木豆(Cajanus cajan)营养与抗营养特性的基因型多样性解析及优质蛋白资源挖掘

【编辑推荐】本研究系统评估35个木豆基因型的关键营养（总蛋白TPC、氨基酸、蛋白消化率PD）与抗营养因子（植酸PA、胰蛋白酶抑制剂TIA），发现ICP7223（TPC 28.88%）、ICP12410（PD 84.7%）等优质种质，为培育高蛋白、易消化品种提供遗传基础，对解决蛋白质能量营养不良（PEM）具有重要意义。

　　

Highlight

本研究鉴定出营养特性显著优于常规品种的木豆基因型：ICP7223、ICP14976和ICP4903的蛋白质含量（TPC）突破28%，ICP14701和ICP8793的必需氨基酸（尤其是赖氨酸和蛋氨酸）水平优异，而ICP12410以84.7%的蛋白消化率（PD）和低抗营养因子成为综合性能最优种质。

Materials and methods

所有分析试剂均为高纯度级。氨基酸标准品、L-正亮氨酸、胰蛋白酶等购自Sigma Aldrich（美国）。采用OPSTAT软件进行方差分析，通过Rstudio的‘pheatmap’函数进行基于欧氏距离的层次聚类，聚类数（k）通过轮廓系数验证。

Protein and amino acids content per se in the germplasm

方差分析显示，35个基因型的总蛋白含量（TPC）存在显著差异（p < 0.05），其中ICP7223（28.88%）、ICP14976（28.00%）和ICP4903（27.13%）的TPC远超既往报道。氨基酸组成虽无统计学差异，但ICP14701的赖氨酸（7.32 g/100g）和蛋氨酸（1.98 g/100g）含量突出。

Conclusion

本研究筛选出兼具高蛋白（TPC>27%）、均衡氨基酸谱和低抗营养特性的木豆种质，为培育适合膳食与工业应用的高营养品种奠定基础。ICP12410的高消化率（PD 84.7%）与低PA/TIA特性尤其适合开发易吸收蛋白产品。