產地及品種對西藏青稞營養品質的影響

吳雪蓮，曲 航，邱 城，余耀斌，彭楊勤，郝治華，張唐偉，拉 瓊

(1.西藏自治區農牧科學院農業質量標準與檢測研究所，西藏拉薩 850032； 2.西藏自治區農牧科學院，西藏拉薩 850002； 3.遼寧省農業科學院植物營養與環境資源研究所，遼寧沈陽 110161)

產地及品種對西藏青稞營養品質的影響

吳雪蓮1，曲 航2,3，邱 城1，余耀斌1，彭楊勤1，郝治華1，張唐偉1，拉 瓊1

(1.西藏自治區農牧科學院農業質量標準與檢測研究所，西藏拉薩 850032； 2.西藏自治區農牧科學院，西藏拉薩 850002； 3.遼寧省農業科學院植物營養與環境資源研究所，遼寧沈陽 110161)

為了明確產地和品種對西藏青稞營養品質的影響，對采自西藏6個地(市)、26個縣的7個普通青稞品種和3個有色青稞品種(257份樣品)的5個品質指標和8種礦質元素含量進行了分析。結果表明，(1)產地生態條件是影響青稞品質和礦質元素含量的首要因素，產地對普通青稞的10個被測指標有顯著影響；品種對普通青稞的5種被測指標有顯著影響；產地和品種的交互作用顯著影響5個被測礦質元素含量；產地顯著影響有色青稞的黃酮、粗蛋白和磷含量。(2)青稞不同品質指標和礦質元素含量變異程度不同，變異系數最高為52.3%。供試青稞粗淀粉含量為46.64%～53.76%，粗蛋白含量為6.51%～14.21%，粗纖維含量為1.66%～3.4%，β-葡聚糖含量為3.63%～5.13%，黃酮含量為0.18%～0.40%；鉀含量為4 224.8～7 646.5 mg·kg-1，磷含量為2 243.1～6 288.7 mg·kg-1，鎂含量為731.6～1 572.0 mg·kg-1，鈣含量為246.4～789.0 mg·kg-1，鐵含量為27.59～173.99 mg·kg-1，鋅含量為17.56～85.22 mg·kg-1，錳含量為10.42～22.23 mg·kg-1，銅含量為2.12～11.84 mg·kg-1。(3)有色青稞的粗淀粉和黃酮含量顯著高于普通青稞，而粗蛋白和粗纖維含量顯著低于普通青稞，β-葡聚糖含量二者間無顯著差異。

西藏；青稞；品種；產地；β-葡聚糖；黃酮

Abstract: In order to clarify the effects of location and variety on the nutritional quality of hulless barley in Tibet, thirteen quality traits and mineral element content were analyzed among 7 conventional hulless barley varieties and 3 colored hulless barley varieties, which were collected from six regions and 26 counties of Tibet. The results showed that: the effects of locality, as the major factor, were responsible for ten parameters, and differences among the hulless barley varieties were examined in five parameters, and the location × variety interactions were noted in contents of five mineral elements. Overall, there were large spatial variations among quality traits and mineral element contents of Tibetan hulless barley, and maximum coefficient of variation was 52.3%. Moreover, the result showed a wide range of nutritional quality contents of the conventional hulless barley and colored hulless barley varieties, with 46.64% to 53.76% for starch, 6.51% to 14.21% for protein, 1.66% to 3.4% for fiber, 3.63% to 5.13% for β-glucan, 0.18% to 0.40% for flavone, 4 224.8 to 7 646.5 mg·kg-1for K, 2 243.1 to 6 288.7 mg·kg-1for P, 731.6 to 1 572.0 mg·kg-1for Mg, 246.4 to 789.0 mg·kg-1for Ca, 27.59 to 173.99 mg·kg-1for Fe, 17.56 to 85.22 mg·kg-1for Zn, 10.42 to 22.23 mg·kg-1for Mn, and 2.12 to 11.84 mg·kg-1for Cu. The content of starch and flavone of the colored hulless barley varieties were significantly higher than those of the conventional hulless barley, while the protein and fiber contents were significantly lower than those of the conventional hulless barley, but no significant difference was observed in the β-glucan content between the conventional hulless barley and the colored hulless barley.

