土壤覆蓋提高越橘抗氧化成分含量效應(yīng)與抗氧化能力分析

張慧琴　吳慧　肖金平　馬常念　張琛　謝鳴

摘 要：【目的】為了探明土壤覆蓋對(duì)越橘果實(shí)抗氧化成分含量和抗氧化能力的影響，【方法】以南高叢越橘品種‘奧尼爾（O'Neal）和兔眼越橘品種‘杰兔（Premier）為試材，設(shè)置透濕性反光膜、秸稈和對(duì)照3種處理，測(cè)定越橘整個(gè)發(fā)育期間果實(shí)花青苷、總酚、類黃酮的含量和抗氧化活性變化?！窘Y(jié)果】結(jié)果表明，透濕性反光膜覆蓋處理可顯著提高果實(shí)花色苷含量，其中‘奧尼爾品種果實(shí)總花色苷含量分別高于對(duì)照和秸稈覆蓋處理20%和9%，‘杰兔品種總花色苷含量分別高于對(duì)照和秸稈覆蓋處理29% 和19.6%?！芡霉麑?shí)的總酚和類黃酮含量均高于‘奧尼爾，而透濕性反光膜和秸稈覆蓋處理的2個(gè)品種的總酚和類黃酮含量均高于對(duì)照。果實(shí)抗氧化能力檢測(cè)采用TEAC、FRAP和DPPH 3種方法，其測(cè)定結(jié)果一致。透濕性反光膜覆蓋處理的果實(shí)抗氧化能力最強(qiáng)，秸稈處理的果實(shí)抗氧化能力大于對(duì)照，其中透濕性反光膜處理的‘奧尼爾果實(shí)DPPH值高于對(duì)照3%，而秸稈處理略高于對(duì)照；‘杰兔果實(shí)全藍(lán)時(shí)，透濕性反光膜、秸稈處理的DPPH值、TEAC值都高于對(duì)照，而FRAP值分別高于對(duì)照21%和12%?！窘Y(jié)論】土壤覆蓋可有效提高越橘果實(shí)抗氧化活性成分含量和抗氧化能力。

關(guān)鍵詞： 越橘； 透濕性反光膜； 秸稈； 覆蓋； 抗氧化能力

中圖分類號(hào)：S663.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009-9980？穴2013？雪01-0121-06

越橘果實(shí)是抗氧化活性成分含量最豐富的水果之一，其中所含的花青苷具有很強(qiáng)的生物活性，在抗氧化、抗小鼠微粒體膜脂氧化及抗腫瘤等方面能力優(yōu)越[1-3]。越橘除富含花青苷外，還含有大量多酚類物質(zhì)。有關(guān)越橘抗氧化活性物質(zhì)等研究大部分局限于測(cè)定不同品種的花青苷含量和抗氧化活性成分[4-7]，以及不同采后貯藏處理對(duì)花青苷含量和抗氧化活性能力的影響[8]。業(yè)已發(fā)現(xiàn)不同越橘品種花青苷含量差異較大，而且同一品種年度間花青苷含量及抗氧化活性能力也有差異[9]，這說明花青苷等抗氧化活性物質(zhì)受環(huán)境因子影響較大。而在眾多外部因子中，光照是影響花青苷等抗氧化活性物質(zhì)合成的最重要的一個(gè)因子，例如果園地面覆蓋能提高梨、蘋果、葡萄等果實(shí)品質(zhì)[10-14]。但對(duì)于通過覆蓋等栽培措施來調(diào)控越橘花青苷含量和抗氧化活性能力方面的研究，尚鮮有報(bào)道。我們以透濕性膜反光膜[15]和秸稈為覆蓋材料，研究覆蓋期間越橘果實(shí)花青苷含量、總酚含量、類黃酮含量及抗氧化活性變化規(guī)律，旨在探明土壤覆蓋對(duì)越橘抗氧化成分含量和抗氧能力的影響作用，以期為越橘優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 材料與處理

試驗(yàn)于2011年3月下旬至8月上旬在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院楊渡科研基地進(jìn)行。供試材料為5 a生的南高叢越橘（Vaccinium corymbosum）品種‘奧尼爾和兔眼越橘（Vaccinium ashei）品種‘杰兔，株行距為1.5 m×2.0 m，其長(zhǎng)勢(shì)基本一致、生長(zhǎng)發(fā)育良好。土壤覆蓋試驗(yàn)共設(shè)透濕性反光膜、稻草秸稈、對(duì)照（不覆蓋）3個(gè)處理，每個(gè)處理4株，3次重復(fù)，共計(jì)12株。于2011年3月中旬壟地、施肥，而后分別覆蓋透濕性反光膜和稻草秸稈于行內(nèi)，其寬1.5 m，秸稈厚15 cm。施肥、灌水及土壤管理等按浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《藍(lán)莓生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。

