外源蔗糖处理对蓝莓果实发育过程关键品质的影响

彭 舒，张婷渟，李 丽，杨 芩，熊银香

(凯里学院 大健康学院，贵州 凯里 556000)

1 引言

蓝莓(blueberry)属杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vacciniumspp.)的多年生灌木[1]。蓝莓果实中含有丰富的花色苷、类黄酮、多酚类等营养物质[2]，具有良好的营养价值和保健功能，可增强免疫力[3]，因此备受关注。而优质的果品品质才能提高蓝莓的市场竞争力，通过喷施外源物质调控果品品质已有研究。

糖不仅可作为能源和结构物质，也参与调控植物生长发育及基因表达。糖分的积累是调控果实品质形成的重要因子，外源糖可增加植物碳水化合物的含量，改变氮代谢水平，提供碳源用于花色苷的合成。研究证实，通过喷施蔗糖溶液可以提高北美红枫中的可溶性糖、可溶性蛋白及花色素苷含量[4]。外源糖可明显提高草莓果实总酚含量和抗氧化能力，有助于改善草莓品质[5]。目前，有研究发现外源蔗糖处理可促进总糖和花色苷含量的增加[6]，但外源糖对蓝莓风味品质、酚类物质及抗氧化性等研究较少，本研究通过对蓝莓喷施外源蔗糖，探讨其对蓝莓果实关键品质的影响，为调控蓝莓果实品质提供重要的理论依据和应用价值。

2 材料与方法

2.1 试验材料

凯里学院农科教人才培养校内实训基地蓝莓园内树势一致、无病虫害、生长健壮的7年生“粉蓝”。

浓硫酸、浓盐酸、甲醇、乙醇、柠檬酸、磷酸二氢钠、氢氧化钠、氯化铁、氯化铝、氯化钾、亚硝酸钠、铁氰化钾等均为国产分析纯；儿茶素、单宁酸、蒽酮、葡萄糖购买于 Sigma 公司。

2.2 仪器与设备

eppendorf高速冷冻离心机、TU-1800紫外分光光度计超低温冰箱、DZKW-54恒温水浴锅、电磁炉、Bedford超纯水系统、CP124电子分析天平等。

2.3 试验设计

采用随机区组设计，共设置4个处理，每个处理3次重复。以喷施蒸馏水作为对照(CK)，蔗糖喷施浓度设置为0.5%、1%、1.5%。于盛花后10 d喷施树冠一次每隔10 d再喷一次，每次喷施溶液10 d后采样一次，直至果实成熟。果实采摘后立即用液氮冷冻，置于-80 ℃冰箱中保存备用。

2.4 测定方法

采用蒽酮比色法测定可溶性总糖[7]；用酸碱中和滴定法测可滴定酸[8]；采用pH示差法测定花色苷含量[9]；采用普鲁士兰法测定总酚含量[10]；采用硝酸铝比色法测定类黄酮含量[7]。

3 结果与分析

3.1 外源蔗糖对蓝莓发育过程中可溶性总糖含量的影响

如图1所示，喷施外源蔗糖并未改变蓝莓果实发育过程中可溶性总糖含量的变化趋势，随果实的发育可溶性总糖含量逐渐增加，但外源蔗糖处理后可溶性糖含量明显高于对照。1%蔗糖处理后在盛花后20～70 d均显著增加了蓝莓果实可溶性总糖的含量(P<0.05)，与对照相比分别增加了72.04%、79.54%、182.66%、117.49%、45.63%和66.76%。喷施0.5%、1%和1.5%蔗糖溶液处理在盛花后80 d均显著增加了可溶性总糖含量，各处理间存在显著差异，分别比对照增加了34.80%、77.05%和11.67%。故喷施1%蔗糖溶液处理后增加蓝莓果实可溶性总糖含量效果最佳。

图1 外源蔗糖处理蓝莓果实可溶性总糖含量变化

3.2 外源蔗糖对蓝莓发育过程中可滴定酸含量的影响

一定浓度外源蔗糖处理能显著降低蓝莓果实可滴定酸含量。由图2可知，1%、1.5%的蔗糖处理后的蓝莓，在盛花后40～80 d果实可滴定酸含量显著低于对照(P<0.05)，其中1%蔗糖溶液处理后可滴定酸含量比对照降低了19.95%、22.69%、22.78%、25.34%和26.35%；与对照相比，1.5%的蔗糖溶液处理果实可滴定酸含量分别降低了15.89%、17.03%、18.82%、20.75%和20.71%。由此可见，喷施1%蔗糖溶液处理后更有利于抑制可滴定酸的积累。

