朱金艷+王月華+張建麗



摘 要:本實驗以“藍金”“伯克利”“北陸”“藍豐”4個品種藍莓為材料,研究不同品種藍莓的營養成分及花色苷種類。結果表明:“藍金”“伯克利”“北陸”“藍豐”4個品種藍莓的多酚及微量元素含量存在較大差異,經過比較分析,“伯克利”品種藍莓的營養價值較高,“北陸”和“藍金”品種藍莓含有的花色苷種類最多,為14種。
關鍵詞:藍莓;不同品種;營養成分;花色苷
藍莓屬于小漿果類,呈藍紫色,顏色鮮艷、藍紫色覆蓋著一層果粉,口感好,籽粒細小。藍莓果實的重量因品種的差異很大,最小的只有0.5克左右,最大的可達到5克左右,整個果實都可食。我國所種植藍莓分為三大類,分別是高叢、矮叢、兔眼,我國的這些品種引進于美國、加拿大、日本等國家。兔眼藍莓植株較高,是所有栽種品種中最高的,果實呈深藍色或藍黑色,口味酸甜可口,汁液較多略帶香氣。
藍莓的營養價值極其豐富,還含有功能性物質如花青素,酚類物質、維生素C等,具有防止腦血管疾病、糖尿病等難治愈的慢性疾病發生的作用。因此,藍莓是人們所公認的保健功能水果之一。隨著多年優良品種的選育及外來品種的引進,目前在我國市場上有很多藍莓的品種。不同品種的藍莓在營養和加工品質上有很大的差異。劉永等認為,Garden blue 藍莓花色苷和酚類物質含量分別是Tifblue, Premier, Brightwell, Powder Blue 藍莓品種的1.17~1.97倍和1.15~1.89倍。此外,藍莓酚類含量與DPPH清除能力是成正比。因此,本研究以藍金、伯克利、北陸、藍豐4個品種為原料,比較4個藍莓品種的營養品質和抗氧化活性, 為不同品種藍莓的深入檢驗提供科學參考。
1 材料
1.1 材料與試劑
材料:試驗用藍莓品種為“藍金”“伯克利”“北陸”“藍豐”,采自莊河藍莓基地。采后立即運回實驗室。
溶液:DPPH溶液、L-Methionine (甲硫氨酸)、1,10-菲咯啉、曲拉通-100(Tritonx-100)、乙酸-乙酸鈉、考馬斯亮藍G-250、甲醇、磷酸氫二鉀、聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVPP)、甲硫氨酸、氮藍四唑、核黃素、乙二胺四乙酸、硝酸鋁、亞硝酸鈉、葡萄糖、福林酚指示劑、磷酸、愈創木酚、雙氧水、乙腈、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、無水乙醇、鄰苯二酚、聚乙二醇6000(PEG)、磷酸二氫鉀。
1.2 儀器與設備
電子天平(CP224)、高速冷凍離心機(TGL-16M)、電導儀(FE30)、 酸度計(PB-10)、紫外分光光度計(UV-1750)、高效液相色譜(安捷倫1260 ,1200)、原子吸收分光光度計(AA-700)。
2 試驗方法
2.1 花色苷的提取
4個品種的藍莓分別榨汁處理,用真空泵進行抽濾,取2毫升濾液加入旋轉蒸發瓶,按照濾液與60%的甲醇之比為1∶20添加甲醇,然后在50℃的水浴條件下提取60分鐘,最后用旋轉蒸發裝置蒸發近干,用2.5毫升甲醇沖旋轉蒸發瓶,移入比色管中,最后滴加至5毫升。
2.2 HPLC分析
ZORBAX SB-18 (4.6×250毫米,5微米) 色譜柱。KH2PO4緩沖液的配置:準確稱取1.36克的KH2PO4,用H3PO4調節pH的范圍在1.6~1.8,用超純水稀釋定容至1.36克/升。流動相,C液:乙腈-KH2PO4緩沖液=50∶950;D液:乙腈-KH2PO4緩沖液=50∶50。流動相的洗脫梯度,C液:0分鐘,90%;0~30分鐘,55%;30~31分鐘,55%~0%;31~34分鐘,0%;34~35分鐘,0%~90%;35~40分鐘,90%。測定波長為518納米,流速為1毫升/分鐘,柱溫50℃,進樣體積為20微升。樣品上樣之前通過0.45微米有機相膜過濾。
