作物杂志, 2024, 40(4): 71-81 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.009

遗传育种·种质资源·生物技术

不同品种燕麦的营养成分分析

范昱,1,2, 冯亮3, 王俊珍4, 杨乔惠1, 任远航1, 张凯旋2, 邹亮1, 周美亮,2, 向达兵,1

1成都大学食品与生物工程学院/农业农村部杂粮加工重点实验室/四川省杂粮产业化工程技术研究中心,610106,四川成都

2中国农业科学院作物科学研究所,100081,北京

3成都市食品药品检测研究院/国家市场监管重点实验室(营养与健康化学计量及应用),610106,四川成都

4凉山彝族自治州农业科学研究院,615000,四川西昌

Nutritional Composition Analysis of Different Oats Varieties

Fan Yu,1,2, Feng Liang3, Wang Junzhen4, Yang Qiaohui1, Ren Yuanhang1, Zhang Kaixuan2, Zou Liang1, Zhou Meiliang,2, Xiang Dabing,1

1College of Food and Biological Engineering, Chengdu University / Key Laboratory of Coarse Cereal Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Sichuan Engineering & Technology Research Center of Coarse Cereal Industralization, Chengdu 610106, Sichuan, China

2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China

3Chengdu Institute of Food Inspection / National Key Laboratory for Market Regulation (Nutrition and Health Chemometrics and Applications), Chengdu 610106, Sichuan, China

4Liangshan Yi Autonomous Prefecture Agricultural Science Research Institute, Xichang 615000, Sichuan, China

通讯作者: 向达兵,研究方向为燕麦荞麦栽培生理,E-mail:Dabingxiang@163.com周美亮,研究方向为燕麦荞麦功能基因挖掘及其分子机理解析,E-mail:zhoumeiliang@caas.cn

收稿日期: 2023-10-16   修回日期: 2023-12-17  

基金资助: 成都大学人才引进项目(2081923007)
四川省辐照保藏技术重点实验室开放项目(FZBC206704)
成都市农业科技英才培育项目高水平创新团队(ZY23)
横向技术开发(委托)项目(H2423)
四川省科技厅计划(2023NSFSC0214)
国家燕麦荞麦产业技术体系(CARS-07-B-1)

Received: 2023-10-16   Revised: 2023-12-17  

作者简介 About authors

范昱,研究方向为杂粮作物的代谢调控机理,E-mail:fandavi@163.com

摘要

对来自国内外的30份燕麦品种的基础营养成分、氨基酸以及各矿质元素进行测定及研究,结合灰色关联度分析方法综合评价了其营养组成。结果显示,不同品种成分差异显著,说明燕麦具有丰富的遗传多样性。其中,粗蛋白含量最高的是定莜1号(23.76%),粗淀粉含量最高的是坝莜6号(73.16%),粗脂肪含量最高的是白燕8号(10.03%)。功能性营养指标中,总黄酮含量范围为420.08(晋燕9号)~3395.12 mg/kg(坝莜9号);总酚含量范围为1516.02(坝莜5号)~5463.71 mg/kg(ITAO-63);植酸含量变化范围为8.74(Shadow)~ 25.91 mg/kg(科燕1号)。30份材料的谷氨酸、亮氨酸、天冬氨酸和精氨酸含量较高,而胱氨酸和蛋氨酸的含量较低。总氨基酸(TAA)含量最高的是ITAO-63,达16.29%;最低的是坝莜1号,仅为11.57%。其中来自意大利的材料必需氨基酸(EAA)总体较高,最高的为ITAO-27(3.94%)。燕麦不同资源的矿质元素存在丰富的遗传多样性,其中大量元素含量顺序为钾>镁>钙>钠,微量元素顺序为锰>锌>铁>铜>镍>硒。最后通过等权关联度和加权关联度分析,发现30个燕麦品种的综合营养品质居前3位的分别为坝莜8号、ITAO-63和白燕6号,可作为优质燕麦品种选育的骨干材料或功能性食品开发利用的专用品种。

关键词: 燕麦; 营养成分; 氨基酸; 矿质元素; 灰色关联分析

Abstract

Thirty domestic and international oat cultivars were analyzed for their essential nutrients, amino acids, and mineral contents. The technique of grey correlation degree analysis was used to thoroughly assess their nutritional composition. The findings demonstrated that compositions of some cultivars differed significantly, indicating that oats possessed a high degree of genetic variation. The highest crude protein content was found in Dingyou 1 (23.76%), the highest crude starch content was found in Bayou 6 (73.16%), and the highest crude fat content was found in Baiyan 8 (10.03%). Among the functional nutrition indexes, the contents of total flavonoids ranged from 420.08 (Jinyan 9) to 3395.12mg/kg(Bayou 9). Total phenol content ranged from 1516.02 (Bayou 5) to 5463.71 mg/kg (ITAO-63). Phytic acid content ranged from 8.74 (Shadow) to 25.91 mg/kg (Keyan 1). Compared with other amino acids, the contents of Glu, Leu, Asp, Arg were higher, while the contents of Cys and Met were lower. The highest content of total amino acid was ITAO-63 (16.29%), the lowest was Bayou 1 (11.57%). Among them, the essential amino acid of the materials from Italy was generally higher, and the content of ITAO-27 (3.94%) was the highest. The mineral elements of different resources of oats had particularly rich genetic diversity. The order of major elements content was K > Mg > Ca > Na, while the order of trace elements was Mn > Zn > Fe > Cu > Ni > Se. Ultimately, the equal-weight correlation degree and weighted correlation degree research revealed that Bayou 8, ITAO-63, and Baiyan 6 were the top three comprehensive nutritional attributes among 30 oat types. These cultivars can serve as the foundation for superior oat variety breeding or as specialty cultivars for the creation and application of beneficial foods.

Keywords: Oat; Nutrient composition; Amino acid; Mineral elements; Grey correlation analysis

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本文引用格式

范昱, 冯亮, 王俊珍, 杨乔惠, 任远航, 张凯旋, 邹亮, 周美亮, 向达兵. 不同品种燕麦的营养成分分析. 作物杂志, 2024, 40(4): 71-81 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.009

Fan Yu, Feng Liang, Wang Junzhen, Yang Qiaohui, Ren Yuanhang, Zhang Kaixuan, Zou Liang, Zhou Meiliang, Xiang Dabing. Nutritional Composition Analysis of Different Oats Varieties. Crops, 2024, 40(4): 71-81 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.009

燕麦(Avena sativa L.)是起源于我国的一种主要杂粮作物,为一年生粮饲兼用型草本作物,播种面积和总产量仅次于小麦、水稻、玉米、大麦和高粱,居第六位[1-2]。栽培燕麦一般分为裸粒型和带稃型两大类,即裸燕麦(naked oats)和皮燕麦(hulled oats)[2-3]。裸燕麦的别名颇多,在我国华北地区称为莜麦,西北地区称为玉麦,西南地区称为燕麦或莜麦,东北地区也称为铃铛麦[4]。国外主要栽培的是带稃型的皮燕麦,美国、俄罗斯以及加拿大等都是燕麦种植大国,我国燕麦的种植以裸燕麦为主,其栽培面积达燕麦总种植面积的85%以上[5-6]。燕麦抗寒、抗旱、耐瘠薄,同时兼具草产量大、粗蛋白和可消化纤维含量高和家畜喜食的优点,因此,燕麦是典型的粮饲兼用型作物[7-8]

