土壤覆盖提高越橘抗氧化成分含量效应与抗氧化能力分析

张慧琴　吴慧　肖金平　马常念　张琛　谢鸣

摘 要：【目的】为了探明土壤覆盖对越橘果实抗氧化成分含量和抗氧化能力的影响，【方法】以南高丛越橘品种‘奥尼尔（O'Neal）和兔眼越橘品种‘杰兔（Premier）为试材，设置透湿性反光膜、秸秆和对照3种处理，测定越橘整个发育期间果实花青苷、总酚、类黄酮的含量和抗氧化活性变化。【结果】结果表明，透湿性反光膜覆盖处理可显著提高果实花色苷含量，其中‘奥尼尔品种果实总花色苷含量分别高于对照和秸秆覆盖处理20%和9%，‘杰兔品种总花色苷含量分别高于对照和秸秆覆盖处理29% 和19.6%。‘杰兔果实的总酚和类黄酮含量均高于‘奥尼尔，而透湿性反光膜和秸秆覆盖处理的2个品种的总酚和类黄酮含量均高于对照。果实抗氧化能力检测采用TEAC、FRAP和DPPH 3种方法，其测定结果一致。透湿性反光膜覆盖处理的果实抗氧化能力最强，秸秆处理的果实抗氧化能力大于对照，其中透湿性反光膜处理的‘奥尼尔果实DPPH值高于对照3%，而秸秆处理略高于对照；‘杰兔果实全蓝时，透湿性反光膜、秸秆处理的DPPH值、TEAC值都高于对照，而FRAP值分别高于对照21%和12%。【结论】土壤覆盖可有效提高越橘果实抗氧化活性成分含量和抗氧化能力。

关键词： 越橘； 透湿性反光膜； 秸秆； 覆盖； 抗氧化能力

中图分类号：S663.9 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2013？雪01-0121-06

越橘果实是抗氧化活性成分含量最丰富的水果之一，其中所含的花青苷具有很强的生物活性，在抗氧化、抗小鼠微粒体膜脂氧化及抗肿瘤等方面能力优越[1-3]。越橘除富含花青苷外，还含有大量多酚类物质。有关越橘抗氧化活性物质等研究大部分局限于测定不同品种的花青苷含量和抗氧化活性成分[4-7]，以及不同采后贮藏处理对花青苷含量和抗氧化活性能力的影响[8]。业已发现不同越橘品种花青苷含量差异较大，而且同一品种年度间花青苷含量及抗氧化活性能力也有差异[9]，这说明花青苷等抗氧化活性物质受环境因子影响较大。而在众多外部因子中，光照是影响花青苷等抗氧化活性物质合成的最重要的一个因子，例如果园地面覆盖能提高梨、苹果、葡萄等果实品质[10-14]。但对于通过覆盖等栽培措施来调控越橘花青苷含量和抗氧化活性能力方面的研究，尚鲜有报道。我们以透湿性膜反光膜[15]和秸秆为覆盖材料，研究覆盖期间越橘果实花青苷含量、总酚含量、类黄酮含量及抗氧化活性变化规律，旨在探明土壤覆盖对越橘抗氧化成分含量和抗氧能力的影响作用，以期为越橘优质生产提供借鉴。

1 材料和方法

1.1 材料与处理

试验于2011年3月下旬至8月上旬在浙江省农业科学院杨渡科研基地进行。供试材料为5 a生的南高丛越橘（Vaccinium corymbosum）品种‘奥尼尔和兔眼越橘（Vaccinium ashei）品种‘杰兔，株行距为1.5 m×2.0 m，其长势基本一致、生长发育良好。土壤覆盖试验共设透湿性反光膜、稻草秸秆、对照（不覆盖）3个处理，每个处理4株，3次重复，共计12株。于2011年3月中旬垄地、施肥，而后分别覆盖透湿性反光膜和稻草秸秆于行内，其宽1.5 m，秸秆厚15 cm。施肥、灌水及土壤管理等按浙江省地方标准《蓝莓生产技术规程》执行。

将果实成熟分成6个阶段：果实褪绿转白期（RS1）、果实转红期（RS2）、果实一半转蓝期（RS2/HS1）、果实全蓝期（HS1）、果实全蓝后3 d（HS2）、果实全蓝后5 d（HS3）。各处理植株在谢花后进行挂牌，于上述每个果实发育期采收50个样品，经液氮处理后置于-70 ℃冰箱内待测定。每次采样时间均为上午10： 00。

1.2 抗氧化成分测定

1.2.1 果皮花青苷含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的测定 花青苷提取液为含有0.1%盐酸的甲醇溶液，比色法测定花青苷总含量[16]，以越橘主要花青苷之一的矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside）为标准，最终以1 g试样含有花青苷的量（mg）表示。

