不同萝卜品种总硫代葡萄糖苷含量分析

2021-07-19张子轩陈奕州白瑞李梅兰张静

中国瓜菜 2021年5期

张子轩陈奕州白瑞李梅兰张静

摘要：为比较不同萝卜品种及同一品种萝卜肉质根不同部位的硫代葡萄糖苷含量，以11个品种萝卜为试材，将萝卜肉质根分为上中下三部分，采用氯化钯-分光光度法对总硫苷含量进行测定。结果表明，11个萝卜品种肉质根中总硫苷含量有一定差异，其中甜脆水果萝卜肉质根中总硫苷含量（w，后同）最高，为24.45 mg·g-1;不同品种萝卜同一部位的总硫苷含量也不同，甜脆水果萝卜肉质根上部和中部的总硫苷含量最高;特选白蔓菁萝卜肉质根下部总硫苷含量最高;同一萝卜品种不同部位的总硫苷含量存在差异。以上研究结果为筛选出高硫代葡萄糖苷药食两用萝卜品种提供了依据，为选育优质萝卜品种提供了一定的理论支撑。

关键词：萝卜;总硫代葡萄糖苷;含量

中图分类号：S631.1 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2021）05-064-04

Content analysis of total glucosinolates in different radish varieties

ZHANG Zixuan1， CHEN Yizhou1， BAI Rui1， LI Meilan1， 2， ZHANG Jing1， 2

（1. College of Horticultural Science， Shanxi Agricultural University， Taigu 030801， Shanxi， China; 2. Collaborative Innovation Center of Improving quality and Increasing profits for Protected Vegetables in Shanxi， Taigu 030801， Shanxi， China）

Abstract： In order to compare the total glucosinolates contents of fleshy roots in different radish varieties and different parts of the same radish variety， eleven radish varieties were used as materials， such as Fengqiaoyidai， Tiancui Shuiguo， Sanchibai and so on，， the total glucosinolates content was determined by Palladium chloride-Spectrophotometer. The results showed that the glucosinolates contents in the fleshy roots of eleven radish varieties were different， and the total glucosinolates content of the fleshy roots in Tiancui Shuiguo radish was the highest （24.45 mg·g-1 DW）. Moreover， the total glucosinolates contents of the same part in different radish varieties were also different. The total glucosinolates contents of the upper and middle parts of Tiancui Shuiguo were the highest. The total glucosinolates content of the lower part of Texuan Baimanqing was the highest. In addition， the total glucosinolates contents of different parts in the same radish variety were different. The results not only provided a basis for screening medicinal and edible radish varieties with high glucosinolates， but also provided a theoretical support for the breeding of high quality radish variety.

Key words： Radish; Total glucosinolates; Content

蘿卜（Raphanus stivus L.）为十字花科（Cruciferae）萝卜属（Raphanus）一、二年生草本植物，栽培历史悠久，是重要的蔬菜作物[1]。萝卜的肉质根发达，主要由次生木质部构成，为主要的食用器官，具有较高的药用和食用价值。十字花科蔬菜中含有多种营养物质，如糖类、维生素类和萝卜硫素等，多项研究表明萝卜硫素具有显著的抗癌活性[2]。

硫代葡萄糖苷（glucosinolate，GLs，简称硫苷）是十字花科植物中一种重要的次生代谢产物[3]，是抗癌化合物的前体物质，是最主要的抗癌活性物质，对食道癌、直肠癌、乳腺癌、肺癌和胃癌等有抗性[4]。除此之外，硫苷在植物的风味品质调节以及植物抗虫、抗逆性等多个方面有显著的作用，是植物防御体系中的重要组成部分[5-6]。硫代葡萄糖苷存在于多种十字花科蔬菜作物中，例如被誉为“蔬菜皇冠”的青花菜[5]，营养成分位居同类蔬菜之首，硫代葡萄糖苷的含量较高，且不同青花菜品种间及花球和叶片中总硫苷含量差异较大[7]。目前，有关青花菜和甘蓝品种及不同部位硫苷含量的研究较为广泛[8]，而萝卜肉质根中硫代葡萄糖苷含量的研究较少。笔者通过测定分析不同萝卜品种、同一萝卜品种不同部位和不同萝卜品种同一部位的总硫苷含量，为选育优质萝卜品种提供一定的理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料：丰翘一代、甜脆水果、绿珍甜、德高马克、三尺白、板叶白、南韩春白玉、701罐萝卜、特选白蔓菁、丰光和原种竹叶青等11个萝卜品种，种子购自太谷县种子市场。标准品：2-丙烯基硫苷。

