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，風味獨特。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)一的國家標準，所測結(jié)果差異較大，不能全面反映豆瓣菜的營養(yǎng)成分；同時，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)境中有很強的吸附能力，故其在水生環(huán)境中對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，豆瓣菜地上部也可能出現(xiàn)鎘含量超標的現(xiàn)象，并認為豆瓣菜是一種鎘敏感型蔬菜[9-10]。何江華等[11]研究也認為，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，但豆瓣菜對鉛、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，但實際生產(chǎn)中可以旱栽。在旱生環(huán)境下，豆瓣菜對重金屬的吸附情況如何，未見報道。因此，有必要采用現(xiàn)行國家標準，對豆瓣菜的主要營養(yǎng)成分及其在旱生環(huán)境下對重金屬的吸附情況進行研究。本試驗以保存在國家種質(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，對其主要營養(yǎng)成分和在旱生環(huán)境下的重金屬含量進行測定與評價，以期為豆瓣菜種質(zhì)資源、育種、栽培和消費等提供參考。

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)成分含量測定

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

蛋白質(zhì)：GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》之凱氏定氮法[13]。

可溶性糖：GB 5009.8—2016《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》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定方法》[15]。

維生素C：GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》之高效液相色譜法[16]。

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

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

鎘(Cd)：GB 5009.15—2014《食品安全國家標準食品中鎘的測定》[19]。

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

1.2.2 營養(yǎng)成分含量評價 參照劉義滿等[21]的方法，將豆瓣菜資源單項營養(yǎng)成分含量測定值分別與《中國蔬菜栽培學》中已知的32種綠葉蔬菜相應指標值比較。因該書第一版和第二版所列營養(yǎng)成分指標不同，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》（2010年第二版）[22]，粗纖維含量來自《中國蔬菜栽培學》（1987年第一版）[23]。評價標準[21]：①“高”：測定值高于90%以上的已知綠葉蔬菜測定值；②“較高”：測定值高于50%～90%的已知綠葉蔬菜測定值；③“較低”：測定值高于50%以下的已知綠葉蔬菜測定值。

1.2.3 重金屬含量安全性評價 利用豆瓣菜產(chǎn)品重金屬含量測定值，與GB 2762—2017《食品安全國家標準食品中污染物限量》[24]中對應重金屬限量值比較，評價豆瓣菜產(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)、標準差(SD)、變異系數(shù)(CV)、最大值(Xmax)及最小值(Xmin)。利用SPSS 10.1計算各營養(yǎng)指標值之間的偏相關(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項指標均同時≥(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≥(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)呈顯著負相關(guān)，其余指標之間的偏相關(guān)系數(shù)均未達顯著水平。以上結(jié)果對于豆瓣菜品質(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)成分含量評價

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含量測定值與32種已知綠葉蔬菜的比較評價結(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)、粗纖維含量僅高于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價

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

表5 豆瓣菜重金屬含量測定值及相應限量指標 mg/kg

3 討論與結(jié)論

植物營養(yǎng)成分含量的測定結(jié)果與所取樣本的生長環(huán)境有密切關(guān)系，更與測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《食品安全國家標準食品中蛋白質(zhì)的測定》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《食品安全國家標準食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》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《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》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法，孫曉慧等[5]采用2,4-二硝基苯肼法。一般而言，測試方法應以國家標準為準。另外，本研究測試的樣本數(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，也易導致所測定的結(jié)果不能全面反映該作物的營養(yǎng)成分。本試驗中，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。

在實際生產(chǎn)中，蔬菜生長環(huán)境較為復雜，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。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。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超標。當然，因為豆瓣菜是一種鎘敏感型蔬菜[9-10]及對鉛、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，最好對土壤和灌溉用水質(zhì)量及豆瓣菜產(chǎn)品進行抽樣，檢測其重金屬含量是否符合食品安全國家標準的規(guī)定。為了給豆瓣菜對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影響植物對重金屬的吸附和積累[27-28]，因此，建議開展不同栽培時期豆瓣菜對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準的規(guī)定。