苯丙氨酸解氨酶（PAL）的测定参照高俊凤[17]方法。以每小时290 nm处OD值变化0.01为一个酶活性单位（相当于每ml反应混合物形成1 μg反式肉桂酸），酶活用U·g-1表示（以鲜质量计），每处理重复4次。

1.2.2 果实总酚含量测定 总酚含量测定采用Folin-Ciocalteu[18]法：取100 μL样品提取液/没食子酸，加4 900 μL水，溶液再加入1 mL 1N Folin-C，混合静置5 min后，再加4 ml 75 g·L-1饱和Na2CO3溶液，混合，40 ℃ 水浴30 min，测OD765 nm值，对照为不加样品的混合液。用无水甲醇调零。没食子酸标准溶液浓度为：0，100，200，300，400，500，600，700 mg·L-1的无水甲醇溶液，每个浓度重复4次。

1.2.3 果实总类黄酮含量测定 总类黄酮含量测定参照Kim[19]：取1 mL黄酮粗提液置于15ml离心管中，加入蒸馏水至5 mL，加入0.3 mL 5%NaNO2溶液，摇匀，静置5 min，加入0.4 mL 6%AlCl3溶液，摇匀，静置6 min，加入2 mL 1g·mL-1 NaOH 溶液，用蒸馏水定容至10 mL，静置10 min，测定OD510 nm值。芦丁标准曲线浓度为：100、200、300、400、500、1 000 mg·L-1，每个浓度重复4次。

1.3 抗氧化能力测定

二苯代苦味酰基（DPPH）自由基清除能力测定参照Tadolino等[20]方法。总抗氧化活性（TEAC）测定参照Re等[21]方法。铁离子还原法（FRAP）测定抗氧化能力参照Benzie等[22]方法。并均以Trolox作标准曲线，计算抗氧化活性值。

以上抗氧化成分和抗氧化能力的测定均重复4次。

1.4 统计分析

应用SPSS17.0软件对数据进行统计分析，显著水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 透湿性反光膜和秸秆覆盖对越橘果皮花色苷含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）含量的影响

越橘果实着色过程中，花色苷含量随着果实的成熟不断增加。在越橘发育早期，花色苷积累缓慢，转红期后迅速增加。全蓝时，用反光膜和秸秆覆盖处理的‘奥尼尔果实总花色苷含量分别高于对照20%和11%，全蓝后仍有增加，反光膜处理的总花色苷含量于全蓝3 d后达到最高（图1-a）。‘杰兔果实总花色苷含量与‘奥尼尔变化趋势一致，在发育早期检测不到花色苷，转红后不断积累，全蓝时，反光膜和秸秆覆盖处理的果实总花色苷含量分别高于对照29%和9.4%。

越橘果实生长期苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性总体呈下降趋势。反光膜和秸秆覆盖处理后，整个发育期间，越橘果实苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性变化趋势与对照一致，总体呈下降趋势（图1-b）。在‘奥尼尔褪绿转白时期，秸秆覆盖处理的果实PAL活性最高，随着果实的发育不断降低，全蓝时期，用秸秆和反光膜处理的果实PAL活力接近，都低于对照，至全蓝后第3天，秸秆覆盖处理的PAL活力最低，为0.73 U·g-1。‘杰兔PAL活性含量总体都高于‘奥尼尔，在褪绿转白阶段，秸秆处理的‘杰兔果实PAL活力与对照接近，在之后的发育阶段降低缓慢，到果实全蓝阶段，反光膜处理的PAL值与对照接近，低于秸秆处理PAL活性，全蓝后，秸秆处理的果实PAL下降迅速。

2.2 透湿性反光膜和秸秆覆盖对越橘果实总酚和总黄酮含量的影响

越橘总酚和类黄酮含量在品种间差异较大，不管是处理还是对照，‘杰兔品种的含量显著高于‘奥尼尔品种，其处理和对照的变化趋势一致。其中‘杰兔品种的总酚含量在一半转蓝期略有下降，之后迅速升高，反光膜和秸秆处理均高于对照；而对于类黄酮含量，反光膜处理从一半转蓝至全蓝期迅速升高，之后平稳增加，秸秆和对照处理均随着发育期缓慢上升，反光膜处理含量高于秸秆和对照处理，秸秆略高于对照。‘奥尼尔品种的总酚含量随着生育期缓慢升高，反光膜和秸秆处理含量差异不明显，但2者含量均高于对照；3个处理的类黄酮含量在全蓝期无差异，之后反光膜和秸秆处理的增加速度比对照快，最后2者的类黄酮含量均高于对照。

