中国几种食用蕨类植物的孢子繁殖与蛋白质营养价值评价
中国几种食用蕨类植物的孢子繁殖与蛋白质营养价值评价
【摘要】： 中国历来有食用野菜的传统,食用蕨类植物在我国的应用可追溯到三千多年前。我国野生蕨类植物资源丰富,但在开发食用蕨类资源的过程中仍存在着许多问题,如开发种类少、采收时间集中、营养成分尤其是蛋白质营养价值不明等,影响了消费者的购买需求。本研究明确了中国常用食用蕨类植物种类并对其进行民族植物学编目(Ethnobotanical catalog)和定量研究;对其中食用人数较多、食用范围较广的若干种蕨类植物进行了孢子繁殖研究,建立了适宜的繁殖技术体系;并对栽培品种成株可食部位进行了一般营养成分分析和蛋白质营养价值评价,评估了它们的食用价值。本研究旨在为开发食用蕨类资源提供丰富的理论和实践依据,实现其利用最大化。首先,本研究采用民族植物学方法对中国24个省、市及自治区的204人进行了调查,得到中国常用食用蕨类植物共计39种,新增加了阴地蕨(Botrychium ternatum)、日本安蕨(Anisocampium niponicum)、细齿角蕨(Cornopteris crenulatoserrulata)、毛柄双盖蕨(Diplazium dilatatum Blume)、江南星蕨(Microsorum fortunei)、羽裂星蕨(Microsorum insigne)和栗蕨(Histiopteris incisa)7种可食用蕨类。调查数据比文献报道的104种要少,原因是许多文献报道的食用蕨类植物在实际生产生活中一般作它用。对中国常用食用蕨类的种名、地方名、食用部位、食用方法、分布地区等进行了民族植物学编目,同时对所得资料进行了相似度指数(Jaccard index)和利用频度(Utilization frequency)的定量研究。结果表明,江西和福建对食用蕨类植物的利用相似度最高,为0.50,而海南与河南、河北、四川、广西、内蒙古以及陕西食用蕨类的种类完全不同,相似度指数为0;食用人数最多的是蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum),利用频度为0.418,开发潜力最大,往后依次是菜蕨(Callipteris esculenta)、水蕨(Ceratopteris thalictroides)、紫萁(Osmunda japonica)、乌毛蕨(Blechnum orientale)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)以及巢蕨(Neottopteris nidus),这7种蕨类也具有开发潜力。然后,对其中的4种蕨类植物菜蕨、荚果蕨、蕨和水蕨进行了孢子繁殖研究,详细观察并记录了繁殖过程中各阶段出现的形态特征和时间。观察发现:4种蕨类萌发类型均为书带蕨型(Vittaria-Type),除了水蕨的原叶体发育类型为水蕨型(Ceratopteris-Type)外,其余三种原叶体发育类型均为铁线蕨型(Adiantum-Type)。菜蕨、荚果蕨、蕨和水蕨的发育周期分别为80天、64天、42天和33天。结合过去已发表的相关资料,对4种蕨类的孢子萌发、原叶体、性器官以及幼孢子体形成等4个生长关键点所出现时间的培养条件,如光照时长、光照强度和温度等,进行了相关性分析,结果表明:(1)9-24h内,光照时间越长,孢子萌发天数越短;(2)1000-7000lx范围内,光照强度越小,原叶体发育天数越短;(3)20-25℃范围内,配子体发育速率与温度无显著相关性。第三,测定了4种(菜蕨、荚果蕨、蕨和水蕨)经孢子繁殖培育出的成苗可食部位的一般营养成分和氨基酸组成,并首次采用模糊识别、化学评分、氨基酸评分、必需氨基酸指数、化学生物价、营养指数和氨基酸比值系数分等化学评价法对其进行了蛋白质营养价值评价。结果表明:(1)它们的可食部位蛋白质,粗脂肪、矿物质以及膳食纤维的含量丰富且氨基酸种类齐全,必需氨基酸占总氨基酸的比值约40%,蛋白质营养价值较高;(2)蕨的氨基酸总量最高,为974.2 mg/g蛋白质,其次是荚果蕨,为760.3 mg/g蛋白质,水蕨的氨基酸总量最低,为670.7 mg/g蛋白质;(3)在所有样品中,亮氨酸是必需氨基酸中含量最丰富的,种间差异不大;而谷氨酸是非必需氨基酸中含量最多的,其中蕨的谷氨酸含量为319.8mg/g蛋白质,是菜蕨的3.3倍,荚果蕨的2.6倍,水蕨的3.0倍,显著高于其它3种;(4)4种蕨类的第一限制性氨基酸都是蛋氨酸和胱氨酸;(5)以芹菜为参考蛋白,得出待评价样品的蛋白质营养价值顺序为:蕨>荚果蕨>菜蕨>芹菜>水蕨。故蕨、荚果蕨和菜蕨作为新型蔬菜具有较大的开发潜力,水蕨虽然蛋白质营养价值低于芹菜,但作为国家二级濒危保护植物,仍具有很大的开发价值。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
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