6个草莓品种营养品质与抗氧化能力研究

罗 娅，唐 勇，冯 珊，周 迪，汤浩茹*

(四川农业大学园艺学院，四川 雅安 625014)

6个草莓品种营养品质与抗氧化能力研究

罗 娅，唐 勇，冯 珊，周 迪，汤浩茹*

(四川农业大学园艺学院，四川 雅安 625014)

本研究对6个草莓品种的质量参数(可溶性固形物、可滴定酸和硬度)和营养参数(总酚、类黄酮、花青素、抗坏血酸、VE和抗氧化能力)进行测定与分析，目的在于筛选具有较高营养价值的草莓遗传资源。研究表明，总酚是草莓抗氧化作用的重要物质基础，花青素与抗坏血酸是草莓抗氧化能力的主要组成参数。在6个草莓品种中，红太后的营养品质表现最好，是培育高含量生物活性物质新品种的重要遗传资源，然而基因型是决定草莓营养品质的重要因素。

草莓；营养品质；抗氧化能力

大量研究表明，饮食与人类健康有着密切联系[1-2]。流行病学研究认为，水果、蔬菜的大量摄入能预防癌症、心脏病以及中风等慢性疾病的发生[3]，其原因在于果蔬富含VC、多酚、类黄酮以及花青素等天然抗氧化物质，它们能抑制细胞内氧化反应的发生，减轻自由基对脂、脂蛋白和DNA的氧化损伤[4-6]，从而增强机体抗氧化防御体系功能。人类健康与饮食之间的直接联系引起了育种学家的高度关注，因此培育具有高含量生物活性物质的新品种成为近年来育种学家研究的新热点[7]。

传统杂交育种与现代生物技术育种是培育具有高含量生物活性物质新品种的有效方法，然而这两种方法的前提都需要对亲本的遗传背景有详细的了解。草莓(Fragaria ananassa Duch)是一种富含抗氧化物质的水果，其抗氧化能力是苹果、桃、梨、番茄、柑橘和猕猴桃等园艺产品的2～11倍[8]。虽然栽培条件、成熟季节、采收处理以及加工方式等因素均能影响草莓的营养品质，然而基因型的差异是决定草莓营养品质的主要因素[9]。草莓营养成分组成已有较多报道[10-12]，然而草莓的营养品质，尤其是不同基因型草莓的营养品质却鲜见报道[9,13]。本实验以近年国内新引进的6个草莓品种为试材，对其主要质量参数，如可溶性固形物、可滴定酸和硬度以及营养参数，如花青苷、总酚、类黄酮、VE、抗坏血酸和抗氧化能力进行营养品质的比较研究，以期筛选出具有较高营养价值的亲本，为开展草莓果品营养功能研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验材料为红太后(queen red)、达赛莱克特(darselect)、鬼怒甘(kinuama)、甜查理(sweet charlie)、卡姆罗莎(camarosa)和女峰(nyho)6个草莓品种的成熟果实。于2009年4月取自四川农业大学教学科研园区大棚内，采后立即运回实验室。选择大小一致，全红，无病虫害，无损伤挤压的果实为试材，用液氮速冻并研磨成粉后，贮于-80℃超低温冰箱中备用。

TPTZ、1,1-Diphebyl-2-picryl hydrazyl(DPPH)、N-乙基马来酰亚胺 美国Sigma公司；VC、芦丁、福林酚 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-2500紫外-可见分光光度计 日本岛津公司；移液枪、离心机 德国Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 可溶性固形物测定

用手持式折光仪测定可溶性固形物含量[14]，每果实测定两次，每次检测10个果实。

1.3.2 可滴定酸的测定

采用酸碱滴定法测定[14]。

1.3.3 固酸比的测定

固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量

1.3.4 果实硬度的测定

用GY-1型果实硬度计在果实肩部进行对称测定[14]。

1.3.5 花青素含量测定

参照Wu等[15]的方法。称取1.0g来自30个果实的混合样品，研磨混匀，用1%HCl多次浸提，直到粉末褪色成无色，过滤后定容至100mL。取1mL浸提液，分别用0.025mol/L KCl-HCl缓冲液(pH 1.0)和0.4 mol/L HAc-NaAc缓冲液(pH4.5)稀释至5mL，以蒸馏水为对照，测定在515nm和700nm波长处光密度值(OD值)，并计算出果实花青素含量，以mg/100g的矢车菊素-3-葡萄糖苷为单位(以鲜质量计)。