燕麦具有较高的营养价值,其粗蛋白和脂肪含量均高于玉米、水稻、小麦和高粱[8]。张杰等[9]发现,燕麦淀粉的凝沉性、膨润力、透明度低于马铃薯、玉米和小麦淀粉,其溶解度远高于此3种淀粉,其糊化特性与小麦淀粉最为接近。顾军强等[10]对国内燕麦的淀粉含量和酶解稳定性进行了研究,发现燕麦的总淀粉和直链淀粉质量分数变化范围分别为54.00%~65.85%和8.26%~ 15.49%;其中白燕2号、定莜7号和盐源1号等品种适合用于加工燕麦饮料产品。Tong等[11]研究表明,燕麦脂质降低可以显著降低实验小鼠的肝脏和血液中的胆固醇浓度。王燕[12]研究发现燕麦的脂质对人体有良好的保湿、锁水效果,并推测这与燕麦的油酸含量有关。另外,燕麦籽粒中含有多酚类化合物,如Mallory等[13]研究显示燕麦中富含阿魏酸、类黄酮类以及燕麦蒽胺等,其中燕麦蒽胺是燕麦特有的N-肉桂酸衍生物,具有较高的生物活性。黄酮类化合物也是燕麦主要生物活性物质之一,其具有较好的抗氧化、抗肿瘤和抗癌活性[14]。另外,在组成蛋白质的18种氨基酸中,燕麦籽粒中含有的人体8种必需氨基酸含量也较其他作物丰富且组成均衡,其赖氨酸约为大米和小麦粉的2倍,亮氨酸、色氨酸和缬氨酸也比一般谷物含量多[15-16]。钠、钾、钙、铁、镁、铜和锌等元素含量的高低不仅关系到作物的生长发育,也与人们的营养健康密切相关[17]。燕麦籽粒中富含丰富的矿质元素,在调节人体发育、预防骨质疏松和保护心血管器官等方面有着重要的作用[18-19]。然而,前人针对燕麦籽粒营养组分的研究很少,特别是缺乏品种间相互对比和全面性营养品质的系统分析。

本研究以来自国内外的30个燕麦品种为研究材料,对基础营养成分、氨基酸以及各矿质元素进行测定,结合灰色关联度分析比较其营养组成,为燕麦良种选育及产品开发提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

30份燕麦材料信息见表1,材料由成都大学严俊教授提供。ITAO为意大利引进燕麦群体,选择其中5份种质资源进行测定分析。

表1   供试品种信息

Table 1  The information of cultivars

编号Code品种Cultivar来源Source编号Code品种Cultivar来源Source
X1坝莜1号中国河北省张家口市农业科学院X16冀张莜四号中国河北省张家口市农业科学院
X2坝莜3号中国河北省张家口市农业科学院X17VAO 2中国吉林省白城市农业科学院
X3坝莜5号中国河北省张家口市农业科学院X18Navan加拿大
X4坝莜6号中国河北省张家口市农业科学院X19Shadow加拿大
X5坝莜8号中国河北省张家口市农业科学院X20晋燕6号中国山西省农业科学院高寒区作物研究所
X6坝莜9号中国河北省张家口市农业科学院X21晋燕9号中国山西省农业科学院高寒区作物研究所
X7白燕2号中国吉林省白城市农业科学院X22定莜1号中国甘肃省定西地区旱农中心
X8白燕3号中国吉林省白城市农业科学院X23燕科1号中国内蒙古自治区农牧业科学院
X9白燕5号中国吉林省白城市农业科学院X24蒙燕1号中国内蒙古自治区农牧业科学院
X10白燕6号中国吉林省白城市农业科学院X25蒙燕2号中国内蒙古自治区农牧业科学院
X11白燕7号中国吉林省白城市农业科学院X26ITAO-3意大利
X12白燕8号中国吉林省白城市农业科学院X27ITAO-6意大利
X13白燕9号中国吉林省白城市农业科学院X28ITAO-18意大利
X14白燕10号中国吉林省白城市农业科学院X29ITAO-27意大利
X15白燕11号中国吉林省白城市农业科学院X30ITAO-63意大利

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1.2 样品采集

2022年4月,于四川省成都市金堂县试验基地种植30份燕麦材料。采取随机区组设计,穴播,每穴播种3粒,每行5穴,穴深3~5 cm,行长3.0 m,行宽30.0 cm,设置3个重复,并设置保护行。试验地土壤肥力中等,pH 7.21,含有机质1.88%、全氮2.28 g/kg、全磷0.91 g/kg、全钾16.3 g/kg、水解氮57.4 mg/kg、有效磷31.3 mg/kg、有效钾139.1 mg/kg、铜38.3 mg/k、锌107.3 mg/kg、锰556.7 mg/kg、硒0.153 mg/kg、铁4.03%。待燕麦幼苗长出,每行定苗5株。所有燕麦籽粒收获后均自然阴干,在4 ℃冷柜中低温避光贮藏。

1.3 试剂与仪器

甲醇、盐酸、乙醇、甲酸、氢氧化钠、石油醚、葡萄糖、氢氧化钾等试剂均为分析纯,购于成都宏盛新科技有限公司。

电子分析天平(ME104E):瑞士梅特勒―托利多公司;电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9070A):北京合众日盛科技有限公司;多功能高速粉碎机(BJ-150):德清拜杰电器有限公司;超声波清洗机(PS-30):东莞市洁康超声波设备有限公司;K9860型自动凯氏定氮仪:上海通微分析技术有限公司;L-8900型氨基酸分析仪和紫外可见分光光度计(U-T3):屹谱仪器制造(上海)有限公司;PF6-2型荧光分光光度计:北京普析通用仪器有限公司;AA-3800G型原子吸收光谱仪:株式会社日立制作所。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 营养成分含量

按照GB/T 5009.6-2003中索氏抽提法测定粗脂肪含量;按照GB/T 5009.5- 2003中第一法测定蛋白质含量;采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量,具体参考冯亮等[20]的方法;参考范昱等[21]的方法测定植酸、无机磷、氨基和黄色素含量;参照周月霞等[22]的方法测定抗氧化类物质总类黄酮和总酚的含量。

1.4.2 氨基酸含量

参照国标GB 5009.124-2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》,采用自动氨基酸分析仪法(茚三酮柱后衍生离子交换色谱仪)测定燕麦籽粒的17种氨基酸含量,具体参照陈晶华等[23]的方法。

1.4.3 矿物质含量

按照国家标准GB 5009.268- 2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》进行矿质元素含量测定,其中使用电感耦合等离子光谱仪测定Fe、Mn、Na、K、Mg、Ca等元素含量,使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Ni含量,具体参考齐冰洁等[19]的方法。

1.5 数据处理

用JMP 6.0软件(SAS Institute)进行方差分析,数据以平均值±标准差表示。采用(P<0.05)Tukey-Kramer HSD检验显著性差异。

2 结果与分析

2.1 不同燕麦品种主要营养成分含量分析

表2所示,30份燕麦材料的粗蛋白含量平均为15.32%,其中最高的是定莜1号,达23.76%;最低的是ITAO-3,仅9.42%。粗淀粉含量为53.05%~ 73.16%,平均含量60.19%。坝莜系列品种中,坝莜9号(66.14%)、1号(66.26%)、8号(67.98%)、3号(68.26%)和6号有较高的粗淀粉含量,Shadow的粗淀粉含量较低。粗脂肪含量范围为3.62%(蒙燕2号)~10.03%(白燕8号),平均含量6.91%,坝莜5号(9.33%)、白燕系列中白燕6号(9.10%)、9号(9.12%)、7号(9.21%)、10号(9.26%)和8号均有较高的脂肪含量,是高油脂燕麦材料;而蒙燕1号和2号以及ITAO群体粗脂肪含量较少。30个燕麦品种的总黄酮含量为420.08(晋燕9号)~3395.12 mg/kg(坝莜9号),平均为1615.75 mg/kg;总酚含量为1516.02(坝莜5号)~5463.71 mg/kg(ITAO-63),平均2254.35 mg/kg。无机磷、氨基、植酸、黄色素和可溶性糖含量在部分材料之间呈现出显著差异性(P<0.05)。

