草莓果实成熟期花青苷、酚类物质和类黄酮含量的变化

草莓果实成熟期花青苷、酚类物质和类黄酮含量的变化 草莓果实成熟期花青苷、酚类物质和类黄酮 含量的变化 果树学报2003,20(3):199-201 JournalofFruitScience 草莓果实成熟期花青苷,酚类物质 和类黄酮含量的变化 冯晨静关军锋杨建民张元慧赵树堂王玉涛 (河北农业大学,河北保定071000;河北省农林科学院农业物理生理生化研究所,河北石家庄 050051) 摘要以春星和全明星为试材,研究了不同成熟度草莓果实酚类物质,类黄酮及花青苷的动态 变化.结果明, 随着果实的成熟,酚类物质和类黄酮在绿熟期有较高的含量,之后随着果实的成熟先下降,至 紫红期又开始大量积 累;花青苷含量随着果实的成熟逐渐增加,紫红期达最大值;低温贮藏的草莓果实酚类物质, 类黄酮含量首先下 降,之后随着贮藏天数的增加而不断上升;花青苷含量逐渐增加,但增加的趋势比较缓慢. 关键词草莓;着色;成熟;酚类物质;类黄酮;花青苷 中图分类号:$668.4文献标识码:A文章编号:1009—9980一(2003)一02—199—03 ChangesoftheContentofAnthocyanin,PhenolicandFlavonoidCorn? poundsinStrawberriesDuringtheMaturation FengChenjing,GuanJunfeng,YangJianmin,ZhangYuanhui,ZhaoShutang,andWangYutao AgriculturalUniverityofHebei,Baoding.Hebei071000China;21nstituteofAgro-physics,PlantPhysiologyandBiochemistry,Hebei AcademyofAgriculturalandForestrySciences,Shijiazhuang,Hebei050051China) AbstractAstudyonthechangesofAnthocyanin,PhenolicandFlavonoidcompoundsinstrawberryduringmaturationand cool-storageWflScarriedoutwithCV.AllstarandCV.Springstar.Theresultsshowed:(1)Phenolicreachedthepeakatgreen stage,decreasedfromgreenstagetofull-redstage,thenincreasedagain.TheFlavonoidcontentchangedresembledtothose ofPhenolic.TheAnthocyanincontentincreasedgraduallyduringfruitmaturationandattainedthemaximumatdark—red stage.(2)Duringthecool-storagethecontentsofPhenolicandFlayonoidcompoundsdecreasedatthefirstdayandthenin- creasedatthefollowingdays.However,Anthocyanincontentsincreasedgraduallyduringstorage,butthechangingratewas significantlyslowerthanthoseintheperiodofmaturation. KeyWordsStrawberry;Coloration;Maturation;Phenolic;Flavonoid;Anthocyanin 果实成熟性状的研究是果树生殖生理的重要 内容之一,果实色泽是其外观品质的重要组成部 分,优良的品种只有充分表现出应有的色泽,在市 场上才会有竞争力.果实色泽不仅影响果实外观, 而且着色程度与风味品质密切相关.因此,果实色 泽的形成和表现,越来越受到果树科研工作者及广 大消费者的关注.果实中影响着色的物质主要有酚 类物质,类黄酮和花青苷等. 草莓(Fragar/aal’tanA~$aDuch.)属蔷薇科草莓 属,是一种多年生草本植物,果实色,香,味俱佳,富 含多种营养物质.但耐贮性差,货架寿命短,因此人 们对其贮藏保鲜技术研究较多,对果色发育规律的 报道却相见甚少.