櫻桃番茄果實色素積累與生理指標的相關性分析

摘要：試驗分析了櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef.）果實在成熟過程中色素積累與生理指標的相關程度。結果表明，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一致，其中與維生素C含量、多酚氧化酶活性的相關程度最緊密。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色素的穩定性及果實的抗性。

關鍵詞：櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill. var. cerasiforme Alef.）；色素；生理指標；相關性

中圖分類號：S641.1；O629.4；Q946.5 文獻標識碼：A 文章編號：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變種，為一年生草本喜光植物，果實以其嬌艷的外形、可口的食味而深受消費者的青睞[1]。其營養豐富，富含番茄紅素、天然有機酸與人體必需氨基酸、維生素C和各種礦物質元素，品質指標糖酸比、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的延緩衰老的抗氧化劑，在美膚養顏等方面具有顯著的療效，番茄紅素能預防和抑制癌癥、防治心血管疾病、改善皮膚過敏癥、抗紫外線輻射，還具有預防骨質疏松、降血壓、減輕運動引起的哮喘等多種生理功效[3]。試驗以設施栽培的櫻桃番茄果實為材料，根據櫻桃番茄果實顏色的深淺不同進行分級，分析櫻桃番茄色素積累過程中的生理指標變化，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等的相關性。

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），選取生長正常、果形勻稱、發育良好、處于不同成熟階段的果實200個。儀器主要有T6紫外可見光分光光度計（北京普析通用儀器有限責任公司）、723型分光光度計（上海分析儀器廠）、WSL-2A比較測色儀（又稱羅維朋比色計，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、愈創木酚、氮藍四唑、乙醇、氯仿等，都為化學純。

1.2 方法

1.2.1 櫻桃番茄果實分級 根據果實表面顏色的深淺與不同成熟階段，將200個櫻桃番茄果實劃分為微紅、淺紅、中紅、較紅、紅5種類型。

1.2.2 櫻桃番茄果實色價測定 分別取各類型櫻桃番茄果實，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），采用國際公認的專用色標——羅維朋色標度來度量各類型樣品的色價值（用羅維朋比色計測定）。

1.2.3 櫻桃番茄果實生理指標測定 對櫻桃番茄果實5類樣品（微紅、淺紅、中紅、較紅、紅）分別測定其還原糖、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定，維生素C的含量采用磷鉬酸法測定[4]；過氧化氫酶的活性采用紫外吸收法測定，過氧化物酶活性采用愈創木酚比色法測定，超氧化物歧化酶的活性采用氮藍四唑光化還原法測定，多酚氧化酶的活性采用比色法測定[5]。

1.2.4 數據處理 對果實生理指標試驗數據在Microsft Office Excel 2003軟件里進行標準化處理，再用SPSS 10.0統計軟件進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 櫻桃番茄果實顏色變化與色價

櫻桃番茄果實中產生顏色的物質主要為類胡蘿卜素類，其色澤深淺與果實內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，試驗中隨著果實成熟度的增加，番茄紅素與胡蘿卜素含量迅速增多，色價值（羅維朋色標度）增大（表1），顏色變深，番茄紅素呈色效應更加明顯，櫻桃番茄果肉內的顏色逐漸變為紅色。

2.2 還原糖與櫻桃番茄色素的關聯性

還原糖是光合作用的產物，其含量的高低可體現植物光合作用的效率與養分積累的速度。櫻桃番茄果實還原糖含量的測定結果見圖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顏色的加深而升高，說明還原糖向果實轉運的速度加快與色素含量變化的趨勢相一致。統計結果顯示，還原糖含量與胡蘿卜素含量的相關系數為0.88，與番茄紅素含量的相關系數為0.83，說明還原糖為番茄色素等物質的合成提供了原料。