表2   不同品种燕麦基础营养成分含量

Table 2  Contents of basic nutrients in different varieties of oats

材料
Material
粗蛋白
Crude protein (%)
粗淀粉
Crude starch (%)
粗脂肪
Crude fat (%)
无机磷
Inorganic phosphoric (mg/kg)
氨基
Amido (mg/kg)
X115.01±0.22ghij66.26±3.84abcde6.72±0.41defgh3.38±0.04efg3.56±0.04no
X218.88±1.03cde68.26±2.10abc7.46±0.28cdefg3.38±0.01efg3.70±0.06mn
X310.65±0.28kl63.10±4.76abcdef9.33±0.14ab3.29±0.16efgh3.95±0.23lmn
X416.46±5.54defghi73.16±9.81a8.46±0.32bc2.89±0.20hijkl4.66±0.32hijk
X517.96±0.52cdefg67.98±1.36abcd8.13±0.06bcd2.47±0.18l2.72±0.04q
X617.09±0.53defgh66.14±3.46abcde7.29±0.46cdefgh2.92±0.15hijk2.85±0.09pq
X715.30±0.64efghij59.15±0.90bcdef7.29±0.42cdefgh2.89±0.06hijkl3.09±0.08opq
X810.60±0.07kl62.72±2.67abcdef7.87±0.07bcde2.78±0.01ijkl3.55±0.12no
X914.74±0.21ghij54.69±1.89ef5.79±0.46hijkl3.19±0.06ghi3.42±0.06nop
X1015.25±0.13fghij60.60±0.97abcdef9.10±0.27ab2.95±0.12ghij4.66±0.14hijk
X1116.04±0.95defghi56.15±1.82cdef9.21±0.18ab3.24±0.02fgh6.05±0.05de
X1219.08±1.32bcd58.72±0.94bcdef10.03±0.20a3.31±0.02efgh6.24±0.05d
X1312.02±0.04jkl64.96±0.90abcdef9.12±0.36ab3.33±0.02efgh6.40±0.05cd
X1412.24±0.34jkl64.99±2.36abcdef9.26±0.10ab4.84±0.01b6.93±0.07bc
X1513.43±0.33ijk57.62±3.48bcdef6.25±0.28fghij4.74±0.13bc5.31±0.11fg
X1614.41±0.33ghij54.98±1.56ef5.12±0.16ijklm3.24±0.10fgh4.21±0.13klm
X1713.75±0.14hijk53.35±1.59f7.54±1.19cdef4.85±0.19b5.33±0.18fg
X1818.70±0.76cdef60.16±3.70bcdef8.14±0.50bcd2.50±0.17kl5.19±0.37fgh
X1920.95±0.17abc53.05±5.17f6.49±0.27efghi1.60±0.15m1.31±0.04r
X2021.57±0.21abc55.22±6.76def6.27±0.31fghij3.14±0.36ghi4.58±0.58ijk
X2122.55±0.25ab59.04±3.47bcdef6.26±0.55fghij2.66±0.08jkl5.63±0.13ef
X2223.76±0.20a61.50±2.92abcdef6.07±0.23fghijk2.94±0.12ghijk5.33±0.07fg
X239.74±0.15l70.21±1.79ab5.98±0.36ghijkl3.29±0.15efgh5.13±0.14fghi
X2410.45±0.15kl57.30±12.27cdef4.52±0.84lm3.71±0.14e4.66±0.17hijk
X2513.73±0.45hijk53.33±0.94f3.62±0.21m4.37±0.22cd4.30±0.18jkl
X269.42±0.68l55.51±1.48cdef5.08±1.52ijklm1.94±0.15m2.52±0.02q
X2714.28±0.70hij59.01±4.20bcdef5.18±0.15ijkl3.64±0.18ef4.85±0.23ghij
X2811.74±0.06jkl56.54±0.56cdef4.57±0.16klm4.18±0.02d5.12±0.04fghi
X2914.58±0.20ghij55.22±0.28def4.84±0.07jklm5.02±0.07b7.13±0.05b
X3015.21±0.10fghij56.85±0.56cdef6.18±0.25fghij5.47±0.09a7.78±0.30a
X120.49±0.10fgh1004.59±51.78rs1717.52±7.22a15.50±0.13d10.65±0.45st
X216.00±0.13no1789.37±14.46hij1986.56±12.88a8.95±0.17jk13.79±0.06opq
X312.71±0.53st2049.82±16.48efg1516.02±56.93a7.40±0.08mno17.73±0.07hij
X49.60±0.09vw1643.85±22.42jk2194.37±12.01a6.07±0.08q12.75±0.13pqr
X521.79±0.17cde3208.70±198.51a2709.80±54.36a11.28±0.27fg40.76±0.94a
X624.23±0.87b3395.12±36.02a1904.95±21.71a10.28±0.17ghi20.06±0.20fg
X717.80±0.11kl2293.89±33.60cd2358.56±7.45a7.29±0.05no17.28±0.09ijk
X816.49±0.07mno1734.22±31.72ij3767.57±78.44a8.07±0.14klmn16.15±0.09klm
X913.89±0.42qr2110.51±24.11def2029.69±8.51a5.49±0.22qr14.22±0.14nop
X1016.34±0.06no2718.40±189.89b1598.93±15.79a3.19±0.05s12.40±0.01qr
X1117.49±0.14klm1375.39±0.49mno1780.22±2.69a8.32±0.08klm14.91±0.11mno
X1219.69±0.19hi1535.67±20.85klm1924.85±1.40a9.98±0.17hi16.96±0.10jkl
X1321.19±0.11def596.61±49.48uvw2006.11±4.62a14.03±0.99e18.56±0.10ghi
X1422.75±0.38c763.74±69.22tu2294.35±28.92a23.81±0.81a12.00±0.35rs
X1520.90±0.21efg1333.46±33.53nop2561.54±58.56a5.90±0.00qr16.33±0.03jklm
X1617.05±0.35lmn1599.52±31.34jkl2151.20±24.00a5.82±0.08qr17.51±0.09ijk
X1715.61±0.06op1921.24±4.39fghi1960.97±2.25a7.12±0.13nop8.85±0.27u
X1810.65±0.72uv2485.07±71.84c3115.58±150.43a7.68±0.1lmn11.40±0.15rst
X198.74±0.57w1495.45±15.06klmn2433.25±32.49a4.88±0.05r23.18±1.32e
X2018.50±0.22jk672.94±36.55uv1734.72±5.20a9.67±0.10ij15.50±0.20lmn
X2120.10±0.17ghi420.08±3.04w1867.22±8.76a11.89±0.33f21.23±0.01f
X2218.07±0.11kl903.90±7.35st1942.34±12.80a19.32±0.46b31.66±0.57b
X2325.91±0.71a1961.59±27.19fgh2094.01±27.36a17.41±0.85c13.70±0.03opq
X2415.75±0.03op1853.01±28.77ghi2343.02±9.64a7.82±0.l0mn19.19±0.05gh
X2519.30±0.21ij2182.34±33.03de1971.14±0.23a9.48±0.08ij29.38±1.44c
X2621.43±0.16def1434.44±36.98lmno2234.18±28.66a10.81±0.08gh16.61±0.17jkl
X2722.21±0.23cd1141.39±26.78pqr2498.87±11.27a6.43±0.10opq12.89±0.08pqr
X2813.28±0.13rs478.67±16.15vw1812.86±13.52a2.17±0.09s9.85±0.49tu
X2911.67±0.15tu1108.98±5.13qr1656.48±21.92a6.26±0.05pq26.43±1.03d
X3014.72±0.15pq1260.63±60.29opq5463.71±7139.26a8.68±0.10jkl19.58±0.20g

不同小写字母表示显著差异(P < 0.05)。下同。

Different lowercase letters indicate significant differences (P < 0.05). The same below.

