橘红心黄瓜类胡萝卜素的积累与变化规律探究

摘 要： 为研究橘红心黄瓜果实类胡萝卜素积累过程及变化规律，以橘红心水果黄瓜和旱黄瓜为研究对象，以与其生长习性类似的普通黄瓜为对照，利用分光光度计法对上述材料的类胡萝卜素含量分别进行测定，并利用RHS植物比色卡对各材料瓤色进行比较分析。试验结果表明，不同黄瓜材料的类胡萝卜素含量存在显著差异。其中材料‘JHH-3在果实发育40 d时类胡萝卜素质量分数高达252.95 mg·L-1，而从果实瓤色看，当果实发育40 d时材料‘JHS-1和‘JHH-3瓤色最深，说明黄瓜果实瓤色与类胡萝卜素含量存在正相关。而在众多材料中材料‘JHS-3转色最早，材料‘JHS-1次之。

关键词： 黄瓜；橘红心；果实； 类胡萝卜素

Abstract： The orange flesh fruit cucumber and dry land cucumber were used as the materials to investigate the accumulation and variation of Carotenoids in orange flesh cucumber fruit. Common cucumber with the similar growth habit was used as control， carotenoid contents were determined by spectrophotography， the flesh color was compared by RHS color card. The results showed that carotenoid contents were significantly different among the different kinds of cucumber. 40 d after bloom， the carotenoid content was up to 252.95 mg·L-1 in ‘JHH-3 fruit， and the flesh color was darkest in ‘JHS-1 and ‘JHH-3， which indicated that the flesh color of cucumber was positively correlated with carotenoid content. ‘JHS-3 appeared the earliest coloring stage， followed by ‘JHS-1.

Key words： Cucumber； Orange flesh； Fruit； Carotenoid

橘红心黄瓜是由黑龙江省农业科学院园艺分院独家育成的黄瓜新品系[1]，该品系果实中心橘红色，果肉细腻，味道清香，口感可与水果相媲美，橘红心性状为单基因控制[2]。在营养品质方面，橘红心黄瓜富含类胡萝卜素、维生素C等多种营养成分，嫩果期外观商品性极佳，成熟后果实从果肉到胎座均为橙黄色。能够呈现如此独特的性状，主要是由于果实成熟过程中类胡萝卜素的大量积累。

类胡萝卜素（carotenoids）是广泛存在于自然界的一类脂溶性色素[3]，其功能为吸收和传递光能，保护叶绿素。目前已发现 600多种天然类胡萝卜素，绝大多数呈现绚丽多彩的颜色[4-5]。类胡萝卜素具有广泛的生物功能，对人体健康起着重要作用，能够增强机体免疫力，有效抑制多种疾病的发生[6-8]。近年来，人们对类胡萝卜素的需求量逐渐增大，虽然可以通过化学合成进行商业化生产，有试验证明，化学合成的类胡萝卜素对人体健康没有负面影响，但目前尚未清楚是否具有其他副作用[9-11]。因此，天然类胡萝卜素受到人们的极大重视。橘红心黄瓜含有大量的天然类胡萝卜素，是补充类胡萝卜素的佳品。但由于橘红心黄瓜刚刚培育成功，对其研究仅停留在品种抗性和产量上，对橘红心黄瓜中类胡萝卜素积累与变化情况尚未有明确的研究与解释，同时对其果实中其他营养成分的变化规律也没有明确的研究[12]。更为关键的是，在现有材料中，瓤色变橘红这一优良性状仅在果实成熟后才表现出来，而在嫩果期，其果肉颜色与普通黄瓜无异。因此，笔者以橘红心黄瓜为试验材料，以普通黄瓜为对照，研究黄瓜在坐果后果实类胡萝卜素的积累过程以及变化规律，研究在转色前到转色后类胡萝卜素的积累过程，以期为橘红心黄瓜品质育种和品质鉴定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

橘红心旱黄瓜3份（代号分别为：‘JHH-1‘JHH-2‘JHH-3），橘红心水果黄瓜5份（代号分别为：‘JHS-1‘JHS-2‘JHS-3‘JHS-4‘JHS-5），并以生长习性和性状较接近的普通旱黄瓜（‘L-31）和普通水果黄瓜（‘13L-89）为对照。以上黄瓜材料由黑龙江省农业科学院园艺分院提供。该品系植株以主蔓结瓜为主，长势强，无刺，嫩果皮色为绿色，质较密，商品瓜成熟时瓤色为橘紅色，耐贮运；抗霜霉病、枯萎病；667 m2产量在5 000 kg左右，适合温室栽培。

