櫻桃番茄果實(shí)色素積累與生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

摘要：試驗(yàn)分析了櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef.）果實(shí)在成熟過程中色素積累與生理指標(biāo)的相關(guān)程度。結(jié)果表明，色素與還原糖、維生素C含量及過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性的變化趨勢(shì)一致，其中與維生素C含量、多酚氧化酶活性的相關(guān)程度最緊密。還原糖含量的增加為色素等的合成提供原料，維生素C含量及過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性的提高有利于增強(qiáng)色素的穩(wěn)定性及果實(shí)的抗性。

關(guān)鍵詞：櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef.）；色素；生理指標(biāo)；相關(guān)性

中圖分類號(hào)：S641.1；O629.4；Q946.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）16-3849-03

櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef.）又叫圣女果，屬茄科（Solanaceae）番茄屬（Lycopersicon Mill.）蔬菜作物番茄（L. esculentum Mill.）半栽培亞種中的一個(gè)變種，為一年生草本喜光植物，果實(shí)以其嬌艷的外形、可口的食味而深受消費(fèi)者的青睞[1]。其營(yíng)養(yǎng)豐富，富含番茄紅素、天然有機(jī)酸與人體必需氨基酸、維生素C和各種礦物質(zhì)元素，品質(zhì)指標(biāo)糖酸比、固形物含量及維生素C含量都高于普通番茄[2]。番茄紅素是自然界比較強(qiáng)的延緩衰老的抗氧化劑，在美膚養(yǎng)顏等方面具有顯著的療效，番茄紅素能預(yù)防和抑制癌癥、防治心血管疾病、改善皮膚過敏癥、抗紫外線輻射，還具有預(yù)防骨質(zhì)疏松、降血壓、減輕運(yùn)動(dòng)引起的哮喘等多種生理功效[3]。試驗(yàn)以設(shè)施栽培的櫻桃番茄果實(shí)為材料，根據(jù)櫻桃番茄果實(shí)顏色的深淺不同進(jìn)行分級(jí)，分析櫻桃番茄色素積累過程中的生理指標(biāo)變化，以便更好地了解櫻桃番茄色素積累與糖分合成及抗氧化系統(tǒng)等的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 材料

供試櫻桃番茄品種為千僖（L. esculentum var. cerasiforme cv. Millennium），選取生長(zhǎng)正常、果形勻稱、發(fā)育良好、處于不同成熟階段的果實(shí)200個(gè)。儀器主要有T6紫外可見光分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）、723型分光光度計(jì)（上海分析儀器廠）、WSL-2A比較測(cè)色儀（又稱羅維朋比色計(jì)，廣州金科化玻儀器有限公司）。試劑主要有3，5-二硝基水楊酸、鉬酸銨、愈創(chuàng)木酚、氮藍(lán)四唑、乙醇、氯仿等，都為化學(xué)純。

1.2 方法

1.2.1 櫻桃番茄果實(shí)分級(jí) 根據(jù)果實(shí)表面顏色的深淺與不同成熟階段，將200個(gè)櫻桃番茄果實(shí)劃分為微紅、淺紅、中紅、較紅、紅5種類型。

1.2.2 櫻桃番茄果實(shí)色價(jià)測(cè)定 分別取各類型櫻桃番茄果實(shí)，洗凈后研磨勻漿；稱取各類型勻漿樣品5 g，加入50 mL乙醇沖洗過濾，再加50 mL的氯仿沖洗過濾，濾液混勻（已稀釋20倍），采用國(guó)際公認(rèn)的專用色標(biāo)——羅維朋色標(biāo)度來度量各類型樣品的色價(jià)值（用羅維朋比色計(jì)測(cè)定）。

1.2.3 櫻桃番茄果實(shí)生理指標(biāo)測(cè)定 對(duì)櫻桃番茄果實(shí)5類樣品（微紅、淺紅、中紅、較紅、紅）分別測(cè)定其還原糖、維生素C含量以及過氧化氫酶（Catalase，CAT）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）的活性。其中還原糖的含量采用3，5-二硝基水楊酸法測(cè)定，維生素C的含量采用磷鉬酸法測(cè)定[4]；過氧化氫酶的活性采用紫外吸收法測(cè)定，過氧化物酶活性采用愈創(chuàng)木酚比色法測(cè)定，超氧化物歧化酶的活性采用氮藍(lán)四唑光化還原法測(cè)定，多酚氧化酶的活性采用比色法測(cè)定[5]。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 對(duì)果實(shí)生理指標(biāo)試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Microsft Office Excel 2003軟件里進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 櫻桃番茄果實(shí)顏色變化與色價(jià)

櫻桃番茄果實(shí)中產(chǎn)生顏色的物質(zhì)主要為類胡蘿卜素類，其色澤深淺與果實(shí)內(nèi)的類胡蘿卜素總量及各組分番茄紅素、胡蘿卜素的含量有關(guān)，試驗(yàn)中隨著果實(shí)成熟度的增加，番茄紅素與胡蘿卜素含量迅速增多，色價(jià)值（羅維朋色標(biāo)度）增大（表1），顏色變深，番茄紅素呈色效應(yīng)更加明顯，櫻桃番茄果肉內(nèi)的顏色逐漸變?yōu)榧t色。