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2.2 不同品种燕麦的氨基酸含量分析

供试燕麦材料17种氨基酸见表3,其中谷氨酸、亮氨酸、天冬氨酸、精氨酸含量较高,而胱氨酸和蛋氨酸含量较低。总氨基酸(TAA)含量最高的是ITAO-63,可达16.29%;最低的是坝莜1号,仅为11.57%。来自意大利的材料必需氨基酸(EAA)含量总体较高,分别为ITAO-27(3.94%)、ITAO-3(3.82%)、ITAO-63(3.82%)、ITAO-18(3.81%)和ITAO-6(3.80%);坝莜系列品种的EAA含量较低,分别是坝莜8号(2.94%)、坝莜9号(2.88%),坝莜6号(2.81%)、坝莜3号(2.75%)、坝莜5号(2.71%)和坝莜1号(2.71%)。ITAO-63(8.52%)、ITAO-27(8.08%)和ITAO-6(7.69%)的非必需氨基酸(NEAA)含量也较高,而坝莜3号(6.35%)和坝莜1号(6.0%)的NEAA较低。总体来看,燕麦支链氨基酸(branched chain amino acids,BCAA)含量尤为丰富。30份燕麦中的亮氨酸(Leu)含量平均为0.88%,晋燕6号和ITAO-6有较高的含量,是良好的支链氨基酸来源品种。坝莜系列中坝莜1号、3号有较低的缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸含量;ITAO-3、ITAO-6、ITAO-63、Shadow和晋燕6号等品种的含量较高。

