外源蔗糖處理對藍莓果實發育過程關鍵品質的影響

彭 舒，張婷渟，李 麗，楊 芩，熊銀香

(凱里學院 大健康學院，貴州 凱里 556000)

1 引言

藍莓(blueberry)屬杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vacciniumspp.)的多年生灌木[1]。藍莓果實中含有豐富的花色苷、類黃酮、多酚類等營養物質[2]，具有良好的營養價值和保健功能，可增強免疫力[3]，因此備受關注。而優質的果品品質才能提高藍莓的市場競爭力，通過噴施外源物質調控果品品質已有研究。

糖不僅可作為能源和結構物質，也參與調控植物生長發育及基因表達。糖分的積累是調控果實品質形成的重要因子，外源糖可增加植物碳水化合物的含量，改變氮代謝水平，提供碳源用于花色苷的合成。研究證實，通過噴施蔗糖溶液可以提高北美紅楓中的可溶性糖、可溶性蛋白及花色素苷含量[4]。外源糖可明顯提高草莓果實總酚含量和抗氧化能力，有助于改善草莓品質[5]。目前，有研究發現外源蔗糖處理可促進總糖和花色苷含量的增加[6]，但外源糖對藍莓風味品質、酚類物質及抗氧化性等研究較少，本研究通過對藍莓噴施外源蔗糖，探討其對藍莓果實關鍵品質的影響，為調控藍莓果實品質提供重要的理論依據和應用價值。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

凱里學院農科教人才培養校內實訓基地藍莓園內樹勢一致、無病蟲害、生長健壯的7年生“粉藍”。

濃硫酸、濃鹽酸、甲醇、乙醇、檸檬酸、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、氯化鐵、氯化鋁、氯化鉀、亞硝酸鈉、鐵氰化鉀等均為國產分析純；兒茶素、單寧酸、蒽酮、葡萄糖購買于 Sigma 公司。

2.2 儀器與設備

eppendorf高速冷凍離心機、TU-1800紫外分光光度計超低溫冰箱、DZKW-54恒溫水浴鍋、電磁爐、Bedford超純水系統、CP124電子分析天平等。

2.3 試驗設計

采用隨機區組設計，共設置4個處理，每個處理3次重復。以噴施蒸餾水作為對照(CK)，蔗糖噴施濃度設置為0.5%、1%、1.5%。于盛花后10 d噴施樹冠一次每隔10 d再噴一次，每次噴施溶液10 d后采樣一次，直至果實成熟。果實采摘后立即用液氮冷凍，置于-80 ℃冰箱中保存備用。

2.4 測定方法

采用蒽酮比色法測定可溶性總糖[7]；用酸堿中和滴定法測可滴定酸[8]；采用pH示差法測定花色苷含量[9]；采用普魯士蘭法測定總酚含量[10]；采用硝酸鋁比色法測定類黃酮含量[7]。

3 結果與分析

3.1 外源蔗糖對藍莓發育過程中可溶性總糖含量的影響

如圖1所示，噴施外源蔗糖并未改變藍莓果實發育過程中可溶性總糖含量的變化趨勢，隨果實的發育可溶性總糖含量逐漸增加，但外源蔗糖處理后可溶性糖含量明顯高于對照。1%蔗糖處理后在盛花后20～70 d均顯著增加了藍莓果實可溶性總糖的含量(P<0.05)，與對照相比分別增加了72.04%、79.54%、182.66%、117.49%、45.63%和66.76%。噴施0.5%、1%和1.5%蔗糖溶液處理在盛花后80 d均顯著增加了可溶性總糖含量，各處理間存在顯著差異，分別比對照增加了34.80%、77.05%和11.67%。故噴施1%蔗糖溶液處理后增加藍莓果實可溶性總糖含量效果最佳。

圖1 外源蔗糖處理藍莓果實可溶性總糖含量變化

3.2 外源蔗糖對藍莓發育過程中可滴定酸含量的影響

一定濃度外源蔗糖處理能顯著降低藍莓果實可滴定酸含量。由圖2可知，1%、1.5%的蔗糖處理后的藍莓，在盛花后40～80 d果實可滴定酸含量顯著低于對照(P<0.05)，其中1%蔗糖溶液處理后可滴定酸含量比對照降低了19.95%、22.69%、22.78%、25.34%和26.35%；與對照相比，1.5%的蔗糖溶液處理果實可滴定酸含量分別降低了15.89%、17.03%、18.82%、20.75%和20.71%。由此可見，噴施1%蔗糖溶液處理后更有利于抑制可滴定酸的積累。