2.3 抗氧化系統與櫻桃番茄色素的關聯性

不同類型的櫻桃番茄果實維生素C含量及抗氧化酶系統的酶活性測定結果見圖2。由圖2可見，櫻桃番茄果實內的維生素C含量隨著櫻桃番茄成熟度的增加而升高；統計結果顯示，維生素C含量與胡蘿卜素含量的相關系數為0.97，與番茄紅素含量的相關系數為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，在氧化還原反應中起著傳遞氫原子的作用，是人類營養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內營養成分的還原狀態，這是有利于色素穩定的。

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成熟度的提高而增大。統計結果顯示，過氧化氫酶活性與胡蘿卜素含量的相關系數為0.97、與番茄紅素含量的相關系數為0.87；過氧化物酶活性與胡蘿卜素含量的相關系數為0.99、與番茄紅素含量的相關系數為0.89；超氧化物歧化酶活性與胡蘿卜素含量的相關系數為0.81、與番茄紅素含量的相關系數為0.71，也表現出與色素含量變化同步的趨勢。超氧化物歧化酶可將櫻桃番茄果實體內劇毒的·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。過氧化物酶為細胞膜保護酶系統中的主要成分之一，它與超氧化物歧化酶、過氧化氫酶一起參與櫻桃番茄果實體內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細胞膜系統的傷害，對生物膜具有保護作用[6]；所以抗氧化酶系統的活力提高，對櫻桃番茄果實細胞內蛋白質、酶及膜系統的保護作用就增強，可以防止代謝酶系統因氧化失活，促進櫻桃番茄果實成熟相關物質的合成，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聯性

不同類型的櫻桃番茄果實多酚氧化酶活性測定結果見圖3。由圖3可見，多酚氧化酶活性隨著櫻桃番茄果實成熟度的增加而提高；統計結果顯示，多酚氧化酶活性與胡蘿卜素含量的相關系數為0.98，與番茄紅素含量的相關系數為0.94，也是與色素含量的變化趨勢一致。多酚氧化酶廣泛存在于植物體的各類器官或組織中，并與細胞器內膜結合，平時活性很低；但遭到外界逆境脅迫時，多酚氧化酶迅速被激活，產生的高活性可以增加植物體對脅迫因子的抗性，是植物抗性生理研究中經常用到的一個指標[7]。隨著櫻桃番茄果實的成熟及果實硬度降低，多酚氧化酶活性上升利于提高櫻桃番茄果實的抗性，減少果實在逆境下的損傷程度，并且有利于果實色素的穩定。

3 小結與討論

櫻桃番茄果實在成熟過程中，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，色價值（羅維朋色標度）增加，番茄紅素呈色效應更加明顯。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一致，以維生素C含量、多酚氧化酶活性與色素的相關程度最緊密，還原糖含量、超氧化物歧化酶活性的相關程度較弱。在色素組分上，各生理指標與胡蘿卜素的相關程度較番茄紅素的相關程度緊密。

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，增強了果實組織的抗氧化性能及抗脅迫能力，有利于果實組織結構與膜系統的穩定，有利于色素的穩定。果實成熟過程在內在方面是多種生理生化反應綜合變化的結果，而果實顏色的變化是外在表現，其中內在的生理生化指標協調變化是促進果實成熟的主因。

參考文獻：

[1] 方明清.臺灣櫻桃小番茄高產優質栽培技術[J].福建農業科技，2012（12）：30-32.

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[3] 宋 力，翟秋閣，付 裕，等.圣女果中番茄紅素的提取方法及其抗氧化效果研究[J].信陽師范學院學報（自然科學版），2012， 25（1）：109-112.

[4] 陳鈞輝.生物化學實驗[M].北京：科學出版社，2007.

[5] 劉永軍，郭守華，楊曉玲.植物生理生化實驗[M].北京：中國農業科學技術出版社，2002.

[6] 潘 昕，李吉躍，蘇 艷，等.干旱脅迫對華南地區三種苗木膜脂過氧化及保護酶活性的影響[J].廣東林業科技，2012，28（1）：13-18.

[7] 賀立紅，賓金華.高等植物中的多酚氧化酶[J].植物生理學通訊，2001，37（4）：340-345.