表3   不同品种燕麦的氨基酸含量

Table 3  Amino acid contents in different varieties of oats

材料
Material
苏氨酸*
Thr
缬氨酸*
Val
蛋氨酸*
Met
异亮氨酸*
IIe
亮氨酸*
Leu
苯丙氨酸*
Phe
X10.40±0.02abcdefg0.42±0.01e0.09±0.00a0.33±0.00g0.66±0.02l0.49±0.01klm
X20.32±0.01hijk0.45±0.06de0.10±0.00a0.35±0.03g0.77±0.00ijkl0.44±0.01lm
X30.32±0.01hijk0.46±0.01cde0.11±0.02a0.35±0.01g0.69±0.01kl0.44±0.03m
X40.33±0.04hijk0.48±0.03bcde0.12±0.01a0.34±0.02g0.75±0.04jkl0.46±0.01lm
X50.32±0.00hijk0.48±0.02bcde0.11±0.01a0.35±0.04g0.81±0.01ghijk0.54±0.03hijk
X60.33±0.00hijk0.48±0.05bcde0.11±0.01a0.35±0.01g0.72±0.04kl0.55±0.03ghijk
X70.32±0.03hijk0.47±0.04cde0.10±0.01a0.36±0.02fg0.76±0.03jkl0.51±0.02jkl
X80.34±0.01ghijk0.51±0.03bcde0.11±0.01a0.34±0.00g0.80±0.02hijk0.51±0.01jkl
X90.30±0.01jk0.57±0.05abcde0.11±0.02a0.43±0.01bcd0.84±0.06ghij0.54±0.02ijk
X100.37±0.02cdefghi0.56±0.06abcde0.11±0.02a0.43±0.03bcd0.80±0.02hijk0.63±0.02def
X110.32±0.02hijk0.54±0.03abcde0.12±0.01a0.42±0.02bcdef0.76±0.02jkl0.55±0.01ghijk
X120.35±0.02ghijk0.54±0.02abcde0.12±0.01a0.43±0.01bcde0.80±0.03hijk0.55±0.01ghijk
X130.31±0.04ijk0.52±0.06bcde0.11±0.01a0.36±0.02efg0.89±0.03defghi0.64±0.01cde
X140.36±0.01defghi0.54±0.10abcde0.12±0.01a0.36±0.02efg0.84±0.04ghij0.56±0.01fghijk
X150.33±0.04hijk0.62±0.07abcde0.12±0.01a0.36±0.02fg0.86±0.02efghij0.56±0.01fghijk
X160.35±0.03ghijk0.51±0.08bcde0.12±0.00a0.34±0.01g0.92±0.03cdefg0.57±0.02efghij
X170.35±0.04fghij0.62±0.02abcde0.11±0.01a0.44±0.03bcd0.85±0.03fghij0.60±0.02defghi
X180.36±0.03fghij0.54±0.06abcde0.12±0.01a0.46±0.02b0.92±0.02cdefgh0.63±0.04def
X190.29±0.01k0.62±0.04abcde0.13±0.02a0.44±0.04bcd0.99±0.03abcd0.71±0.02abc
X200.34±0.02ghijk0.58±0.05abcde0.14±0.01a0.46±0.01b1.08±0.10ab0.65±0.04bcd
X210.33±0.01hijk0.53±0.08bcde0.12±0.00a0.43±0.02bcd0.78±0.02ijkl0.62±0.02defg
X220.36±0.00efghij0.59±0.03abcde0.12±0.02a0.45±0.02bc1.02±0.02abc0.62±0.03defgh
X230.35±0.02ghijk0.66±0.09abcd0.10±0.01a0.46±0.02b1.03±0.04abc0.61±0.04defghi
X240.38±0.00bcdefgh0.60±0.02abcde0.12±0.03a0.39±0.01cdefg0.98±0.03abcde0.65±0.01bcd
X250.43±0.01abcd0.64±0.14abcd0.12±0.03a0.39±0.03cdefg0.97±0.03bcdef0.67±0.02abcd
X260.44±0.02ab0.65±0.07abcd0.12±0.02a0.37±0.02defg1.03±0.06abc0.72±0.04ab
X270.42±0.01abcde0.64±0.10abcd0.12±0.00a0.44±0.01bcd1.10±0.07a0.73±0.03a
X280.42±0.02abcdef0.68±0.08abc0.11±0.01a0.39±0.01cdefg1.04±0.04abc0.66±0.01abcd
X290.43±0.01abc0.74±0.15a0.11±0.01a0.44±0.01bcd1.02±0.04abc0.57±0.02fghijk
X300.45±0.01a0.68±0.03ab0.12±0.01a0.54±0.03a1.01±0.03abc0.67±0.03abcd
材料
Material
赖氨酸*
Lys
天冬氨酸
Asp
丝氨酸
Ser
谷氨酸
Glu
甘氨酸
Gly
丙氨酸
Ala
X10.32±0.01ij0.71±0.01abcdefg0.41±0.02h2.26±0.06de0.40±0.02i0.38±0.02a
X20.32±0.02j0.77±0.00abcdef0.44±0.01gh2.22±0.22de0.45±0.02ghi0.40±0.01a
X30.34±0.04hij0.74±0.02abcdef0.46±0.01fgh2.60±0.09abcde0.47±0.03fghi0.49±0.10a
X40.33±0.05hij0.73±0.01abcdefg0.46±0.02fgh2.27±0.07de0.47±0.03fghi0.43±0.05a
X50.33±0.02hij0.79±0.02abcd0.61±0.02abcd2.34±0.02cde0.48±0.02fghi0.44±0.06a
X60.34±0.03ghij0.73±0.03abcdef0.55±0.02abcdefg2.32±0.06cde0.46±0.01ghi0.45±0.06a
X70.31±0.03j0.81±0.02ab0.46±0.02fgh2.45±0.12bcde0.46±0.01ghi0.40±0.02a
X80.34±0.04ghij0.80±0.01ab0.52±0.03defgh2.35±0.13bcde0.47±0.03fghi0.45±0.04a
X90.35±0.03ghij0.65±0.01fg0.47±0.05efgh2.41±0.1bcde0.45±0.03hi0.47±0.09a
X100.34±0.01hij0.67±0.01defg0.49±0.08efgh2.35±0.11bcde0.52±0.01efgh0.46±0.10a
X110.33±0.01ij0.76±0.01abcdef0.55±0.00abcdefg2.35±0.32bcde0.53±0.02defgh0.52±0.04a
X120.35±0.02ghij0.80±0.02ab0.54±0.02bcdefg2.67±0.11abcde0.52±0.05defgh0.45±0.03a
X130.43±0.05efgh0.62±0.01g0.54±0.04bcdefg2.23±0.14de0.44±0.01hi0.27±0.19a
X140.43±0.02defg0.75±0.02abcdef0.49±0.02efgh2.49±0.22bcde0.61±0.04bcde0.46±0.05a
X150.41±0.05fghi0.74±0.03abcdef0.52±0.01cdefgh2.11±0.06e0.51±0.05efghi0.47±0.04a
X160.35±0.01ghij0.75±0.01abcdef0.54±0.03abcdefg2.54±0.13bcde0.45±0.01ghi0.50±0.16a
X170.32±0.04j0.79±0.02abcd0.46±0.01fgh2.49±0.22bcde0.46±0.01fghi0.46±0.05a
X180.43±0.02efgh0.81±0.05a0.53±0.03bcdefg2.81±0.07abcd0.47±0.08fghi0.45±0.11a
X190.40±0.03fghij0.70±0.05abcdefg0.48±0.10efgh2.24±0.14de0.58±0.03cdef0.51±0.15a
X200.31±0.04j0.79±0.01abc0.53±0.03bcdefgh2.41±0.07bcde0.54±0.02defgh0.52±0.08a
X210.35±0.04ghij0.77±0.02abcdef0.52±0.05defgh2.34±0.29cde0.55±0.04defgh0.53±0.06a
X220.52±0.02cd0.73±0.05abcdefg0.56±0.01abcdef3.23±0.27a0.68±0.04ab0.39±0.30a
X230.71±0.02a0.69±0.08bcdefg0.56±0.02abcdef2.54±0.02bcde0.55±0.03cdefgh0.38±0.29a
X240.56±0.03bc0.68±0.11cdefg0.57±0.07abcdef2.63±0.50abcde0.63±0.06bcd0.37±0.28a
X250.56±0.02bc0.67±0.07efg0.59±0.03abcd2.23±0.19de0.62±0.03bcde0.34±0.26a
X260.49±0.03cdef0.77±0.01abcdef0.63±0.04abcd2.09±0.01e0.76±0.02a0.18±0.23a
X270.35±0.00ghij0.80±0.06ab0.47±0.01fgh2.72±0.19abcde0.44±0.02hi0.33±0.23a
X280.51±0.03cde0.77±0.01abcde0.64±0.03ab2.36±0.07bcde0.57±0.07cdef0.35±0.27a
X290.63±0.01ab0.78±0.01abcde0.63±0.05abc2.99±0.55ab0.66±0.04abc0.38±0.29a
X300.35±0.01ghij0.80±0.00ab0.66±0.01a2.92±0.07abc0.56±0.02cdefg0.20±0.25a
材料
Material
胱氨酸
Cys
酪氨酸
Tyr
组氨酸
His
精氨酸
Arg
脯氨酸
Pro
氨基酸总量
TAA (%)
X10.15±0.00ab0.21±0.01j0.29±0.00efg0.77±0.02efghi0.42±0.00h11.57±4.81l
X20.12±0.00b0.22±0.00ij0.28±0.01fg0.79±0.17defghi0.66±0.03def12.10±5.04kl
X30.13±0.02b0.25±0.02ghij0.26±0.01g0.56±0.02i0.66±0.01def12.38±5.29jkl
X40.47±0.56a0.23±0.02hij0.28±0.02fg0.76±0.01efghi0.54±0.05fgh12.72±6.26ijkl
X50.14±0.01ab0.24±0.02ghij0.27±0.04g0.75±0.04efghi0.66±0.01def12.80±5.37hijkl
X60.16±0.00ab0.24±0.00hij0.29±0.02efg0.84±0.02defgh0.64±0.03defg12.66±5.50hijkl
X70.15±0.00ab0.23±0.00hij0.31±0.04defg0.96±0.03bcdef0.64±0.02efg12.84±5.53hijkl
X80.14±0.02ab0.24±0.00hij0.26±0.03g0.95±0.01bcdef0.66±0.02def12.97±5.57ghijk
X90.17±0.02ab0.26±0.04fghij0.33±0.02cdefg0.94±0.05bcdefg0.60±0.12fg13.21±5.65ghijk
X100.19±0.01ab0.29±0.01defgh0.33±0.01cdefg0.98±0.04bcde0.67±0.02cdef13.53±5.72fghij
X110.15±0.01ab0.23±0.01hij0.43±0.00abc0.67±0.04ghi0.66±0.02def13.16±5.62ghijk
X120.16±0.02ab0.27±0.02efghi0.31±0.02defg0.82±0.26defghi0.66±0.01def13.77±5.89efghij
X130.15±0.02ab0.31±0.01bcdef0.36±0.05bcdefg0.97±0.16bcde0.69±0.01bcdef13.17±5.70ghijk
X140.12±0.02b0.23±0.00hij0.35±0.03bcdefg0.74±0.04efghi0.69±0.07bcdef13.54±5.62fghij
X150.16±0.02ab0.27±0.02fghi0.34±0.02bcdefg0.94±0.05bcdefg0.68±0.01cdef13.29±5.80fghijk
X160.17±0.02ab0.24±0.02hij0.31±0.02defg0.98±0.03bcde0.70±0.07bcdef13.76±6.05efghij
X170.15±0.01ab0.27±0.01fghi0.38±0.01bcde1.06±0.11bcd0.67±0.01bcdef13.96±5.96defgh
X180.14±0.02ab0.33±0.01bcd0.34±0.03cdefg0.96±0.04bcdef0.66±0.01def14.60±6.61cdef
X190.14±0.02ab0.33±0.01bcd0.36±0.00bcdefg1.04±0.05bcd0.83±0.05bc14.34±5.76cdefg
X200.15±0.00ab0.33±0.01bcd0.43±0.02bc0.88±0.02cdefgh0.64±0.05fg14.31±6.25cdefg
X210.15±0.02ab0.31±0.02bcdef0.33±0.01cdefg0.97±0.03bcde0.81±0.04bcd13.87±6.09defghi
X220.16±0.01ab0.32±0.01bcde0.33±0.01cdefg0.77±0.01efghi0.49±0.09gh15.26±6.45abcd
X230.15±0.01ab0.29±0.04cdefg0.36±0.03bcdefg1.34±0.01a0.80±0.06bcde15.41±6.41abc
X240.15±0.02ab0.33±0.02bcd0.45±0.01ab0.67±0.03hi0.83±0.02b14.79±6.63cdef
X250.15±0.00ab0.34±0.03bc0.40±0.09bcd1.06±0.05bcd1.07±0.11a15.00±6.54bcde
X260.15±0.00ab0.35±0.01b0.41±0.03bcd1.13±0.01abc1.01±0.01a14.93±6.45bcde
X270.16±0.01ab0.33±0.03bcd0.38±0.08bcdef1.06±0.07bcd1.00±0.05a15.30±6.65abc
X280.15±0.01ab0.34±0.01bcd0.40±0.05bcd0.95±0.21bcdef1.03±0.04a15.10±6.32abcd
X290.16±0.01ab0.33±0.02bcd0.39±0.03bcde0.70±0.02fghi1.06±0.04a16.08±6.25ab
X300.15±0.01ab0.43±0.01a0.53±0.03a1.19±0.05ab1.08±0.06a16.29±6.85a

“*”表示必需氨基酸(EAA)。

“*”indicates the essential amino acid (EAA).

