菊花为菊科菊属多年生草本植物，根据用途可分为药用菊、食用菊、观赏菊[1]。我国自古就有食菊的传统，《神农本草经》记载：“菊花久服利血气，轻身，耐老延年”，菊花具有散风清热、平肝明目、清热解毒、消除眼睛浮肿的功效[2-3]。食用花卉具有抗炎、抗氧化、抗癌、预防高血压、预防糖尿病、预防骨质疏松、预防肥胖等作用，对人体健康有益，是一种天然的保健产品[4]。现代研究表明，菊花主要含有黄酮类、多酚类、萜类、有机酸类等成分，具有抗菌抗炎、抗肿瘤、调节免疫等生物学功能[5-6]。菊花是卫生部门批准的100种食用花卉之一[7]，除了引进国外的优良食用菊品种，广东、云南、北京、河南、江苏等地均有其传统的食用菊品种[8]。
目前国内对药用菊的研究比较多，食用菊的研究以栽培技术居多[9-10]，对食用菊营养品质的研究较少。作为鲜食品种，需对其主要的营养成分进行分析，为品种的选育以及产品的升级提供参考。本研究针对北京房山区5个主要食用菊品种进行基本营养成分的分析，测定其花瓣的水分、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、总多酚、总蛋白、16种氨基酸及9种矿物元素的含量，运用主成分分析法，评价不同品种食用菊的营养品质并比较品种间的差异，旨在为北京生产优质食用菊、促进优良品种食用菊的开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 材料与试剂
食用菊分别为慧田1号、慧田4号、轻身、夕瑶、玉桃5个品种，采摘于北京房山区慧田蔬菜种植专业合作社。
2，6-二氯酚靛酚、草酸、抗坏血酸、3，5-二硝基水杨酸、考马斯亮蓝G-250、硫酸、福林酚、硝酸、高氯酸、水合茚三酮等（均为分析纯）：北京蓝弋试剂有限公司；葡萄糖、没食子酸、牛血清蛋白、16种氨基酸（天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸）标样：百灵威科技有限公司；矿物质元素标准溶液：中国计量科学研究院；试验用水为一级水。
1.1.2 仪器与设备
BSA224S-CW电子天平：赛多利斯科学仪器有限公司；DHG-9123A电热鼓风干燥箱：上海一恒科技有限公司；UV-2600紫外可见分光光度计：日本岛津有限公司；K-360全自动凯氏定氮仪：瑞士步琦有限公司；L-8900全自动氨基酸分析仪：日本日立有限公司；6300电感耦合等离子体发射光谱仪：赛默飞世尔科技有限公司。
1.2 试验方法
水分含量按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法测定；维生素C含量按照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准食品中抗坏血酸的测定》中的2，6-二氯酚靛酚滴定法测定；可溶性糖含量按照NY/T 2742—2015《水果及制品中可溶性糖的测定3，5-二硝基水杨酸比色法》中的3，5-二硝基水杨酸比色法测定；可溶性蛋白含量按照考马斯亮蓝G-250染色法测定[11]；总蛋白含量按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定；总多酚含量按照福林酚比色法[12]测定；元素含量按照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准食品中多元素的测定》中的电感耦合等离子体发射光谱法测定；氨基酸含量按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》中的方法测定。
1.3 数据分析
采用Excel 2017软件对试验数据进行统计分析、图表绘制，SPSS 25.0软件进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 水分含量测定结果
食用菊作为鲜食花卉首先需要有优良的口感，其中水分含量是影响食用菊口感的重要因素之一。分别对5种食用菊的水分含量进行分析，结果见图1。
图1 食用菊水分含量
Fig.1 Moisture content of edible chrysanthemum
相同小写字母表示不同品种间差异不显著（P＞0.05）。
由图1可知，轻身的水分含量最高，为92.4%；慧田1号、夕瑶水分含量最低，为90.5%；5个品种食用菊水分含量无显著差异（P＞0.05）。
2.2 营养成分含量测定结果
分别对5种食用菊的维生素C含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总蛋白含量进行分析，结果见表1。
表1 食用菊营养成分含量
Table 1 Content of nutrients in edible chrysanthemum
注：不同小写字母表示不同品种间差异显著（P＜0.05）。