1.3.6 果实生物活性物质提取

参照杨冬梅等[16]的方法，取2g样品置于80%乙醇溶液中研磨后，10000×g冷冻离心15min，取上清液，残渣重复提取两次，合并上清液，用于总酚、类黄酮含量和抗氧化能力测定。

1.3.7 总酚含量测定

总酚物质含量的测定按照Folin-Denis法，取1mL上清液于Eppendorf管中，分别加入0.5mL福林酚，3mL 2g/100mL Na2CO3，室温下避光2h后，以80%乙醇为对照。用紫外分光光度计测定765nm波长处的吸光度，计算总酚含量[16]，以mg/100g的没食子酸为单位(以鲜质量计)。

1.3.8 类黄酮含量测定

参照王霄霄[17]的方法，略作修改。取0.1mL提取液于Eppendorf管中，先后加入0.3mL 8g/100mL NaNO2，反应6min，加入0.3mL 10% Al(NO3)3，反应6min，加入2.0mL 2mol/L NaOH、4.9mL乙醇，混匀静置10min后，10000×g下离心10min，收集上清液，以80%乙醇为对照，用紫外分光光度计测定波长510nm处的吸光度，计算类黄酮含量，以mg/100g的芦丁为单位(以鲜质量计)。

1.3.9 抗氧化能力测定

1.3.9.1 铁还原氧化能力 (ferric reducing antioxidant power，FRAP)法测定抗氧化能力

参照杨冬梅等[16]的方法，取20μL上清液，加入1.8mL TPTZ工作液(由0.3mol/L 醋酸盐缓冲液25mL，10mmol/L TPTZ溶液2.5mL，20mmol/L FeCl3溶液2.5mL组成)，混匀后37℃反应30min，测定593nm波长处的吸光度。以1.0mmol/L FeSO4为标准，样品抗氧化活性 (FRAP值) 以达到同样吸光度所需的FeSO4的毫摩尔数表示。

1.3.9.2 DPPH自由基清除率的测定

参照杨冬梅等[16]的方法，将2.8mL 60μmol/LDPPH-乙醇溶液与200μL 上清液混合，30min后测定反应液在517nm波长处的吸光度，对照以80%乙醇代替样品。DPPH自由基抑制率计算公式如下：

1.3.10 抗坏血酸测定

参照孙园园[18]的方法，取1g样品置于5%的偏磷酸中研磨后，于4℃、22000×g离心15min，收集上清液。取0.3mL上清液，加入0.75mL含5mmol/L EDTA的磷酸缓冲液 (150mmol/L，pH 7.4) 和0.15mL 10mmol/L二巯基苏糖醇(DTT)。室温放置10min后，加入0.15mL 0.5% N-乙基马来酰亚胺以消除多余的DTT。然后加入0.6mL 10% 三氯乙酸、0.6mL 44% 正磷酸溶液、0.6mL 4% 双吡啶酒精 (70%) 溶液和0.15mL 0.3% FeCl3溶液。混匀后40℃水浴40min，测定525nm波长处的吸光度。

1.3.11 VE的测定

用南京建成生物工程研究所提供的VE试剂盒测定。

1.3.12 数据分析

采用SPSS13.0软件进行统计分析，数据结果以平均值±标准差(n=3)表示，选用Pearson相关系数分析相关性。

2 结果与分析

2.1 6个草莓品种质量参数分析

表1 6个草莓品种的质量参数Table 1 Quality parameters of 6 strawberry cultivars

如表1所示，不同草莓品种的质量参数存在明显差异。6个草莓品种的可溶性固形物的含量变化在6.17%～9.50%之间，鬼怒甘可溶性固形物含量最高，达到9.50%，其次是女峰，卡姆罗莎可溶性固形物含量最低，仅有6.17%。甜查理与卡姆罗莎具有较大的硬度，分别是0.75kg·cm2和0.74kg·cm2，达赛莱克特的硬度最小，为0.50kg·cm2。此外，固酸比是衡量水果品质较为重要的一个指标，本次实验表明红太后固酸比的比率最高，达13.96，达赛莱克特固酸比比率最低，仅9.27。