1.2 方法

材料采用直播的方式于2014年10月中旬播种于黑龙江省农业科学院园艺分院温室内，每份材料24株，设3次重复。在黄瓜生长过程中分别对每个材料内每一个瓜的坐果时间进行标注。在试验过程中，每个材料取生长势基本一致、坐果时间接近、结果节位相近的果实进行测定。在果实达到商品果至果实成熟期间（坐果后10～40 d），对果实类胡萝卜素进行测定，并在果实成熟期对各材料果肉和胎座分别进行类胡萝卜素含量的测定；同时利用比色卡（英国皇家园林协会RHS植物比色卡）比较果实瓤色，是GB/T 19557.1-2004《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南总则》规定的记录目测性状颜色数据普遍采用的方法。endprint

类胡萝卜素含量测定：将样品放至捣碎机捣碎后，用纱布挤汁。用移液管吸取20 mL样品汁液置于50 mL烧杯中。在烧杯中加入3 g石英砂，摇动后用布氏漏斗过滤（布氏漏斗预先铺有无灰滤纸，上铺有2 g石英砂），然后再用5 mL蒸馏水冲洗滤渣3次。在250 mL的分液漏斗中倒入滤液，再加入20 mL萃取剂，振摇后静置，收集下部分有机相，再用20 mL萃取剂提取2次，将3次萃取所得有机相合并，用萃取剂定容至100 mL。在（440±10）nm波长下测定提取液的最大吸光度A。类胡萝卜素总量用μg·g-1表示，按下式计算：类胡萝卜素（μg·g-1）=A×20。式中：A为测定的最大吸光度； 20为换算系数。该计算公式是以公认的类胡萝卜素分子平均吸收系数250为依据。

1.3 数据分析

测定的数据采用Excel 2003进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同黄瓜材料各时期果实瓤色比较

如表1所示，不同黄瓜各时期果实瓤色存在较大差异，其中坐果后10 d果实已经达到商品果标准，此时果实瓤色差异不大，均为绿色或淡绿色；坐果后20 d果实瓤色开始发生变化，其中材料‘JHS-1‘JHS-3果实瓤色由绿色转为黄白色，其他材料由绿色转为白绿色；坐果后30 d果实瓤色除‘JHS-1‘JHS-3外，‘JHH-3也逐渐向橘黄色转变，而‘JHS-4‘JHH-2‘L-31‘13L-89则逐渐转为白色，其他材料变为黄白色；坐果后40 d，‘JHS-1‘JHS-3‘JHH-3果实瓤色全部转为橘红色。

2.2 不同黄瓜材料各时期果实类胡萝卜素含量

如表2所示，不同黄瓜材料各时期果实类胡萝卜素含量存在一定差异，坐果后10 d，黄瓜果实达到商品果标准，可以采收，而此时‘JHS-3类胡萝卜素含量高于‘JHS-1且显著高于其他材料，而2个对照材料类胡萝卜素含量显著低于其他材料；坐果后20 d，果实类胡萝卜素含量呈上升趋势，‘JHS-1显著高于其他材料，而2个对照显著低于其他材料，此时材料‘JHS-3‘JHH-3类胡萝卜素含量分别增加169.11%、190.70%；坐果后30 d，类胡萝卜素含量急速上升，‘JHS-1显著高于其他材料，2个对照材料的含量增加不多，显著低于其他材料；坐果后40 d，各材料类胡萝卜素含量仍逐渐升高，其中‘JHS-1显著高于其他材料，‘JHH-2和2个对照显著低于其他材料。由此可见，当黄瓜长至30 d以后类胡萝卜素含量增加的速度逐渐减慢，橘红心黄瓜与对照相比，类胡萝卜素含量快速上升。

3 讨论与结论

类胡萝卜素含量是决定蔬菜、水果营养品质的重要指标。普通黄瓜中缺少高类胡萝卜素含量的种质资源，因而相关方面的研究报道较少[13]。类胡萝卜素中的β-胡萝卜素是合成维生素A的前体，具有抗癌和提高免疫力等功效，而在普通黄瓜中的含量极低[3]。据已公布数据，每100 g黄瓜中含有9 mg维生素C、2.9 g碳水化合物、90 μg类胡萝卜素[14]。

本试验研究结果表明，在黄瓜坐果后10～20 d，橘红心黄瓜与普通黄瓜果实类胡萝卜素含量相差不大，但从坐果后20～30 d开始，橘红心黄瓜材料‘JHS-1‘JHS-2‘JHS-3‘JHH-3果实类胡萝卜素含量增长迅速，而各黄瓜材料长至30 d后类胡萝卜素提升速度逐渐减慢。最终，橘红心黄瓜老熟果实中类胡萝卜素含量均显著高于普通黄瓜中类胡萝卜素含量。

不同黄瓜材料类胡萝卜素含量存在差异。其中‘JHS-1在果实发育40 d时类胡萝卜素含量高达252.95 mg·L-1，而从果实瓤色看，当果实发育40 d时，‘JHS-1和‘JHH-3瓤色最深，说明黄瓜果实瓤色与果实中类胡萝卜素含量呈正相关。而在各试验材料中，‘JHS-3转色最早，材料‘JHS-1次之。

参考文献

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