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不同采收期对蓝莓抗氧化物质的影响1)

2013-09-27段宇张萌萌曲文颖刘真真敖红

中国林副特产 2013年2期
关键词:花色素北村超氧化物

段宇,张萌萌,曲文颖,刘真真,敖红

(东北林业大学生命科学学院,哈尔滨150040)

蓝莓为杜鹃花科越橘属,也称为蓝梅、笃斯,一般为多年生落叶或常绿灌木,根据栽培类型的3大商业特点可分为兔眼、高丛和矮丛3种。蓝莓果富含花青甙,且低糖、低脂肪,特别是其较强的抗氧化能力,使其被国际粮农组织列为人类5大健康食品之一。随着人们生活水平的提升,蓝莓因其独特风味、较强的营养保健功能而备受关注,在世界上被列入第三代水果行列[1-2]。

蓝莓果实中的花色素苷是重要的抗氧化物质,它分布广泛,可溶于水、无毒,是植物多酚类黄酮化合物。除此之外,蓝莓果实中还富含多种保护酶,如SOD、POD等[3]。这些抗氧化物质在保护机体免受细胞新陈代谢过程中产生的自由基的伤害方面起着重要作用。蓝莓果实发育受许多因素影响,从落花至果实成熟一般需要50~60天,采收期大概持续一个月左右[4]。有研究表明草莓果实中抗氧化物质含量和抗氧化活性随采收时期的推移呈上升趋势[5],那么在蓝莓中是否存在相似的变化规律呢?因而本项试验在不同采收期对蓝莓中的一些重要的抗氧化物质进行测定,探讨它们的在不同采收期的变化规律,以期为今后蓝莓采收中采收期的选择提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料系黑龙江省生态研究所内实验田中种植的北村、美登两个蓝莓品种,株行距约20cm,3年生。成熟后第7、14、21d取样。取样时,从3株蓝莓植株上采取蓝莓果实,速冻保存。

1.2 生理生化指标测定方法

1.2.1 果重的测定

取百颗大小、色泽较为一致的蓝莓果,测得重量,并分别记录、计算。

1.2.2 花色素苷和总黄酮含量的测定

样品制备:选取不同采收期的蓝莓果实,称取50g蓝莓果,洗净,研磨破碎后,加入60%酸化乙醇按1∶10的比例,37℃水浴1h,抽滤1次,滤渣重复抽提1次,合并滤液,旋转蒸发浓缩,得蓝莓浓缩液。

分别取1mL浓缩液置于烘至恒重的平皿中,平皿烤干后得质量差,通过质量差得出蓝莓提取物的质量,进而用60%乙醇调平不同浓缩液之间的浓度差,得到浓度相同的提取液,其浓度为0.018g/mL。

花色素苷含量的测定:花色素苷含量测定采用pH示差法[6],配制pH 1.0缓冲液和pH 4.5缓冲液,取不同采收期蓝莓浓缩液稀释20倍,平衡80分钟,分别在525nm和700nm下测定吸光度值,再根据公式测定花色素苷含量。

总黄酮含量的测定:总黄酮含量测定采用Zhishen等[7]方法,配制芦丁标准溶液,并绘制芦丁标准曲线,再进行总黄酮含量的测定,取不同采收期蓝莓浓缩液,在510nm条件下用分光光度计测定反应液的OD值,用芦丁做标准曲线得总黄酮含量。

1.2.3 不同采收期蓝莓超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的测定

超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定:超氧化物歧化酶活性的测定采用NBT[8]的方法,取0.5g材料,在560nm测定光吸收值,以不加酶液为对照,以暗中对照管作为空白(调零),计算SOD活性。

过氧化物酶(POD)活性的测定:过氧化物酶活性的测定采用张志良的方法[9],称取材料0.2g,于分光光度计470nm波长下测量OD值,每隔30s测1次。以每分钟OD变化值表示酶活性大小,即以ΔOD470/min·g(鲜重)表示。

1.3 数据统计分析

所列结果为3次重复的平均测定值,数据采用EXCEL软件进行统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 不同采收期对蓝莓果重的影响

在试验期内,随着采收期的延后,北村和美登2个品种的果实重量均逐渐加大,见图1。这主要是由于更长的光照时间增加了有机物的积累,果重逐渐增加。但2种蓝莓品种的成熟果果重随着采收时期的变化呈现不同的变化趋势,北村在采收后期果重随采收时间变化更为明显。这是否是由于北村在这一阶段具有更高的光合能力,有待于进一步研究。因此在实际生产实践中,可以根据蓝莓果重的变化情况,再结合蓝莓实际的销售时期进行适时采摘。