1.2 方法

1.2.1 试验材料前期处理试验地设在山西农业大学园艺站。2018年8月，选择大小相近、饱满的种子，穴播，每穴播2粒种子，出苗后在3～4片真叶时间苗，每穴留1株健壮苗。于2018年10月将材料带回山西农业大学园艺学院实验室内进行测定。在田间采取9个大小相近的萝卜，每3个萝卜作为1个重复，共3个重复。将萝卜清洗干净后放在滤纸上吸干水分，首先将萝卜肉质根比较均匀地切分为3个部分：靠近叶子的为上部，其次为中部，最下面的为下部。然后将其切成约2 mm左右厚度均匀的薄片，在分析天平上称其质量。

1.2.2 试验材料灭酶处理称取20 g的样本于烧杯中，加入40 mL 100 ℃的蒸馏水。将盛有蒸馏水和样本的烧杯放入微波炉中高火加热90 s[9]。

1.2.3 试验材料干燥及磨粉处理在纱布上过滤灭酶处理后的样品并收集滤渣，然后在分析天平上称其鲜质量，将其装入标记好的干燥盒中进行干燥处理。干燥处理具体方法如下：将盛有样品的干燥盒盖子打开置入80 ℃的烘箱中烘干至恒重[10]。经干燥处理后，研磨成粉，100目过筛备用。

1.2.4 硫苷含量测定方法准确称取每个处理0.1 g的萝卜干粉于10 mL带塞玻璃刻度试管中。在试管中加入90%乙醇溶液1.5 mL（料液比1∶15），并盖上塞子。置于70 ℃的恒温水浴锅中水浴45 min。使用漏斗及定性滤纸进行过滤收集滤液，将滤液用蒸馏水定容至10 mL。用移液枪吸取上层液1 mL于试管中，最后加入2 mL 4 mmol·L-1氯化钯显色溶液后摇匀，室温下静置2 h。氯化钯显色液配制参照黄继英等[11]和甘莉等[12]的方法进行配制。标准曲线制作参照邱海荣等的方法[13]。以氯化钯显色液为参比，用紫外分光光度计在540 nm波长下测定吸光值，利用标准曲线计算出总硫苷含量。

1.3 数据统计分析

本试验数据采用Microsoft Excel 2010软件整理及作图，采用SAS软件进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

图1为标准品2-丙烯基硫苷制得的标准曲线。

标准曲线的线性方程式：y=0.165 6x+0.000 8（R?=0.992 5）。

式中：y表示溶液在分光光度计中测定的吸光值;x表示硫苷含量。将1.2.4所测待测溶液的吸光值代入即可求得所对应的硫苷含量。

2.2 不同萝卜品种中总硫苷含量的分析

由图2可以看出，不同萝卜品种总硫苷含量有一定差异。其中，甜脆水果总硫苷质量分数最高，为24.45 mg·g-1，极显著高于其他品种;板叶白总硫苷质量分数最低，为12.72 mg·g-1。

2.3 不同品种同一部位总硫苷含量的分析

由表1可知，不同萝卜品种同一部位中总硫苷含量有一定差異。在不同萝卜品种肉质根上部部位，甜脆水果萝卜总硫苷质量分数最高，为23.56 mg·g-1;丰翘一代萝卜总硫苷质量分数最低，为10.52 mg·g-1。在不同萝卜品种肉质根中部部位，甜脆水果萝卜总硫苷质量分数最高，为25.19 mg·g-1;板叶白萝卜总硫苷质量分数最低，为13.30 mg·g-1。在不同萝卜肉质根下部部位，特选白蔓菁总硫苷质量分数最高，为25.83 mg·g-1;丰光萝卜总硫苷质量分数最低，为11.43 mg·g-1。

2.4 同一品种不同部位总硫苷含量的分析

由图3可知，同一萝卜品种不同部位的总硫苷含量有一定差异。在同一品种中，仅原种竹叶青肉质根上部总硫苷含量高于其他两个部位;丰光肉质根中部总硫苷含量高于其他两个部位，但与下部差异显著;绿珍甜、701罐萝卜等2个品种肉质根中部总硫苷含量显著高于其他两个部位;丰翘一代、特选白蔓菁等2个品种肉质根下部总硫苷含量极显著高于其他两个部位;德高马克肉质根下部总硫苷含量显著高于其他两个部位;甜脆水果、三尺白、板叶白和南韩春白玉等4个品种各部位总硫苷含量没有显著性差异。

3 讨论与结论

目前，萝卜肉质根中总硫苷含量分析测定方法主要为氯化钯-分光光度法、液相色谱法等。王兆玲[2]等通过高效液相色谱法对萝卜籽、萝卜芽苗、萝卜根茎及叶硫苷含量进行测定，表明萝卜根茎中还原型萝卜硫苷含量较高，液相色谱法针对单一硫苷含量的测定具有一定优势，但对于总硫苷含量来说，氯化钯-分光光度法更为适用。其基本原理为钯离子与硫苷结合之后，产生了有色的络合物，适于通过紫外分光光度计进行测定。

