黔東南地區(qū)藍(lán)莓果實(shí)發(fā)育特性研究

楊雪蓮，吳永飛，王霞，顏麗，胡小京

(貴州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

藍(lán)莓(Vacciniumspp.)屬杜鵑花科(Ericaceae) 越桔屬(Vaccinium)落葉小灌木，原產(chǎn)于北美，現(xiàn)已遍布全球各地，其中北美洲、南美洲和亞太地區(qū)為三大主產(chǎn)區(qū)[1]。 我國作為藍(lán)莓主產(chǎn)國之一，引進(jìn)后藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，截至2021 年藍(lán)莓種植面積達(dá)6.6×104hm2，鮮果產(chǎn)量達(dá)34.7×104t[2]。貴州省作為我國藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)之一，截至2020 年，全省9 個市(州)的88 個縣(區(qū)、市)中已有76 個縣(區(qū)、市)栽培藍(lán)莓，總面積達(dá)1.5 ×104hm2，年產(chǎn)量6.9×104t，約占全國產(chǎn)量的五分之一，已成為貴州地區(qū)重要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)[3]。 貴州省由于藍(lán)莓栽培時(shí)間較短、發(fā)展速度較快，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中存在許多問題，如盲目引種、品種良莠不齊、田間管理不當(dāng)、貯藏保鮮不到位等，嚴(yán)重影響藍(lán)莓的經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

藍(lán)莓果實(shí)富含花青素、類黃酮、總酚、SOD、VC、有機(jī)酸等營養(yǎng)成分[4]，具有良好的營養(yǎng)保健作用，還具有抗氧化[5]、抗癌[6]、減少肥胖[7]、保護(hù)肝臟[8]、保護(hù)視力[9]、降血壓[10]、抗炎[11]和調(diào)節(jié)腸道微生物群組成[12]等功能。 此外，有研究表明，含有花青素的飲食可有效控制食物攝入和肝臟重量，并顯著降低肥胖觸發(fā)的胰島素抵抗情況[13]。 藍(lán)莓花青素是清除自由基效果最好的天然活性物質(zhì)，也是最高效的抗氧化劑，可有效保護(hù)細(xì)胞組織免受自由基的氧化損傷[14]。 花青素在食品、化妝品、藥品等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍較廣，已成為近年來的研究熱點(diǎn)。 藍(lán)莓因花青素含量高、食用價(jià)值高而受到廣泛關(guān)注，因此，對花青素的合成機(jī)理以及高花青素藍(lán)莓品種的鑒選迫在眉睫。本研究通過對貴州地區(qū)栽培的5 個藍(lán)莓品種不同發(fā)育階段果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)指標(biāo)檢測，分析藍(lán)莓果實(shí)發(fā)育過程中的品質(zhì)變化規(guī)律，鑒選貴州地區(qū)高花青素藍(lán)莓品種，為貴州省高花青素藍(lán)莓的引種、生產(chǎn)、加工提供理論和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料均采自貴州省黔東南州丹寨縣恒道丹林農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)基地，為五年生藍(lán)莓果樹果實(shí)，品種包括南高叢品種夏普藍(lán)、北高叢品種萊克西和兔眼品種燦爛、巴爾德溫、粉藍(lán)。

1.2 藍(lán)莓果實(shí)采收

于2020 年4 月開始果實(shí)采樣，分為幼果期、白果期、轉(zhuǎn)色期、紫果期、成熟期共5 個時(shí)期進(jìn)行，即分別在盛花期后25、35、45、55、62 d 采樣。 采樣時(shí)，選擇五年生健壯且樹勢一致的植株從東、西、南、北4 個方向隨機(jī)摘取生長發(fā)育和大小均勻一致且無病蟲害的果實(shí)，每次采樣果實(shí)總重不低于200 g，直至果實(shí)成熟。 果實(shí)采摘后置于保鮮盒中，立即運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，放置于-80 ℃冰箱中貯藏備用。

