浅析红甜菜的应用价值

刘 剑，张永光，张大明，兰 西，王清发，张宇航，宁彦东*

(1.内蒙古自治区扎兰特旗音德尔镇人民政府 2.吉林省农业科学院)

0 前言

红甜菜属甜菜四个变种之一，划分为食用甜菜(亦称根用甜菜)的栽培类型范围内，起源于地中海沿岸，其作为甜菜种质资源的组成部分之一，在糖用甜菜和饲用甜菜的育种过程中应用并不多见。红甜菜是以食用、色素为主体用途，观赏为辅助用途的一种多功能、多用途作物，在欧美国家广泛应用已有数百年[1]，我国进行研究较晚，主要是受天然色素得到广泛应用后，重视程度才有所提高。目前，针对种质资源重要性认识的不断提升，以及蔬菜种类拓展、食品安全和人们亚健康等主要问题，红甜菜作为蔬菜、色素和保健领域作物的重要组成部分不容忽视。因此，在原有研究的基础上，深入开展红甜菜研究，不断挖掘其可利用价值和应用价值，是值得解决的科学技术问题。

1 种质资源的应用价值

种业“芯片”问题涉及农业发展，不仅是主要农作物，蔬菜等非主要农作物同样面临着这个影响我国农业未来发展的自主知识产权问题。红甜菜作物甜菜的四个变种之一，其种质资源的关键作用不容忽视。目前看，我国育成的红甜菜资源和品种较少，不仅影响到蔬菜和色素等产业发展在品种上的需求，同时作为栽培种的糖用甜菜、饲用甜菜和叶用甜菜可利用的亲本来源，涉及到糖料、饲料、观赏等领域作物种业的发展。

1.1 遗传多样性研究

遗传多样性分析是现代育种的重要手段，可促进育种进程。分子技术和表型鉴定相结合是遗传多样性分析两个不可分的重要方面，其中，分子技术的研究进程是关键。

目前，SSR、ISSR等分子技术在糖用甜菜和饲用甜菜的研究中得到了广泛应用，但在红甜菜研究领域的报到极少。因此，应积极运用分子技术的成果，并利用好红甜菜种质资源，开展好资源创新和材料创新工作，进而促进优异品种的选育工作进程。

刘蕊等[2]利用SSR、InDel分子标记技术，分析了21份国内外红甜菜品种的遗传多样性，聚类分析结果表明：21份红甜菜品种中，国内品种多与国外品种相关，国内外品种均有血

缘关系；该研究说明了红甜菜资源比较匮乏，以及遗传背景存在一定的狭窄性。刘乃新等[3]针对市场中12个红甜菜品种，利用SSR分子技术，在100多对引物中筛选出3对核心引物，

构建了相应品种的指纹图谱。上述研究说明在红甜菜的分子育种方面已经取得了一定的进展，为下一步的深入研究奠定了基础；同时，也说明我国目前的红甜菜品种存在遗传背景狭窄问题，提示了育种者应充分利用其它类型或其它变种甜菜资源，发挥杂交育种优势，开展创新工作的必然趋势。

植物学性状表现是不同基因型差异性的体现。充分利用DUS测试的性状指标，通过表型鉴定反映出不同基因型材料的特征特性，并建立关联性，以检测杂交后代的有效性是十分必要的，但红甜菜表型鉴定方面的研究报道非常少。以基因型为基础，以关键农艺性状为指标，开展好表型鉴定，对于遗传育种工作，具有不可轻视的作用。

1.2 遗传育种的应用价值

甜菜，二年生三系配套作物，红甜菜作为甜菜属重要的组成作物，特异株无性系繁殖体系的建立对于红甜菜育种工作有重要意义；同时，其不同基因型的种质资源在包含糖用、饲用和叶用甜菜的育种工作中均具有重要的科学和应用价值。特别是红甜菜相对于糖用、饲用和叶用甜菜，其富含的甜菜红色素，所具有的色泽显性基因，以及药用价值和观赏价值，是其它类型甜菜所不具备的优势，在糖用、饲用和叶用甜菜的品种选育中的价值尤为突出，但此方面研究的报道非常少。

李莹等[4]通过红甜菜变异株嫩茎为研究对象，选择出理想的MS培养基，建立了无性快繁技术体系，为红甜菜变异或特异株无性繁殖，以及特异性资源试管苗保存提供了技术支撑。王华忠等[5]、张景楼等[6]先后利用红甜菜在甜菜中特有的红色显性基因，开展糖用甜菜亲本配合力测定，为杂交育种中亲本配合力测定提供了较为实用高效的途径。