2.2 還原糖與櫻桃番茄色素的關(guān)聯(lián)性

還原糖是光合作用的產(chǎn)物，其含量的高低可體現(xiàn)植物光合作用的效率與養(yǎng)分積累的速度。櫻桃番茄果實(shí)還原糖含量的測(cè)定結(jié)果見圖1。由圖1可以看出，櫻桃番茄還原糖含量隨著櫻桃番茄果實(shí)顏色的加深而升高，說明還原糖向果實(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)的速度加快與色素含量變化的趨勢(shì)相一致。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，還原糖含量與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.88，與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.83，說明還原糖為番茄色素等物質(zhì)的合成提供了原料。

2.3 抗氧化系統(tǒng)與櫻桃番茄色素的關(guān)聯(lián)性

不同類型的櫻桃番茄果實(shí)維生素C含量及抗氧化酶系統(tǒng)的酶活性測(cè)定結(jié)果見圖2。由圖2可見，櫻桃番茄果實(shí)內(nèi)的維生素C含量隨著櫻桃番茄成熟度的增加而升高；統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，維生素C含量與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.97，與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.97，說明維生素C含量與色素含量變化同步。維生素C在生物體內(nèi)分別以氧化型、還原型的形式存在，所以它既是供氫體、又是受氫體，在氧化還原反應(yīng)中起著傳遞氫原子的作用，是人類營(yíng)養(yǎng)中重要的維生素之一；維生素C具有的抗氧化作用有利于維持果實(shí)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)成分的還原狀態(tài)，這是有利于色素穩(wěn)定的。

由圖2還可見，過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶的活性均隨著櫻桃番茄果實(shí)成熟度的提高而增大。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，過氧化氫酶活性與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.97、與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.87；過氧化物酶活性與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.99、與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.89；超氧化物歧化酶活性與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.81、與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.71，也表現(xiàn)出與色素含量變化同步的趨勢(shì)。超氧化物歧化酶可將櫻桃番茄果實(shí)體內(nèi)劇毒的·O2-歧化成毒性稍低的H2O2，再在過氧化氫酶的作用下，把H2O2變成無毒的H2O。過氧化物酶為細(xì)胞膜保護(hù)酶系統(tǒng)中的主要成分之一，它與超氧化物歧化酶、過氧化氫酶一起參與櫻桃番茄果實(shí)體內(nèi)清除活性氧及超氧化物自由基的過程，以防止超氧化自由基對(duì)細(xì)胞膜系統(tǒng)的傷害，對(duì)生物膜具有保護(hù)作用[6]；所以抗氧化酶系統(tǒng)的活力提高，對(duì)櫻桃番茄果實(shí)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、酶及膜系統(tǒng)的保護(hù)作用就增強(qiáng)，可以防止代謝酶系統(tǒng)因氧化失活，促進(jìn)櫻桃番茄果實(shí)成熟相關(guān)物質(zhì)的合成，并具有防止色素氧化的作用。

2.4 多酚氧化酶活性與櫻桃番茄色素的關(guān)聯(lián)性

不同類型的櫻桃番茄果實(shí)多酚氧化酶活性測(cè)定結(jié)果見圖3。由圖3可見，多酚氧化酶活性隨著櫻桃番茄果實(shí)成熟度的增加而提高；統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，多酚氧化酶活性與胡蘿卜素含量的相關(guān)系數(shù)為0.98，與番茄紅素含量的相關(guān)系數(shù)為0.94，也是與色素含量的變化趨勢(shì)一致。多酚氧化酶廣泛存在于植物體的各類器官或組織中，并與細(xì)胞器內(nèi)膜結(jié)合，平時(shí)活性很低；但遭到外界逆境脅迫時(shí)，多酚氧化酶迅速被激活，產(chǎn)生的高活性可以增加植物體對(duì)脅迫因子的抗性，是植物抗性生理研究中經(jīng)常用到的一個(gè)指標(biāo)[7]。隨著櫻桃番茄果實(shí)的成熟及果實(shí)硬度降低，多酚氧化酶活性上升利于提高櫻桃番茄果實(shí)的抗性，減少果實(shí)在逆境下的損傷程度，并且有利于果實(shí)色素的穩(wěn)定。

3 小結(jié)與討論

櫻桃番茄果實(shí)在成熟過程中，類胡蘿卜素總量及組分番茄紅素與胡蘿卜素的含量均上升，色價(jià)值（羅維朋色標(biāo)度）增加，番茄紅素呈色效應(yīng)更加明顯。色素與還原糖、維生素C含量及過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶的活性變化趨勢(shì)一致，以維生素C含量、多酚氧化酶活性與色素的相關(guān)程度最緊密，還原糖含量、超氧化物歧化酶活性的相關(guān)程度較弱。在色素組分上，各生理指標(biāo)與胡蘿卜素的相關(guān)程度較番茄紅素的相關(guān)程度緊密。

櫻桃番茄在成熟過程中，還原糖含量的增加可為色素等的合成提供原料，維生素C含量及過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性的提高，增強(qiáng)了果實(shí)組織的抗氧化性能及抗脅迫能力，有利于果實(shí)組織結(jié)構(gòu)與膜系統(tǒng)的穩(wěn)定，有利于色素的穩(wěn)定。果實(shí)成熟過程在內(nèi)在方面是多種生理生化反應(yīng)綜合變化的結(jié)果，而果實(shí)顏色的變化是外在表現(xiàn)，其中內(nèi)在的生理生化指標(biāo)協(xié)調(diào)變化是促進(jìn)果實(shí)成熟的主因。

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