不同藍莓品種果實花青素苷研究

楊雅涵，李建賓，和加衛,楊燕林，楊正松，畢海林，和文佳，蘇澤春，楊洪濤*

(1.云南大學，云南 昆明 650504；2.云南省農業科學院高山經濟植物研究所，云南 麗江 674199；3.云南農業大學，云南 昆明 650224)

【研究意義】藍莓(Blueberry)為鵑花科(Ericaceae)越桔屬(VacciniumLinn.)植物，多年生落葉、常綠灌木或小灌木樹種[1]，藍莓由于其顯著的保健功能、特殊的果實風味和富含營養成分等特點，一直以來倍受世人的青睞。果實顏色艷麗、表皮被白色果粉，果肉細膩種子細小，口感酸甜，氣味清香，為鮮食水果中的佳品。由于藍莓果實中含有豐富的營養保健成份，世界各國均作為營養保健果品進行生產加工。而藍莓的最主要的保健價值主要是由于它富含花青素，花青素苷具有清除自由基、抗氧化、保護心血管、抗腫瘤、抗致突變活性等諸多生理功能[2-4]。所以，研究藍莓花青素苷具有非常重要的現實意義和廣泛需求。【前人研究進展】花青素是廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，它主要存在于植物細胞液中并隨細胞液酸堿性的變化而變化顏色，當細胞液呈酸性時顏色偏近紅，細胞液呈堿性時顏色偏近藍。自然情況下游離狀態的花青素極少見，常與一個或多個半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、阿拉伯糖等通過糖苷鍵形成花青素苷也稱花色苷，而在植物的果實中都以糖苷的形式存在，已知天然存在的花青素苷有250多種[5-8]。有研究表明，氧化是機體產生自由基進而導致衰老的主要原因，而且自由基與血栓、腫瘤等疾病的發生密切相關；而補充抗氧化物質能有效減少機體產生的自由基數量或者加速自由基的清除速度。目前在食藥品、化妝品和保健品等領域花青素苷應用非常廣泛，具有較大的市場開發潛力。不同的藍莓品種花青素苷的種類和含量都不同[9-11]，不同基因型的果實花青素苷含量差別比較明顯，且栽培地域、土質、環境因子、采收期等都會使花青素苷的含量有很大差別[12]。【本研究切入點】目前針對于在高海拔地區云南麗江栽培的藍莓花青素方面的研究報道較少，特別是不同成熟度和不同收獲期的藍莓花青素苷的差異比較研究方面。【擬解決的關鍵問題】研究不同品種、不同成熟度及不同收獲期的藍莓花青素苷的種類及含量變化，為不同品種的藍莓選擇適宜的采收期提供一些理論依據也為藍莓花青素的開發利用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本次試驗采用的9個藍莓品種為奧尼爾、密斯迪、雙豐、普魯、藍金、奧林匹亞、公爵、瑞卡、波尼法西。9個藍莓品種種植于麗江市古城區，2014年3月采用開溝起壟種植，用硫磺粉來調土壤pH值，草炭土進行土壤改良，壟面用松殼、鋸末灰和松針等覆蓋，在同等條件下進行日常管理，采樣時植株已到盛果期掛果良好。

1.2 樣品采集

不同成熟度果實樣品采摘：從藍莓果實著色第1天開始，每天采摘1次，采摘7次后果實成熟；不同成熟批次果實采摘：藍莓每個品種的掛果期在近1個月，每個星期可成熟1批果實，每隔1個星期采摘1次成熟的果實，分別于2018年5月23日(第1批)、5月29日(第2批)、6月5日(第3批)、6月12日(第4批)共計采摘4個收獲期的藍莓果實；其它果實采摘：均在盛果期采摘成熟度一致的果實；采摘植株的選擇：選擇健壯、盛果期的植株且每次固定植株進行采摘。

1.3 試驗方法

1.3.1 花青素苷提取 精確稱量2 g左右的藍莓鮮果，用剪刀剪碎果實后放入試管，往試管內加入4 mL左右酸性花青素苷提取液，沒過剪碎后的果實，用封口膜封口，搖勻至樣品完全浸泡在提取液中，浸提24 h后，用漏斗口放置棉花的漏斗過濾后，濾液過0.45 m濾膜放置于樣品瓶中，用于HPLC分析[13]。

酸性提取液制備：甲醇∶水∶甲酸∶三氟乙酸=70∶27∶2∶1。

1.3.2 藍莓果實花青素苷組分和含量的測定 采用高效液相色譜法(HPLC)[14]測定各個藍莓品種果實中的花青素苷組分，花青素苷的含量以矢車菊素3,5-二葡萄糖苷(Cy3G5G)為標準樣品，通過HPLC外標法測定。采用可變梯度法進行分析，洗脫相為B相。 A相為1.5 %磷酸水溶液，B相為1.5 %磷酸+20 %甲酸+25 %乙腈+5 %四氫呋喃水溶液。