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2.3 不同燕麦品种的矿物质含量分析

燕麦籽粒中含有丰富的矿质元素(表4),包括钠、钾、镁、钙常量元素,也含有锰、铁、镍、铜、锌、硒微量元素。在常量元素中,钠含量最高的是白燕2号,为144.03 mg/kg,最低的是白燕3号,为68.47 mg/kg。钾含量最高的是坝莜8号,为5135.02 mg/kg,最低的是白燕7号,为3018.76 mg/kg。镁含量最高的是白燕6号,为2114.39 mg/kg,最低的是晋燕9号,为1183.88 mg/kg。钙含量最高的是白燕6号,为1064.55 mg/kg,最低的是坝莜8号,为570.73 mg/kg。晋燕9号、Navan和白燕2号的硒元素含量较高。总体而言,燕麦的多种矿质元素分布较为均匀,国内外不同品种间没有发现显著的分离趋势。

表4   不同燕麦品种矿物质含量

Table 4  Mineral contents of different oat varieties mg/kg

材料MaterialNaKMgCaMn*
X198.68±0.05ef4008.63±1.96mn1294.37±6.89uv762.96±2.03hij37.80±0.21ijk
X299.45±0.04ef3442.41±19.00st1507.57±1.74mno620.69±2.03qr51.14±1.52a
X3102.88±0.31e4307.18±13.89hi1606.39±10.09hi690.54±4.99lmn34.29±0.16no
X470.62±0.56l4532.70±46.63ef1788.17±13.81cd602.00±7.86qrs26.60±0.91u
X5131.96±2.84b5135.02±121.73a1254.98±15.73v570.73±23.10s30.13±0.16st
X6110.05±1.16d4141.77±14.16jkl1480.18±4.52op681.82±2.49mno22.72±0.28v
X7144.03±0.94a4417.66±31.76fgh1565.86±3.74ijkl725.93±5.65jkl35.36±0.03mn
X868.47±2.24l4714.74±72.44cd1672.88±11.05fg798.05±2.13fgh38.34±0.21hij
X976.57±0.38jk4948.99±24.40b1812.04±8.18c871.40±3.15de40.64±0.47ef
X1082.50±0.87hi3972.30±27.58mno2114.39±16.53a1064.55±55.14a43.88±0.23c
X1198.44±0.09ef3018.76±21.37v1391.45±15.22rs900.38±9.43cd39.71±0.04fgh
X1287.06±0.62gh3498.19±28.48s1471.78±5.88op802.57±1.75fgh37.41±0.09jk
X1399.04±0.10ef3344.21±51.89tu1317.88±13.03tu744.11±2.94ijk35.76±0.21lmn
X1499.32±0.11ef3786.41±21.28qr1493.74±5.46no704.12±6.27lmn31.67±0.28qr
X15100.47±0.81ef3920.34±3.06nop1635.28±14.56gh592.49±3.40rs33.65±0.04op
X16114.25±0.81d4087.53±30.75klm1742.78±14.50de626.88±2.63pqr37.09±0.16jkl
X17140.43±1.56a3836.35±1.97pq1880.44±71.54b770.66±3.02hi39.41±0.24fgh
X1871.38±0.21l3230.30±67.39u1572.33±0.62ijk947.09±8.56b41.34±0.15de
X1983.71±0.25hi3933.52±1.89nop1514.10±2.95lmno832.82±15.26ef45.49±0.48b
X2091.61±3.52g4032.64±19.15lmn1417.86±1.24qr815.82±2.43fg28.00±0.58u
X2197.86±0.20f3705.03±33.44r1183.88±5.09w922.19±4.16bc30.36±0.09rst
X2299.14±0.03ef3875.89±28.27opq1356.34±10.24st645.71±6.38opq34.89±0.26no
X2399.89±0.14ef4191.87±3.79ijk1443.17±4.98pq716.85±4.26klm36.61±0.22klm
X24123.76±5.30c4213.18±4.80ij1501.65±0.45no672.65±4.49no38.97±0.24ghi
X2599.69±0.02ef4347.10±21.12gh1535.99±3.86klmn665.57±1.81nop40.18±0.16efg
X2698.83±0.07ef4459.66±12.76fg1522.50±5.28klmno615.33±1.72qr24.21±1.09v
X2796.71±1.40f4817.45±51.64c1552.92±8.00jklm777.89±3.21ghi29.51±0.32t
X2885.75±0.50h4603.39±5.67de1586.51±10.40hij753.73±4.02ijk31.13±0.25rs
X2979.76±1.44ij4202.32±1.73ijk1689.02±6.35f857.66±7.66de32.71±0.24pq
X3073.21±0.15kl4184.28±2.41jk1707.41±13.84ef935.82±6.90bc42.81±0.70cd
材料MaterialFe*Ni*Cu*Zn*Se*
X118.51±0.32nopq1.76±0.04e2.62±0.01nop25.15±0.05jklmn0.24±0.01rs
X212.42±1.10u0.57±0.01jklm3.37±0.02fgh24.20±0.15klmnop0.30±0.00jk
X318.17±0.03pq0.45±0.00klmnopq1.70±0.05u22.66±0.12opqr0.27±0.01t
X422.81±0.32hijk2.74±0.07a3.83±0.08cd20.31±0.89s0.26±0.00kl
X532.96±0.77c0.56±0.01jklmn5.58±0.24a27.18±0.60ghij0.29±0.00nop
X627.64±0.49de0.50±0.01klmnopq2.68±0.01no29.56±0.26cdef0.35±0.01opqr
X737.46±3.71b0.59±0.01jkl2.96±0.01kl31.35±1.02c0.59±0.01lm
X820.22±0.22lmnop1.31±0.01h3.11±0.05ijk56.32±3.03a0.46±0.02hi
X945.79±0.69a1.63±0.04ef3.33±0.01gh25.33±0.08jklm0.41±0.10a
X1020.69±0.08klmno2.38±0.15b4.21±0.10b24.62±0.08klmno0.29±0.01e
X1116.19±0.09qrst0.93±0.16i2.15±0.03s25.71±0.22ijkl0.28±0.00g
X1215.05±0.19st0.54±0.00jklmno2.38±0.03qr27.74±0.16fghi0.32±0.01lm
X1318.27±0.04opq0.42±0.00mnopqr2.54±0.01opq30.52±0.17cd0.22±0.00mno
X1420.91±0.09klmn0.34±0.01qr2.76±0.02mn34.26±0.95b0.28±0.00st
X1524.51±0.30fghi0.37±0.01pqr3.26±0.03ghi24.50±0.01klmno0.30±0.00mno
X1626.93±0.11def0.43±0.00lmnopqr2.49±0.01pq23.52±0.07mnopqr0.43±0.01kl
X1734.64±0.37c0.52±0.01jklmnop2.65±0.00nop21.98±0.06qrs0.51±0.01f
X1823.92±0.26ghij0.61±0.01jk2.42±0.01qr23.89±0.03lmnopq0.57±0.01c
X1921.68±0.13jklm1.93±0.11d1.94±0.06t23.12±0.30nopqr0.49±0.01b
X2017.84±0.20pqr1.40±0.03gh3.18±0.01hij24.96±0.08klmn0.50±0.01d
X2115.48±0.13rst1.54±0.05fg2.72±0.01no28.94±0.21defg0.55±0.02cd
X2214.05±0.16tu2.11±0.05c2.28±0.06rs24.78±0.05klmno0.20±0.01b
X2317.09±0.08qrs1.45±0.03gh3.04±0.02jk26.26±0.10hijk0.21±0.00t
X2419.85±0.12mnop0.47±0.01klmnopq2.81±0.01lmn30.01±0.11cde0.25±0.01pqr
X2516.82±0.19qrs0.36±0.00qr3.68±0.03de28.14±0.14efgh0.29±0.00mn
X2629.13±0.30d0.40±0.01nopqr3.43±0.03fg23.39±0.06mnopqr0.26±0.00opq
X2725.65±0.17efg0.39±0.00opqr3.97±0.03c17.85±0.85t0.24±0.01qr
X2825.06±0.10fgh0.29±0.01r3.54±0.07ef22.20±0.25pqrs0.33±0.01ij
X2922.29±0.08ijkl0.53±0.00jklmnop3.00±0.01jkl21.71±0.14rs0.37±0.00h
X3026.42±0.19ef0.67±0.05j2.93±0.02klm23.78±0.04lmnopqr0.44±0.01ef

“*”为微量元素,其余为常量元素。

“*”indicates trace elements, and the rest are constant elements.