2.3 花色苷含量的測定
pH=1.0的緩沖液:0.2摩爾/升 KCL:0.2摩爾/升HCL=25∶67(體積比)
pH=4.5的緩沖液:1摩爾/升NaAc:1摩爾/升HCL∶H2O=100∶60∶90(體積比)
將1毫升的上述提取的果汁分別用pH=1和pH=4.5的溶液稀釋25倍,陰暗處放置25分鐘,用去離子水扣空白,分別在紫外分光光度計510納米和700納米條件下測定其值,樣品測定3次,求出均值。
M=(A×M×DF)/(ξ×L)×1000
A=[(A510-A700)pH1.0-(A510-A700)pH4.5]
式中:A為稀釋樣品的吸光度值;M為C21H21O12相對分子質量449.2;DF為樣品體積稀釋倍數;ξ為矢車菊色素-3-葡萄糖苷的消光系數26900;L為光程長1厘米;A510為在510納米波長下樣品的吸光度值;A700為在700納米波長下的吸光度值。
2.4 總酚的測定
標準溶液的配置:準確稱取5.0毫克的沒食子酸,用超純水稀釋至50毫升,得到濃度為0.1毫克/毫升的標準品。
標準曲線的制作:取上述配置的標準品0、0.05、0.1、0.2、0.4毫升分別置于10毫升比色管內,分別加6毫升的去離子水,在振蕩器上振蕩30秒,加FC搖勻,然后向上述反應液加2毫升7%的Na2CO3,用超純水定容至10毫升刻度線,在75℃的條件下反應10分鐘。制得的標準曲線為:
用上述提取后的樣品代替標準溶液,取200微升,用不加果汁的試劑做空白對照。
2.5 總黃酮的測定
標準曲線的制作:配置蘆丁標品使其濃度為0.1克/升,吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00毫升該溶液于10毫升的容量瓶中,再加入0.3毫升5%NaNO2搖勻,靜置6分鐘后,加入0.3毫升10%AL(NO3)3,再過6分鐘后加入4毫升4%NaOH,并且充分震蕩,用50%的乙醇滴加稀釋至10毫升,靜止10分鐘后,用紫外測定510納米波長處的值。制得的標準曲線為:
樣品處理:用上述提取后的樣品1毫升,代替標準品進行測定。
2.6 可溶性蛋白質的測定
標準蛋白質溶液為100微克/毫升的牛肉血清蛋白。
考馬斯亮藍G-250溶液:1000毫升的溶液中含有0.1克考馬斯亮藍G-250,50毫升90%的乙醇, 100毫升85%的磷酸為所需溶液。
標準曲線的制作:量取標準蛋白質溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0毫升,向每個比色管中加去離子水1.0、0.8、0.6、0.4、0.2、0毫升后振蕩使溶液混合均勻,然后加5.0毫升的考馬斯亮藍G-250,慢慢振蕩。2分鐘后即可測定,以不加蛋白質的作對照組,在紫外分光光度計595納米的條件下測定其值。
樣品處理:天平量2.0克樣品,再量5毫升超純水混合均勻,真空泵抽濾,取液體即為測定所需溶液。用1毫升進行測定。
2.7 維生素C的測定
采用鄰菲羅啉分光光度法,維生素C標準品配置成400微克/毫升,現配現用,鄰菲羅啉為0.01摩爾/升,FeCl3·6H2O溶液為0.003摩爾/升,乙二胺四乙酸二鈉溶0.05摩爾/升,醋酸溶液為1摩爾/升,CuSO4為5微克/毫升。