1.3 品質(zhì)指標(biāo)測定方法

藍(lán)莓果實(shí)花青素(anthocyanin)含量采用檸檬酸-磷酸鹽緩沖液比色法測定[15]。 類黃酮(flavonoid)、總酚(total phenol)含量采用HCl-甲醇法測定，SOD 活性采用氮藍(lán)四唑法測定，可溶性固形物(TSS)含量采用阿貝折光儀測定，可滴定酸(TA)含量采用酸堿滴定法測定，可溶性糖(SS)含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白(SP)含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250 染色法測定，VC 含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定，上述指標(biāo)的具體測定方法均參照參考文獻(xiàn)[16]進(jìn)行。 相對電導(dǎo)率(REC)采用電導(dǎo)儀法測定。 pH 值采用pH 儀測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，用IBM SPSS 軟件進(jìn)行差異顯著性分析(P＜0.05)。采用隸屬函數(shù)法對不同藍(lán)莓品種的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)[17]。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓果實(shí)花青素含量分析

色澤越深的藍(lán)莓果實(shí)花青素含量越高，果實(shí)品質(zhì)也更好，果實(shí)成熟度越高其花青素含量越高[18]。 由表1 可知，果實(shí)發(fā)育成熟過程中，5 個藍(lán)莓品種的花青素含量總體來說是升高趨勢。 不同藍(lán)莓品種的花青素含量在果實(shí)發(fā)育期的變化存在差異，其中夏普藍(lán)和燦爛從白果期轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)色期時(shí)花青素含量變化較大；萊克西、巴爾德溫和粉藍(lán)從轉(zhuǎn)色期轉(zhuǎn)至紫果期時(shí)花青素含量變化較大。 成熟期，5 個藍(lán)莓品種果實(shí)花青素含量最高的是夏普藍(lán)，為12.67 mg/g，顯著高于其他品種；粉藍(lán)的花青素含量最低，為6.80 mg/g。 果實(shí)成熟時(shí)，各品種花青素含量由高到低排名為夏普藍(lán)＞萊克西＞燦爛＞巴爾德溫＞粉藍(lán)。

表1 不同藍(lán)莓品種果實(shí)花青素含量比較 mg/g

2.2 藍(lán)莓果實(shí)類黃酮、總酚含量分析

類黃酮是植物抗氧化活性的重要物質(zhì)，其含量高低與植物抗氧化能力之間存在高度相關(guān)性，類黃酮為藍(lán)莓的重要品質(zhì)指標(biāo)之一[19]。 由表2可知，隨著成熟度的提高，5 個藍(lán)莓品種的類黃酮含量呈先下降后上升但總體為上升的變化規(guī)律。5 個藍(lán)莓品種的類黃酮含量在果實(shí)成熟過程中差異不大，成熟時(shí)夏普藍(lán)和粉藍(lán)果實(shí)的類黃酮含量高于其他3 個品種，分別為2.64、2.62 mg/g，類黃酮含量最低的是巴爾德溫，為2.46 mg/g。

表2 不同藍(lán)莓品種果實(shí)類黃酮、總酚含量比較 mg/g

果品中的酚類化合物在維護(hù)人體健康中起著重要作用，對果品風(fēng)味和顏色的發(fā)展也起著重要作用[20]。 隨著成熟度的提高，5 個藍(lán)莓品種的總酚含量呈緩慢增加的變化趨勢。 夏普藍(lán)不同發(fā)育期的果實(shí)總酚含量均高于其他品種，同一品種不同果實(shí)發(fā)育期的總酚含量差異較小。 果實(shí)成熟時(shí)，夏普藍(lán)的總酚含量高于其他4 個品種，為0.20 mg/g，而巴爾德溫的果實(shí)總酚含量最低，為0.14 mg/g。

綜上所述，5 個藍(lán)莓品種果實(shí)的抗氧化活性物質(zhì)含量存在較大差異，夏普藍(lán)的抗氧化活性物質(zhì)含量明顯高于其他4 個品種，巴爾德溫的抗氧化活性物質(zhì)含量最低。

