不同品種溫州蕪菁塊根中主要品質成分分析

雷霖國 ，鄭曉林 ，郁有健 ，邵勤 ，朱祝軍

（1.浙江農林大學農業與食品科學學院/浙江省農產品品質改良技術研究重點實驗室，杭州，311300；2.溫州科技職業學院）

蔬菜產品的品質與人體的健康密切相關，人類流行病學研究結果表明，攝食十字花科蔬菜，如蕪菁、羽衣甘藍、大白菜等可以預防胰腺癌、肺癌、直腸癌、乳腺癌及前列腺癌等多種癌癥的發生[1]。

蕪菁（Brassica rapaL.）是十字花科蕓薹屬蕓薹種蕪菁亞種，主要食用部分為其肉質根，既可以熟食，也可以生食、腌制以及加工，其營養價值為根菜類之冠[2，3]。蕪菁在浙江省溫州地區大量種植，成為溫州地區冬季的主要時令蔬菜。因其外形像圓盤，當地又稱“盤菜”。蕪菁的肉質根富含糖、蛋白質、礦物質、多種維生素。肉質根的品質是個復合概念，其中營養品質如可溶性糖、可溶性固形物、抗壞血酸等是一個重要方面，是評價肉質根內在品質的重要指標。植物中存在眾多消除活性氧自由基的抗氧化類功能因子，包括生物類黃酮、類胡蘿卜素、總多酚、有機酸等物質，這些天然化合物可抑制氧化過程和化學致癌的發生。此外，近年來，有研究表明蕪菁中的硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷）對輻射損傷具有明顯的防御和修復作用，對癌細胞的生長有明顯的抑制作用[4～6]。因此，蕪菁的生產、供應與優質品種的選育，對保障蔬菜的供應和居民生活水平的提高具有重要的作用[7]。

試驗選取了溫州地區15個蕪菁主要品種，對其可溶性糖、可溶性固形物、抗壞血酸、類黃酮、總多酚、硫代葡萄糖苷含量進行分析和比較，鑒定其品質特性，為溫州蕪菁資源的開發與優質品種選育提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種由溫州市蔬菜所提供，代號分別是13p-08、13p-21、15p-18、15p-39、15p-45、15p-59、15p-60、15p-66、15p-69、15p-112、15p-246、15p-461、15p-462、15p-469、15p-471。

1.2 試驗方法

①樣品處理 試驗材料于2015年10月播種，2016年1月收獲。肉質根收獲后，在實驗室去根、去葉，進行可溶性固形物、可溶性糖和抗壞血酸含量的測定。樣品凍干后，磨粉，過60目篩，冷藏于-80℃冰箱中備用。

②可溶性固形物的測定 利用手持式折光儀測定蕪菁中的可溶性固形物總含量。

③可溶性糖的測定 運用蒽酮比色法[8]測定。首先制作標準曲線，回歸方程為：A=6.7913 8C+0.037 40，相關系數為R2=0.999 63，然后進行可溶性糖的提取與測定。結果計算：可溶性糖含量（以葡萄糖計，%）=ρ×稀釋倍數×10-4， 式中：ρ為從標準曲線查得的糖濃度 （μg/mL）；10-4為將 μg/mL換算為%的系數。

④抗壞血酸（維生素C）的測定 維生素C具有化學還原性，利用2，6-二氯酚靛酚滴定法[9]測定。

⑤類黃酮的測定 稱取蕪菁干粉0.1 g于離心管中，加入5 mL 30%乙醇，45℃水浴1 h，7 000 r/min離心10 min后，過濾取上清液。加入0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液，靜置5 min，加入0.3 mL 10%硝酸鋁，靜置6 min，加入4 mL 4%氫氧化鈉溶液，靜置5 min。最后用30%乙醇定容至10 mL，于500 nm處測吸光值，用乙醇作為對照[10，11]。 類黃酮含量（g/100 g）=（C×V）/M×100%，其中：C為樣液中類黃酮的濃度（mg/mL）；V為樣液的稀釋體積 （mL）；M為樣品質量（g）。