標準曲線的制作:吸取維生素C標準溶液0、0.2、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0毫升置于25毫升的容量瓶中,分別加入FeCl3·6H2O溶液2.5毫升,振蕩搖勻,再加入2.5毫升CuSO4,混合均勻后,將2.5毫升鄰菲羅啉放到混合液中,混合均勻,反應持續1分鐘后,加入0.5毫升EDTA溶液,滴加超純水至25毫升,在紫外分光光度計514納米的條件下測定其值。標準曲線為:
樣品處理:稱取2.0克的藍莓果榨汁處理,再進行抽濾,得到的即為待測溶液,用1毫升維生素C待測液代替維生素C標準品進行測定。
2.8 POD活性、PPO活性、SOD活性測定
2.8.1 POD活性的測定 pH=5.5的乙酸-乙酸鈉緩沖液:取68毫升200毫摩爾/升的乙酸和432毫升200毫摩爾/升的乙酸鈉放置1000毫升的容量瓶中混合后,調pH值為5.5,加水稀釋到刻度線。
提取緩沖液:準確稱取34毫克PEG、4.0克PVPP,取1毫升TritonX-100,用0.1摩爾/升、pH5.5乙酸-乙酸鈉緩沖液溶解、稀釋至100毫升。
25毫摩爾/升愈創木酚溶液:取320微克愈創木酚,用50毫摩爾/升、pH=5.5緩沖溶液稀釋至100毫升。
0.5摩爾/升H2O2溶液:取0.71毫升、30% H2O2溶液,用50毫摩爾/升、pH5.5緩沖溶液稀至25毫升,現配現用。
50毫摩爾/升鄰苯二溶液:天平量出275毫克鄰苯二酚,加0.1摩爾/升pH=5.5溶液至50毫升。
樣品的處理:用天平量出5克藍莓果漿,加入5毫升的溶解液,放入離心機,將離心機調節到4℃、4000轉/分保持20分鐘,上層即為所要測定的溶液,放置冰箱內保存。
準確量取3毫升上述配置的愈創木酚放入比色管中,加0.5毫升上述要測定的溶液,再加入0.2毫升上述配置H2O2反應會馬上開始,記下時間,15秒后在紫外470納米的條件下測定記第一個值,然后每隔1分鐘測定一次,獲取6個點。
ΔOD470=(OD470F-OD470I)/tp-ti
U=(ΔOD470×V)/(Vs×m)
式中:tp為反應終止時間(分鐘);ti為反應初始時間(分鐘);U為過氧化酶活性單位(ΔOD470/分·克);V為樣品提取液總體積(毫升);Vs為所用樣品液的體積(毫升);m為樣品質量(克)。
2.8.2 多酚氧化酶的測定(PPO) 在比色管中加4毫升上述50毫摩爾/升、pH=5.5的乙酸-乙酸鈉和1毫升 50毫摩爾/升鄰苯二酚,最后加入100微升上述酶提取液,以去離子水作參比,在紫外波長420納米條件下,反應15秒開始進行測定記為初始值,然后每隔1分鐘測定第一個值,然后每隔1分鐘測定一次,獲取6個點。
ΔOD420=(OD420F-OD420I)/tp-ti
U=(ΔOD420×V)/(Vs×m)
式中:tp為反應終止時間(分鐘);ti為反應初始時間(分鐘);U為過氧化酶活性單位(ΔOD470/分·克);V為樣品提取液總體積(毫升);Vs為所用樣品液的體積(毫升);m為樣品質量(克)。
2.8.3 超氧化歧化酶測定(SOD) 稱2.6克藍莓果,加入1毫升冰的磷酸提取溶液,充分打碎,加磷酸提取溶液至為20毫升,4℃,1000轉/分條件離心10分鐘,放置上述提取液離心10分鐘,上層溶液為所需溶液。
取4支比色管編號為1、2、3、4分別加入3.5毫升0.05摩爾/升磷酸緩沖液(pH=7.8),再加入0.5毫升的130毫摩爾/升甲硫氨酸溶液,再加0.5毫升的750微摩爾/升氮藍四唑,再加0.5毫升10毫摩爾/升的磷酸二氫鈉溶液,在1號、2號加入0.5毫升超純水,3號、4號加0.4毫升超純水和0.1毫升上層提取液。然后4支管各加0.5毫升20微摩爾/升核黃素,振蕩混合均勻。1號管放在避光處反應20分鐘,2、3、4號管在光照下反應20分鐘。在分光光度計560納米下測定其值分別即為0、Ack、AE1、AE2:
