4种增香剂氨基酸。在不同品种间，人体必需氨基酸含量占总氨基酸含量的43.20%～48.99%，各品种均以组氨酸及胱氨酸的质量分数为最高，其次是丙氨酸和苯丙氨酸，苏氨酸的质量分数最低。

表3 20个菊花品种的氨基酸质量分数Table 3 Contents of amino acids in 20 cultivars of chrysanthemum

2.4 不同菊花品种主成分特征值、贡献率及累计贡献率分析

采用主成分分析法，从样本相关矩阵出发，对原始数据进行标准化处理后，计算各性状的特征值和方差贡献率，以性状特征值累积方差贡献率达85%以上为依据，确定主成分的个数。再根据各性状的特征向量，列出主成分的函数表达式，然后计算其主成分值，对测得的20个菊花品种的各营养成分进行综合评价。由表4可知，第1主成分贡献率为43.92%，第2主成分贡献率为12.56%，第3主成分贡献率为9.46%，第4主成分贡献率为7.62%，第5主成分贡献率为6.12%，第6主成分贡献率为4.61%。前6个主成分的累计贡献率为85.06%，表明前6个主成分已经代表了全部性状的85.06%的综合信息。因此，选取前6个主成分作为菊花营养品质的重要主成分。

表4 主成分特征值、贡献率及累计贡献率Table 4 Eigenvalue，contribution ratio and cumulative contribution ratio of principal components

2.5 不同菊花品种主成分分析因子载荷阵分析

由表5可见，负载荷数高表明第1主成分主要反映的是菊花花瓣中各种氨基酸含量高低的综合指标；第2主成分主要负载的是粗纤维和苏氨酸2个指标；第3主成分主要反映的是矿质元素镁、钠、铁、钾的质量分数；第4主成分主要反映的是可溶性蛋白及维生素C质量分数；第5主成分反映的是矿质元素钙及锌质量分数；第6主成分中可溶性糖的正相关系数较大，有机酸的负相关系数较大，说明第6主成分主要反映的是菊花花瓣口感酸甜度品质的指标。

2.6 不同菊花品种各主成分值及品质得分比较

各品种主成分值见表6，根据公式∑λiui（λ：主成分贡献率，u：各品种主成分值，i：1～4），求出所有品种的综合营养品质得分（表6）。从表6可以看出，3个食用菊品种的营养品质存在很大差异，以 ‘精兴久映’最佳；观赏菊品种 ‘香槟紫’的营养品质好于 ‘精兴久映’，DF-6和 ‘秋韵’的营养品质也较高，可以作为优良的食用品种；营养价值较低的为‘海林黄’和 ‘早黄’等品种。

表5 主成分分析因子载荷阵Table 5 Load factors in principal components analysis

续表5

表6 各菊花品种的主成分值与营养品质得分Table 6 Scores of principal components and comprehensive scores of nutritional quality evaluation in different chrysanthemum cultivars

3 讨论

药用菊花营养成分的研究较多［4，11］，药用菊花中含有丰富锌、硒、铁和铜等微量元素及17种氨基酸，但食用菊营养品质方面的研究还鲜见报道。迄今，食用菊品种还较单一，主要有 ‘阿房宫’ ‘山园Kl号’‘延命乐’‘精兴久映’等，多从国外引进栽培［12］。本研究选用的3个食用菊品种从广东小榄引进，其中 ‘紫凤牡丹’和 ‘宝华唐衣锦’为地方传统品种，但从研究结果来看，其营养品质并不高，而日本品种 ‘精兴久映’的营养品质优良，表明中国仅有的少数食用品种还缺乏营养品质评价。在17个供试观赏菊品种中，‘香槟紫’的营养品质高于食用菊品种 ‘精兴久映’，DF-6和 ‘秋韵’的营养品质也较高，均可以作为食用品种，说明在大量观赏菊品种中可以筛选出许多可作为食用的品种。

观赏菊品种众多，花瓣、花型丰富，其中花色鲜艳、中花型、复瓣类的观赏菊品种适宜作为食用菊品种。观赏菊品种的花瓣中含有高质量分数的维生素C及一定量的膳食纤维，维生素C具有清除体内自由基，预防癌症的作用；膳食纤维有其不可缺少的维护人类健康的作用，被认定为第七营养素，在肠道里能吸收水分，刺激肠道蠕动，可以预防和治疗动脉硬化、冠心病等心血管疾病；花瓣中富含的矿质元素钾能调节细胞内液的渗透压，调节pH值，维持神经、肌肉的兴奋性；钙是骨骼的主要组成成分，直接影响人体的生长发育；镁具有维持核酸结构的稳定性，激活人体各种酶的作用［13］。观赏菊作食用时，不仅含有丰富的矿质元素、氨基酸、维生素，而且感官价值较高，观赏兼食用菊花品种的开发利用还能推动观光旅游农业的发展。

目前，在许多蔬菜等作物营养品质分析时，矿质元素与氨基酸测定均采用先进仪器获取数据，其稳定性高，此外，由于测定费用比较昂贵，所以一般很少设重复，如宋廷宇等［14］在对不同品种薹菜Brassica campestris ssp.chinensis var.ntilis的氨基酸分析，张沐新等［9］测定天泡子Phaysalis pubescens果实中22种无机元素和16种氨基酸时均只测定1次。本研究也采用了相同方法。主成分分析在复杂综合性状分析和育种时常被使用，如郭爱华等［15］将主成分分析应用于杏Armeniaca vulgaris抗寒品种的选育，卞贵建等［16］通过主成分分析树莓Rubus spp.经济性状并进行优种选择。本研究对20个菊花品种花瓣中各营养成分进行主成分分析，发现可以综合反映出各品种的营养品质高低，主成分分析可作为食用花卉营养品质的一种评价方法。

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