不同有色稻品種資源花色苷含量分析

葉寧　程朝平　楊德衛(wèi)　葉新福　鄭向華

摘要：為篩選高花色苷含量水稻種質(zhì)資源，以124份有色稻為研究材料，用pH示差法測定不同有色稻品種中花色苷的含量。結(jié)果表明：不同品種有色稻中花色苷含量存在極顯著差異。含量最高的3個(gè)材料都是黑米品種，其中黑米品種HY023含量最高，達(dá)到22.01 mg·hg-1;紅米品種HY102含量最低，為8.06 mg·hg-1;124個(gè)有色稻品種花色苷含量的平均值為12.90 mg·hg-1，花色苷含量較高（>19 mg·hg-1）的品種只有2個(gè)。

關(guān)鍵詞：有色稻;花色苷;品種資源;含量

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.06.001

Abstract： In order to screen the germplasm resources of rice with high content of anthocyanins， 124 varieties of colored rice were used as research materials， and the content of anthocyanins in different varieties of colored rice was determined by pHdifferential method. The results showed that there were very significant differences in the content of anthocyanins in different varieties of colored rice. The three materials with the highest content were all the varieties of black rice， among which the black rice HY023 had the highest content， reaching 22.01 mg·hg-1， while the red rice HY102 had the lowest content， reaching 8.06 mg·hg-1. The mean content value of anthocyanins in 124 varieties of colored rice was 12.90 mg·hg-1， and two varieties had higher content of anthocyanins （>19 mg·hg-1）.

Key words： Colored rice; Anthocyanins; Variety resources; Content

有色稻是指糙米呈現(xiàn)色澤的稻米，主要是因?yàn)榛ㄇ嗨卦诜N皮內(nèi)大量堆積而產(chǎn)生。花青素在種皮累積量越多，顏色越深，依次呈現(xiàn)綠色、黃褐色、褐色、咖啡色、紅色、紅褐色、紫紅色、紫黑色、烏黑色等顏色[1-2]。目前市場上的有色稻米主要有紅米和紫（黑）米等，以糙米形式食用。有色稻色素具有多種保健功效，它對過氧化氫有消除作用，具有清除羥基自由基以及超氧陰離子自由基的作用。花青素還具有與Ca、Mg、Fe、Al等金屬元素絡(luò)合的特性，這可能是紫黑米Ca、Fe、Mn等礦質(zhì)元素含量高于普通白糙米的原因[1-3]。從有色稻中提取的色素是一種安全的天然色素，光、熱穩(wěn)定性均較好，色價(jià)較高，適合用于飲料、糖果、糕點(diǎn)和肉類等食品的著色[4-5]，在食品工業(yè)領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。本研究對不同品種有色稻糙米花色苷含量進(jìn)行分析，從中篩選出高花色苷含量的水稻品種，以期為水稻遺傳育種提供優(yōu)異的種質(zhì)資源。

1材料與方法

1.1供試品種

本試驗(yàn)供試的124份有色稻品種是從福建（品種代號(hào)YH001～YH072）、云南（品種代號(hào)YH073～YH085）、四川（品種代號(hào)YH086～YH092）、貴州（品種代號(hào)YH093～YH098）、廣東（品種代號(hào)YH099～YH103）和浙江（品種代號(hào)YH104～YH124）等省份廣泛收集與引進(jìn)的有色稻特異種質(zhì)資源（品種）。

1.2試驗(yàn)方法

2018年6月將上述品種種植在福州市永泰縣清涼鎮(zhèn)水稻育種基地。田間栽植密度為20 cm×20 cm，每個(gè)小區(qū)10（行）×6（列），單株種植。每個(gè)材料設(shè)置3次重復(fù)。各小區(qū)單收后混合。收割曬干后的稻谷在室溫下平衡水分3個(gè)月后用糙米機(jī)脫殼，將有色稻稻谷60℃烘至水分含量為（13±1）%，每個(gè)品種稱取50 g粉碎后待用。

1.3主要試劑和儀器

矢車菊素葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%，Sigma）;無水乙醇、氯化鉀、檸檬酸、檸檬酸鈉、HCl、CH3COONa、CH3COOH（均為分析純）;pH 1.0的緩沖溶液（0.2 mol ·L-1 KCl∶0.2 mol ·L-1 HCl=25∶67，V/V）;pH 4.5的緩沖溶液（0.2 mol ·L-1 CH3COONa·3H2O∶0.2 mol ·L-1 CH3COOH=1∶1，V/V）;pH 3.0的檸檬酸檸檬酸鈉緩沖溶液（0.1 mol ·L-1檸檬酸鈉∶0.1 mol ·L-1 檸檬酸=18∶82，V/V）。

葉寧等：不同有色稻品種資源花色苷含量分析2019年第6期2019年第6期葉寧等：不同有色稻品種資源花色苷含量分析紫外可見光分光光度計(jì)（T6新世紀(jì)，北京普析通用儀器有限公司）、FA2004電子分析天平（上海恒平科學(xué)儀器有限公司）、SHZ88A水浴恒溫振蕩器（江蘇培英實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限責(zé)任公司）、粉碎機(jī)（九陽小型研磨粉機(jī)JYSM01）、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（力辰科技股份有限公司1013BS）、pH儀（上海儀電科學(xué)儀器有限公司PHS3C）、糙米機(jī)（上海嘉定糧油儀器有限公司JGMJ8098）。

