坝竹和小篷竹花果特征及种子营养成分
2021-09-04娄义龙陈永富蒋玉才陈雪梅
娄义龙 陈永富 蒋玉才 陈雪梅
(贵阳市城市绿化服务中心 贵阳市园林绿化科学研究院 贵阳 550008)
坝竹和小篷竹,二者均为藤蔓型、灌木状竹种,形态飘逸,沿岩壁下垂如帘,颇为美观。坝竹主产于黔北桐梓县海拔350~900 m,重庆市巫溪县为其模式产地,重庆的丰都县、云阳县亦产。小篷竹野生种群主要分布于贵州省南部及西南部,如罗甸县、长顺县、紫云县及望谟县等地,垂直分布海拔650~1 250 m[1],其模式产地为贵州罗甸县猴场。
1985 年薛纪如等[2]将坝竹和小篷竹归为悬竹属(Ampelocalamus),分别名为A.microphyllus和A.luodianensis;1986 年耿伯介将小篷竹组合进镰序竹属 (Drepanostachyum)[3],名 为D.luodianense;1993 年易同培将坝竹也组合进镰序竹属,名为D.microphyllum[4]。因此,耿伯介等1996 年版《中国植物志》 第9 卷第1 分册[5]和易同培等2008 年版《中国竹类图志》[6],都将坝竹和小蓬竹归属于镰序竹属。2013 年王正平等则将坝竹和小蓬竹归为岩竹属(Petrocalamus),分别名为P.microphyllus和P.luodianense[7];2014 年易同培将王正平等主张的岩竹属作为镰序竹属的新异名而将坝竹和小蓬竹重新回归镰序竹属[8]。
在上述文献中,小蓬竹只有花的描述,无果的描述;而坝竹则花、果均未描述,由此,造成了其分类归属的困难。由于目前学界对坝竹和小蓬竹的分属存在争议,本文对于2 竹种的拉丁名采用1985 年薛纪如等[2]确定的Ampelocalamus microphyllus和Ampelocalamus luodianensis,并 于2020 年11 月至2021 年5 月在黔北坝竹和黔南小篷竹的开花结实期,细致调查了2 种竹子的开花结实情况,结合已有文献,记录了坝竹和小蓬竹的花、果特征,同时采集种子,测定分析了种子的营养成分,以期为竹种分类及2 种竹子的开发利用提供参考。
1 材料和方法
1.1 坝竹与小篷竹开花结实调查
2020 年11 月24 日至2021 年6 月9 日,实地观察了罗甸县生长的小篷竹开花结实历程,及引种至贵阳的小篷竹开花结实历程;2020 年10 月至2021 年5 月12 日,实地观察了桐梓县生长的坝竹花和果实,并走访当地人了解2 种竹以往开花结实情况。
1.2 坝竹与小篷竹种子成分测定
2021 年4 月29 日及5 月12 日在桐梓县收集坝竹颖果,2021 年5 月6—14 日在罗甸县收集小蓬竹颖果,送贵州省中国科学院天然产物化学重点实验室分析测试与品质评价中心,液氮保存待测。颖果剥壳后取出种子(俗称“竹米”),清洗、烘干,测定种子的成分,测定结果以干品计。
测定指标包括营养物质蛋白质、脂肪、多糖、碳水化合物、氨基酸、矿质元素含量以及重金属铬、镉、铅、砷、汞含量。检测方法依据相关食品安全国家标准:《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》 (GB 5009.268—2016)、《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》 (GB 5009.124—2016)、《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)、《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》(GB 5009.11—2014)、《食品安全国家标准 食品中铅的测定》(GB 5009.12—2017)、《食品安全国家标准 食品中镉的测定》 (GB 5009.15—2014)、《食品安全国家标准 食品中总汞及有机汞的测定》(GB 5009.17—2014)。
2 结果与分析
2.1 坝竹花和果实特征
在贵州省桐梓县木瓜镇,坝竹于2021 年3 月中、下旬盛花,2021 年4 月中、下旬果熟,2021年5 月12 日仍可见个别花朵,此时果实自然落地发芽者,已有1~3 片真叶。询问当地人得知,坝竹此次开花的大致时间为2020 年11 月中旬至2021 年4 月中旬,果期为2021 年4 月上旬至5 月上旬。开花周期不详。
