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油菜素内酯对蓝莓品质及抗氧化活性的影响

更新时间:2009-03-28

蓝莓(Vaccinium uliginosum)为杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium)多年生落叶或常绿灌木,其果肉细腻,酸甜适口,营养丰富,被称为水果皇后,颇受消费者喜爱。蓝莓果实除含有果糖、蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素、大量元素和微量元素外,还富含花色素苷、超氧化物歧化酶(SOD)、类黄酮、多酚和Vc等对人体非常重要的抗氧化物质[1]。美国农业部人类营养中心(HNRCA)对40多种水果和蔬菜的抗氧化活性进行比较发现,蓝莓的抗氧化活性最高[2]。抗氧化物质能清除人体自由基,降低多种疾病的发病风险,抑制甚至逆转人体衰老过程,因此,抗氧化物质含量及其抗氧化活性是衡量蓝莓品质的重要指标之一。油菜素内酯(BR)为植物生长激素,除可促进植物开花结果、提高植物抗性和光合作用外,还可减少农药施用对作物品质的影响及生长的危害[3]。SYMONS等[4-5]研究表明,喷施外源油菜素内酯可增加葡萄果实中的还原糖及果皮中的总酚、单宁和花色苷含量,促进果实成熟和着色;高慧等[6-7]研究显示,喷施外源油菜素内酯可增加茄子果实的抗氧化活性,提高樱桃番茄中的Vc含量。蓝莓品质的形成除受其自身遗传因素影响外还与外界环境因素有关。关于不同土壤对蓝莓产质量影响及不同蓝莓品种提取物的体外抗氧化活性等方面的研究已有较多报道[8-11],外源植物生长调节剂对蓝莓果实品质影响的研究报道极少[12],而鲜见外源油菜素内酯对蓝莓产质量影响的研究报道。为此,笔者以美登蓝莓品种为试验材料,研究果实着色初期喷施不同浓度油菜素内酯对其抗氧化物质含量和抗氧化活性指标等的影响,以期为科学合理利用油菜素内酯提高蓝莓产质量提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

北方地区广泛栽植的3年生美登蓝莓品种,由黑龙江省科学院自然与生态研究所试验地提供,株行距约20 cm,按常规栽培品种进行管理;油菜素内酯,购于北京亿泰科华生物科技有限公司。

1.2 试验设计

按蓝莓喷施外源油菜素内酯的浓度(0.1 mg/L、0.4 mg/L和0.8 mg/L)不同及清水对照(CK),试验设4个处理。每处理选取长势一致的蓝莓3株,先将油菜素内酯用95%的乙醇溶解,再加水稀释至试验设计的相应浓度,并以Tween-80作为展开剂,配制油菜素内酯溶液中的乙醇最终浓度为1%,Tween-80最终浓度为0.1%;清水对照(CK)加入等量浓度乙醇和Tween-80。各处理用喷壶均匀地将油菜素内酯溶液及CK喷施在蓝莓果上,并至其表面滴水。在果实着色初期第1次喷施油菜素内酯,后每隔6 d喷1次,共3次。最后1次喷施后的第10天采摘果实保存于-80℃冰箱,以备进行生理生化指标测定。

1.3 指标测定

1.3.1 花色素苷含量 参照王少波等[13]的方法,称取蓝莓果实0.5 g,用 40%乙醇盐酸溶液(盐酸质量分数1%)为提取溶剂,料液比1∶10,35℃提取2 h,5 000 r/min离心5 min。取适量提取液,分别用 pH 1.0的KCl-HCl缓冲溶液和pH 4.5的乙酸钠-HCl缓冲液稀释至适当倍数使pH 1.0时的吸光度值为0.2~0.7,放置 15 min后,于520 nm波长处测定其吸光度值,并计算蓝莓果中的花色苷含量(mg/g)。