蘆丁標準曲線的繪制：稱取干燥至恒重后冷卻至室溫的蘆丁標準品10.0 mg，加入30%乙醇水溶液至100 mL，配成濃度為0.1 mg/L的蘆丁標準溶液。精確吸取標準標液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置于10 mL容量瓶中，加入30%乙醇水溶液至5 mL，搖勻后，各加5%亞硝酸鈉水溶液0.3 mL，搖勻，靜置5 min，再加10%硝酸鋁水溶液0.3 mL，搖勻，靜置6 min，最后加入4%NaOH 溶液4.0 mL，搖勻，并用30%乙醇水溶液定容至10 mL。放置15 min后，以第一管試劑溶液作空白對照，在λ=500 nm處測吸光度。以吸光度為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標，繪制標準曲線。測得回歸線方程為：y=9.372 4x+0.026 4（R2=0.998 56）。

⑥總多酚的測定 參照Volden等[12]的方法進行總多酚的提取和測定。準確稱取0.2 g蕪菁凍干粉加入5 mL 30%乙醇，水浴1 h，然后7 000 r/min離心10 min，吸取上清液作為多酚提取液。取提取液0.3 mL加入1.5 mL 0.2 mol/L的福林酚溶劑，并混勻，3 min后，加入1.2 mL 7.5%的碳酸鈉溶液，靜置1～2 h，在760 nm處測量吸光值，并用乙醇作為對

照[13]。

沒食子酸標準曲線的繪制：精確吸取0.2 mg/mL的沒食子酸標準溶液 0、0.1、0.3、0.5、0.7 mL，按測定步驟中步驟加入福林酚試劑和7.5%碳酸鈉溶液，并用蒸餾水定容至25 mL，避光反應后，以蒸餾水為對照，于760 nm波長處測定吸光度。以吸光度為縱坐標，標準溶液濃度為橫坐標，繪制標準曲線[14]。測得回歸線方程為：y=6.645 00x+0.089 15（R2=0.999 02）。

⑦硫代葡萄糖苷的測定 依據Krumbein等[15]報道的方法，并經過Zhu等[16]修改。首先，稱取0.25 g凍干的蕪菁樣品粉末于10 mL試管中，然后加4 mL熱70%甲醇溶液，同時加入200 μL 5 mmol/L的2-丙烯基硫苷內標。在75℃水浴鍋中用水浴10 min后，5 000 r/min離心10 min。收集上清液，剩余沉淀繼續用70%甲醇提取2次，合并上清液，最終定容至10 mL。取5 mL粗提液在0.03 MPa壓力下流經DEAESephadexA25 （Amersham Biosciences，Sweden）固相萃取柱，待提取液全部流出小柱后，加入 250 μL 硫酸酯酶（Sigma，USA）。 室溫反應 12 h后用5.0 mL超純水洗脫，洗脫液用0.45 mm濾膜過濾后在-20℃條件下保存。等待HPLC分析。

HPLC條件：分析進樣量為20 μL。使用的色譜柱 是 C-18 反 相 柱 （250 ×4 μm，5 μm，Bischoff,Leonberg，Germany），柱溫 30℃，流動相為超純水和乙腈，梯度條件是0～45 min內乙腈濃度線性梯度：0～20%。檢測波長為229 nm，流速1.0 mL/min。

1.3 數據處理

利用SPSS 22.0軟件對15種蕪菁材料各項性狀指標進行統計分析，比較不同性狀間差異，重復3次，試驗數據以均值±標準誤差（x±s）表示。

2 結果與分析

2.1 不同品種蕪菁營養品質分析

可溶性糖直接影響口感，一般可溶性糖含量越高越好。從表1中可以看出，各品種蕪菁的可溶性糖含量平均值為45.21%，變化幅度36.43%（15p-462）～57.12%（13p-21）， 13p-08與 15p-246相比、15p-469與15p-471相比、15p-18與15p-112相比差異不顯著,其他9個不同蕪菁品種的可溶性糖含量之間存在顯著差異。