总蛋白含量/%慧田 1 号 287.0±2.7a 1.26±0.00b 1.92±0.03a 1.87±0.03a轻身 168.4±1.3e 1.04±0.00c 1.49±0.02a 1.38±0.04b慧田 4 号 178.6±0.3d 1.11±0.00c 1.58±0.05a 1.37±0.06b夕瑶 197.4±0.8c 1.07±0.03c 1.08±0.02b 1.08±0.00c玉桃 216.5±1.1b 1.37±0.00a 1.22±0.02b 1.34±0.00b品种 维生素C含量/（mg/kg）可溶性糖含量/%可溶性蛋白含量/%
维生素C可以增强机体免疫力，促进人体内抗体的形成，由表1可知，5个品种食用菊维生素C含量差异显著（P＜0.05），慧田 1 号的含量最高，为 287.0 mg/kg；轻身的维生素C含量最低，为168.4 mg/kg。慧田1号和玉桃的可溶性糖含量与其他品种差异显著（P＜0.05），玉桃的可溶性糖含量最高，为1.37%；慧田1号的可溶性糖含量为1.26%；轻身的可溶性糖含量最低，为1.04%。慧田1号的可溶性蛋白含量最高，为1.92%；夕瑶的可溶性蛋白含量最低，为1.08%；含量高的品种慧田1号、轻身、慧田4号和含量低的品种夕瑶、玉桃的差异显著（P＜0.05）。慧田1号和夕瑶的总蛋白含量与其他品种差异显著（P＜0.05），慧田1号的总蛋白含量最高，为1.87%；夕瑶的总蛋白含量最低，为1.08%。5个品种食用菊营养丰富，口感香甜，可溶性蛋白、可溶性糖含量均超过一般食用花卉[13-14]。
2.3 总多酚含量测定结果
多酚作为功能性成分，具有极强的抗氧化性和广泛的生理功能，如抗血栓、清除自由基、预防心脑血管疾病等。分别对5种食用菊的总多酚含量进行分析，结果见图2。
图2 5个品种食用菊总多酚含量
Fig.2 Content of total polyphenols in 5 varieties of edible chrysanthemum
不同小写字母表示不同品种间差异显著（P＜0.05）。
由图2可知，5个品种食用菊的总多酚含量差异明显，夕瑶的总多酚含量最高，为1 417 mg/kg；玉桃的总多酚含量最低，为775.4 mg/kg。
2.4 矿物元素分析
食用菊富含丰富的矿物元素，对5种食用菊的矿物元素进行分析，结果见表2。
表2 5个品种食用菊矿物元素含量
Table 2 Content of mineral elements in 5 varieties of edible chrysanthemum mg/kg
注：不同小写字母表示不同品种间差异显著（P＜0.05）。
品种 钾 钙 钠 镁 铁 锰 锌 铜 磷慧田 1 号 1 347±2d 223.9±0.2b 6.521±0.011c 199.9±0.1a 9.410±0.043d 1.856±0.004c 2.618±0.008c 0.464 0±0.002 2e281.4±1.7b轻身 1 291±10d 229.9±2.6b 15.99±0.10a 137.5±0.6c 12.91±0.08b 2.682±0.021b 2.624±0.014c 0.919 7±0.003 0c237.6±1.2d慧田 4 号 1 805±20a 155.6±3.1c 13.15±0.05b 153.4±2.1b 5.003±0.064e 1.518±0.011d 2.025±0.028d 0.722 3±0.001 9d313.9±5.2a夕瑶 1 373±0c 207.2±2.3b 15.85±0.20a 147.7±0.4b 10.20±0.00c 2.602±0.004b 2.893±0.016b 0.983 1±0.004 9b246.2±0.9c玉桃 1 485±9b 322.0±0.5a 15.68±0.08a 214.7±1.7a 15.28±0.09a 3.833±0.027a 3.217±0.024a 1.233 0±0.005 0a312.5±2.4a
由表2可知，慧田4号的元素钾含量最高，为1 805 mg/kg，轻身元素钾的含量最低，为1 291 mg/kg；玉桃的元素钙含量最高，为322.0 mg/kg，是含量最低的2倍；轻身的元素钠含量最高，为15.99 mg/kg，慧田1号的元素钠含量最低，为6.521 mg/kg，前者含量是后者的2倍多；玉桃的元素镁含量最高，为214.7 mg/kg，轻身的元素镁含量最低，为137.5 mg/kg；玉桃的元素铁含量最高，为15.28 mg/kg，是含量最低的3倍；玉桃的元素锰含量最高，为3.833 mg/kg，慧田4号的元素锰含量最低，为1.518 mg/kg，二者相差了1倍多；玉桃的元素锌含量最高，为3.217 mg/kg，最低的慧田4号元素锌含量为2.025 mg/kg；玉桃的元素铜含量最高，为1.2330mg/kg，最低的慧田1号元素铜含量为0.4640mg/kg；慧田4号的元素磷含量最高，为313.9 mg/kg，轻身的元素磷含量最低，为237.6 mg/kg。5个食用菊品种矿物元素含量丰富，与金潇潇等[15]的研究结果一致。