將果實(shí)成熟分成6個(gè)階段：果實(shí)褪綠轉(zhuǎn)白期（RS1）、果實(shí)轉(zhuǎn)紅期（RS2）、果實(shí)一半轉(zhuǎn)藍(lán)期（RS2/HS1）、果實(shí)全藍(lán)期（HS1）、果實(shí)全藍(lán)后3 d（HS2）、果實(shí)全藍(lán)后5 d（HS3）。各處理植株在謝花后進(jìn)行掛牌，于上述每個(gè)果實(shí)發(fā)育期采收50個(gè)樣品，經(jīng)液氮處理后置于-70 ℃冰箱內(nèi)待測(cè)定。每次采樣時(shí)間均為上午10： 00。

1.2 抗氧化成分測(cè)定

1.2.1 果皮花青苷含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的測(cè)定 花青苷提取液為含有0.1%鹽酸的甲醇溶液，比色法測(cè)定花青苷總含量[16]，以越橘主要花青苷之一的矢車菊素-3-O-葡萄糖苷（Cyanidin-3-O-glucoside）為標(biāo)準(zhǔn)，最終以1 g試樣含有花青苷的量（mg）表示。

苯丙氨酸解氨酶（PAL）的測(cè)定參照高俊鳳[17]方法。以每小時(shí)290 nm處OD值變化0.01為一個(gè)酶活性單位（相當(dāng)于每ml反應(yīng)混合物形成1 μg反式肉桂酸），酶活用U·g-1表示（以鮮質(zhì)量計(jì)），每處理重復(fù)4次。

1.2.2 果實(shí)總酚含量測(cè)定 總酚含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteu[18]法：取100 μL樣品提取液/沒食子酸，加4 900 μL水，溶液再加入1 mL 1N Folin-C，混合靜置5 min后，再加4 ml 75 g·L-1飽和Na2CO3溶液，混合，40 ℃ 水浴30 min，測(cè)OD765 nm值，對(duì)照為不加樣品的混合液。用無水甲醇調(diào)零。沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為：0，100，200，300，400，500，600，700 mg·L-1的無水甲醇溶液，每個(gè)濃度重復(fù)4次。

1.2.3 果實(shí)總類黃酮含量測(cè)定 總類黃酮含量測(cè)定參照Kim[19]：取1 mL黃酮粗提液置于15ml離心管中，加入蒸餾水至5 mL，加入0.3 mL 5%NaNO2溶液，搖勻，靜置5 min，加入0.4 mL 6%AlCl3溶液，搖勻，靜置6 min，加入2 mL 1g·mL-1 NaOH 溶液，用蒸餾水定容至10 mL，靜置10 min，測(cè)定OD510 nm值。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度為：100、200、300、400、500、1 000 mg·L-1，每個(gè)濃度重復(fù)4次。

1.3 抗氧化能力測(cè)定

二苯代苦味?；―PPH）自由基清除能力測(cè)定參照Tadolino等[20]方法?？偪寡趸钚裕═EAC）測(cè)定參照Re等[21]方法。鐵離子還原法（FRAP）測(cè)定抗氧化能力參照Benzie等[22]方法。并均以Trolox作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算抗氧化活性值。

以上抗氧化成分和抗氧化能力的測(cè)定均重復(fù)4次。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用SPSS17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 透濕性反光膜和秸稈覆蓋對(duì)越橘果皮花色苷含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL）含量的影響

越橘果實(shí)著色過程中，花色苷含量隨著果實(shí)的成熟不斷增加。在越橘發(fā)育早期，花色苷積累緩慢，轉(zhuǎn)紅期后迅速增加。全藍(lán)時(shí)，用反光膜和秸稈覆蓋處理的‘奧尼爾果實(shí)總花色苷含量分別高于對(duì)照20%和11%，全藍(lán)后仍有增加，反光膜處理的總花色苷含量于全藍(lán)3 d后達(dá)到最高（圖1-a）?！芡霉麑?shí)總花色苷含量與‘奧尼爾變化趨勢(shì)一致，在發(fā)育早期檢測(cè)不到花色苷，轉(zhuǎn)紅后不斷積累，全藍(lán)時(shí)，反光膜和秸稈覆蓋處理的果實(shí)總花色苷含量分別高于對(duì)照29%和9.4%。