2 营养保健和食用价值

红甜菜作为欧美国家的传统蔬菜，属于药食兼用蔬菜，被世卫组织推荐的13种最佳蔬菜之一和美国列为30种有防癌作用的果蔬之一，具有较大的营养保健价值和食用价值，是蔬菜种类的有效补充。从营养和保健价值看，红甜菜富含甜菜碱、甜菜苷、多酚等生物活性物质。王锦霞等[7]研究表明，红甜菜提取物对部分自由基有较强清除能力，对预防肿瘤、降血脂[8]等“三高”、抗氧化、提升免疫力等具有一定保健效果，对于改善人体亚健康，调节人体机能具有促进作用，属于药食兼用的蔬菜。同时，红甜菜含有一定量的蛋白、维生素、纤维等多种人体所需营养成分，以及铁、钙、硒等微量元素。从蔬菜的角度看，红甜菜的根、叶均可食用，最早以根肉作为蔬菜食用，可追溯到远古时代的古希腊时代[9]。红甜菜食用是欧美国家的传统，得益于其保健价值，以及颜色鲜艳和口感微甜的特点，且食用方法多样、简便。我国因传统因素，缺乏食用红甜菜的饮食习惯，一直未得到广泛食用，使得红甜菜这种特色功能性蔬菜的功效和价值未得到有效利用。

3 红甜菜色素的应用价值

红甜菜色素属甜菜红色素主要来源之一，天然水溶性色素[多篇参考文献]，与花青苷、β-胡萝卜素成为国际三大畅销红色素[10]。

3.1 红甜菜色素理化性状研究

红甜菜色素由甜菜红素和甜菜黄素两类化合物组成[11]，红紫色至深红色，在PH值4.0-7.0之间最稳定，耐热性差，对光照敏感，易被过氧化酶分解[12]。因此，红甜菜色素在PH值5.0，室温条件下，避光密闭条件下较为稳定，颜色相对不会发生变化。

3.2 红甜菜色素的应用价值

甜菜红色素广泛存在于石竹目作物中，因最先在红甜菜中提取而得名。早在1960年美国已允许在食用色素中使用红甜菜液或粉；1976年FAO/WHO制订了甜菜红色素的标准，从此开始广泛应用于各类食品和化妆品等商品中，如Yadav等利用甜菜根粉制作有色酸奶、Manoharan等利用甜菜根汁加工冰淇淋等等。甜菜红色素的天然性、无毒副作用，以及水溶性的提取便意的特点，使得甜菜红色素在众多红色素来源中的优势突显。在吴则东等[13]的研究表明，在11个红甜菜品种中，有8个品种的甜菜红色素含量高于火龙果。说明了红甜菜色素含量具有的一定优势。同时针对红甜菜色素添加在食品中，与食品其它添加剂间的影响，张琳等[14]研究显示，添加食品添加剂醋酸、甜蜜素、0.5%茶多酚和0.1%苯甲酸钠时，红甜菜色素稳定性最好，可放心配合使用。不仅如此，甜菜红素在染色剂领域也已经在国内开展羊毛[15]和蚕丝[16]的染色研究。

4 其它应用价值

甜菜碱是在于甜菜中的天然生物碱，红甜菜也不例外。该物质对于动物有促进改善消化功能、促进蛋白合成等具有一定功效；对于植物是渗透调节剂；在洗涤用品中有杀菌、抗静电等作用。红甜菜也具有观赏性，虽然归类为食用甜菜，但叶用甜菜同样含有红甜菜类型，红甜菜茎、叶红色色泽鲜艳，极具观赏性，便于园林造型和图案编制，已运用于城市园林建设中。

综上，红甜菜在蔬菜、色素、保健、饲料、糖料等作物领域均有应用，只是广度不同。其色素功能是主体，但因其色素稳定性的要求较为严苛，应用上的范围收到了部分限制，但也为科研人员提供了技术攻关的方向。红甜菜的种质资源遗传背景方面，我国还处于遗传狭窄的问题尚未解决，应加快收集资源，规避我国非原产国的劣势；同时，红甜菜资源对于饲用、糖用、叶用甜菜的性状测定和改良上的作用并未得到充分发挥，应加大资源利用，将对于整体甜菜不同种类的品种选育工作、种业的发展，特别是特异性品种方面，均有较大的应用价值和意义。红甜菜作为一种特色功能型蔬菜、色素为主体用途的作物，近年来的开发、应用进程并不理想，相信通过认同度的不断提升，会得到不断的发展，并发挥好其应有的价值。