Keywords: Tibet; Hulless barley; Variety; Location; β-glucan; Flavone

青稞(HordeumvulgareL. var.nudumHook. f.)屬禾本科大麥屬，是青藏高原極端環境條件下植物適應性進化的典型代表，是藏區的主導優勢作物和藏區農牧民賴以生存的主要食糧[1]。青稞籽粒可制成糌粑等食品，也是保健型飲料和釀酒工業的原料，青稞秸稈是高原地區牲畜冬季的主要干飼草[2-3]。青稞含有一定保健和藥用功能的生理活性成分，已成為一種潛在的具有營養保健的經濟作物[4]。據不完全統計，西藏青稞種植面積和產量占全國大麥種植面積和產量的21%和29%[5]。

從營養的角度看，青稞具有促進人體健康長壽的合理營養結構，具備高蛋白、高可溶性膳食纖維、高維生素和低脂肪、低糖的“三高兩低”營養成分構成[6]。青稞富含β-葡聚糖和黃酮類物質，有助于預防心血管疾病和糖尿病[7]。研究和發掘青稞優異營養種質資源對青稞保健品的開發具有重要的意義。

西藏有著豐富的青稞品種資源，藍、紫、黑青稞等有色青稞品種因其富含花青素受到了藏民的喜愛。關于青稞品種間的品質差異已有不少研究報道[8-9]，但因西藏地域廣闊、海拔差異大、生態條件復雜等原因，有關生態條件和品種對青稞品質的影響尚未見報道。本研究旨在探明西藏不同產地青稞品種對品質和礦質元素的影響，為專用青稞品種選育和生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以2014-2015年在西藏青稞主產區26個縣的藏青2000、藏青320、喜拉22、喜拉19、藏青85、品比13和白青稞共7個主推普通青稞品種及藍青稞、紫青稞和黑青稞共3個有色青稞品種的257份樣品為材料。青稞產地、品種及樣品數見表1。因同一產地無法同時收集到所有青稞品種樣品，為了系統研究青稞營養品質和礦質元素含量的差異，2014年采集的青稞品種于2015年在西藏農牧科學院4號試驗地進行了統一種植，試驗設3次重復，隨機區組排列。收獲后按四分法取樣備用。同時，對原產地相同品種的青稞進行采樣。

1.2 測定項目與方法

粗蛋白含量：使用K9840型自動凱氏定氮儀，參照GB 5009.5-2010的方法測定。粗纖維含量：使用FOSS2010自動纖維儀，參照GB/T 5009.10-2003的方法測定。粗淀粉含量：使用MG SGW-1自動旋光儀，參照GB/T 5009.9-2008的方法測定。β-葡聚糖含量：使用愛爾蘭Megazyme(1-3)(1-4)BETA-D-glucan檢測試劑盒，參照AOAC法995.16測定。黃酮含量：使用DU7100可見分光光度計，在500 nm處測定溶液的吸光度。礦質元素含量：使用VARIAN 710-ES型電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)，參照DB53/T 288-2009的方法測定。

1.3 數據處理和統計分析

利用Excel 2013進行數據統計，應用SAS 9.2進行方差分析和顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 品種及產地對青稞營養品質和礦質元素含量的影響

由表2可知，產地顯著影響普通青稞的粗淀粉、粗蛋白、黃酮、β-葡聚糖、K、P、Mg、Mn、Cu及Zn含量；品種顯著影響普通青稞的粗蛋白、黃酮、K、Cu和Zn含量；產地和品種的交互作用顯著影響普通青稞的K、P、Mg、Cu及Zn含量。產地顯著影響有色青稞的黃酮、粗蛋白和P含量，品種及產地與品種的交互作用對有色青稞13個被測指標的影響均不顯著。說明產地生態條件是影響青稞營養品質的主要因素。

表2 品種和產地對青稞營養品質和礦質元素含量影響的方差分析Table 2 Variance analysis on effects of location and variety on nutritional quality and mineral element contents

*:P<0.05; **:P<0.01; ***:P<0.001.

