神農架特色稻品種冷水紅的農藝性狀及營養成分

徐雪 王玉聯 李念 鄒禮平 劉翔 姚國新,5*

（1湖北工程學院生命科學技術學院/特色果蔬質量安全控制湖北省重點試驗室，湖北孝感432000；2湖北大學生命科學學院，武漢430062；3湖北神農架林區農業局，湖北神農架林區442499；4漢川市植保站，湖北漢川432300；5雜交水稻國家重點實驗室/武漢大學 生命科學學院，武漢 430072；*通訊作者：guoxiny2004＠hbeu．edu．cn）

冷水紅是神農架林區的特色稻品種，種植海拔在800～1 200 m，整個生長期不使用任何農藥化肥，因其特定的生長環境和綠色無污染的特點，深受消費者的喜愛。其糙米為暗紅色，亦被稱為胭脂米。冷水紅是一種紅皮米，紅米水稻是一種古老而珍貴的稻種資源[1]，含有豐富的色素，且具有普通水稻品種所不具備的維生素E、胡蘿卜素、黃酮等生物活性物質和礦質元素，是一種很好的保健食品。此外，它還含有豐富的花青素，具有抗氧化、降脂、降血壓、抗癌、消炎等作用，在醫藥、食品、化妝行業都有應用[2－3]。馬靜等[4]研究發現，紅米有促進健康、預防疾病的保健功效。中醫認為，紅米具有滋陰補腎、健脾開胃的功效[5]。目前對紅米的研究主要集中在色素、品種改良、食品加工等方面，而關于神農架地方品種冷水紅的特征和營養價值的研究還很少。本文通過對冷水紅的生物學性狀調查以及對其營養成分的測定分析，以期為神農架冷水紅今后的合理開發與應用以及品質評價提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

冷水紅材料于2016年種植于海拔917 m的神農架九湖鎮青樹村（E 110°13＇，N 31°57＇），于清明節后一周左右播種，8月20日左右收獲，生育期122 d，其生長過程中未使用任何農藥化肥，利用山泉水灌溉。本試驗對照品種為豐兩優4號。

1.2 測定項目及方法

1.2.1 農藝性狀

1.2.1.1 株高 在成熟期選有代表性的植株10叢，測量每叢的最高穗，從莖基部至穗頂（不連芒），取其平均值，以cm表示，保留1位小數。

1.2.1.2 分蘗 自分蘗期開始 （移栽后 15～20 d），定點、定期調查3點，每點調查20叢分蘗數，每隔5 d調查1次，直至水稻抽穗為止，取其平均值，保留1位小數。

1.2.1.3 葉片數 選擇有代表性、叢數均勻、每叢株數相近的10叢為調查對象，做好標記，每5 d調查1次至齊穗期（在調查對象的10叢里，每叢選有代表性的一株苗質好、葉片健全的秧苗，在主莖葉片上進行調查標記），求其單株平均值，保留1位小數。

1.2.1.4 穗長 收獲前 1～2 d，在非邊行中取有代表性的植株3叢，測量穗節至穗頂（不連芒）的長度，取3叢全部稻穗的平均數，以cm表示，保留1位小數。

1.2.1.5 每穗粒數 取3叢總粒數除以3叢總穗數，保留1位小數。

1.2.1.6 結實率 每穗實粒數除以每穗總粒數乘以100，以%表示，保留1位小數。

1.2.1.7 千粒重 在考種后完全曬干的實粒中，隨機取3個1 000粒分別稱重，其差值不大于其平均值的3%，取3個重復的平均值，以g表示，保留1位小數。

1.2.1.8 粒型 利用游標卡尺測定其粒長、粒寬、粒厚。

1.2.1.9 一次枝梗數、二次枝梗數 采用人工計數，每個性狀測定10份，取其平均值，保留1位小數。

1.2.1.10 糙米率 利用礱谷機去掉穎殼，將去殼后的質量除以去殼前的質量即得糙米率，3次重復，取其平均值，保留1位小數。

表1 冷水紅的營養成分含量 （g/100 g）

1.2.2 營養成分

蛋白質含量測定依據GB 5009.5-2010，采用分光光度法進行測定[6]；脂肪含量測定依據GB/T5009.6-2003，采用酸水解法測定[7]；直鏈淀粉含量測定依據GB/T 15683-2008/ISO 6647-1:2007[8]，其中標準曲線參考 Y=0.01175X+0.0154，R2=0.999[9]；17 種水解氨基酸的測定方法采用液相色譜法，由科譜研發技術中心（青島）有限公司完成測定。試驗中2個材料的蛋白質含量、脂肪含量、直鏈淀粉含量的測定均3次重復，17種水解氨基酸的測定為2次重復，結果取其平均值，保留2位小數。

1.3 數據分析

數據采用SPSS 22.0和Excel 2007軟件進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 農藝性狀