2.5 氨基酸成分分析
氨基酸在人体营养与生理上占有重要地位，不仅是营养成分，同时也是呈味物质，与药效也有着密切的关系[16]。分别对房山5种食用菊的16种氨基酸进行分析，结果见表3。
表3 5个品种食用菊16种氨基酸含量
Table 3 Content of 16 amino acids in 5 varieties of edible chrysanthemum mg/kg
注：必需氨基酸含量/总氨基酸含量（essential amino acids/total amino acids，E/T）；必需氨基酸含量/非必需氨基酸含量（essential amino acids/nonessential amino acids，E/N）。不同小写字母表示不同品种间差异显著（P＜0.05）。
氨基酸 慧田1号 轻身 慧田4号 夕瑶 玉桃天冬氨酸 Asp 1 654±3a 1 618±12a 1 272±30b 1 074±2c 1 330±54b苏氨酸 Thr 584.5±1.3a 525.4±4.1b 461.8±13.4b 402.7±0.0c 470.7±20.7b丝氨酸 Ser 651.6±2.0a 567.3±6.2b 496.7±12.7b 430.1±0.0c 515.7±21.6b谷氨酸 Glu 3 480±6a 2 086±10c 2 792±53b 1 404±2d 2 036±83c甘氨酸 Gly 586.5±9.8a 576.8±7.0a 482.2±7.8b 428.2±0.3c 500.9±17.6b丙氨酸 Ala 818.2±23.7a 677.0±2.5b 643.2±6.8c 528.1±0.5d 542.3±24.3d缬氨酸 Val 673.1±11.4a 601.2±4.2b 535.1±7.1c 450.9±6.9d 523.5±21.0c蛋氨酸 Met 149.1±3.4a 147.9±6.0a 101.4±4.5b 108.7±1.5b 116.8±4.3b异亮氨酸 Ile 612.9±50.4a 529.3±6.8a 452.9±14.9b 421.8±11.6b 470.5±36.0b亮氨酸 Leu 1 040±27a 973.4±14.5a 858.9±18.7b 774.8±4.2b 864.0±34.1b酪氨酸 Tyr 316.5±3.1a 291.3±9.3a 219.0±17.6a 241.0±5.5a 276.1±21.0a苯丙氨酸 Phe 476.8±7.5a 459.9±5.7a 370.3±12.3b 331.1±3.7c 382.9±15.0b赖氨酸 Lys 591.4±2.1a 532.5±4.1b 487.8±9.6c 430.7±4.3c 456.4±21.5c组氨酸 His 211.3±5.9a 182.2±0.5b 152.7±3.1c 130.9±2.6c 156.3±5.7d精氨酸 Arg 818.8±2.8a 813.3±14.7a 758.2±9.7b 583.4±9.3c 620.2±25.5c脯氨酸 Pro 702.5±8.9a 525.1±10.9b 433.6±30.0b 463.8±13.0b 500.3±15.2b氨基酸总量 13 368 11 106 10 518 8 204 9 763必需氨基酸 4 128 3 770 3 268 2 921 3 285甜味氨基酸 3 343 2 872 2 517 2 253 2 530鲜味氨基酸 5 135 3 703 4 064 2 477 3 367（E/T）/% 30.9 33.9 31.1 35.6 33.6（E/N）/% 44.7 51.4 45.1 55.3 50.7
由表3可知，食用菊富含丰富的氨基酸，与贺曼曼[17]的研究结果一致。5个品种食用菊的16种氨基酸含量存在显著差异（P＜0.05）。检测的16种氨基酸以谷氨酸含量最高，天冬氨酸、亮氨酸含量次之，蛋氨酸的含量最低。5个品种食用菊的酪氨酸含量差异不明显，谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸、组氨酸含量差异明显。甜味氨基酸含量范围为2 253 mg/kg～3 343 mg/kg，鲜味氨基酸含量范围为2 477 mg/kg～5 135 mg/kg，5个品种食用菊在丰富的甜味、鲜味氨基酸的作用下具有更加爽口细腻清香的口感。16种氨基酸的总量范围为8 204 mg/kg～13 368 mg/kg，必需氨基酸的总量范围为2 921mg/kg～4 128 mg/kg，其中慧田1号的氨基酸总量、必需氨基酸含量均最高。必需氨基酸占总氨基酸含量的30.9%～35.6%，必需氨基酸占非必需氨基酸含量的45.1%～55.3%。杏仁必需氨基酸占总氨基酸含量的32%～33%[18]，鸡油菌必需氨基酸占总氨基酸含量的28.10%～28.27%[19]。根据FAO/WHO[20]（联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization，FAO/WHO） 提出的理想蛋白模式，E/T在40%左右，E/N在60%左右。5个品种食用菊与理想蛋白模式比较接近，必需氨基酸含量丰富，氨基酸组成优于大部分蔬菜[21]，可以作为优质植物蛋白资源。
