張寶成,黃小桐,曾 鋼,孫 晴
(遵義師范學院生物與農(nóng)業(yè)科技學院,貴州 遵義 563006)
芽苗菜又名“活體蔬菜”,芽苗菜是將作物種子培育出能食用的嫩芽或嫩莖的蔬菜。芽苗菜的栽培在中國已有兩千多年的歷史,最早記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,被列入中品[1]。芽苗菜含有豐富的營養(yǎng)物質如維生素、氨基酸、膳食纖維、礦物質、核黃素等,具有較高的營養(yǎng)價值,還能增強人體抗病毒、抗癌的能力,具有提高人體免疫力的作用。早時的豆芽菜用于食療和道家養(yǎng)生[2]?,F(xiàn)代科學研究發(fā)現(xiàn),在具有延年益壽功效的10種食物中,排在首位的就是豆芽[3]。芽苗菜因其具有白嫩爽脆、營養(yǎng)物質豐富、獨特的風味和口感、栽培簡單、生長周期短、無公害等優(yōu)點備受廣大消費者的青睞[1]。
蚯蚓糞是一種效能高的生物有機肥,蚯蚓糞提取液常用于蔬菜培育,能將有機物、微生物和生長因子三者有機結合起來[4]。蚯蚓糞中含有多種植物激素,其中富含的赤霉素、生長素、細胞分裂素等激素能在植物體內發(fā)揮重要作用,從而影響植物的生長和品質[5]。但蚓糞提取液對蔬菜品質影響的研究大多局限于果類蔬菜,對芽苗菜的研究較少。因此,本實驗研究了蚓糞提取液對芽苗菜生長和品質的影響,以期為提高芽苗菜的品質提供理論依據(jù)。
試驗于2021年1月在遵義師范學院實驗室進行。試驗所用大豆為黃大豆,試驗用水為自來水,水質符合國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》。蚓糞基質提取物來自遵義師范學院生物實驗室。室內溫度控制在22±2℃。
試驗共設計4組,CK為對照組,T1~T3為處理組,每組培育10盤,共40盤。對照組(CK):清水對照;處理組:分別用10g、20g、30g風干的蚓糞制作濃度為10%、20%、30%的蚯蚓糞提取液。
精選大豆種子,篩選除去爛粒和秕籽。利用芽菜盤培育芽苗菜。每個芽菜盤放入20粒大豆,每組培育10盤。用上述四種溶液淋透大豆種子。將實驗盒放入實驗室,實驗盒內的每個芽菜盤隨機放置。在大豆芽苗菜萌發(fā)過程中觀察統(tǒng)計其發(fā)芽數(shù)和發(fā)芽長度,于2021年1月6日收獲,生長期6d。收獲后對芽苗菜的鮮重、葉綠素、維生素C、可溶性蛋白質等指標進行測定。
發(fā)芽數(shù)統(tǒng)計:催芽48h,大豆開始出芽,此時開始統(tǒng)計。每天對每個處理組十個芽菜盤里的二十粒種子進行觀察,統(tǒng)計其發(fā)芽數(shù),計算不同處理組大豆的發(fā)芽率;鮮重的測定:實驗結束后隨機選取四盤不同處理組的豆芽,用濾紙吸干其中的水分,用電子天平稱其鮮重,然后計算平均值;葉綠素含量測定:參照王振紅[6]的乙醇提取法;維生素C含量測定:參照韓秋菊[7]的紫外分光光度法;可溶性蛋白質測定:參照李瑞國[8]的考馬斯亮藍法;氨基酸含量測定:參照郎曉娟[9]的茚三酮比色法。