图1 不同采收期对蓝莓果重的影响

2.2 不同采收期对蓝莓中花色素苷含量的影响

两个蓝莓品种的成熟果中花色素苷含量均随着采收期的推移呈上升趋势,见图2。花色素苷含量的多少受到多方因素的影响,如光照、水分、温度、有机物的含量。随着采收期的推移,蓝莓果中有机物不断的积累,尤其是糖类物质不断增多,因此花色素苷的含量也随之升高。

图2 不同采收期对蓝莓中花色素苷含量的影响

2.3 不同采收期对蓝莓果中总黄酮含量的影响

图3 不同采收期对蓝莓中总黄酮含量的影响

随着采收期的推移,北村和美登2个品种的蓝莓果中总黄酮含量均呈增长趋势,且美登表现得更为显著,见图3。蓝莓中总黄酮含量变化很可能是由于随着采收期的推迟,合成黄酮的相关基因不断表达,相关酶促进前体物质不断转化成黄酮,致使黄酮含量的增加。

2.4 不同采收期对蓝莓超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

如图4,随着采收期的推移,两个品种的蓝莓SOD活性均呈上升趋势,且在不同的采收阶段,美登SOD活性都高于北村。超氧化物歧化酶可以清除代谢过程中产生的自由基,以减轻自由基对植物体本身的伤害。蓝莓SOD活性随采收时间增大,可能是由于植物随着采收期时间的推移本身的代谢活动加剧,产生较多自由基,底物浓度的增大促进酶的活性增强,从而起到保护植物体的作用

图4 不同采收期对蓝莓超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

2.5 不同采收期对蓝莓过氧化物酶(POD)活性的影响

如图5,随着采收期的推移,蓝莓POD活性呈现降低趋势,且趋势较为明显。一般认为,SOD催化歧化反应,将超氧阴离子自由基转化为H2O2后,应由POD继续催化H2O2的分解,以降低H2O2对细胞的伤害,因此两者的变化规律应基本一致。但本次试验的结果却相反,这其中的原因有待于进一步研究。

图5 不同采收期对蓝莓过氧化物酶(POD)活性的影响

3 结论和讨论

抗氧化物质可消除机体代谢过程中产生的自由基,从而保护机体。本试验在不同采收期对蓝莓主要活性物质含量及活性进行测定,结果发现试验期内北村和美登两个品种果实中的抗氧化物质含量和抗氧化活性随采收期的推移而增加,即越靠近采收期的末端,含量和活性就越高。花色素苷和黄酮是蓝莓中重要的抗氧化活性成分,它们含量的多少影响着蓝莓果的抗氧化能力,而SOD、POD的活性也可以反映出蓝莓果抗氧化能力的强弱。因此从获得高品质蓝莓的角度来看,建议尽可能在采收期的后期进行采收。

与此同时,根据本次试验的结果我们得到一些初步的推断,这些假设需要进一步的探究和论证。如花色素合成受到许多因素的影响[10],那么与花色素合成相关的一些酶的基因是否在采收后期更多的表达;另外POD在采收后期活性减低的原因是什么等。这些问题的阐明将对今后的相关方面的理论研究提供重要的参考依据。

[1] 李丽敏,赵春雷,郝庆.中外蓝莓产业比较研究[J].中国农学通报,2010,26(23):354-359.

[2] 史海芝,刘惠民.国内外蓝莓研究现状[J].江苏林业科技,2009,36(4):48-52.

[3] 胡雅馨,李京,惠伯棣.蓝莓果实中主要营养及花青素成分的研究[J].食品科学,2006,27(10):600-603.

[4] 王柏林,杨瑞华.寒地小浆果优质丰产栽培技术[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,2009:84-85.

[5] 张豫超,谢鸣,陈俊伟,等.不同采收期草莓果实抗氧化物质含量和抗氧化活性的变化[J].浙江农业学报,2009,21(3):250-254.

[6] 王少波,杜永峰,姚秉华.pH示差法测定黑豆皮中的花色素[J].化学分析计量,2008,l17(10):47-49.

[7] Zhishen J,Mengcheng T,Jianming W.The determination of Flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals[J].Food Chem.,1999,64(13):555-557.

[8] 郝建军,刘延吉.植物生理学实验技术[M].沈阳:辽宁科学技术出版,2001:103-105.

[9] 李合生.植物生理生化实验原理和技术.北京:高等教育出版社,2000:135-168.

[10] 姜卫兵,徐莉莉,翁忙玲,等.环境因子及外源化学物质对植物花色素苷的影响[J].生态环境学报,2009,18(4):1546-1552.

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