圖2 外源蔗糖處理藍莓果實可滴定酸含量變化

3.3 外源蔗糖對藍莓發育過程中花色苷含量的影響

如圖3所示，噴施外源蔗糖后藍莓果實花色苷含量的變化規律與對照基本一致，盛花后20～70 d花色苷含量處于較低水平，盛花后70 d花色苷含量開始迅速上升；但外源蔗糖溶液處理能明顯增加各時期果實的花色苷含量。噴施1%蔗糖溶液顯著增加了盛花后20～70 d對照組與其它濃度處理組中藍莓果實花色苷含量(P<0.05)，與對照相比分別增加了48.05%、60.75%、99.71%、58.21%、49.04%和47.10%；在盛花后80d各處理組花色苷含量變化存在顯著差異(P<0.05)，與對照相比噴施0.5%、1%和1.5%的蔗糖溶液后都顯著增加了花色苷含量(P<0.05)，分別增加了55.17%、95.52%和33.93%。綜上，噴施1%蔗糖溶液處理更有利于藍莓果實花色苷的合成。

圖3 外源蔗糖處理藍莓果實花色苷含量變化

3.4 外源蔗糖對藍莓發育過程中總酚含量的影響

如圖4所示，噴施外源蔗糖并未改變藍莓果實發育過程中總酚含量的變化規律，即先下降后回升，但不同濃度外源蔗糖對藍莓果實總酚含量有明顯影響。0.5%蔗糖溶液處理在藍莓果實發育過程中增加了總酚含量，而1%、1.5%的蔗糖溶液處理顯著降低了40～60 d果實總酚的含量，但在盛花后80d，0.5%、1%和1.5%蔗糖溶液處理后的藍莓果實總酚含量顯著高于對照(P<0.05)，分別增加了42.39%、20.12%和17.62%。綜上0.5%蔗糖溶液處理有利于促進總酚的合成。

圖4 外源蔗糖處理藍莓果實總酚含量變化

3.5 外源蔗糖對藍莓發育過程中類黃酮含量的影響

噴施外源蔗糖對藍莓發育過程中類黃酮含量變化如圖5所示，處理組和對照組中藍莓果實類黃酮含量隨果實發育先下降后上升，盛花后50均降至最低，之后回升，0.5%、1%及1.5%的蔗糖溶液處理均促進盛花后60～80 d類黃酮的合成，在盛花后80 d，0.5%、1%及1.5%的蔗糖溶液處理的藍莓果實類黃酮含量顯著高于對照(P<0.05)，分別增加了32.55%、39.41%和25.68%。

4 討論與小結

糖、酸含量及其比例決定了水果的風味。樹冠噴施蔗糖后，果實發育成熟過程中從葉及其他器官獲得的蔗糖經韌皮部運輸進入果實代謝與積累[11]；外源糖處理還會影響糖代謝相關的基因表達和酶活性，從而影響果實中糖的積累[12]。本次試驗發現，一定濃度范圍的蔗糖處理可顯著增加藍莓果實發育過程中可溶性糖含量，這與前人研究的結果一致[6]。

圖5 外源蔗糖處理藍莓果實類黃酮含量變化

本研究發現藍莓果實可滴定酸含量隨果實發育而降低，并且一定濃度范圍內的外源蔗糖可顯著降低可滴定酸含量，可能由外源糖參與調控糖代謝相關基因表達和酶的活性所致。有機酸在果實成熟過程中參與糖酵解、三羧酸循環及糖異生作用被消耗[13]。有研究顯示，殼聚糖能有效抑制黃冠梨在冷藏期間蘋果酸的積累主要原因是有效的降低黃冠梨果皮和果肉中蘋果酸酶活性和提高了蘋果酸脫氫酶活性，從而抑制了蘋果酸的合成和促進了蘋果酸的降解[14]。

花色苷的形成與糖代謝密切相關，花色苷由花青素和糖通過糖苷鍵連接而成，因此花色苷的形成需要足夠的糖作為原料，凡能提高細胞內糖含量的因素都能在不同程度上促進果實花色苷的合成[15]。 本試驗結果表明，一定濃度范圍的蔗糖能顯著增加藍莓果實發育過程中可溶性總糖、花色苷的含量，說明糖可促進花色苷的代謝，誘導花青苷的合成，外源蔗糖能增強花青素合成酶活性及相關基因的表達，從而增加果實花青素含量，已在其它植物得到證實[16]。

酚類物質是果蔬中的次生代謝產物，具有較好的抗氧化性。杜曉映[17]在研究中提出蔗糖處理能有效提高葡萄中酚類物質，外源糖能提高總酚的含量在草莓中得已到證實[5]，這與本研究結果相類似，在藍莓果實成熟時(盛花后80 d)外源蔗糖處理可顯著增加總酚和類黃酮含量。

綜上，外源蔗糖處理可提高藍莓果實品質，一定外源蔗糖濃度范圍內處理可顯著增加可溶性總糖、花色苷、總酚和類黃酮的含量，并顯著降低可滴定酸含量。綜合處理后認為：1%蔗糖溶液處理發育各時期藍莓對促進果實關鍵品質效果最佳。