2.3 藍(lán)莓果實(shí)SOD 活性分析

SOD 是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，參與清除細(xì)胞內(nèi)超氧陰離子自由基，保護(hù)植物細(xì)胞免受氧化損傷，延緩衰老[21]。 由表3 可知，5 個藍(lán)莓品種隨著成熟度提高SOD 活性逐漸降低。 巴爾德溫和粉藍(lán)幼果期的SOD 活性遠(yuǎn)高于其他3 個品種，但隨著成熟度提高，SOD 活性顯著降低。 果實(shí)成熟時(shí)，巴爾德溫的SOD 活性顯著高于其他品種，粉藍(lán)的SOD 活性最低。 成熟過程中，夏普藍(lán)SOD 活性降幅最小，只有59.6%。

表3 不同藍(lán)莓品種果實(shí)SOD 活性比較 U/g

2.4 藍(lán)莓果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量分析

果實(shí)總可溶性固形物由糖、少量的酸、維生素、礦物質(zhì)以及一些可溶性果膠組成，能直觀地反映果實(shí)的口感和后熟程度[22]。 由表4 可知，5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)可溶性固形物含量均隨著成熟度的提高呈現(xiàn)上升趨勢，且各品種均在成熟期大量積累可溶性固形物。 果實(shí)成熟期，夏普藍(lán)的可溶性固形物含量顯著高于其他4 個品種，為12.87%，而燦爛的可溶性固形物含量最低，為9.70%，因此夏普藍(lán)口感優(yōu)于其他品種。

表4 不同藍(lán)莓品種可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量比較 %

糖濃度影響花青素對光的吸收程度，糖濃度升高且低于30%時(shí)會提升花青素的吸光度[23]。隨果實(shí)成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的可溶性糖含量均呈上升趨勢。 果實(shí)發(fā)育前期，可溶性糖含量很低，幼果期含量最低的是燦爛，為1.00%；隨著成熟度的提高，果實(shí)可溶性糖逐漸積累，至成熟期夏普藍(lán)的可溶性糖含量最高，為10.37%，顯著高于其他品種，燦爛的可溶性糖含量最低，為8.48%。

藍(lán)莓中的可滴定酸一般以檸檬酸為主，檸檬酸對花青素的穩(wěn)定性具有保護(hù)作用[15]，可滴定酸含量的高低影響藍(lán)莓的口感。 5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)可滴定酸含量除燦爛外其他品種均隨成熟度提高呈現(xiàn)出先上升后下降趨勢。 幼果期，巴爾德溫和粉藍(lán)的可滴定酸含量比其他3 個品種低；隨成熟度提高，燦爛果實(shí)可滴定酸含量逐漸下降；成熟期，夏普藍(lán)的可滴定酸含量最低，為0.31%，萊克西的可滴定酸含量最高，為0.83%。

綜上，5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)有較大差異，夏普藍(lán)的風(fēng)味品質(zhì)優(yōu)于其他4 個品種，而燦爛的風(fēng)味品質(zhì)較差。

2.5 藍(lán)莓果實(shí)VC、可溶性蛋白含量分析

由表5 可知，隨成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)VC 含量呈現(xiàn)下降趨勢。 幼果期，夏普藍(lán)和萊克西的VC 含量較高；隨成熟度提高，夏普藍(lán)的VC 含量變化較大，而萊克西的VC 含量變化較小。果實(shí)成熟期，萊克西的VC 含量最高，100 g 果實(shí)含量達(dá)到13.55 mg，顯著高于其他品種，巴爾德溫的含量最低，100 g 果實(shí)含量為11.15 mg。

表5 不同藍(lán)莓品種100 g 果實(shí)的VC、可溶性蛋白含量比較 mg

可溶性蛋白具有很強(qiáng)的親水能力，可以降低細(xì)胞內(nèi)的水分損失[24]，對果實(shí)發(fā)育影響重大。 隨成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)可溶性蛋白含量均呈上升趨勢，但夏普藍(lán)、燦爛兩品種不同發(fā)育期的可溶性蛋白含量差異不顯著，其他品種則有顯著差異。 幼果期以夏普藍(lán)的可溶性蛋白含量最高，100 g 果實(shí)含量為46.80 mg，巴爾德溫最低，100 g 果實(shí)含量為16.20 mg；成熟期夏普藍(lán)的可溶性蛋白含量最高，100 g 果實(shí)含量為58.85 mg，顯著高于其他品種，而燦爛的最低，100 g 果實(shí)含量僅為34.24 mg。