2.3 透湿性反光膜和秸秆覆盖对越橘果实抗氧化活性的影响

越橘果实发育过程中，DPPH自由基的清除能力不断增加，2个越橘品种都具有较强的铁离子还原能力和清除ABTS·+阳离子自由基的能力，并随着果实的发育不断增加，在整个发育期间与DPPH自由基的清除能力动态变化一致（图3）。

覆盖处理后，奥尼尔果实的DPPH自由基清除能力都高于对照，其中反光膜处理的果实DPPH值高于对照3%，而秸秆处理后略高于对照。TEAC值、FRAP值变化趋势与DPPH基本一致，反光膜处理的果实TEAC值、FRAP值稍高于对照，秸秆处理与对照接近。

‘杰兔果实在生长发育过程中，从转红到一半转蓝阶段抗氧化能力呈下降趋势，之后不断增加。反光膜、秸秆处理的果实抗氧化能力变化趋势与对照一致。全蓝时，反光膜、秸秆处理的DPPH值、TEAC值都稍高于对照，而FRAP值分别高于对照21%和12%。

3 讨 论

花青苷是越橘果实中最重要的生物活性物质，其含量与抗氧化能力呈显著的正相关[7，23]，而越橘果实花青苷主要分布在果皮当中，果实色泽不仅影响其外观，而且着色程度与果实品质密切相关[24-26]。本试验表明，‘奥尼尔和‘杰兔果实在全蓝后，花色苷含量仍有增加，这与前人[27]报道一致。不同品种花色苷含量差异较大，‘杰兔果皮中花色苷含量高于‘奥尼尔。反光膜覆盖的果实花色苷含量显著提高，且高花青苷含量品种的提高幅度大于低花青苷含量品种。秸秆覆盖亦能使果实花青苷含量略有提高。可见，正如Melnhold等[28]认为，铺设反光膜是改善果实着色的有效措施之一，在所有影响花青苷合成的外部因子中，光是最重要的[29]。Byers等[30]在桃上的研究结果证实光照不足还会直接影响果实发育。

不同植物组织中花青苷的生物合成途径大致相同，均开始于由苯丙氨酸解氨酶（PAL）催化的苯丙氨酸到肉桂酸的反应，PAL是苯丙氨酸类代谢途径中的第1个酶。本研究发现，在‘奥尼尔和‘杰兔果实成熟过程中，花色苷含量不断增加，但果皮中PAL活性却呈下降趋势，在花色苷快速积累期间其活性也没有增加，即便覆盖处理对PAL酶活性同样没有影响，表明PAL活性的变化与简单酚类物质含量变化相一致，但与花青苷的积累缺乏相关性。类似研究结果在苹果、桃和荔枝也有报道[30-31]，PAL酶与花色苷合成的启动相关，其后花色苷的积累主要和UFGT活性关系密切[32-33]。

越橘果实中除含有丰富的花青苷外还含有丰富的酚类化合物，主要包括酚酸类化合物、类黄酮类化合物、单宁类化合物和木质素等，而类黄酮是越橘酚类物质的主要成分[34]。本研究表明覆盖处理对提高2个越橘品种的总酚含量效应明显，但对‘奥尼尔品种的这种效应不明显。Eichholz等[35]研究表明覆盖松树皮的高丛越橘‘蓝丰和‘瑞卡2个品种果实中含有大量果胶及酚类物质；同样Pinelo等[36]通过覆盖松树木屑来提高杏果实的酚类物质。可见，覆盖能提高果实酚类含量。

覆盖后，反光膜处理的果实抗氧化能力最强，秸秆处理的果实抗氧化能力大于对照，在苹果、杏上也有相似报道[29，36]。‘杰兔越橘果实抗氧化活性通过3种方法检测都表明，其下降出现在果实一半转蓝期，这可能与该品种的总酚含量在这个时期也呈下降趋势相关。据吴慧等[24]用TEAC、FRAP和DPPH 3个方法对南高丛越橘和兔眼越橘检测的结果表明，越橘的总酚含量与抗氧化活性能力相关性最高。Shiow等[37]对草莓覆盖等处理研究发现，果实酚类物质种类没有发生改变，但含量显著提高，抗氧化能力随之得到提高。因此，覆盖能提高果实的抗氧化活性物质含量和抗氧化能力。

4 结 论

土壤覆盖是提高越橘抗氧化活性成分含量和抗氧化活性的有效栽培措施，对于不同品种，这种提高效应也不同。就本文研究结果而言，透湿性反光膜处理在提高果实花青苷含量、总黄酮含量及抗氧化活性方面，其效果优于秸秆处理，但对于总酚含量，2者差异不大。土壤覆盖对于提高越橘抗氧化活性成分含量和抗氧化活性效应方面，‘杰兔品种的覆盖效果要明显优于‘奥尼尔品种。

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