2.6 不同品种食用菊各营养成分的主成分分析
本文提取到4个主成分，结果见表4、表5。
表4 主成分特征值、贡献率和累计贡献率
Table 4 Eigenvalues，contribution rates and cumulative contribution rates of principal components
主成分 特征值 贡献率/% 累计贡献率/%Ⅰ18.14 58.52 58.52Ⅱ6.69 21.58 80.11Ⅲ4.16 13.43 93.53Ⅳ2.00 6.47 100.00
表5 主成分分析因子载荷阵
Table 5 Factor loading matrix of principal component analysis
因素 主成分ⅠⅡ水分 0.051 -0.468维生素C 0.667 0.329可溶性糖 0.266 0.713可溶性蛋白 0.911 -0.366多酚 -0.650 -0.550总蛋白 0.965 -0.004钾-0.320 -0.504钙0.032 0.977钠-0.811 0.178镁0.350 0.697铁-0.024 0.907锰-0.333 0.898锌-0.185 0.954铜-0.707 0.600磷0.006 0.061天冬氨酸 0.927 0.069苏氨酸 0.991 0.051丝氨酸 0.993 0.091谷氨酸 0.837 -0.289甘氨酸 0.923 0.086丙氨酸 0.952 -0.293缬氨酸 0.991 -0.041蛋氨酸 0.831 0.221异亮氨酸 0.990 0.085亮氨酸 0.981 0.014酪氨酸 0.815 0.505苯丙氨酸 0.942 0.059赖氨酸 0.984 -0.131组氨酸 0.995 0.039精氨酸 0.826 -0.453脯氨酸 0.906 0.238
4个主成分，其累计贡献率达到100%。其中第Ⅰ、Ⅱ主成分贡献率分别为58.52%、21.58%，第Ⅲ、Ⅳ主成分贡献率分别为13.43%、6.47%。前2个主成分累计贡献率为80.11%，表明前2个主成分已经代表了全部性状的80.11%的综合信息。第Ⅰ主成分中负载荷值高的有可溶性蛋白、总蛋白以及各种氨基酸含量，说明这些成分与第Ⅰ主成分相关性高，反映的是食用菊蛋白质营养的指标；第Ⅱ主成分中负载荷值高的有钙、铁、锌和可溶性糖4个指标，反映的是食用菊矿物元素含量和口感甜度品质的指标。因此，反映食用菊品质高低的特征营养成分应为蛋白质、氨基酸、钙、铁、锌和可溶性糖。
各主成分分值见表6，通过食用菊的总得分来评价5个品种的营养品质。
表6 5个品种食用菊主成分值与营养品质得分
Table 6 Principal component scores and comprehensive scores of the nutritional quality of 5 varieties of edible chrysanthemum
品种 主成分 得分 排序ⅠⅡ慧田1号 1.52 0.06 1.58 1轻身 0.35 -0.14 0.21 3慧田4号 -0.35 -1.36 -1.71 5夕瑶 -1.14 -0.03 -1.17 4玉桃 -0.38 1.46 1.08 2
由表6可以看出，5个品种食用菊的营养品质存在很大差异，慧田1号得分1.58，营养品质最高；慧田4号得分-1.71，营养品质最低。5个品种食用菊的营养品质得分：慧田1号＞玉桃＞轻身＞夕瑶＞慧田4号。
3 结论
我国地域辽阔，鲜花资源丰富。随着消费水平的提高，我国食用菊在生产和开发上已经不能满足人们的需求，国内对食用菊的研究还有较大的提升空间。
北京房山地区5个品种食用菊营养物质含量丰富，口感香甜，氨基酸组成丰富，可以作为优质植物蛋白资源。5个品种食用菊的营养品质存在很大差异，慧田1号得分1.58，营养品质最高；慧田4号得分-1.71，营养品质最低。5个品种食用菊的营养品质得分：慧田1号＞玉桃＞轻身＞夕瑶＞慧田4号。
目前北京地区关于食用菊营养品质的研究较少，食用菊的种植在北京还没有达到规模化、专业化程度。面对日渐扩大的市场，应当积极进行产业布局，促进食用菊产业化发展，完善产业链建设，加大市场推广力度，促进食用菊产业体系的持续健康发展。
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