2.2 不同產地青稞的營養品質及礦質元素含量

由表3可知，普通青稞的營養成分含量表現為粗淀粉>粗蛋白>β-葡聚糖>粗纖維>黃酮。粗淀粉含量平均值為49.36%，范圍為46.64%～53.02%，變異系數為3.6%，其中，墨竹工卡縣、工布江達縣、林芝縣等地粗淀粉含量較高。粗蛋白含量平均值為11.35%，范圍為7.79%～14.21%，變異系數為17.4%，粗蛋白含量以曲水縣、貢嘎縣、扎囊縣、乃東縣等地含量較高。β-葡聚糖含量平均值為4.66%，范圍在3.88%～5.08%，變異系數為14.7%，曲水縣、堆龍德慶縣、達孜縣、林周縣等地β-葡聚糖含量較高。粗纖維含量平均值為2.72%，范圍為2.01%～3.40%，變異系數為12.6%。黃酮含量平均值為0.22%，范圍在0.18%～0.31%，變異系數為14.7%，黃酮含量以白朗縣和瓊結縣最高。說明青稞營養品質差異可能與區域土壤、氣候等條件有關。

有色青稞的營養成份含量與普通青稞相同，也表現為粗淀粉(51.01%)>粗蛋白(9.28%)>β-葡聚糖(4.45%)>粗纖維(2.45%)>黃酮(0.29%)。變異系數依次為2.7%、20.5%、11.9%、15.8%和22.9%(表4)。產地對有色青稞的粗蛋白和黃酮含量有顯著影響，二者在邊壩縣和洛隆縣相對較高。

表3 產地對普通青稞營養品質的影響Table 3 Effect of location on nutritional quality of conventional hulless barley %

同列數據后不同小寫字母表示產地間在0.05水平差異顯著。表4～6同。

Different lower-case letters following data mean significant difference among locations at 0.05 level. The same in table 4 to 6.

表4 產地對有色青稞品質的影響Table 4 Effect of location on the nutritional quality of colored hulless barley %

在礦質元素含量方面，普通青稞的K含量平均為5 616.2 mg·kg-1，范圍在4 240.1～6 651.8 mg·kg-1，變異系數11.5%。P含量范圍在2 515.5～4 954.6 mg·kg-1，平均值為3 529.3 mg·kg-1，變異系數16.4%。Mg含量平均值為1 161.3 mg·kg-1，范圍為759.2～1 436.6 mg·kg-1，變異系數為12.9%。Ca含量平均值為500.3 mg·kg-1，范圍為206.2～789.0 mg·kg-1，變異系數達28.4%。微量元素以Fe和Zn含量較高，分別為92.42 mg·kg-1和37.28 mg·kg-1，Mn和Cu含量平均為17.31 mg·kg-1和6.06 mg·kg-1，變異系數較大，范圍為17.2%～52.3%(表5)。

有色青稞的8種礦質元素含量變化趨勢與普通青稞相同，K、P、Mg、Ca、Fe、Zn、Mn、Cu含量平均值分別為5 902.0、3 539.7、1 124.9、474.6、64.68、27.40、13.53和4.63 mg·kg-1，變異系數為14.5%～46.8%(表6)。

2.3 不同類型青稞品種的營養品質及礦質元素含量

有色青稞的粗淀粉和黃酮含量分別為50.4%和0.27%，范圍為50.1%～50.76%和0.25%～0.28%，顯著高于普通青稞的粗淀粉和黃酮含量(49.78%和0.24%)。有色青稞粗蛋白(9.52%)和粗纖維含量(2.48%)顯著低于普通青稞的粗蛋白(10.47%)和粗纖維含量(2.6%)。有色青稞Mn和Cu含量顯著低于普通青稞，二者間其余被測礦質元素含量差異不顯著(表7和表8)。