2.2 6个草莓品种营养参数与抗氧化能力分析

红太后的花青素、总酚、抗坏血酸和VE含量等营养参数指标在6个草莓品种中均表现较好，分别为123.23、80.44、61.61mg/100g和4.8μg/g(表2)。甜查理含有较高的花青素(92.4mg/100g)和类黄酮(2.37mg/100g)，然而其总酚、抗坏血酸与VE含量相对较低。除卡姆罗莎的抗坏血酸(61.31mg/100g)和类黄酮(2.53mg/100g)略高于达赛莱克特和鬼怒甘，鬼怒甘含有较高水平的总酚(76.95mg/ 100g )，它们的主要营养品质参数相似。栽培品种女峰的营养品质参数最低。

两种抗氧化能力测定方法均表现出6个草莓品种之间抗氧化能力存在明显差异(表2)，同时2种抗氧化能力测定方法的评价结果不尽相同。FRAP法测定结果表明，6个草莓品种抗氧化能力强弱顺序依次为：红太后＞达赛莱克特＞鬼怒甘＞甜查理＞卡姆罗莎＞女峰；在DPPH法中，抗氧化能力强弱顺序依次是：鬼怒甘＞红太后＞达赛莱克特＞甜查理＞卡姆罗莎＞女峰。然而两种方法的测定结果均表明红太后具有较强的抗氧化能力，女峰的抗氧化能力较差。由于每种抗氧化能力测定方法反应机理不同，都有其局限性，因此在评价果蔬抗氧化能力时，应采用多种测定方法进行综合评价。

2.3 6个草莓品种营养参数与质量参数的相关性分析

如表3所示，质量参数可溶性固形物与固酸比(r = 0.632，P≤0.01)，可滴定酸与硬度(r=-0.636，P≤0.01)呈极显著相关，硬度与固酸比(r=0.574，P≤0.05)，可溶性固形物与可滴定酸呈显著相关(r=0.511，P≤0.05)。由此说明，可溶性固形物、可滴定酸与硬度三者之间是相互联系的，共同决定着草莓的固酸比。

营养参数中花青素与FRAP(r=0.673，P≤0.01)，花青素与DPPH(r=0.602，P≤0.01)，总酚与类黄酮(r=-0.624，P≤0.01)，总酚与DPPH(r=0.702，P≤0.01)，DPPH与FRAP(r=0.812，P≤0.01)的相关性最高，呈极显著相关。类黄酮与VE(r=-0.549，P≤0.05)，类黄酮与DPPH(r=-0.540，P≤0.05)，总酚与FRAP (r=0.519，P≤0.05)，抗坏血酸与FRAP(r=0.483，P≤0.05)呈显著相关。由此说明，花青素、总酚和抗坏血酸在草莓抗氧化能力方面发挥着重要作用，尤以总酚的作用最为突出，其次是花青素与抗坏血酸。类黄酮与VE与草莓的抗氧化能力相关性很小或呈负相关。从表3还可看出，DPPH与FRAP呈极显著相关，说明两种方法用于分析草莓抗氧化能力是可行的。

表2 6个草莓品种的营养参数与抗氧化能力Table 2 Nutritional parameters and antioxidant capacity of 6 strawberry cultivars

表3 6个草莓品种营养参数与质量参数的相关性分析Table 3 Correlation analysis between nutritional parameters and quality parameters of 6 strawberry cultivars

3 结论与讨论

草莓是一种大众消费水果，富含维生素与生物活性物质。随着人们对自身健康的日益关注及经济的发展，富含多酚、花青素以及类黄酮等生物活性物质的果蔬势必将成为消费者的首选。因此，筛选和培育具有较高营养品质的“功能水果”具有重要意义，然而了解植物的遗传背景是培育“功能水果”的前提。

本研究从草莓质量和营养参数的遗传背景出发，对6个草莓品种的品质与抗氧化能力进行了比较与分析。研究表明，在同一栽培条件下6个草莓品种的品质参数存在显著差异，红太后固酸比、硬度、生物活性物质含量以及抗氧化能力等指标均表现较好。由此说明，基因型的差异是导致草莓品质差异的一个重要因素。这在不同基因型的苹果、石榴和猕猴桃的品质研究中也有相同的结论[9,19-21]。