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1.3.4 总抗氧化及清除DPPH自由基的能力 参照XIANLI等的方法[18-19],称取20 g蓝莓果实,用研钵迅速研碎,加入60%酸化乙醇反复浸提3次,使最终料液比为1∶10,35℃水浴1 h,抽滤,滤液用旋转蒸发仪旋转蒸发掉乙醇和盐酸后得浓度为2 g/mL的蓝莓浓缩液10 mL,用于蓝莓DPPH自由基和总抗氧化能力测定。

式中,A为吸光度值,449.29是矢车菊-3葡萄糖苷的摩尔质量,DF是稀释倍数,V是提取溶剂的体积,26 900是矢车菊-3葡萄糖苷的摩尔消光系数,m是蓝莓样品的质量,1是比色皿的光路长度。

1.3.2 总黄酮、总酚及VC含量 参照赵亮等[14]的方法测定蓝莓果实中的总黄酮含量,参照李文仙等[15]的方法测定总酚含量,采用比色法测定VC含量[16]

1.3.3 SOD活性 采用氮蓝四唑(NBT)法测定蓝莓果实的SOD活性[17]

花色素苷含量

1) 总抗氧化活性。参照BENZIE等[20-21]的方法,取10 μL不同浓度(0 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L、60 mmol/L、80 mmol/L和100 mmol/L)FeSO4溶液加入1.8 mL的FRAP工作液中,于37℃水浴 10 min后,用醋酸钠溶液调零,在593 nm处测定吸光度值,并绘制标准曲线。取蓝莓样品溶液10 μL,用相同方法处理后,测定吸光度值。根据FeSO4标准曲线,计算蓝莓样品的抗氧化活性,并以1 g样品达到同样吸光度所需的FeSO4的毫摩尔数表示(mmol FeSO4/g)。

2) DPPH自由基清除率。参照姜文洁[9]的方法,取60 μmol/L DPPH无水乙醇溶液2 mL,加蓝莓样品溶液2 mL,摇匀,室温放置30 min,在517 nm处测定吸光度值(As),计算其对DPPH自由基的清除率。

DPPH自由基清除率

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式中,As为样品测定的吸光度值;A0(空白对照)为2 mL无水乙醇测定的吸光度值;Ax(混合液样品对照)为2 mL蓝莓样品与2 mL无水乙醇混合液测定的吸光度值,并以此消除样品溶液颜色对测定结果的影响。

1.4 数据处理

[ ]

2 结果与分析

2.1 蓝莓果实中花色素苷的含量

由图1可知,喷施不同浓度油菜素内酯可提高蓝莓果实中花色素苷的含量。其中,喷施浓度为0.1 mg/L、0.4 mg/L和0.8 mg/L油菜素内酯各处理蓝莓果实中花色素苷的含量分别比CK高25.3%、41.6%和25.3%,且0.1 mg/L和0.4 mg/L处理蓝莓果实中花色素苷的含量显著高于CK。说明,喷施一定浓度油菜素内酯可有效促进蓝莓花色素苷的合成与积累。

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注:图中不同小写字母表示差异达显著(P<0.05),下同。

Note: Different lowercase letters indicate significance of difference at P<0.05 level. The same below

图1 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中花色素苷的含量

Fig.1 Anthocyanin content of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.2 蓝莓果实中总黄酮和总酚的含量

2.2.1 总黄酮 由图2可知,不同浓度油菜素内酯对蓝莓果实中总黄酮的影响存在一定差异。其中,喷施浓度为0.4 mg/L的油菜素内酯可有效促进蓝莓果实的总黄酮含量积累,其总黄酮含量比CK增加17.9%,并与CK差异显著;其他浓度处理与CK差异不显著。

 