品種對普通青稞的粗蛋白含量有顯著影響，品比13和藏青2000粗蛋白含量較高，達12.43%～12.93%，白青稞的黃酮含量(0.32%)顯著高于其他普通青稞品種(表7)。微量元素Cu和Zn的品種間差異最為顯著，果洛和藏青85含量較高(表8)；不同有色青稞品種間的被測品質和礦質元素含量無顯著差異(表7和表8)。

3 討 論

本研究表明，產地生態條件是影響普通青稞和有色青稞籽粒品質和礦質元素含量的首要因素，特別是對粗淀粉、粗蛋白、黃酮、β-葡聚糖、K、P、Mg、Mn、Cu和Zn等指標。馬冬云等[10]在河南省8個生態區對8個小麥品種進行了品質對比，研究結果顯示，產地對蛋白質含量和濕面筋含量的影響大于品種及其產地和品種的交互作用。姜麗娜等[11]在河南4個產地對17個小麥品種進行了Fe、Mn、Cu、Zn等微量元素含量對比，其結果表明，產地顯著影響籽粒Zn、Mn、Cu含量。張國平等[12]和Wei等[13]發現，中國10個大麥品種和西藏76份野生大麥品種的β-葡聚糖含量在我國不同生態區存在顯著的品種間和產地間差異。以上研究表明，產地生態條件無疑是影響麥類作物品質和礦質元素含量的重要因素，這與本試驗結果基本一致。本試驗中，β-葡聚糖含量未發現品種間差異，可能與所選材料有關，更明確結論還有待更多研究。在青稞粗淀粉、粗蛋白和β-葡聚糖含量等品質指標發現的區域性特征，可能與西藏區域氣候和土壤背景相關。欒運芳等[14]研究了環境對青稞蛋白質、維生素E、β-葡聚糖和食用纖維含量的影響，認為年均氣溫、海拔高度、年均日照時數、年均降水量、≥0℃年積溫、年均氣溫和年均日照時數等因素或單獨或協同調節青稞品質。本研究發現，青稞品種以及產地和品種的交互作用對青稞營養品質存在一定影響，但影響程度不及產地生態條件。徐 菲等[15]的研究發現，有色青稞支鏈淀粉含量顯著高于普通青稞，而粗纖維含量顯著低于普通青稞；黑青稞的β-葡聚糖含量顯著低于普通青稞，這與本研究結果基本一致。綜上所述，產地生態條件是影響西藏青稞品質和礦質元素含量的主要因素。

表5 產地對普通青稞礦質元素含量的影響Table 5 Effect of location on the mineral element content of conventional hulless barley mg·kg-1

表6 產地對有色青稞礦質元素含量的影響Table 6 Effect of location on the mineral element content of colored hulless barley mg·kg-1

表7 品種對普通和有色青稞品質的影響Table 7 Effect of variety on the nutritional quality of conventional and colored hulless barley %

同類型品種同列數據后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著(平均值除外); 平均值數據后不同字母表示類型間在0.05水平差異顯著。下同。

Different lower-case letters following data mean significant difference among varieties of same type at 0.05 level(except means). Different upper-case letters following means indicate significant difference between conventional and colored varieties at 0.05 level. The same in table 8.