SOD(U/克·鮮重)= (Ack-AE)×VT/Ack/0.5/W/0.5
式中:W為藍莓重量;VT為總酶液量。
2.9 DPPH清除率的測定
4毫克/升的DPPH溶液: 量取4毫克的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼,用無水乙醇滴加至1000毫升刻度線。稱取1克藍莓漿,加5毫升無水乙醇,充分振蕩,4000轉/分保持10分鐘,用上層溶液以測定所需。取40微升藍莓汁,加入4毫克/升的DPPH溶液,空白組分以40微升無水乙醇代替藍莓果汁,振蕩搖勻避光放置30分鐘在紫外分光光度計517納米下讀取其吸光度值。DPPH清除率為:
IP(%)=[(Ac-As)/Ac]×100
式中:Ac為空白組分的吸光度值;As為樣品組分的吸光度值。
2.10 總糖的測定
采用直接滴定法測定藍莓提取物中總糖含量。
2.11 鐵的測定
鐵的測定方法:GB/T 5009.90—2003。
2.12 數據分析
用SPSS 17.0對數據進行統計分析。
3 結果與分析
3.1 不同品種藍莓的品質
如表1所示,“藍金”品種的花色苷含量最高,其次為“伯克利”,并且二者含量無顯著差異;而“藍豐”品種的花色苷含量顯著低于“藍金”“伯克利”和“北陸”三個品種(p<0.05)。總酚含量最高的品種為“伯克利”,其次為“北陸”“藍金”,“藍豐”品種的總酚含量最低。“藍金”“伯克利”“北陸”三個品種中黃酮含量顯著高于“藍豐”的總黃酮含量(p<0.05)。由此可見,“藍金”“伯克利”“北陸”“藍豐”4個品種中“藍豐”品種藍莓含有較少的酚類物質。“藍金”“伯克利”“北陸”“藍豐”4個品種的可溶性蛋白質差異不顯著(p>0.05)。“藍金”“伯克利”兩個品種藍莓的維生素C含量顯著(p<0.05)高于“北陸”和“藍豐”品種藍莓。“藍金”“藍豐”兩個品種的PPO活性顯著(p<0.05)低于“伯克利”“北陸”兩個品種。“藍金”“北陸”“藍豐”3種藍莓的POD活性均顯著高“伯克利”藍莓(p<0.05),且該3個品種的POD活性無顯著差異(p>0.05)。“藍金”的SOD活性最高,其次為“北陸”,“藍豐”最低。“藍金”的DPPH抑制能力最強,其次是“伯克利”,“藍豐”的DPPH抑制能力最弱。“藍豐”的Fe含量最高,其次是“伯克利”,且二者之間無顯著差異(p>0.05),“藍金”的含量最低。
不同品種藍莓的營養品質存在很大差異,可能是由于遺傳基因、生長環境等因素的影響所致,這與姜愛麗等研究4種高叢藍莓的總花色苷、維生素C、DPPH清除能力存在顯著差異是一致的。
3.2 不同品種藍莓的花色苷的液相色譜圖
不同品種的藍莓花色苷種類是不同的。由圖5、7可知,“藍金”和“北陸”兩個品種的花色苷色分離出14個峰,說明“藍金”和“北陸”含有14個單體花色苷,由圖6可知,“伯克利”的花色苷色譜圖中分離出10種花色苷單體。由圖8所示,“藍豐”花色苷色譜圖中分離出11種花色苷單體。
5 結論
不同品種的藍莓營養品質有很大差別。相對比可知,“伯克利”中含總酚4.14毫克/毫升、總黃酮為3.12毫克/毫升、PPO 為17.17△OD420/分鐘·公斤含量較高。“藍金”的花色苷為5.89毫克/毫升、維生素C為0.56毫克/毫升、可溶性蛋白0.42毫克/毫升、DPPH清除能力82%比較高。“藍豐”的鐵含量為20.01微克/克相對其他品種較高。對4個品種藍莓的花色苷組成進行分析,可知“藍金”和“北陸”品種藍莓含有14個花色苷單體,相對較多。
(責任編輯 李 薇)