图2 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中总黄酮的含量

Fig.2 Total flavonoids content of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.2.2 总酚 由图3看出,不同浓度油菜素内酯可对蓝莓果实中的总酚积累产生一定影响。其中,喷施浓度为0.4 mg/L的油菜素内酯可显著促进蓝莓果实中的总酚含量积累,并比CK提高14.0%;喷施0.1 mg/L和0.8 mg/L浓度也可使蓝莓果实中的总酚含量提高,但与CK相比增加不显著。

  

图3 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中总酚的含量

Fig.3 Total phenols content of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.3 蓝莓果实中VC 的含量

由图4看出,不同浓度油菜素内酯对蓝莓果实中VC含量的影响不同。其中,喷施浓度为0.1 mg/L和0.8 mg/L油菜素内酯的蓝莓果实VC含量与CK差异不显著;而喷施0.4 mg/L浓度的油菜素内酯可明显提高蓝莓果实中的VC含量,且比CK增加6.7%,差异显著。

2.4 蓝莓果实 SOD的活性

由图5看出,喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中的超氧化物酶(SOD)的活性不同。其中,当喷施油菜素内酯的浓度为0.4 mg/L和0.8 mg/L时,蓝莓果实中的SOD活性分别为48.7 U/g和50.3 U/g,分别比CK高28.2%和32.7%,且均与CK差异显著;当喷施浓度为0.1 mg/L时,蓝莓果实中的SOD活性为41.5 U/g,比CK高9.5%,但与CK差异不显著。

  

图4 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中 VC的含量

Fig.4 VCcontent of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

  

图5 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实中SOD 的活性

Fig.5 SOD activity of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.5 蓝莓果实的抗氧化能力

2.5.1 DPPH自由基清除率 由图6可知,当喷施油菜素内酯的浓度为0.1 mg/L、0.4 mg/L和0.8 mg/L时,蓝莓果实的DPPH自由基清除率分别比CK高10.8%、21.1%和14.3%,且均与CK差异显著。说明,油菜素内酯能显著提高蓝莓果实中的DPPH自由基清除率。

[3] XIA X J,ZHANG Y,WU J X,et al.Brassinosteroids Promote Metabolism of Pesticides in Cucumber[J].Journal of Agricultural & Food Chemistry,2009,57(18):8406-8413.

 

图6 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果实DPPH 自由基的清除率

Fig.6 DPPH free radical scavenging rate of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.5.2 总抗氧化活性 由图7看出,当喷施油菜素内酯的浓度为0.4 mg/L和0.8 mg/L时,蓝莓果实的总抗氧化活性分别比CK高50.6%和43.8%,且与CK差异显著。说明,喷施油菜素内酯可大幅提高蓝莓果实的抗氧化能力。

  

图7 喷施不同浓度油菜素内酯蓝莓果的总抗氧化活性

Fig.7 Total antioxidant activity of blueberry sprayed with different concentrations of brassinolide

2.6 蓝莓的抗氧化能力与其生理生化指标的相关性

由表看出,蓝莓的DPPH自由基清除率与花色素苷含量、总酚含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.99和0.94;与总黄酮含量、SOD活性相关不显著,但相关系数较高,分别为0.84和0.86。蓝莓的总抗氧化活性与SOD活性呈极显著正相关,相关系数为0.97;与总酚含量、花色素苷含量呈显著正相关,相关系数分别为0.90和0.89;与总黄酮含量相关不显著,相关系数为0.86。说明,蓝莓的总酚、花色素苷和SOD活性等生理生化指标对蓝莓抗氧能力的影响较大。

 

蓝莓的抗氧化能力与生理生化指标的相关系数

 

Table Correlation coefficients between antioxidant activity and physiological and biochemical indexes in blueberry

  

指标Index总酚Totalphenols花色素苷Anthocyanin总黄酮TotalflavonoidsSODVCDPPH自由基清除率DPPHfreeradicalscavengingrate0.94∗∗0.99∗∗0.840.860.55抗氧化活性Antioxidantactivity0.90∗0.89∗0.860.97∗∗0.53

注: *和**分别表示相关性达显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)水平。

Note: * and ** indicate significance of correlation at P<0.05 and P<0.01 level respectively.