表8 品種對普通和有色青稞礦質元素含量的影響Table 8 Effect of variety on the mineral element content of conventional and colored hulless barley mg·kg-1

西藏青稞籽粒的粗淀粉、粗蛋白和粗纖維含量范圍分別為46.64%～53.76%、6.51%～14.21%和1.66%～3.4%，這與在青海等其他藏區報道的青稞品質含量(粗淀粉含量49.14%～68.62%、粗蛋白含量8.14%～15.16%、纖維含量1.94%～3.47%)基本一致[15]。西藏青稞β-葡聚糖含量范圍為3.63%～5.13%，在已經報道的β-葡聚糖4%～7%范圍中，并且西藏青稞β-葡聚糖含量顯著高于中國其他地區的大麥品種[12]。西藏培育出的青稞品種藏青25，其β-葡聚糖含量達8.62%[16]，今后可以圍繞此類特色青稞品種進一步開展產地環境研究。目前，對于青稞黃酮含量的報道較少，本試驗中，西藏青稞黃酮含量范圍是0.18%～0.40%，而楊 濤等[8]研究所測青稞黃酮含量范圍為0.38%～0.52%，并且顯著高于普通大麥(0.10%～0.18%)。礦質元素是植物生長所必需的，對植物各種生理代謝的關鍵步驟起調控作用[17]。對于青稞礦質元素含量的檢測一直是相關學者的關注重點，本研究發現，西藏青稞礦質元素含量范圍略大于現有報道[18-20]，如遲曉峰等[19]用ICP-AES測定的青海省15個青稞品種的礦質元素范圍。

[1] 強小林,頓珠次仁,次 珍,等.西藏青稞產業發展現狀分析[J].西藏農業科技,2011,33(1):1.

QIANG X L,DUN Z C R,CI Z,etal.Analysis on industry status of Tibetan highland barley [J].TibetAgriculturalScience&Technology,2011,33(1):1.

[2] 呂遠平,熊茉君,賈利蓉,等.青稞特性及在食品中的應用[J].食品科學,2005,26(7):269.

LU Y P,XIONG M J,JIA L R,etal.Characteristics of barley and application in food industry [J].FoodScience,2005,26(7):269.

[3] 吳昆侖.青稞功能元素與食品加工利用簡述[J].作物雜志,2008(2):16-17.

WU K L.Brief introduction of function elements and food machining processing of hulless barley [J].Crops,2008(2):16-17.

[4] 欒運芳,何 燕.西藏青稞品質改良的趨勢及對策[J].大麥科學,2004(2):1.

LUAN Y F,HE Y.Research progress and application status of hulless barley [J].BarleySciences,2004(2):1.

[5] 西藏自治區統計局.西藏統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2014:1-6.

Tibetan Bureau of Statistic.Tibet Municipality Statistic Year Book [M].Beijing:China Statistic Press,2014:1-6.

[6] TASHI N,TANG Y W,ZENG X Q.Food preparation from hulless barley in Tibet[M]//Advance in Barley Sciences.Springer Netherlands,2013:151-158.

[7] 劉三才.我國青稞的質量與品質研究進展[J].作物雜志,2014(4):1.

LIU S C.Progress in quality of naked barley in China [J].Crops,2014(4):1.

[8] 楊 濤,閔 康,曾亞文,等.青稞和普通大麥全谷物功能成分差異分析[J].西南農業學報,2015,28(6):2361.

YANG T,MIN K,ZENG Y W,etal.Difference analysis of functional components of whole grains between hull-less barley and normal barley [J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences,2015,28(6):2361.

[9] 吳昆侖.基因型與環境效應對青稞淀粉含量的影響[J].西南農業學報,2011,24(2):422.

WU K L.Influence of genotype and environment on starch content of hulless barley [J].SouthwestChinaJournalofAgriculturalSciences,2011,24(2):422.

[10] 馬冬云,朱云集,郭天財,等.基因型和環境及其互作對河南省小麥品質的影響及品質穩定性分析[J].麥類作物學報,2002,22(4):14.

MA D Y,ZHU Y J,GUO T C,etal.Effects of genotype,environment and G×E interaction on wheat quality of Henan Province and the stability analysis [J].JournalofTriticeaeCrops,2002,22(4):14.

[11] 姜麗娜,蒿寶珍,張黛靜,等.小麥籽粒Zn、Fe、Mn、Cu含量的基因型和環境差異及與產量關系的研究[J].中國生態農業學報,2010,18(5):982.