1.4檢測方法

1.4.1樣液制備方法準(zhǔn)確稱取糙米粉2.0 g，加25 mL提取劑（30%乙醇，含0.5%鹽酸）在60℃下水浴浸提60 min（搖床100 r·min-1 ），用檸檬酸檸檬酸鈉緩沖溶液調(diào)pH值至3.0，浸提完成后抽濾，用pH 3.0的檸檬酸檸檬酸鈉緩沖溶液定容至50 mL備用。同一樣品3次重復(fù)[6]。

1.4.2花色苷含量的測定每個(gè)樣品先吸取2 mL樣液，在平衡溫度30℃下平衡60 min，用pH 1.0的緩沖液稀釋定容到10 mL容量瓶中;再吸取2 mL樣液，在平衡溫度30℃下平衡30 min，用pH 4.5的緩沖液稀釋定容到10 mL容量瓶中。用蒸餾水作對照，在510 nm波長下，用分光光度計(jì)分別測定pH 1.0和pH 4.5時(shí)的吸光度值，計(jì)算花色苷含量[6]。

花色苷含量（mg·hg-1）=[ΔA/（ε×I）]×MW×DF×V×1000×100/Wt

公式中：ΔA為吸光度差（ApH1.0-ApH4.5），MW為矢車菊素葡萄糖苷的分子量（484.82 mg·mL-1），DF為稀釋因子，V為待測液體積（10 mL），ε為矢車菊素葡萄糖苷的消光系數(shù)（24825），I為光程（1 cm），Wt為糙米粉樣品質(zhì)量（g）。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行原始數(shù)據(jù)整理，用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行聚類分析。由于本試驗(yàn)檢測的品種有124個(gè)，在進(jìn)行方差分析標(biāo)注顯著性差異時(shí)，字母不夠，故將檢測品種按照花色苷含量從高到低，分表1和表2兩個(gè)表格進(jìn)行分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同有色稻品種花色苷含量的分析

表1為含量排名第1～62位的品種，考慮到表1和表2的可比性，將第61和62名的兩個(gè)品種也一起加入表2比較，表2為含量第61～124名的品種。對124個(gè)品種進(jìn)行方差分析，其F值為10.873，P值為0.001，品種間花色苷含量差異達(dá)到極顯著水平。

從表1和表2可以看出，不同有色稻品種所含花色苷含量差異較大。含量最高的是HY023，達(dá)（22.01±2.41） mg·hg-1;含量第2的是HY060，為（20.76±2.13）mg·hg-1;含量第3的是HY027，為（19.00±1.83）mg·hg-1，這3個(gè)材料都是黑米品種。含量最低的是HY102，為（8.06±0.74）mg·hg-1，是紅米品種。含量最高品種是含量最低的2.73倍，124個(gè)有色稻品種花青素苷含量平均值為12.90 mg·hg-1。

2.2不同有色稻品種花色苷含量的聚類分布

利用SPSS軟件對不同有色稻品種資源花色苷含量進(jìn)行快速聚類分析，結(jié)果如圖1，含量的聚類中心值在18.16～22.01 mg·hg-1的品種有9個(gè)，僅占總品種數(shù)的7.23%;含量的聚類中心值在色稻品種的花色苷含量多數(shù)集中在10.75～12.49 mg·hg-1。花色苷含量較高（>19 mg·hg-1）的有色稻品種少，但是這些品種資源可能在今后的生產(chǎn)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和前景。

3結(jié)論

有色稻花色苷作為一種天然色素，安全無毒，又具抗氧化功效[7]，因此高花色苷含量品種具有較高的產(chǎn)業(yè)意義。對124個(gè)有色稻品種的花色苷含量進(jìn)行檢測分析，得出不同有色稻品種之間花色苷的含量存在極顯著差異，含量最高的3個(gè)品種都是黑米品種，種皮顏色很深，這與前人[7]的研究結(jié)果相一致。124個(gè)有色稻品種花色苷含量的平均值為12.90 mg·hg-1，最高含量達(dá)到22.01 mg·hg-1，這些品種可為今后的開發(fā)利用提供寶貴的資源。

參考文獻(xiàn)：

[1]閔軍.多吃有色稻米益處多[J].湖南農(nóng)業(yè)，2013（8）：37.

[2]孫明貿(mào)，韓龍植.水稻花色苷含量的遺傳研究進(jìn)展[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2006，7（2）：239-245.

[3]全剛，劉志.有色稻研究現(xiàn)狀[J].種子，2017，36（4）：51-53.

[4]游曄.紫黑米的色素和營養(yǎng)成分研究綜述[J].中國稻米，2006（5）：7-8.

[5]郭紅輝，凌文華.黑米花色苷研究進(jìn)展[J].食品研究與開發(fā)，2008，29（3）：133-136.

[6]魯明，付欣，遲吉捷，等.pH示差法測定黑米發(fā)酵飲料中花色苷的含量[J].黑龍江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017（4）：100-102.

[7]張名位，郭寶江，池建偉，等.不同品種黑米的抗氧化作用及其與總黃酮和花色苷含量的關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38（7）：1324-1331.

（責(zé)任編輯：柯文輝、張磊）