可溶性固形物是評價蔬果內在品質的主要特性指標。由表1可知，不同蕪菁品種的可溶性固形物含量存在較大的差異。各品種蕪菁的可溶性固形物含量平均值為5.04%，變化幅度4.03%（15p-461）～7.23%（15p-469）。 15P-18 與 15p-39、15p-246 相比、15p-66和15p-69相比、15p-462與15p-471相比差異不顯著，其他8個不同蕪菁品種的可溶性固形物含量之間存在顯著差異。

維生素C含量是蕪菁塊根營養品質中重要的指標之一。經分析表明，15份蕪菁材料的塊根中，維生素C含量存在一定差異，變化幅度10.21 mg/kg（15p-112） ～26.36 mg/kg（15 p-462）， 平 均 值 為16.51 mg/kg（表 1）。其中 15p-60、15p-462 維生素 C含量最高，且明顯高于其他品種。

表1 不同品種蕪菁營養品質分析

對類黃酮含量進行分析，結果如表1所示，15個溫州蕪菁品種中類黃酮的含量變化幅度為0.82～1.94 mg/g，平均值為1.29 mg/g。其中，含量最高的為15p-39，與其他14個品種間差異顯著；含量最低的為13p-21；類黃酮含量高于平均值的有7個，從高到低分別是15p-39、15p-18、15p-469、15p-45、15p-69、15p-112、15p-60。

如表1所示，15個溫州蕪菁品種塊根中總多酚含量的平均值為3.11 mg/g，變化幅度在2.07～4.29 mg/g。其中，含量最高的為15p-60，與其他14個品種間差異顯著；含量最低的為15p-471；塊根中總多酚含量高于平均值的有6個，從高到低分 別 是 15p-60、15P-39、15p-18、15p-59、15p-69、15p-66、13p-08。

2.2 不同蕪菁品種硫代葡萄糖苷組成及含量分析

由表2可知，供測的15個溫州蕪菁品種的塊根中含有豐富的硫苷，每個品種均檢測出2-羥基-3-丁烯基硫苷、3-丁烯基硫苷、4-羥基吲哚甲基硫苷、4-戊烯基硫苷、3-吲哚基甲基硫苷、2-苯乙基硫苷、4-甲氧基-3-吲哚基甲基硫苷和1-甲氧基-3-吲哚基甲基硫苷8種硫苷組分。15個品種中，13p-21、13p-08、15p-39、15p-60、15p-18、15p-39 和15p-112 7個品種以3-丁烯基硫苷為主要硫苷；15p-461、15p-69、15p-246、15p-471 和 15p-462 5個品種中最主要的硫苷為2-苯乙基硫苷；15p-66、15p-45以2-羥基-3-丁烯基硫苷為主要硫苷；15p-469以4-戊烯基硫苷為主要硫苷。

根據側鏈結構的不同，硫苷一般可分為脂肪族硫苷、芳香族硫苷和吲哚族硫苷。如圖1所示，供試的15個溫州蕪菁品種中，除15p-471、15p-461以芳香族硫苷為主外，其他品種均以脂肪族硫苷為主，且脂肪族硫苷含量顯著高于芳香族硫苷和吲哚族硫苷。如圖1所示，脂肪族硫苷含量最高的5個品種間差異顯著，吲哚族硫苷含量明顯低于脂肪族硫苷含量，且品種間差異不顯著。其中，15p-18的總硫苷含量、脂肪族硫苷含量和芳香族硫苷含量最高，與其他品種間差異顯著。芳香族硫苷含量最高的5個品種中，從高到低依次是：15p-18、15p-246、15p-66、15p-39、15p-462。