2.6 藍(lán)莓果實(shí)相對電導(dǎo)率(REC)和pH 值分析

由表6 可知，5 個藍(lán)莓品種的相對電導(dǎo)率隨著果實(shí)成熟度提高呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，均在幼果期出現(xiàn)最大值，以萊克西的值最大，為0.90。 果實(shí)成熟期5 個藍(lán)莓品種的相對電導(dǎo)率在0.38 ～0.54之間，其中巴爾德溫的相對電導(dǎo)率最大(0.54)，燦爛的相對電導(dǎo)率最小(0.38)。

pH 直接影響花青素分子結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，是影響花青素分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和呈現(xiàn)色澤的重要因素之一[25]。 隨著果實(shí)成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的pH值整體呈上升趨勢，但品種間果實(shí)pH 值差異不大。 果實(shí)成熟時(shí)5 個藍(lán)莓品種的pH 值在3.01 ～3.56 之間，其中粉藍(lán)的pH 值最大，巴爾德溫的pH 值最小。 低pH 值下藍(lán)莓花青素吸光度高、穩(wěn)定性好、顯紅色，而隨pH 值升高，吸光度逐漸下降，溶液色澤逐漸向藍(lán)紫色轉(zhuǎn)變，說明低pH 值適宜于藍(lán)莓花青素的保藏[26]。

2.7 不同藍(lán)莓品種的品質(zhì)綜合評分

采用隸屬函數(shù)法對成熟期5 個藍(lán)莓品種各項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行綜合分析評價(jià)。 據(jù)隸屬函數(shù)綜合評價(jià)規(guī)律，花青素、可溶性糖、SOD 活性、VC、可溶性蛋白、類黃酮、總酚、可溶性固形物的均值大小與藍(lán)莓品質(zhì)呈正相關(guān)，可滴定酸、pH 值、相對電導(dǎo)率的均值大小與藍(lán)莓品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)。 如表7 所示，綜合評分最高的為夏普藍(lán)(0.7659)，其次是巴爾德溫(0.5005)，最低的為粉藍(lán)(0.2550)。 表明夏普藍(lán)果實(shí)品質(zhì)最優(yōu)，其次是巴爾德溫、燦爛和萊克西，粉藍(lán)果實(shí)品質(zhì)較差。

表7 藍(lán)莓果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值及綜合評價(jià)結(jié)果

2.8 夏普藍(lán)花青素含量與其他品質(zhì)相關(guān)理化指標(biāo)的相關(guān)性分析

對夏普藍(lán)成熟期花青素含量與其他品質(zhì)相關(guān)理化指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，由結(jié)果(表8)可知，夏普藍(lán)花青素含量與類黃酮、可溶性糖、可溶性固形物含量及pH 值極顯著正相關(guān)，與可滴定酸含量、SOD 活性、REC 極顯著負(fù)相關(guān)，與總酚含量顯著正相關(guān)。 夏普藍(lán)可滴定酸含量與可溶性糖、類黃酮、可溶性固形物含量及pH 值極顯著負(fù)相關(guān)，與VC、總酚含量顯著負(fù)相關(guān)，與REC 極顯著正相關(guān)，與SOD 活性顯著正相關(guān)。 夏普藍(lán)可溶性糖含量與SOD 活性、REC 極顯著負(fù)相關(guān)，與類黃酮、總酚、可溶性固形物含量及pH 值極顯著正相關(guān)。夏普藍(lán)SOD 活性與類黃酮、總酚、可溶性固形物含量及pH 值顯著負(fù)相關(guān)，與REC 極顯著正相關(guān)。夏普藍(lán)類黃酮含量與REC 顯著負(fù)相關(guān)，與總酚、可溶性固形物含量極顯著正相關(guān)，與pH 值顯著正相關(guān)。 夏普藍(lán)總酚含量與pH 值、可溶性固形物含量顯著正相關(guān)。 夏普藍(lán)pH 值與REC 極顯著負(fù)相關(guān)，與可溶性固形物含量顯著正相關(guān)。 夏普藍(lán)可溶性固形物含量與REC 顯著負(fù)相關(guān)。