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2.4 不同燕麦品种的营养品质灰色关联度分析

采用等权关联度和加权关联度分析,结果如表5所示。30种燕麦品种的营养品质的等权关联度排序和加权关联度排序差异较小,表明结果真实可信。最佳综合营养品质居前3位的分别为坝莜8号、ITAO-63和白燕6号,说明这些品种在四川省成都平原地区种植下品质较好。

表5   30个燕麦品种灰色关联度及排序

Table 5  Grey correlative degree and order of 30 oat varieties

材料
Material
等权关联度
Equal weight
correlation degree
排序
Ranking
加权关联度
Weighted
correlation degree
排序
Ranking
材料
Material
等权关联度
Equal weight
correlation degree
排序
Ranking
加权关联度
Weighted
correlation degree
排序
Ranking
X10.5419250.555226X160.5333270.548828
X20.5548200.571820X170.588970.60557
X30.5314280.549127X180.5712140.586314
X40.5757110.588612X190.5621170.575018
X50.649010.65791X200.5546210.569521
X60.5769100.589511X210.5714130.585015
X70.5752120.589510X220.605640.61555
X80.581490.59239X230.581880.60028
X90.605350.61754X240.5408260.556625
X100.627530.64323X250.5588180.572819
X110.5536230.568723X260.5241300.539930
X120.5673160.584316X270.5550190.575317
X130.5538220.569222X280.5276290.546929
X140.601760.61376X290.5693150.587113
X150.5464240.561124X300.641420.65552

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3 讨论

3.1 不同燕麦品种的主要营养成分

前人[24-25]研究表明,燕麦籽粒的蛋白质含量在禾谷类作物中较高,因此在改性蛋白的生产加工上具有独特的优势。如定莜1号的粗蛋白含量达23.76%,该品种可能是优质的谷物蛋白来源。此外,不同品种的蛋白差异较大,这说明燕麦蛋白质含量可能受到品种和产地的影响。相较于其他谷类作物,燕麦淀粉具有较好的溶解度和较低的膨润力[9]。因此,燕麦粉在食品加工和化工原料上被广泛使用,如用于制造淀粉膜层和植物凝胶,也是植物抗性淀粉的良好来源[26-27]。总体来说,坝莜系列品种的粗淀粉含量较高,坝莜6号的粗淀粉(73.16%)最高,可能是燕麦淀粉加工的优质品种。燕麦的油脂在我国的应用开发仍较为缓慢,但其良好的降低胆固醇和生理锁水效果说明其有巨大应用潜力[11-12]。王燕[12]研究表明裸燕麦的油脂和脂肪酸受产地和年份影响显著,其含量范围为2.60%~ 10.97%,这与本研究的结果较为相似。本研究表明,白燕10号和8号具有较高的油脂含量,可能是燕麦胚芽油提取加工的优质来源。此外,燕麦富含的多酚、黄酮和植酸等物质具有良好生物活性,其营养价值被越来越多的人所认可[28-29]。前人[11-13]研究表明,燕麦多酚具有良好的抗氧化和预防急性肝损伤的功效,而燕麦黄酮是膳食营养成分,具有较好的抗衰老、抗氧化和抗肿瘤活性[14]。不同燕麦品种的总酚和黄酮类物质的差异较大,其中高总酚和高黄酮品种可以作为燕麦功能成分原料进行开发。

3.2 不同燕麦品种的氨基酸和矿质营养

氨基酸是构成蛋白质的基本单位,也是进行燕麦营养开发和研究利用的重要考察指标。王婧等[30]研究发现,在6种粮食作物中,燕麦总氨基酸含量最高,表现为燕麦>小麦>荞麦>大麦>水稻。本研究发现,来自意大利的材料的必需氨基酸含量总体较高。如ITAO-27的必需氨基酸含量可达3.94%,可能是重要的品质育种的亲本来源。研究[31]表明,支链氨基酸是人体必需的重要功能性氨基酸,可以帮助人体调节生理功能和改善机体代谢等,如亮氨酸可以促进人体对蛋白质的合成和能量代谢,从而帮助生长发育。总体而言,30份燕麦的亮氨酸平均含量为0.88%,范围为0.66%(坝莜1号)~1.10%(ITAO-6),这与王婧等[30]研究结果类似。本研究表明,ITAO-3、ITAO-6、ITAO-63和Shadow等材料氨基酸含量较高,这说明氨基酸含量可能与品种的来源和生长环境密切相关。值得一提的是,尽管脯氨酸是一种非必需氨基酸,却与植物逆境胁迫和环境适应密切相关,如干旱[32]、盐碱[33]、高温[34]、铝离子[35]和重金属[36]胁迫等。

30 个燕麦品种中,ITAO-27、蒙燕2号和ITAO-63有较高的脯氨酸含量。矿质元素只能通过食物摄取,不能通过人体合成。目前,大量人群面临潜在的矿质元素缺乏症[37]。杂粮作物是主要粮食作物的重要组成,燕麦作为杂粮作物重要代表,其籽粒中含有丰富的矿质元素[17]。目前,国内外对不同燕麦资源矿质元素的研究仍较少。这些矿质元素在一些品种之间差异较大,说明燕麦种质资源在矿质元素上仍存在丰富的遗传多样性。常量元素含量总体是钾>镁>钙>钠,微量元素总体是锰>锌>铁>铜>镍>硒,这与王敏[38]和冯亮等[20]的研究结果类似。值得一提的是,中国是世界卫生组织认定的全球40个低硒国家之一,我国72%的地区仍处于低硒或缺硒的状态[39]。富含硒元素的农产品食品被认为是最安全、最有效的补硒办法[40],燕麦食品是应对我国硒缺乏的重要来源之一。本研究表明,白燕2号等品种可能作为富含微量元素品种的骨干亲本,也可以将之籽粒作为优质高微量元素原料进行开发利用。

3.3 灰色关联度综合评价

近年来,我国燕麦种植面积和产量不断加大,特别是随着人们日常饮食结构的调整,大量燕麦产品日益丰富,如燕麦粉、燕麦片和燕麦饮品等产品的需求量急剧增加[41]。因此,燕麦产业将朝向选育优质燕麦品种、改良燕麦营养品质和深入开发燕麦保健功能等方向不断推进。本研究显示,在评价指标同等重要的情况下,等权关联度分析可以用于评价不同品种(资源)的总体性状,然而实际上不同指标的占比并不完全一致[42]。因此本研究引入了加权灰色关联度的分析方法对这些资源进行系统评价。前五的排序仅定莜1号和白燕5号稍有变化,提示这2种分析方法均有价值,可以相互参考。本研究利用2种灰色关联度分析,评价了30份种植在成都平原燕麦的品质,得出坝莜8号、ITAO-63和白燕6号的综合评分较高且稳定,提示这3个品种适合在成都平原环境下种植的品质较好。

4 结论

30 个不同来源的燕麦品种(材料)各营养指标、氨基酸含量以及矿质元素在品种间营养成分差异显著,遗传多样性十分丰富。通过灰色关联度分析,认为坝莜8号、ITAO-63和白燕6号的综合营养指标较好,可作为功能性食品开发燕麦栽培的优质品种或品种培育的骨干亲本。