植物抗氧化能力的强弱是由植物体内不同种类的抗氧化物质所决定。为探明不同种类抗氧化物质对草莓抗氧化能力的影响，本实验采用了DPPH和FRAP两种方法研究草莓的主要抗氧化物质(总酚、抗坏血酸、花青素、类黄酮和VE)与抗氧化能力之间的相关性。研究表明，草莓抗氧化能力强弱与草莓总酚、花青素和抗坏血酸含量密切相关，其中总酚与草莓抗氧化能力的相关性最高，其次是花青素和抗坏血酸，类黄酮和VE与草莓的抗氧化能力相关性很小或呈负相关。由此说明酚类物质是草莓抗氧化作用的重要物质基础，花青素与抗坏血酸是草莓抗氧化能力的主要组成参数。本研究结果与Franco等[9]和Ricardo等[22]的研究结果一致，认为酚类物质是草莓中重要的抗氧化活性成分。Du等[21]和Sara等[23]在研究不同品种猕猴桃和草莓抗氧化能力时发现，抗坏血酸对抗氧化能力的提高也起着积极的作用。冯涛等[24]研究认为除多酚外，原花青素可能是新疆野生苹果叶片抗氧化能力的主要提供者。

在进行抗氧化能力测定时， Trolox等价抗氧化能力(trolox equivalent antioxidant capacity，TEAC)、DPPH、总氧自由基清除能力(total oxyradical scavenging capacity，TOSC)、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity，ORAC)、FRAP和总抗氧化能力(total antioxidant capacity，TRAP)等方法均可用于测定植物的抗氧化能力[15]。然而，从目前的研究报道来看，还没有任何一种方法能完全准确测定样品的抗氧化能力，往往需要采用多种方法来共同反映样品的抗氧化特性。DPPH法由于具有方法简单，反应时间短等优点，一直被广泛应用于果蔬及其提取物的抗氧化能力测定[25]；FRAP法是针对样品的总还原能力，其测定结果常被用来反映样品总的抗氧化活性[26]。因此本次实验采用DPPH和FRAP法对草莓的抗氧化能力进行测定。在测定6个草莓品种的抗氧化能力时，两种方法的测定结果不完全相同，其原因是由于两种方法的反应机理不同所造成的。FRAP法是反映样品中的还原物质将Fe3+还原成Fe2+的能力，DPPH法是反映样品清除DPPH自由基的能力，由于样品中能还原Fe3+的抗氧化剂未必都能还原DPPH自由基，因此导致两种方法测定结果的差异。然而，两种方法在测定草莓的抗氧化能力时表现出极大的相关性，且与总酚密切相关，说明DPPH和FRAP法均可用于草莓抗氧化能力的测定，且两种方法在测定过程中可起到互补作用。

对不同草莓品种营养品质和抗氧化能力分析，能更好的了解品种品质特性，同时也能为新品种的培育提供遗传背景信息。研究表明，在同一栽培条件下6个草莓品种的品质参数存在显著差异，红太后的营养品质表现较好，是草莓营养功能商业开发和培育具有高含量生物活性物质新品种的一个重要资源，且基因型是决定草莓品质和抗氧化能力的重要因素。

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Comparison on Nutritional Quality and Antioxidant Capacity of Six Different Strawberry Cultivars

LUO Ya，TANG Yong，FENG Shan，ZHOU Di，TANG Hao-ru*
(College of Horticulture, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

With the aim of better characterizing the phytochemical components and antioxidant capacity of strawberry and of screening the genetic source with high nutritional quality, the quality parameters (soluble solid content, titratable acidity and firmness) and nutritional parameters (total phenols, total flavanoids, anthocyanins, vitamin C, vitamin E and antioxidant capacity) of 6 strawberry cultivars were determined and compared. Results indicated that total phenols were the most important materials for antioxidant capacity of strawberry. Meanwhile, total anthocyanins and vitamin C were also the major contribution factors. Based on the quality and nutritional parameters, Queen Red had the most satisfactory nutritional quality among six different strawberry genotypes. Therefore, genotype is the determinant for the nutritional quality of strawberry.

strawberry；nutritional quality；antioxidant capacity

S668.4

A

1002-6630(2011)07-0052-05

2010-07-14

四川省重点实验室专项(07ZZ023)；四川农业大学“双支计划”项目(06370501)

罗娅(1979—) ，女，副教授，博士，主要从事果树生物技术研究。E-mail：luoya945@163.com

*通信作者：汤浩茹(1963—)，男，教授，博士，主要从事果树生物技术研究。E-mail：htang@sicau.edu.cn