花枝淡黄色或枯草色,多数无叶或有少量叶片残留于枝条顶端(花芽变大后,将叶鞘向外抵出,叶片掉落),有数条短的总花梗作伞房式排列于花枝各节上,每节计有1~5 条总梗,各总梗基部有4~5 枚从下到上逐渐增大、增长的苞片,各短总梗甚纤细,长为1~ 4 cm,粗0.27~0.33 mm,其各条总梗上的小穗柄长短不齐,为6~18 mm,小穗长13 mm 左右,含3~5 朵小花,也有多达10 余朵小花者,下部的小花常败育,小穗轴节间长约2~3 mm,被微毛,顶端膨大,后期各节易脱落;颖膜质,不易脱落,第1 颖长约3 mm,具不明显的3~5 脉,第2 颖长4~5 mm,具稍明显的5 脉;外稃质地坚硬,长7~9 mm,具明显而隆起的9~14 脉;内稃稍长于外稃,或短于外稃,先端浅裂或不裂,多为4 脉,平滑无毛;花药3 枚,基着药,黄色,长7~8 mm,花丝分离,白色或无色;子房卵圆形,黄绿色,无毛,花柱1,柱头2,全长约2 mm,乳白色,毛刷状;鳞被3,椭圆形,长约2 mm (图1)。果实成熟时枯草色,纺锤形或长卵形,外稃9~14 脉,内稃4~5 脉;千粒质量 (32.6±1.4) g;长为(10.15±0.66) mm,宽为(3.08±0.16) mm (长宽比为3.3),厚(2.14±0.17) mm;果实上紧贴內稃背面宿存的梗长(2.78±0.28) mm,是果实长的1/4。种子纺锤形或长卵形,成熟时深褐色,具腹沟,长(7.70±0.53) mm,宽(2.76±0.18)mm,厚(1.90±0.21) mm;长宽比为3.9 (图2)。
图1 坝竹花和结实枝条Fig.1 The flowers and fruity branches of A. microphyllus
图2 坝竹颖果和种子Fig.2 The fruits and seeds of A. microphyllus
2.2 小篷竹花和果实特征
在原产地罗甸县龙坪镇大关村(海拔850~990 m),小篷竹于2021 年1 月至2 月上旬花枝形成,花期为2 月下旬至4 月下旬,果期为5 月上旬至5 月中旬(图3),果熟后自然落地发芽,至6 月9 日已有2~4 片真叶。
图3 小篷竹结实枝条Fig.3 The fruity branches of A. luodianensis
于2018 年4 月29 日引种到贵阳黔灵湖畔海拔1 100 m 处的小蓬竹,于2020 年10—11 月形成花枝,2020 年11 月下旬初花,2021 年3 月下旬盛花(图4),2021 年4 月中旬花末期;果期为5月中旬至下旬,结实率2.61%。
图4 小篷竹花期形态Fig.4 The flowering morphology of A. luodianensis
钟远春等[9]报道小篷竹曾于1984 年开花,假如自那时至本次开花之间没有开过花,则小篷竹的开花周期为37 年。据小篷竹原产地罗甸县龙坪镇大关村村民介绍,当地小篷竹10 余年便开花结实1 次,但这种说法没有文献记载。
有关小蓬竹花、果的文献,缺乏花枝特征及花的颜色描述,未见有关颖果的描述[5,9],本文做些补充。
小蓬竹花枝基部有4~5 枚从下到上逐渐增大增长的苞片。花枝、花梗紫红色(图3、图4),外稃及花药略带淡紫红色(图5 左);避风处的花外稃及花药则保持黄绿色(图5 右)。
图5 小篷竹花色Fig.5 The flower color of A. luodianensis
小篷竹果实成熟时枯草色,纺锤形或长卵形,外稃9~11 脉,内稃4~5 脉;千粒质量(33.4±1.6) g;长 (11.32 ± 0.58) mm,宽 (3.01 ±0.22) mm,长宽比为3.8,厚 (2.27 ± 0.17)mm;果实上紧贴內稃背面宿存的梗长(3.95±0.33) mm,是果实长的1/3 (图6)。种子纺锤形或长卵形,成熟时深褐色,具腹沟,长(8.48±0.57) mm,宽 (2.76± 0.13) mm,长宽比为3.1,厚(2.03±0.13) mm (图6)。