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【目的】探究阴山北麓地区种植燕麦的施肥效应,为阴山北麓地区旱地燕麦合理施肥提供科学依据。【方法】基于内蒙古武川旱作试验站的长期定位试验(开始于2004年),研究了长期施肥条件下不同施肥处理对燕麦产量、植株养分吸收和燕麦水肥利用效率的影响。【结果】氮磷钾化肥配合施用有机肥(NPK+O)和氮磷钾化肥平衡施用(NPK)可显著提高燕麦产量、千粒重、株高、单株穗长和单株小穗数,与对照相比,籽粒产量分别提高49.86%和38.97%;可显著提高燕麦叶面积指数、植株干物质量和植株养分吸收量,最大叶面积指数为2.62,最大植株干物质积累量为6 066 kg/hm<sup>2</sup>;燕麦植株的最大氮、磷和钾养分吸收量分别为115.28、26.77和132.92 kg/hm<sup>2</sup>。氮磷钾化肥配合施用有机肥(NPK+O)和氮磷钾化肥平衡施用(NPK)可显著提高燕麦的水分利用效率,分别达到8.17和7.84 kg/(hm<sup>2</sup>&#x000b7;mm),比对照分别提高46.5%和40.0%。氮磷钾化肥平衡施用(NPK)处理的当季肥料利用率分别为36.37%、17.93%和59.92%。每生产100 kg燕麦籽粒吸收N 3.38~6.21 kg,平均4.93 kg;吸收P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 1.09~1.49 kg,平均1.31 kg;吸收K<sub>2</sub>O 3.98~7.43 kg,平均5.77 kg。【结论】氮磷钾化肥配合施用有机肥(NPK+O)和氮磷钾化肥平衡施用(NPK)显著提高了燕麦产量、养分吸收量和水肥利用效率,是资源高效利用和作物增产的养分管理模式。

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周月霞, 范昱, 阮景军, .

燕麦籽粒营养与农艺性状相关性分析

作物杂志, 2021(2):165-172.

[本文引用: 1]

陈晶华, 陈瑾, 范艳丽, .

宁夏地区不同品种马铃薯的营养组成分析

食品研究与开发, 2020, 41(17):156-160,171.

[本文引用: 1]

刘会省, 王彦明, 任文秀.

燕麦营养成分研究进展

现代食品, 2021(6):127-130,141.

[本文引用: 1]

徐向英, 王岸娜, 林伟静, .

不同燕麦品种的蛋白质营养品质评价

麦类作物学报, 2012, 32(2):356-360.

[本文引用: 1]

田斌强, 赵莉君, 谢笔钧.

燕麦淀粉研究进展

食品科学, 2014, 35(21):287-291.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201421056      [本文引用: 1]

本文简要介绍我国燕麦资源状况,阐述燕麦淀粉的提取、应用以及结构与性质,重点阐述燕麦淀粉显微结构、化学组成与分子结构、糊化性质、燕麦淀粉糊的透明度、老化性质、流变性质,并对燕麦淀粉研究进行展望。

邢明. 燕麦淀粉为基质的脂肪替代品的研究. 武汉: 武汉工业学院, 2011.

[本文引用: 1]

Qi B, Gong C, Lu F J, et al.

Enzymatic action mechanism of phenolic mobilization in oats (Avena sativa L.) during solid-state fermentation with Monascus anka

Food Chemistry, 2018, 245:297-304.

[本文引用: 1]

武娇, 任祎, 孙希平, .

微波辅助提取燕麦总酚及其抗氧化能力评价

中国农学通报, 2015, 31(7):229-234.

DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.2014-1827      [本文引用: 1]

本文对燕麦麸皮中总多酚进行微波提取,与热回流提取方法进行比较。探讨溶剂、料液比、微波功率、微波处理时间等对总酚得率的影响,并运用L9(34 )正交试验对微波加热提取燕麦麸皮总酚类物质的工艺条件进行了优化。结果表明,微波功率对总酚得率有显著影响,微波处理时间影响较小。最佳工艺是:75%乙醇,料液比(m/v)1:8,微波功率640 W,微波辐射时间15 min,此条件下提取燕麦麸皮总酚的提取得率为9.72 mg.g-1,高于传统的热回流提取多酚的得率6.67 mg.g-1。提取物的抗氧化能力用DPPH清除率表示,相当与同质量α-生育酚的90.4%。结论:利用微波加热提取燕麦麸皮中的多酚比传统的热回流方法效率高,提取物具有较强的抗氧化活性。

王婧, 李小平, 刘柳, .

燕麦等五种谷物的氨基酸含量综合评价

麦类作物学报, 2019, 39(4):438-445.

[本文引用: 2]

Duan Y, Li F, Li Y, et al.

The role of leucine and its metabolites in protein and energy metabolism

Amino Acids, 2016, 48(1):41-51.

DOI:10.1007/s00726-015-2067-1      PMID:26255285      [本文引用: 1]

Leucine (Leu) is a nutritionally essential branched-chain amino acid (BCAA) in animal nutrition. It is usually one of the most abundant amino acids in high-quality protein foods. Leu increases protein synthesis through activation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling pathway in skeletal muscle, adipose tissue and placental cells. Leu promotes energy metabolism (glucose uptake, mitochondrial biogenesis, and fatty acid oxidation) to provide energy for protein synthesis, while inhibiting protein degradation. Approximately 80 % of Leu is normally used for protein synthesis, while the remainder is converted to α-ketoisocaproate (α-KIC) and β-hydroxy-β-methylbutyrate (HMB) in skeletal muscle. Therefore, it has been hypothesized that some of the functions of Leu are modulated by its metabolites. Both α-KIC and HMB have recently received considerable attention as nutritional supplements used to increase protein synthesis, inhibit protein degradation, and regulate energy homeostasis in a variety of in vitro and in vivo models. Leu and its metabolites hold great promise to enhance the growth and health of animals (including humans, birds and fish).

孙明伟, 徐月乔, 王贵, .

松嫩草地两种生态型羊草根际效应和光合生理对干旱胁迫的响应

中国草地学报, 2021, 43 (5):8-17.

[本文引用: 1]

胡甜, 叶苏梅, 吴美燕, .

乌桕幼苗耐盐碱胁迫能力研究

安徽农学通报, 2021, 27(8):17-19,68.

[本文引用: 1]

田茂燕, 向婷颖, 钟川, .

番茄砧木耐热性评价及热胁迫生理响应研究

中国蔬菜, 2021(5):39-47.

[本文引用: 1]

肖家昶, 郑开敏, 马俊英, .

外源NO对铝胁迫下西瓜幼苗生长及生理特性的影响

农业环境科学学报:1-12.

[本文引用: 1]

韩淑梅, 陈琳, 刘玉婷, .

外源水杨酸对镉胁迫下孔雀草生理特性的影响

北方园艺, 2021(9):68-73.

[本文引用: 1]

Liu Z H, Wang H Y, Wang X E, et al.

Genotypic and spike positional difference in grain phytase activity, phytate, inorganic phosphorus, iron, and zinc contents in wheat (Triticum aestivum L.)

Journal of Cereal Science, 2006, 44(2):212-219.

[本文引用: 1]

王敏. 燕麦种质资源主要微量元素含量的多样性及硒富集效应研究. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019.

[本文引用: 1]

Li N, Gao Z, Luo D, et al.

Selenium level in the environment and the population of Zhoukoudian area, Beijing, China

Science of the Total Environment, 2007, 381(1/3):105-111.

[本文引用: 1]

袁丽君, 袁林喜, 尹雪斌, .

硒的生理功能、摄入现状与对策研究进展

生物技术进展, 2016, 6(6):396-405.

DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.03      [本文引用: 1]

硒是谷胱甘肽过氧化物酶、甲状腺素脱碘酶、硒蛋白K、硒蛋白W等多达25种硒蛋白的重要组分,与抗氧化、激素调节、矿质元素代谢等功能密切相关。综述了近10年来国内外对微量元素硒在人体中的生理功能、参考摄入量标准、硒摄入不足所导致的&ldquo;硒隐性饥饿&rdquo;问题的现状及其相应的对策等方面的研究进展,以期为硒的营养强化研究提供参考。

杜忠.

燕麦在中国的利用现状综述

安徽农学通报, 2018, 24 (20):54-57.

[本文引用: 1]

柴华, 杨曌, 申忠宝, .

9个燕麦品种在齐齐哈尔地区的农艺性状及饲草品质评价

麦类作物学报, 2023, 43(11):1426-1433.

[本文引用: 1]

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