分析時間35 min，用70 %甲醇洗柱10 min，穩定5 min。檢測波長525 nm；進樣量10 μl；流速1 mL/min；色譜柱：ODS-C18柱，柱溫度控制在40 ℃。

1.4 數據分析

試驗數據使用Excel2010進行處理，用DPS對數據進行方差分析，在P<0.05的水平上。

2 結果與分析

2.1 不同藍莓品種果實花青素苷組分研究

從圖1可見，9個藍莓品種的果實中至少有17種以上的花青素苷。其中奧林匹亞和密斯迪果實中花青素苷組分最多，至少含有15種花青素苷；雙豐、波尼法西、公爵和普魯果實中含有的花青素苷組分最少，只有13種。

從表1可見，供試的9個藍莓品種果實中的總花青素苷含量各不相同，其中果實中總花青素苷的含量藍金最高，達58.35 g/100mg；其次是奧尼爾和雙豐，分別為44.05和37.14 g/100mg；普魯最低，僅為17.00 g/100mg，最高值是最低值的3倍多。9個供試品種除了密斯迪、公爵和奧林匹亞之間果實中的總花青素苷含量差異不顯著外，其它品種之間差異顯著。

從單個花青素苷組分含量來看，奧林匹亞、瑞卡、普魯、密斯迪、奧尼爾5個品種果實中都是組分1的含量最多分別為6.77、3.40、3.24、4.94和11.01 g/100mg；藍金、波尼法西、公爵3個品種果實中組分12的花青素苷含量最多，分別為12.35、12.61和9.89 g/100mg；而雙豐果實中組分13的含量最多，為5.93 g/100mg。

2.2 不同著色時間藍莓果實中花青素苷比較

藍莓果實開始著色后，隨著果實著色度增加，果實逐漸成熟。奧尼爾和雙豐在果實著色的1～7 d每天采摘，觀察其著色和成熟狀況，果實著色第7天其正反面都基本著色完全，果實已成熟。

從圖2可看出，奧尼爾著色第1天果實中的花青素苷的組分最少測出峰值有4種，著色第2天增加到10種，著色第3天測到12種，從著色第4天開始一直到第7天都可以測出所含有的14個花青素苷組分；每個花青素苷組分的含量都隨著著色天數的增加而增加，所以總花青素苷含量也隨著增加。

從圖3可以看出，雙豐在著色第1天果實中的花青素苷組分最少測出峰值的有8個組分；著色第2天可測出11個花青素苷組分，到著色的第3天開始直到著色第7天都可以測出所含有的13個花青素苷組分；這些花青素苷組分的含量也是隨著著色天數的增加而增加，所以總花青素苷含量也隨著著色天數增加而增加。

表1 不同藍莓品種果實中花青素苷含量比較

從圖4可看出，隨著著色天數的增加，藍莓果實的顏色也逐漸增加，花青素苷的含量也增加，說明藍莓果實成熟度越高花青素苷的含量也越高。奧尼爾在果實著色的前3 d花青素苷的含量快速增加，到第4、5天花青素苷緩慢增加，到第6、7天出現反彈花青素苷又快速增加；雙豐則是在開始的第1、2天果實花青素苷含量增加緩慢，第3、4天快速增加，到第5天的時候增加又緩慢下來，到第6、7天又出現快速增加。在這著色的前5 d里奧尼爾果實的花青素苷含量始終比雙豐的高，在第6天雙豐又稍微反超奧尼爾，但是在第7天奧尼爾又超過了雙豐。

2.3 不同收獲期藍莓果實的花青素苷比較分析

藍莓每個品種的掛果期約1個月左右，每個星期可成熟1批果實，每隔1個星期采摘1次成熟的果實，共計采摘4個收獲期的藍莓果實。從圖5可看出，奧尼爾和雙豐不同收獲期果實花青素苷的組分都一樣，只是不同的收獲期花青素苷的每個組分含量不同，所以花青素苷總含量也不一樣。

圖2 奧尼爾不同著色時間果實中的花青素苷高效液相色譜圖Fig.2 HPLC chart of anthocyanins in fruit of O’Neal with different coloring days

圖3 雙豐不同著色時間果實中的花青素苷高效液相色譜圖Fig.3 HPLC chart of anthocyanins in fruit of Sweetheart with different coloring days