图2 外源蔗糖处理蓝莓果实可滴定酸含量变化

3.3 外源蔗糖对蓝莓发育过程中花色苷含量的影响

如图3所示，喷施外源蔗糖后蓝莓果实花色苷含量的变化规律与对照基本一致，盛花后20～70 d花色苷含量处于较低水平，盛花后70 d花色苷含量开始迅速上升；但外源蔗糖溶液处理能明显增加各时期果实的花色苷含量。喷施1%蔗糖溶液显著增加了盛花后20～70 d对照组与其它浓度处理组中蓝莓果实花色苷含量(P<0.05)，与对照相比分别增加了48.05%、60.75%、99.71%、58.21%、49.04%和47.10%；在盛花后80d各处理组花色苷含量变化存在显著差异(P<0.05)，与对照相比喷施0.5%、1%和1.5%的蔗糖溶液后都显著增加了花色苷含量(P<0.05)，分别增加了55.17%、95.52%和33.93%。综上，喷施1%蔗糖溶液处理更有利于蓝莓果实花色苷的合成。

图3 外源蔗糖处理蓝莓果实花色苷含量变化

3.4 外源蔗糖对蓝莓发育过程中总酚含量的影响

如图4所示，喷施外源蔗糖并未改变蓝莓果实发育过程中总酚含量的变化规律，即先下降后回升，但不同浓度外源蔗糖对蓝莓果实总酚含量有明显影响。0.5%蔗糖溶液处理在蓝莓果实发育过程中增加了总酚含量，而1%、1.5%的蔗糖溶液处理显著降低了40～60 d果实总酚的含量，但在盛花后80d，0.5%、1%和1.5%蔗糖溶液处理后的蓝莓果实总酚含量显著高于对照(P<0.05)，分别增加了42.39%、20.12%和17.62%。综上0.5%蔗糖溶液处理有利于促进总酚的合成。

图4 外源蔗糖处理蓝莓果实总酚含量变化

3.5 外源蔗糖对蓝莓发育过程中类黄酮含量的影响

喷施外源蔗糖对蓝莓发育过程中类黄酮含量变化如图5所示，处理组和对照组中蓝莓果实类黄酮含量随果实发育先下降后上升，盛花后50均降至最低，之后回升，0.5%、1%及1.5%的蔗糖溶液处理均促进盛花后60～80 d类黄酮的合成，在盛花后80 d，0.5%、1%及1.5%的蔗糖溶液处理的蓝莓果实类黄酮含量显著高于对照(P<0.05)，分别增加了32.55%、39.41%和25.68%。

4 讨论与小结

糖、酸含量及其比例决定了水果的风味。树冠喷施蔗糖后，果实发育成熟过程中从叶及其他器官获得的蔗糖经韧皮部运输进入果实代谢与积累[11]；外源糖处理还会影响糖代谢相关的基因表达和酶活性，从而影响果实中糖的积累[12]。本次试验发现，一定浓度范围的蔗糖处理可显著增加蓝莓果实发育过程中可溶性糖含量，这与前人研究的结果一致[6]。

图5 外源蔗糖处理蓝莓果实类黄酮含量变化

本研究发现蓝莓果实可滴定酸含量随果实发育而降低，并且一定浓度范围内的外源蔗糖可显著降低可滴定酸含量，可能由外源糖参与调控糖代谢相关基因表达和酶的活性所致。有机酸在果实成熟过程中参与糖酵解、三羧酸循环及糖异生作用被消耗[13]。有研究显示，壳聚糖能有效抑制黄冠梨在冷藏期间苹果酸的积累主要原因是有效的降低黄冠梨果皮和果肉中苹果酸酶活性和提高了苹果酸脱氢酶活性，从而抑制了苹果酸的合成和促进了苹果酸的降解[14]。

花色苷的形成与糖代谢密切相关，花色苷由花青素和糖通过糖苷键连接而成，因此花色苷的形成需要足够的糖作为原料，凡能提高细胞内糖含量的因素都能在不同程度上促进果实花色苷的合成[15]。 本试验结果表明，一定浓度范围的蔗糖能显著增加蓝莓果实发育过程中可溶性总糖、花色苷的含量，说明糖可促进花色苷的代谢，诱导花青苷的合成，外源蔗糖能增强花青素合成酶活性及相关基因的表达，从而增加果实花青素含量，已在其它植物得到证实[16]。

酚类物质是果蔬中的次生代谢产物，具有较好的抗氧化性。杜晓映[17]在研究中提出蔗糖处理能有效提高葡萄中酚类物质，外源糖能提高总酚的含量在草莓中得已到证实[5]，这与本研究结果相类似，在蓝莓果实成熟时(盛花后80 d)外源蔗糖处理可显著增加总酚和类黄酮含量。

综上，外源蔗糖处理可提高蓝莓果实品质，一定外源蔗糖浓度范围内处理可显著增加可溶性总糖、花色苷、总酚和类黄酮的含量，并显著降低可滴定酸含量。综合处理后认为：1%蔗糖溶液处理发育各时期蓝莓对促进果实关键品质效果最佳。