表8 夏普藍(lán)花青素含量與其他品質(zhì)相關(guān)各理化指標(biāo)的相關(guān)性

3 討論

花青素、多酚、黃酮類化合物等具有保健及多種生理活性功能，是藍(lán)莓重要的營養(yǎng)成分，是評價(jià)藍(lán)莓品質(zhì)和營養(yǎng)保健價(jià)值的重要指標(biāo)[27]。 謝躍杰等[28]研究發(fā)現(xiàn)，隨著果實(shí)成熟度提高，不同藍(lán)莓品種的花青素、類黃酮和總酚等功效成分含量均大致呈增加趨勢。 本研究表明，隨著果實(shí)成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的花青素、類黃酮和總酚含量均大致呈上升趨勢，與前人研究結(jié)果一致。 果實(shí)成熟時(shí)，夏普藍(lán)的花青素、類黃酮和總酚含量均高于其他4 個品種。 這可能是因?yàn)橄钠账{(lán)成熟期較早，果實(shí)成熟過程中一直處于最佳的溫度、光照等條件下，更有利于營養(yǎng)物質(zhì)積累。

糖酸含量是影響藍(lán)莓品質(zhì)的重要指標(biāo)，且糖、酸含量的高低會影響花青素的穩(wěn)定性。 在果實(shí)成熟過程中，酸會逐漸轉(zhuǎn)化為糖，而糖與花青素結(jié)合形成花色苷，繼而增加了花青素的穩(wěn)定性[29]。 本研究表明，隨著果實(shí)成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的果實(shí)可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量逐漸增加，而可滴定酸、VC 含量及相對電導(dǎo)率呈下降趨勢，這與陳招芳等[30]的研究結(jié)果相似。 果實(shí)成熟時(shí)，夏普藍(lán)的可溶性固形物和可溶性糖含量要高于其他品種，而可滴定酸含量則較低，說明該品種具有較高的糖酸比，風(fēng)味品質(zhì)也更佳。 而周繼芬等[31]認(rèn)為，兔眼藍(lán)莓系列的風(fēng)味品質(zhì)比南、北高叢藍(lán)莓系列表現(xiàn)更好，這與本研究結(jié)果不一致，其原因可能是地理分布條件及環(huán)境條件不同造成[32]。 相關(guān)性分析顯示，花青素含量與可溶性固形物、可溶性糖、總酚、類黃酮含量極顯著或顯著正相關(guān)。 施丹丹等[33]同樣發(fā)現(xiàn)花青素與可溶性固形物含量極顯著正相關(guān)，與可滴定酸含量極顯著負(fù)相關(guān)。 表明鮮食口感較好、營養(yǎng)價(jià)值高的品種其花青素、可溶性固形物含量也較高。

本研究表明，隨著果實(shí)成熟度提高，5 個藍(lán)莓品種的SOD 活性逐漸降低，以幼果期SOD 活性最高，這與Sun 等[34]的研究結(jié)果一致。 果實(shí)成熟期，巴爾德溫的SOD 活性要高于其他品種，而在果實(shí)生長發(fā)育過程中夏普藍(lán)的SOD 活性降幅較小。 SOD 活性維持花青素的穩(wěn)定性，促進(jìn)花青素的代謝，因夏普藍(lán)在SOD 活性的穩(wěn)定性上優(yōu)于其他品種，其花青素穩(wěn)定性也高。

4 結(jié)論

藍(lán)莓果實(shí)成熟過程中，5 個品種的品質(zhì)指標(biāo)變化規(guī)律大致相同，但不同發(fā)育階段藍(lán)莓果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)的積累情況不同。 果實(shí)成熟時(shí)，夏普藍(lán)的花青素、類黃酮、總酚、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量均高于其他品種，萊克西的可滴定酸和VC 含量高于其他品種，燦爛的相對電導(dǎo)率最低，巴爾德溫的SOD 活性高于其他品種，而pH 值低于其他品種。 對藍(lán)莓花青素含量及其他品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果顯示夏普藍(lán)為最優(yōu)高花青素品種。