3 討論與結論

本研究對15個溫州蕪菁品種塊根中的3個主要功能性組分進行測定分析，結果表明，不同品種間的功能性成分含量表現出不同程度的差異。大量研究表明，類黃酮、總多酚等生物活性物質均具有較強的抗氧化性，而抗氧化能力則是反映樣品所有抗氧化物綜合效果的指標[17，18]。本研究表明，15p-39、15p-60、15p-18、15p-69 等溫州蕪菁品種中不僅含有豐富的類黃酮，還含有充足的總多酚，具有良好的抗氧化能力，長期食用有延年益壽的功效[19]。維生素C既是食品營養元素，又可作為抗氧化劑，它不僅有增強人體抵抗力、預防感冒的功效，已經被證實是一種特別有效的抗氧化劑，能夠捕捉游離的氧自由基，還原黑色素，促進膠原蛋白合成，甚至能夠有效地對抗日曬對肌膚造成的傷害。維生素C是鑒定評選蔬果是否優質的條件之一，但不能作為唯一條件決定某一品種是否優劣。例如，一些品種中雖然維生素C含量高，但是其他營養品質極差，產量也低，顯然不能稱之為優質品種。相反一些品種的維生素C含量雖低，但其他性狀極佳，顯然不失為優質品種。糖不僅是能量來源和結構物質，還是植物生長發育和基因表達的重要調節因子，并且在信號轉導中具有類似激素的初級信使作用[20]。可溶性糖是蔬菜中重要的功能性成分之一，蕪菁塊根中可溶性糖在不同品種間存在很大差異，這可能與品種的可溶性固形物含量有關，二者直接影響蔬果的口感。果實中糖的組成是衡量果實風味品質的重要指標，糖的組分和含量存在差異，可以很大程度上影響果品風味的形成。

近年來食源性抗癌成分的研究進展表明，十字花科植物的重要抗癌活性成分前體是生物活性物質硫代葡萄糖苷[21]。芳香族硫苷中的苯乙基硫苷具有很強的抗癌活性，其降解產物苯乙基異硫氰酸酯是抗癌活性較強的一種天然植物化學物質。從表2可知，供試的15個溫州蕪菁品種中均含有苯乙基硫苷，變化幅度在 2.30～9.28 μmol/g。 另外，不同的硫苷組成還影響著整體風味，2-羥基-3-丁烯基硫苷、3-丁烯基硫苷、4-戊烯基硫苷等的降解產物具有一定苦味，苯乙基硫苷降解產物具有芳香味[22]。劉藝等[23]研究了蕪菁中硫苷的抑菌作用，證實總硫苷粗提液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有一定的抑制作用，且表現出一定的劑量效應關系。本研究表明，溫州蕪菁品種中含有豐富的硫苷，特別是含有豐富的苯乙基硫苷[24]。建議消費者在豐富菜肴種類的時候可以適當地增加溫州蕪菁的食用量，以達到更好的保健目的。

圖1 不同品種蕪菁脂肪族、芳香族、吲哚族硫苷含量分析

試驗結果表明，各蕪菁品種間的營養成分含量變異幅度較大，因此可以通過優良品種之間的雜交育種，增加新品種蕪菁中的相關功能性組分的含量，從而提高溫州地區蕪菁的綜合營養品質。王娜等[7]在對不同來源蕪菁品種進行營養品質分析后，發現不同來源的蕪菁品種在品質方面有較大的差異。馬國財等[25]對新疆蕪菁主產區的13個蕪菁品種的營養成分進行了分析評價，發現綠昆蕪菁具有高氨基酸、高礦質元素、高蛋白等優良品質，是當地的優質栽培品種。因此，在育種和栽培實踐中，也可以有目的地選擇優良溫州蕪菁自交系品種和新疆等其它地區優良蕪菁自交系品種進行雜交育種，以發揮其各自的優勢進行高品質蕪菁品種的選育，從而有針對性地進一步改良和提高溫州地區蕪菁品種的品質。

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