3 结论和讨论

1) 研究结果表明,喷施一定浓度油菜素内酯可使蓝莓果实中的总酚、总黄酮、花色素苷和Vc含量及SOD活性不同程度升高,并以喷施浓度为0.4 mg/L油菜素内酯的效果最好,蓝莓的花色素苷和总酚含量最高,分别为0.99 mg/g和6.01 mg/g,分别比CK高41.6%和14.0%;喷施浓度为0.8 mg/L油菜素内酯的蓝莓果实SOD活性最高,为50.3 U/g,比CK高32.7%。

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3) 蓝莓含有的花色素苷具有抗氧化、抗变异、预防心血管疾病、改善肝功能和保护视力等多种生理功能,其抗氧化能力优于多种水果和蔬菜[10],因此抗氧化活性是衡量蓝莓品质的一个重要指标。美国农业部人类营养中心(HNRCA)研究认为,蓝莓的抗氧化活性高于多种蔬菜水果,可能与其花色素苷含量较高有关[2]。本研究结果显示,蓝莓的花色素苷含量与DPPH自由基清除率呈极显著正相关,相关系数为0.99,与抗氧化活性呈显著正相关,相关系数为0.89,表明蓝莓花色素苷与其抗氧化活性密切相关。花色素苷的合成和稳定受多种因素影响,其中植物激素对花色素苷的形成起着重要调控作用。激素通过增强果皮 PAL活性,提高总酚、类黄酮及可溶性糖含量,而促进果皮花色素苷合成[12,22-23]。另外,植物的抗氧化活性还与黄酮类、酚类、SOD和Vc等物质有关。施春晖等[11]研究发现,埃利奥特蓝莓的花色素苷含量高其总黄酮含量也高;夏乐晗等[24]研究表明,杏果实的类黄酮、总酚及三萜酸含量与其抗氧化活性均存在一定相关性;白青云等[25]研究发现,低氧胁迫下发芽粟谷的SOD活性与抗氧化活性的相关系数大于总酚和总黄酮含量,可见在不同的植物中,不同的抗氧化物质对抗氧化活性的贡献不同。

4) 研究结果显示,喷施浓度为0.4 mg/L油菜素内酯的蓝莓品质及抗氧化性等综合性状表现最优。

用 Excel 2003和SPSS 17.0软件进行数据统计分析。

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采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析,计数资料用[n(%)]表示,采用 χ2检验,用(±s)表示计量资料,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

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2) 研究结果显示, 喷施浓度为0.4 mg/L油菜素内酯可使蓝莓的DPPH自由基清除率和抗氧化活性分别提高21.1%和50.6%。相关分析表明,蓝莓的DPPH自由基清除率、抗氧化活性与其花色素苷含量、总酚含量及SOD活性呈显著正相关。表明,外源油菜素内酯可通过促进多种抗氧化物质积累提高蓝莓的抗氧化能力。

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非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒引起的一种急性、热性、高度接触性动物传染病,发病率和病死率可高达100%。猪(包括家猪和野猪)是非洲猪瘟病毒唯一的易感宿主,且无明显品种、日龄和性别差异,其他动物不感染该病。

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岩土类型:岩土体是产生崩塌的物质条件,不同性质、类型的岩土体发生崩塌的机率、规模均会有所不同[6-7]。川藏高速公路汶马段主要发育千枚岩、板岩、石英砂岩、砂泥岩和大型岩堆等地层,造成区内多发育软岩、较软岩的倾倒式和顺片理面的滑移式崩塌,软硬岩体差异风化主要发育坠落式崩塌,广泛分布的高位岩堆易形成滚落式崩塌。

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谢琳淼,赵冬雪,王洪瑞,敖红
《贵州农业科学》 2018年第04期
《贵州农业科学》2018年第04期文献

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