图6 小篷竹颖果和种子Fig.6 The fruits and seeds of A. luodianensis
坝竹与小篷竹的花、果形态很相似,主要区别为:一是外稃上的脉,坝竹较多,为9~14 条,小蓬竹较少,为9~11 条;二是果实上紧贴內稃背面宿存的梗长,坝竹的较短,是果实长的1/4,而小蓬竹的较长,是果实长的1/3。
2.3 坝竹和小篷竹种子营养成分
2.3.1 常规营养物质含量
测定结果表明(表1),坝竹和小蓬竹种子蛋白质含量分别为10.27 g/100 g 和11.69 g/100 g,多糖含量分别为19.56%和22.36%,含量均较丰富;其中小蓬竹种子的蛋白质和多糖含量均高于坝竹,而坝竹的碳水化合物则高于小篷竹。而常见谷物中蛋白质含量为6%~15%的[10],常见杂粮碳水化合物含量为66%~78%[11]。可见,坝竹和小篷竹种子的蛋白质含量与谷物相当,碳水化合物含量与杂粮相当。
表1 坝竹和小篷竹种子营养成分含量Tab.1 The nutrient content in seeds of A. microphyllus and A. luodianensis
2.3.2 氨基酸含量
由表2 可见,从坝竹和小篷竹种子中分别检出19 和15 种氨基酸,但含量均较低;坝竹种子的氨基酸总含量为0.231 5%,小篷竹的为0.081 4%,坝竹是小篷竹的2.84 倍;除牛磺酸、苏氨酸外,坝竹种子中各种氨基酸含量均高于小篷竹;在坝竹和小篷竹中,天冬酰胺为含量均最高的氨基酸,其含量占氨基酸总量的比例分别为44.36%和39.43%,其次是精氨酸和谷氨酸,占氨基酸总量的比例分别为16.46%、17.94%和6.36%、12.53%。2 个竹种中的氨基酸含量差异最大的是亮氨酸,坝竹是小篷竹的5.70 倍,其次是甘氨酸,坝竹是小篷竹的4.78 倍。
表2 坝竹和小篷竹种子的氨基酸种类及其含量Tab.2 The types and contents of amino acids in seeds of A. microphyllus and A. luodianensis
2.3.3 矿质元素含量
测定结果显示(表3),坝竹和小篷竹果实均含有丰富的矿质元素,其中钙、镁、钾、铜、铁、锌、锰等元素含量尤为丰富;小篷竹种子中多数矿质元素含量均高于坝竹;坝竹颖壳中除铜、硒和镍外,其他矿质元素均高于种子中的含量;小篷竹颖壳中的铁、锌、锰、钙、镁、硼、锶、镍含量较种子中的含量高。值得注意的是,坝竹种子和颖壳中的硒含量分别为0.54 和0.03 mg/kg,通常富硒食品的硒含量要求在0.04~0.30 mg/kg,可见坝竹种子可作为富硒食品。
表3 坝竹和小篷竹种子矿质元素含量Tab.3 The mineral element content in seeds of A. microphyllus and A. luodianensis
2.4 种子重金属含量
根据《食品安全国家标准 食品中污染物限量》 (GB 2762-2017),稻谷中污染物限量为:铬≤1.0 mg/kg、铅≤0.2 mg/kg、镉≤0.2 mg/kg、砷≤0.2 mg/kg、汞≤0.02 mg/kg。
在坝竹种子及颖壳中均未检出铬、镉、铅、砷、汞5 种重金属污染物,表明坝竹的种子(竹米) 可以作为安全食品食用,其颖壳可以作为家畜家禽的饲料。
在小篷竹种子中仅检测到镉元素,含量为0.064 mg/kg,未超过国家规定的标准,表明种子可以作为安全食品食用。在小篷竹颖壳中检测到镉和铅2 种重金属元素,其中镉含量为0.09 mg/kg,未超标;铅含量为0.30 mg/kg,超出了规定标准。
3 小结
1) 对坝竹和小蓬竹的花、果实形态的观察和描述对于2 个竹种的分类具有重要意义。
2) 坝竹和小蓬竹的花、果实形态很相似,主要区别为:一是外稃上的脉,坝竹较多,为9~14条,小蓬竹较少,为9~11 条;二是果实上紧贴內稃背面宿存的梗长,坝竹的较短,是果实长的1/4,而小蓬竹的较长,是果实长的1/3。
3) 坝竹和小蓬竹种子均含有丰富的蛋白质、多糖、碳水化合物及矿质元素,其中钙、镁、钾、铜、铁、锌、锰等元素含量尤为丰富,可作为食源植物。坝竹种子和颖壳中的硒含量达到了富硒食品的要求,可作为富硒食品。