本文以春星和全明星为试材,对 收稿13期:20o2一ll一2l接受13期:20o3一O3—27 冯晨静,女,在读硕士生. 通讯作者.Authorforcorrespondence. 其发育过程中酚类物质,类黄酮和花青苷含量的变 化动态作了初步研究,以期为调控果实成熟和着色 提供理论依据. l材料与方法 1.1材料 供试品种为春星和全明星,取自河北省农林科 学院石家庄果树研究所.自同一单株采集不同成熟 度的果实(约300个单株),按照果实发育程度和着 色分为5个时期,即:绿熟期,白熟期,粉红期,全红 期和紫红期.采后当天立即运回实验室,选大小均匀 一 致,着色一致,无病虫害,无挤压损伤的果实为试 材.不同成熟度果实当天取样,另取粉红期果实分 果树学报20卷 别置于室温和低温4?贮藏.取样时,随机取10个 果,去除果皮和种子,取皮下2mm厚果肉,混合均 匀,准确称取5g,重复取样3次,液氮速冻后,冷 冻保存,以备后用. 1.2方法 1.2.1花青苷含量测定参照张昭其【1的方法,用pH 差示法测定花青苷含量.取称好的速冻样品,加1% HCI10mL研磨,定容至50mL,浸提至无色过滤 后取滤液2mL,分别用0.4mol/LpH1.0KCI—HCI 缓冲溶液和0.4mol/LpH5.0柠檬酸一磷酸氢二钠缓 冲溶液稀释至5mL,混匀后,以蒸馏水为对照,在 510am下测定光密度值(OD). 1.2.2酚类物质含量测定参照朱广廉等的方法, 取速冻样品,加10mL无水乙醇,1mL10%三氯乙 酸研磨提取,在500nm下测OD值.以没食子酸作 标准曲线,计算可溶性酚的含量. 1.2.3类黄酮含量测定参照唐孟成[31的方法,略 作修改.取速冻好的样品,加适量甲醇研磨,定容过 滤后取1mL滤液以1mL甲醇作对照,分别加30% 乙醇至5mL;加0.3mLNaNO2(1:20),摇匀,静置; 加0.3mLAI(N03)3(1:10),6min后再加入2mLNaOH (1mol/L)混匀,放置10min,于510am下测光密度 值.以槲皮素作标准曲线计算类黄酮含量. 2结果与 2.1不同成熟期各种物质变化动态 不同成熟期花青苷含量变化如图l所示,花青 苷从绿熟期到白熟期含量较少几乎为0,从白熟期 开始合成,随着成熟度的增加,花青苷合成速度加 快,花青苷逐渐积累,紫红期达到最大.对两个品种 而言,在粉红期和全红期品种的花青苷含量均高于 全明星,春星在粉红期和全红期花青苷含量分别为 37.38,69.79p~g/g;而全明星为2.08,21.43g/g.如 果以色泽为标准进行采收,春星可以适当早采,全 明星可以适当延迟采收. 绿熟期的草莓果实酚类物质含量较高,随着果 实的成熟,酚类物质含量先下降,全红期至紫红期 含量有上升的趋势(图2).究其原因,主要是随着果 实的发育,酚类物质合成速度减慢,其底物向着合 成花青苷的方向发展,致使酚类物质不断转化下 降.而在全红期至紫红期,花青苷积累到一定程度, 合成速率下降,底物向着合成酚类物质和类黄酮的 方向转化.其中,全明星酚类物质的含量大于春星 酚类物质的含量,这也许是春星口味好于全明星的 140 120 咖18— 100 雒墨8600篓喜一 2 4 . 0 0 +春星Springstar 绿熟期白熟期粉红期全红期紫红期 GreenWhitePinkFull—redDark—red stagestagestagestagestage 时期Stage 图l成熟过程中花青苷含量的变化 Fig.1ChangesofAnthocvyanincontentduring thematuration +春星Springstar 4.5 尝4.0 .. 83.5 3.0 瞰专0.5 g0.0 绿熟期白熟期粉红期全红期紫红期 GreenWhitePinkFuU.—redDark.—red stagestagestagestagestage 时期Stage 图2成熟过程中酚类物质含量的变化 Fig.2ChangesofPhenolic-compoundcontentduring thematuration 原因之一. 从图3可以看出,类黄酮在绿熟期含量最高,随 着成熟度的增加,其含量逐渐下降.