據觀測調查，神農架冷水紅粒型偏短圓，穎殼稃毛多，葉色深，屬粳稻亞種，成熟的谷殼黃色、有芒，糙米暗紅色，株高168.5 cm，分蘗數4.2個，葉片數13.1片，穗長23.7 cm，穗粒數120粒，千粒重30.4 g，一次枝梗數每穗9.6個，二次枝梗數每穗18個，粒長8.0 mm，粒寬3.4 mm，粒厚2.2 mm，糙米率80.9%，結實率92.6%。

2.2 營養成分含量

2.2.1 一般營養成分含量

蛋白質是人體獲得氮的唯一途徑，具有不可替代的作用[10]。同時，蛋白質也是評價稻米營養品質的主要指標，通過蛋白質含量的高低可判斷米飯蒸煮食味的優劣，蛋白質含量過高或過低都會影響稻米蒸煮食味品質[11]。本試驗測得冷水紅糙米的蛋白質含量為13.79%，比對照品種豐兩優4號高42%（表1），說明冷水紅的蛋白質含量較高。稻米的脂肪含量一般不高，糙米約為3%，但對大米的食用品質和稻米的陳化有著很大的影響，脂肪含量高的米蒸煮后表面較光亮，口感較好。脂肪含量越高，米飯適口性和香氣越好[12]。本試驗測得冷水紅的脂肪含量為2.86%，比對照品種高22%（表1）。直鏈淀粉是檢測大米食用品質和蒸煮品質的重要指標之一[13]，直鏈淀粉含量高的大米米飯硬度大、黏性小，反之，直鏈淀粉含量低的大米米飯柔軟而有黏性[14]。本試驗測得冷水紅的直鏈淀粉含量為16.05%，比對照品種高45%（表1）。

2.2.2 氨基酸含量

本試驗測得冷水紅的總氨基酸含量為8.40%，比對照品種高49%（表1），17種水解氨基酸含量均比對照品種高，且有8種氨基酸的含量比對照高50%及以上，必需氨基酸含量占總氨基酸含量的34%，半必需氨基酸含量約占總含量的21%，藥效氨基酸含量約占總含量的40%，香甜味氨基酸含量約占總含量的86%（表2）。由此可見，冷水紅的氨基酸含量很豐富，營養價值高。

3 討論

3.1 冷水紅營養價值高，應加大宣傳推廣力度

氨基酸含量高低是衡量稻米營養品質的一個重要指標[15]。谷氨酸具有健腦作用[16]，精氨酸能提高精子活力和智商，亮氨酸能促進胃液分泌，賴氨酸是大腦神經細胞再生的第一限制性氨基酸，若缺乏則會影響大腦發育[17]，天冬氨酸可治糖尿病，蛋氨酸能解毒和治療肝病，苯丙氨酸可作為營養劑用于氨基酸輸液[18]，組氨酸少則會造成血紅素下降[19]。一些氨基酸還具有香甜味，如谷氨酸有花香味，甘氨酸有甜味[17]。上述結果表明，冷水紅的氨基酸含量比普通水稻要高，這也說明冷水紅的氨基酸含量很豐富，營養價值、藥用價值比普通水稻高。此外，冷水紅對種植環境有一定的要求，整個生長過程中未使用任何農藥化肥，符合現在人們對綠色健康食品的需求。較早以前因紅米稻的產量低、食用品質不佳，相關研究也少，因此人們不愿意種植紅米稻。隨著對紅米稻研究的深入，以及目前市場的需求，人們逐漸意識到紅米稻的價值，因此極有必要對冷水紅在適宜種植的地區進行大面積推廣，加大宣傳力度，進而推動冷水紅的產業化發展，提高當地農民的收入。

3.2 加強神農架冷水紅遺傳改良研究

一般糙米的蛋白質含量在9%左右，而冷水紅糙米的蛋白質含量為13.79%，因此，其米飯硬度可能要比普通米飯硬，蒸煮時間也會較長，實際種植中也的確存在株高過高易倒伏、米飯口感差等問題。后期應針對其產量低（200 kg/667 m2）、不抗倒伏、蛋白質含量高等問題進行改良，選育出符合國家標準的優質稻谷，提高米質水平，滿足市場對優質米的需求。

3.3 加強神農架冷水紅的提純復壯

水稻種子在種植一段時間后會出現退化現象，表現為抗性減弱、穗型變小、品質下降和產量降低等[20]。神農架農戶在自繁自育的過程中，缺乏專業知識和技術，年年自留種，對原種選育不夠嚴格等原因，造成了品種退化，失去了種子原有的優良性狀，降低了其經濟價值，制約了其發展。因此，對冷水紅進行不斷的提純復壯，保持純度和優良品種特性，對提高神農架冷水紅的質量，增加經濟效益和其產業化發展都具有重要意義。

表2 2個品種17種水解氨基酸含量比較 （g/kg）