大豆芽苗菜的發(fā)芽率是評價豆芽經(jīng)濟效益的重要指標,實驗研究了大豆芽苗菜萌發(fā)過程中發(fā)芽時間與發(fā)芽率的變化規(guī)律,見表1。從發(fā)芽率來看,發(fā)芽數(shù)表現(xiàn)最好的是T1組,發(fā)芽率為96.00%,其次是T2組,發(fā)芽率為91.50%,T3組發(fā)芽率為87.50%,對照組發(fā)芽率為84.90%。由此可見,用不同濃度的蚯蚓糞基質處理,芽苗菜的發(fā)芽率T1組〉T2組〉T3組〉對照組。隨著蚯蚓糞基質濃度的增大和時間的增加,高濃度的蚓糞基質對發(fā)芽速度沒有明顯的促進作用,到后期與對照組的發(fā)芽率相接近。但總的來說,用蚯蚓糞基質培養(yǎng)的大豆芽苗菜生長整齊、色澤鮮艷、外形飽滿且沒有腐爛現(xiàn)象。
表1 不同濃度蚓糞浸提液對芽苗菜發(fā)芽的影響(%)
大豆種子在萌發(fā)過程中產(chǎn)生的氨基酸是由可溶性蛋白質轉化而來的。經(jīng)測定,試驗大豆芽苗菜氨基酸含量為0.48~1.15mg/g。氨基酸含量T1組〉T2組〉對照組〉T3組,其中用濃度為20%蚯蚓糞提取液培育的芽苗菜游離氨基酸含量最高,T3組芽苗菜游離氨基酸濃度低于對照組。總的來說,蚯蚓糞基質濃度在10%~20%范圍內有利于芽苗菜中氨基酸的積累,但當濃度增大到30%時,則表現(xiàn)為抑制氨基酸的形成,見圖1。
圖1 不同濃度蚓糞浸提液對芽苗菜營養(yǎng)成分的影響
由圖1可知,用蚓糞基質培育的芽苗菜,其可溶性蛋白質平均含量為3.73~4.05mg/g,不同蚓糞處理組芽苗菜的平均可溶性蛋白質含量高于對照組,說明蚓糞提取液對芽苗菜可溶性蛋白質的含量具有促進作用。試驗結果表明,在一定濃度范圍內,蚯蚓糞基質能提高大豆芽苗菜可溶性蛋白質的含量,其中用20%蚯蚓糞基質培育出的芽苗菜可溶性蛋白質含量最高。
大豆種子本身不含維生素C,但當其發(fā)芽后,豆芽充分利用自身的代謝來合成人體需要的維生素C。由圖1可知,維生素C含量最大的為T1組,最小的為對照組。芽苗菜中維生素C含量T1組〉T2組〉T3組〉對照組,說明蚯蚓糞基質濃度在一定范圍內能促進芽苗菜維生素C含量的增加,其中用濃度為10%的蚯蚓糞提取液效果最佳。
大豆芽苗菜的質量是衡量其商業(yè)價值的重要指標。從圖2可以看出,豆瓣鮮質量T1組〉T2組〉對照組〉T3組。T1組豆瓣質量最大,當蚯蚓糞基質濃度增大到30%時,豆瓣質量反而小于對照組。芽苗菜的莖中含有大量的膳食纖維,芽苗菜莖的鮮重T1組〉T2組〉T3組〉對照組,同樣以處理T1組的濃度效果最好,處理組與對照組進行比較,莖的質量均不同程度高于對照組;從豆瓣與莖所占比重來看,對照組〉T3組〉T2組〉T1組,以對照組中豆瓣質量所占比重最大。
圖2 不同濃度蚓糞浸提液對芽苗菜豆瓣和莖鮮重及比例的影響
研究發(fā)現(xiàn),葉綠素具有消炎、降血脂、降血壓的藥用效果,而類胡蘿卜素有“維生素A”的名號,當它被生物體吸收轉化后,就能發(fā)揮維生素A的作用。由圖3可知,大豆芽苗菜中葉綠素和類胡蘿卜素的含量分別為0.18~0.72 mg/g和0.26~0.39 mg/10g。其中總葉綠素含量T1組含量最高,其次是對照組,T2組和T3組含量比對照組低。當蚓糞浸提液濃度增大到20%和30%時,總葉綠素的含量均低于對照組,表明蚯蚓糞基質濃度過大會抑制大豆芽苗菜中葉綠素的積累和產(chǎn)生。綜合來說,在一定濃度范圍內,蚯蚓糞浸提液能提高芽苗菜中葉綠素的含量;從胡蘿卜素含量來看,會隨著蚓糞浸提液濃度的增加而增加。
圖3 蚓糞浸提液對芽苗菜葉綠素、類胡蘿卜素的影響