主要是随着果实 的成熟,类黄酮在酶的催化作用下不断向花青苷转 25 垦20 s 【工一u 0 绿熟期白熟期粉红期全红期紫红期 GreenWhitePinkFull—-redDark——red stagestagestagestagestage 时期Stage 图3成熟过程中类黄酮含量的变化 Fig3ChangesofFlavonoidscontentduringthematuration 3期冯晨静等:草莓果实成熟期花青苷,酚类物质和类黄酮含量的变化201 化,而造成随着花青苷的积累而不断下降的变化趋 势.两个品种间类黄酮含量在绿熟期差异较大,春 星为8.98g/g,全明星为22_21g/g,之后在果实 的成熟过程中差异不大. 2.2冷温贮藏期间3种着色物质变化动态 冷藏条件下3种着色物质含量变化动态如图 4,图5,图6所示.花青苷含量随着贮藏时间的延长 口 0 口 0 蛔l 姐量 篓 1) 0 口 0 +春星Springstar 0246 冷藏时间Refrigerantdays(d) 图4冷藏期间花青苷含量的变化 Fig.4ChangesofAnthocyanincontentduring therefrigeration +春星Springstar 0246 冷藏时间Refrigerantdays(d) 图5冷藏期间酚类物质含量的变化 F5ChangesofPhenolic-compoundcontentduring therefrigeration +春星Springstar 口 0 蓁 0246 冷藏时间Refrigerantdays(d) 图6冷藏期间类黄酮含量的变化 F-罂6Clurn~esofFlavonoidscontentduringrefrigeration 而逐渐上升,但上升的趋势比较缓慢;酚类物质和 类黄酮含量在第1天有所下降,之后又明显上升. 这种变化趋势与果实成熟过程中的变化趋势有很大 不同,主要是因为在冷藏条件下,降低了花青苷合 成酶的活性,减缓了合成花青苷的速度,促使底物 向着合成类黄酮和酚类物质的方向发展,由此也延 缓了果实的成熟和衰老. 3小结与讨论 对不同成熟度草莓果实研究表明,在绿熟期酚 类物质和类黄酮含量较高,随着果实的成熟,含量 逐渐下降,至紫红期又有所升高;花青苷含量随着 成熟度的增加呈不断上升的趋势.冷藏条件下的草 莓果实,花青苷上升的趋势比较平缓,而酚类物质 和类黄酮含量在第1天下降后又开始大量上升. 据鞠志国等[4对苹果果皮酚类物质合成规律 的研究,在苹果发育的幼果期酚类物质含量较高, 而后随着果实的发育成熟而不断转化下降;类黄酮 和花青苷在幼果期和果实成熟期各有一合成高峰 (黄色品种在果实发育后期花青苷无合成高峰). 而据胡桂兵同,林植芳网对荔枝果皮色素,酚类物质 与酶活性的动态变化的研究,八成熟的荔枝在贮藏 期间酚类物质和类黄酮含量逐渐下降.这与本试验 研究结果有所不同,这可能是树种的不同造成的. 从试验结果可以得知,采取适当的方法(如冷藏 或降低合成花青苷有效酶)抑制或延缓花青苷的合 成速率,使其底物沿着合成酚类物质和类黄酮的方 向发展,保持较高水平的酚类物质和类黄酮含量,可 以抑制果实的成熟和衰老.这在经济林育种方面有 着重大意义.其可行性试验尚需做进一步研究. 参考文献 【1】张昭其,庞学军,段学武,等.荔枝果皮褐变过程中花色素含量 的变化及测定【J】.华南农业大学学报,2002,23(1):16-19. 【2】朱广廉.植物生理学实验【M】.北京:北京大学出版社,1990.. 【3】唐孟成,贾之慎,朱祥瑞,等.春秋桑叶中黄酮类化合物总量及提 取方法比较咖.浙江农业大学学报,1996,22(4):394-398. 【4】鞠志国,原永兵,刘成连,等.苹果果皮中酚类物质合成规律的 研究【J】.莱阳农学院学报,1992,9(3):222-225. 【5】JuZhiguo,YuanYongbing,LiuChenglian,eta1.Relationshipsa— mongphenylalanineammonia-lyaseactivity,simplephenolconcen— trationsandanthoeyaninaccumulationinapple[J].SciHort,1995,61, 215,22& 【6】胡桂兵,陈大成,李平,等.荔枝果皮色素,酚类物质与酶活性的 动态变化【J】.果树科学,2000,17(1):35—4|D. 【7】林植芳,李双顺,张东林,等.采后荔枝果皮色素,总酚及有关酶 活性的变化fJ1.植物学报,1988,30(1):40-45. 0000000 654321 一? _I1_I10II—II?0II售《 咖姐枷啦 111100000