圖4 奧尼爾及雙豐不同著色時間果實花青素苷含量Fig.4 Anthocyanin content in the fruit of O’Neal and Sweetheart with different coloring days

從圖6可看出，同一藍莓品種不同收獲期的果實花青素苷含量各不相同，隨著時間的推移花青素苷含量先增加后下降最后又回升，其中雙豐回升后花青素苷含量到達最高值；奧尼爾的4個收獲期中第2個收獲期的果實花青素苷的含量最高達44.38 g/100mg，第1個收獲期的果實花青素苷含量最低僅為24.67 g/100mg；雙豐則第4個收獲期的果實花青素苷含量最高，為38.30 g/100mg，最低的同樣也是第1個收獲期，僅為22.45 g/100mg。

3 討 論

以9個在麗江種植的藍莓品種為供試材料，對藍莓果實進行了花青素苷含量的測定，測定獲得了各項相關指標的數據。

(1)藍莓果實中富含花青素苷，且因藍莓品種不同，果實中花青素苷的種類和含量有較大差異。高效液相色譜分析發現藍莓果實中花青素苷至少含有17種，這一結果與周婷婷[11]測的另外幾個藍莓品種果實中至少含有13種的結果基本一致，因為品種不同組分會有差異。但是公爵(Duke)這個品種的花青素苷成分韓雪等[9]只測得含11個種類，而本試驗測得有13個種類，這可能與試驗方法不同或是與材料的生長環境因子不同相關，具體原因還有待進一步試驗研究。本研究未對這17種主要花青素苷進行定性及定量分析，尚需進一步進行和完善試驗研究。

(2)隨著藍莓果實的成熟，所含花青素苷的種類和含量顯著增加；不同時期收獲的藍莓果實中花青素苷含量有差異。積累細胞內含物可溶性糖、激素、可溶性蛋白質與花青素苷的形成密切相關[15-16]。隨著藍莓果實成熟度的變化細胞內含物也隨著變化，所以奧尼爾和雙豐2個藍莓品種果實隨著著色天數的增加，果實顏色也逐漸增加，花青素苷的含量也增加，說明藍莓果實成熟度越高花青素苷的含量越高。該結果與Yang Lin、沈維治等[17-18]研究的藍莓及桑椹果實花青素含量變化規律一致，果實成熟度越高花青素含量越高。著色第7天的果實用肉眼看剛好完全著色，花青素苷含量也最高果實具有較高的保健價值，口感也是比較好，所以這一天比較適合采摘。由于本次試驗只測定了著色7 d內的花青素苷含量，7 d后會繼續增加還是下降有待進一步試驗。

圖6 奧尼爾及雙豐不同收獲期果實花青素苷含量(2018年)Fig.6 Anthocyanin content of in the fruit of O’Neal and Sweetheart with different harvest period(in 2018)

環境因子也是影響花青素苷合成的因素之一，有研究表明，較低的溫度可以誘導植物體內花青素苷的合成，尤其在果實生長發育期間，低溫更有利于花青素苷的積累，尤其是夜低溫[15,19-21]。在所有影響花青素苷合成的因素中，光是最重要的一個，是花青素苷合成的先決條件或是促進花青素苷合成的因子[15,22]。而自然光中可產生的紫外線輻射能促進花青素苷的形成，對花朵和果實的著色，增加花卉的觀賞價值和果實的營養價值，并且對花卉和果實的抗氧化能力的增強也具有重要的作用[23]。本試驗雙豐和奧尼爾2個品種不同收獲期果實花青素苷含量不同，也正好驗證了這一理論。由于不同時期藍莓果實受到的溫度、光照和紫外線的積累程度不一致，導致了不同收獲期花青素苷的含量不一致，該結果與趙豐玲等[24]甘薯不同收獲期花青素苷含量不同的結果一致。2018年5月29日麗江進入初夏，雨季還未到來所以氣溫是全年最高的，光照充足所受到紫外線輻射也最強，所以雙豐和奧尼爾果實花青素苷含量最高，這與沈學善等[25]紫色馬鈴薯的花青素含量強光照地區種植的高于弱光照地區種植的結果也一致。

4 結 論

雙豐和奧尼爾這2個早熟及口感較好比較受消費者喜愛的藍莓品種，同一收獲期的藍莓果實成熟度越高花青素苷含量越高；在同一年度第1季產果期內，奧尼爾和雙豐的第1批成熟的果實花青素含量最低，奧尼爾第2批果實花青素含量最高，而雙豐則第4批也就是最后一批成熟的果實花青素含量最高。藍金的花青素苷含量最高，但是鮮食口感欠佳可以作為保健品的加工品種進行開發利用。