本試驗選取不同濃度的蚓糞浸提液對大豆芽苗菜進行培育,分析比較了芽苗菜的鮮重、葉綠素、維生素C、可溶性蛋白質、游離氨基酸等的含量,結果表明,蚓糞浸提液可促進芽苗菜的生長發(fā)育。隨著蚓糞浸提液濃度的增加,對大豆發(fā)芽數(shù)、芽苗菜中維生素C、胡蘿卜素、可溶性蛋白質含量的增加起促進作用。原因是隨著蚓糞浸提液濃度的升高,氮、磷、鉀等元素的含量不斷增大,這為大豆芽苗菜前期的生長提供了充足的營養(yǎng)物質,滿足了大豆芽苗菜生長的需要[10]。
蚓糞浸提液可提高大豆芽苗菜可溶性蛋白質的含量,主要是因為蛋白質的合成需要氮元素的參與,而蚓糞提取液的使用能提高溶液中氮的含量,有利于大豆芽苗菜的吸收,且蚓糞基質浸提液中含有適宜于植物生長的植物激素類物質,這些都有利于大豆芽苗菜中可溶性蛋白質含量的增加[11]。在一定濃度范圍內,蚓糞浸提液對芽苗菜的氨基酸、鮮重、葉綠素指標呈現(xiàn)先促進后抑制的現(xiàn)象,可能是因為較高的營養(yǎng)物質含量降低了大豆芽苗菜根系的生理活性,導致其吸收運輸水分和營養(yǎng)物質的能力有所降低,因此,整體相關的指標就有所降低[10]。
豐富的營養(yǎng)物質是評判作物價值的重要指標。卓少明研究表明,用不同比例蚓糞浸提液培養(yǎng)豌豆苗菜能增加豌豆苗菜的長度和產(chǎn)量[11]。范鵬等研究表明,用不同濃度蚯蚓糞浸提液浸種對甜椒的發(fā)芽率具有顯著的影響[12]。柳慧靜研究發(fā)現(xiàn),在一定范圍內添加適宜比例的蚯蚓糞能明顯提高彩椒的維生素C含量[5]。劉健等研究發(fā)現(xiàn),蚯蚓堆肥混合基質能明顯提高小白菜苗葉綠素的濃度和營養(yǎng)元素含量[13]。王東紅研究發(fā)現(xiàn),添加適宜的蚯蚓糞可以顯著促進櫻桃蘿卜中可溶性蛋白、游離氨基酸等含量的提高[4]。本試驗用不同濃度蚯蚓糞浸提液來培育芽苗菜,在一定濃度范圍內均可提高芽苗菜的發(fā)芽數(shù)、質量、游離氨基酸、可溶性蛋白質、維生素C、葉綠素等指標的含量,支持了前人的研究結果。
另外,蚓糞浸提液可以增加芽苗菜莖的質量,這意味著可增加膳食纖維含量。膳食纖維可以影響腸道內的菌群結構,通過代謝產(chǎn)物影響人體內的信號調控,進而影響身體健康[15,16]。隨著人民生活水平的不斷提高,人民群眾的健康意識不斷增強,人們逐漸認識到膳食中功能成分與健康的關系,從而對蔬菜提出更高的要求。
綜上所述,不同濃度的蚓糞浸提液對芽苗菜營養(yǎng)指標會產(chǎn)生不同的影響,這為芽苗菜市場的細化和多樣性發(fā)展提供了依據(jù),今后可針對不同的消費群體利用蚓糞基質開發(fā)不同功能型的營養(yǎng)芽苗菜。蚯蚓糞浸提液為芽苗菜生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間,值得深入研究。
(1)不同濃度的蚓糞浸提液能夠促進大豆芽苗菜的發(fā)芽率,與對照組相比增加幅度為 3.55%~13.61%。
(2)不同濃度的蚓糞浸提液能夠促進大豆芽苗菜的莖質量,與對照組相比增加幅度在 1.33%~35.76%。
(3)胡蘿卜素含量增加11.54%~50.00%,維生素C含量增加48.20~112.74%;可溶性蛋白增加29.07%~40.14%。
(4)與對照組相比,氨基酸在T1和T2組中分別增加48.44%和78.13%,高濃度T2組降低10.94%。