越橘果實(shí)生長(zhǎng)期苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性總體呈下降趨勢(shì)。反光膜和秸稈覆蓋處理后，整個(gè)發(fā)育期間，越橘果實(shí)苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性變化趨勢(shì)與對(duì)照一致，總體呈下降趨勢(shì)（圖1-b）。在‘奧尼爾褪綠轉(zhuǎn)白時(shí)期，秸稈覆蓋處理的果實(shí)PAL活性最高，隨著果實(shí)的發(fā)育不斷降低，全藍(lán)時(shí)期，用秸稈和反光膜處理的果實(shí)PAL活力接近，都低于對(duì)照，至全藍(lán)后第3天，秸稈覆蓋處理的PAL活力最低，為0.73 U·g-1?！芡肞AL活性含量總體都高于‘奧尼爾，在褪綠轉(zhuǎn)白階段，秸稈處理的‘杰兔果實(shí)PAL活力與對(duì)照接近，在之后的發(fā)育階段降低緩慢，到果實(shí)全藍(lán)階段，反光膜處理的PAL值與對(duì)照接近，低于秸稈處理PAL活性，全藍(lán)后，秸稈處理的果實(shí)PAL下降迅速。

2.2 透濕性反光膜和秸稈覆蓋對(duì)越橘果實(shí)總酚和總黃酮含量的影響

越橘總酚和類黃酮含量在品種間差異較大，不管是處理還是對(duì)照，‘杰兔品種的含量顯著高于‘奧尼爾品種，其處理和對(duì)照的變化趨勢(shì)一致。其中‘杰兔品種的總酚含量在一半轉(zhuǎn)藍(lán)期略有下降，之后迅速升高，反光膜和秸稈處理均高于對(duì)照；而對(duì)于類黃酮含量，反光膜處理從一半轉(zhuǎn)藍(lán)至全藍(lán)期迅速升高，之后平穩(wěn)增加，秸稈和對(duì)照處理均隨著發(fā)育期緩慢上升，反光膜處理含量高于秸稈和對(duì)照處理，秸稈略高于對(duì)照?！畩W尼爾品種的總酚含量隨著生育期緩慢升高，反光膜和秸稈處理含量差異不明顯，但2者含量均高于對(duì)照；3個(gè)處理的類黃酮含量在全藍(lán)期無差異，之后反光膜和秸稈處理的增加速度比對(duì)照快，最后2者的類黃酮含量均高于對(duì)照。

2.3 透濕性反光膜和秸稈覆蓋對(duì)越橘果實(shí)抗氧化活性的影響

越橘果實(shí)發(fā)育過程中，DPPH自由基的清除能力不斷增加，2個(gè)越橘品種都具有較強(qiáng)的鐵離子還原能力和清除ABTS·+陽離子自由基的能力，并隨著果實(shí)的發(fā)育不斷增加，在整個(gè)發(fā)育期間與DPPH自由基的清除能力動(dòng)態(tài)變化一致（圖3）。

覆蓋處理后，奧尼爾果實(shí)的DPPH自由基清除能力都高于對(duì)照，其中反光膜處理的果實(shí)DPPH值高于對(duì)照3%，而秸稈處理后略高于對(duì)照。TEAC值、FRAP值變化趨勢(shì)與DPPH基本一致，反光膜處理的果實(shí)TEAC值、FRAP值稍高于對(duì)照，秸稈處理與對(duì)照接近。

‘杰兔果實(shí)在生長(zhǎng)發(fā)育過程中，從轉(zhuǎn)紅到一半轉(zhuǎn)藍(lán)階段抗氧化能力呈下降趨勢(shì)，之后不斷增加。反光膜、秸稈處理的果實(shí)抗氧化能力變化趨勢(shì)與對(duì)照一致。全藍(lán)時(shí)，反光膜、秸稈處理的DPPH值、TEAC值都稍高于對(duì)照，而FRAP值分別高于對(duì)照21%和12%。