JIANG L N,HAO B Z,ZHANG D J,etal.Genotypic and environmental differences in grain contents of Zn,Fe,Mn and Cu and how they relate to wheat yield [J].ChineseJournalofEco-Agriculture,2010,18(5):982.

[12] 張國平,陳錦新,汪軍妹,等.中國大麥β-葡聚糖含量的品種和環境變異研究[J].中國農業科學,2002,35(1):53.

ZHANG G P,CHEN J X,WANG J M,etal.Cutivar and environmental variation of β-glucan content in Chinese barleys [J].ScientiaAgriculturaSinica,2002,25(1):53.

[13] WEI K,XUE D W,JIN X L,etal.Genotypic and environmental variation of β-amylase activity,β-glucan and protein fraction contents in Tibetan wild barley [J].JournalofZhejiangUniversity,2009,35(6):639.

[14] 欒運芳,趙慧芬,大次卓嘎,等.西藏青稞品質和功能成份及生態性狀的典范相關分析[J].大麥與谷類科學,2009(1):4.

LUAN Y F,ZHAO H F,DACI Z G,etal.Model correlation of quality and function ingredient as well as ecology character of Tibetan naked barley [J].BarleyandCerealSciences,2009(1):4.

[15] 徐 菲,黨 斌,楊希娟,等.不同青稞品種的營養品質評價[J].麥類作物學報,2016,36(9):1249.

XU F,DANG B,YANG X J,etal.Evaluation of nutritional quality of different hulless barleys [J].JournalofTriticeaeCrops,2016,36(9):1249.

[16] 強小林.優質保健青稞“藏青25”品種選育與栽培技術[J].西藏科技,2009(2):22.

QIANG X L.Breeding and planting techniques of high quality health protection hulless barley “Zangqing 25” [J].TibetScienceandTechnology,2009(2):22.

[17] 邱 城,余耀斌,吳雪蓮.電感耦合等離子體發射光譜法分析青稞中微量元素的研究[J].中國農業科技導報,2012,14(3):94.

QIU C,YU Y B,WU X L.Analysis of trace elements in hulless barley by ICP-OES [J].JournalofAgriculturalScienceandTechnology,2012,14(3):94.

[18] EDNEY M J,TKACHUK R,MACGREGOR A W.Nutrient composition of the hull-less barley cultivar,condor [J].JournaloftheScienceofFoodandAgriculture,1992,60(4):453.

[19] 遲曉峰,星玉秀,董 琦,等.ICP-AES法測定不同青稞中的20種元素含量[J].食品科學,2011,32(10):131.

CHI X F,XING Y X,DONG Q,etal.Determination contents of twenty elements in different cultivars of naked barley by ICP-AES [J].FoodScience,2011,32(10):131.

[20] 姚豪穎葉,聶少平,鄢為唯,等.不同產地青稞原料中的營養成分分析[J].南昌大學學報(工科版),2015,37(1):11.

YAO H Y Y,NIE S P,YAN W W,etal.Analysis on nutritional ingredients in hulless barley from different producing areas [J].JournalofNanchangUniversity(Engineering&Technology),2015,37(1):11.

EffectofLocationandVarietyontheNutritionalQualityofTibetanHullessBarley

WUXuelian1,QUHang2,3,QIUCheng1,YUYaobin1,PENGYangqin1,HAOZhihua1,ZHANGTangwei1,LHAChong1
(1.Institute of Agricultural Product Quality Standard and Testing Research, Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, Tibet 850032, China; 2.Tibet Academy of Agriculture and Animal Husbandry Sciences, Lhasa, Tibet 850002, China; 3.Institute of Plant Nutrition and Environmental Resource, Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Liaoning, Shenyang 110161, China)

時間：2017-09-13

網絡出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170913.1139.032.html

S512.3；S311

A

1009-1041(2017)09-1246-09

2017-01-18

2017-02-28

西藏自治區科技攻關項目(2014009)

E-mail：wuxuelian0916@126.com

拉 瓊(E-mail：lhachong@taaas.org)