很多研究表明，不同蔬菜种类或同一蔬菜种类的不同品种、不同生长环境以及同一植株的不同生长阶段、同一植株的不同部位硫苷的含量存在差异[5，14]。本研究结果表明，11个萝卜品种中总硫苷含量最高的是甜脆水果，含量最低的是板叶白。董莉[8]在对甘蓝不同变种的总硫苷含量测定分析中，发现红球甘蓝的总硫苷含量最高，抱子甘蓝和结球甘蓝次之，含量最低的为羽衣甘蓝。张丽等[15]测定表明不同萝卜品种幼苗中总硫苷含量不同，秋白萝卜最高，春白萝卜次之，樱桃萝卜最低。不同蔬菜和同一蔬菜不同品种中硫苷含量的差异可以归结为基因型的不同[6]，本试验中所有萝卜品种均生长在同一环境中，栽培条件相同，因此萝卜总硫苷含量的差异主要取决于品种基因型的差异。本试验中共有5个绿萝卜品种和6个白萝卜品种，肉质根上部以及中部总硫苷含量最高的品种均为绿萝卜，这与王兆玲[2]等在萝卜根茎中测得的硫苷含量绿萝卜要高于白萝卜的结果一致。

马越等[7]在研究青花菜的硫苷含量时，发现不同青花菜品种间花球及叶片中总硫苷含量差异较大，青花菜花球中的硫苷含量是叶片的1～5倍不等。孙文彦等[16]在研究不同芜菁品种地上部和根部硫苷含量时发现，红圆芜菁品种地上部和根部的硫苷含量差异不大，而白玉芜菁品种地上部总硫苷含量是根部的1.5倍。本试验研究结果表明，不同萝卜品种同一部位总硫苷含量有一定差异，同一萝卜品种的不同部位总硫苷含量也有差异，部分品种不同部位总硫苷含量差异较大，部分品种不同部位总硫苷含量无显著差异，如甜脆水果萝卜各部位硫苷含量无显著差异，但丰翘一代萝卜各部位硫苷含量差异极显著。

综上所述，不同萝卜品种的总硫苷含量差异较大，其中甜脆水果萝卜的总硫苷含量最高，为11个品种中的最优品种，板叶白萝卜的总硫苷含量最低，其他品种总硫苷含量差异程度不一。不同萝卜品种同一部位总硫苷含量有所不同，甜脆水果萝卜肉质根上部和中部总硫苷含量均最高;特选白蔓菁萝卜肉质根下部总硫苷含量最高。同一萝卜品种不同部位的总硫苷含量存在差异。以上研究结果为筛选出高硫代葡萄糖苷药食两用的萝卜品种提供了一定的依据，也为选育优质萝卜品种提供了一定的理论支撑。

参考文献

[1] 杨丽娟.硫代葡萄糖苷标记鉴定萝卜种质资源遗传多样性的研究[D].合肥：安徽农业大学，2010.

[2] 王兆玲，冯尚彩，况鹏群，等.高效液相色谱法测定萝卜提取物中还原型萝卜硫苷的含量[J].食品科技，2017，42（7）：284-289.

[3] 周政子.萝卜籽中硫代葡萄糖苷的提取纯化及其降解产物的抑菌特性研究[D].杭州：浙江工商大学，2013.

[4] 叶珊珊.西兰花中萝卜硫苷的提取及降解产物抑菌活性研究[D].杭州：浙江工商大学，2013.

[5] 杨佳航.西兰花中萝卜硫苷的提取和纯化研究[D].杭州：浙江工商大学，2018.

[6] 刘哲，张秋萍，苏小俊，等.萝卜硫苷合成和调节相关基因研究进展[J].江苏农业科学，2015，43（6）：168-170.

[7] 馬越，丁云花，刘光敏，等.青花菜花球及叶片中硫代葡萄糖苷组分及含量分析[J].江苏农业科学，2016，44（7）：300-303.

[8] 董莉.不同甘蓝种质及甘蓝感染根肿病后的硫甙组分和含量分析[D].重庆：西南大学，2013.

[9] 孙宇.不同灭酶处理对萝卜肉质根总硫代葡萄糖苷含量的影响[D].山西太谷：山西农业大学，2019.

[10] 张妮南.不同干燥处理对萝卜肉质根中总硫代葡萄糖苷含量的影响[D].山西太谷：山西农业大学，2019.

[11] 黄继英，王绥璋，李素梅.氯化钯-分光光度法测定油菜籽硫苷含量的研究[J].西北农业大学学报，1995，23（6）：104-107.