3 討 論

花青苷是越橘果實(shí)中最重要的生物活性物質(zhì)，其含量與抗氧化能力呈顯著的正相關(guān)[7，23]，而越橘果實(shí)花青苷主要分布在果皮當(dāng)中，果實(shí)色澤不僅影響其外觀，而且著色程度與果實(shí)品質(zhì)密切相關(guān)[24-26]。本試驗(yàn)表明，‘奧尼爾和‘杰兔果實(shí)在全藍(lán)后，花色苷含量仍有增加，這與前人[27]報(bào)道一致。不同品種花色苷含量差異較大，‘杰兔果皮中花色苷含量高于‘奧尼爾。反光膜覆蓋的果實(shí)花色苷含量顯著提高，且高花青苷含量品種的提高幅度大于低花青苷含量品種。秸稈覆蓋亦能使果實(shí)花青苷含量略有提高。可見，正如Melnhold等[28]認(rèn)為，鋪設(shè)反光膜是改善果實(shí)著色的有效措施之一，在所有影響花青苷合成的外部因子中，光是最重要的[29]。Byers等[30]在桃上的研究結(jié)果證實(shí)光照不足還會(huì)直接影響果實(shí)發(fā)育。

不同植物組織中花青苷的生物合成途徑大致相同，均開始于由苯丙氨酸解氨酶（PAL）催化的苯丙氨酸到肉桂酸的反應(yīng)，PAL是苯丙氨酸類代謝途徑中的第1個(gè)酶。本研究發(fā)現(xiàn)，在‘奧尼爾和‘杰兔果實(shí)成熟過程中，花色苷含量不斷增加，但果皮中PAL活性卻呈下降趨勢(shì)，在花色苷快速積累期間其活性也沒有增加，即便覆蓋處理對(duì)PAL酶活性同樣沒有影響，表明PAL活性的變化與簡(jiǎn)單酚類物質(zhì)含量變化相一致，但與花青苷的積累缺乏相關(guān)性。類似研究結(jié)果在蘋果、桃和荔枝也有報(bào)道[30-31]，PAL酶與花色苷合成的啟動(dòng)相關(guān)，其后花色苷的積累主要和UFGT活性關(guān)系密切[32-33]。

越橘果實(shí)中除含有豐富的花青苷外還含有豐富的酚類化合物，主要包括酚酸類化合物、類黃酮類化合物、單寧類化合物和木質(zhì)素等，而類黃酮是越橘酚類物質(zhì)的主要成分[34]。本研究表明覆蓋處理對(duì)提高2個(gè)越橘品種的總酚含量效應(yīng)明顯，但對(duì)‘奧尼爾品種的這種效應(yīng)不明顯。Eichholz等[35]研究表明覆蓋松樹皮的高叢越橘‘藍(lán)豐和‘瑞卡2個(gè)品種果實(shí)中含有大量果膠及酚類物質(zhì)；同樣Pinelo等[36]通過覆蓋松樹木屑來提高杏果實(shí)的酚類物質(zhì)?？梢?，覆蓋能提高果實(shí)酚類含量。

覆蓋后，反光膜處理的果實(shí)抗氧化能力最強(qiáng)，秸稈處理的果實(shí)抗氧化能力大于對(duì)照，在蘋果、杏上也有相似報(bào)道[29，36]?！芡迷介俟麑?shí)抗氧化活性通過3種方法檢測(cè)都表明，其下降出現(xiàn)在果實(shí)一半轉(zhuǎn)藍(lán)期，這可能與該品種的總酚含量在這個(gè)時(shí)期也呈下降趨勢(shì)相關(guān)。據(jù)吳慧等[24]用TEAC、FRAP和DPPH 3個(gè)方法對(duì)南高叢越橘和兔眼越橘檢測(cè)的結(jié)果表明，越橘的總酚含量與抗氧化活性能力相關(guān)性最高。Shiow等[37]對(duì)草莓覆蓋等處理研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)酚類物質(zhì)種類沒有發(fā)生改變，但含量顯著提高，抗氧化能力隨之得到提高。因此，覆蓋能提高果實(shí)的抗氧化活性物質(zhì)含量和抗氧化能力。

4 結(jié) 論

土壤覆蓋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，對(duì)于不同品種，這種提高效應(yīng)也不同。就本文研究結(jié)果而言，透濕性反光膜處理在提高果實(shí)花青苷含量、總黃酮含量及抗氧化活性方面，其效果優(yōu)于秸稈處理，但對(duì)于總酚含量，2者差異不大。土壤覆蓋對(duì)于提高越橘抗氧化活性成分含量和抗氧化活性效應(yīng)方面，‘杰兔品種的覆蓋效果要明顯優(yōu)于‘奧尼爾品種。

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