辣椒红色素含量变化规律研究

郭爽 沈火林

摘要：采用有机溶剂法测定辣椒果实红色素含量，对其不同栽培条件、不同发育时期及红色素含量与果实质量的相关性进行了定量分析。结果表明，辣椒红色素含量在露地自然光条件下栽培要远高于在大棚条件下栽培，测得的10份材料中辣椒红色素平均含量每kg相差2.2g。同时，辣椒红色素含量与单果鲜质量、干质量，种子胎座鲜质量、干质量以及含水量等指标均呈显著负相关，表明辣椒果实越大其红色素含量有降低的趋势。

关键词：辣椒；红色素含量；变化规律

辣椒红色素是一种存在于成熟红辣椒中的四萜类橙红色色素。其中极性较大的红色组分主要是辣椒红素和辣椒玉红素。占总量的50％～60％，目前已广泛应用于食品、医药、保健品、化妆品等行业。但是在目前的色素辣椒种植中，色素含量参差不齐，缺乏高色素含量的专用色素辣椒品种，造成辣椒原料的色价不稳定，这直接影响辣椒红色素产业链的整体稳步发展。有关辣椒果实颜色的生物合成途径㈣、遗传规律及其合成酶类的分子生物学都得到了深入研究，为育种工作者选育出高色素含量的辣椒新品种提供了重要依据，但是有关辣椒资源色素含量定量分析的研究报道较少。本试验采用有机溶剂法测定辣椒红色素含量，对其不同栽培条件、不同发育时期红色素含量与果实质量的相关性进行了定量分析，研究了不同栽培条件对辣椒红色素积累的影响，不同基因型辣椒红色素含量与果实质量的相关性以及辣椒果实发育过程中红色素含量的变化，以期为红色素专用辣椒品种的育种提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试的44份辣椒材料是本课题组从国内外引进的品种或材料中经系谱法选育而成的高代自交系。材料分别于2006年4月2日、2006年4月28日定植于中国农业大学上庄实验基地大棚和露地，田间管理同常规栽培。每份资源3次重复，每小区20株以上。完全随机排列种植。

1.2测定方法

1.2.1试样制备每份辣椒材料取5个果实，将果皮与种子胎座剥离，分别称量果皮和种子胎座鲜质量。然后分别将果皮和种子胎座置于65℃烘箱中烘烤48h，烘干后分别称干质量。之后将烘干后的果皮研磨成粉末，制成混合样品，从中随机称取0.08g为试样，于100mL丙酮液中过夜浸提色素，浸提液用于吸光度值的测定。3次重复。

1.2.2红色素测定方法辣椒红色素测定采用有机溶剂法，参考BSI(British Standards Institution)公布的方法并稍加改进，使用UV9100B型紫外可见分光光度计，在460nm，波长处测定浸提液的吸光度值A，并用下式计算辣椒红色素含量(C)：

C/(g·kg^-1)=(A×f×V×10³)/(2250×100×m)

其中，A为所测得的吸光度值，m为样品质量(g)，f为仪器校对系数，V为浸提液丙酮体积(mL)，10³为单位转换系数(g·kg^-1)，2250为红色素吸收效率。

1.3试验内容

10份辣椒种质资源分别种植在露地和大棚中。辣椒红熟期取对椒和四门斗位置的果实。测定不同栽培环境下辣椒红色素含量：取种植于露地的32份辣椒种质资源红熟期对椒和四门斗位置的果实，测定红色素含量、果皮及种子胎座鲜质量和干质量，并计算单果鲜质量、干质量及果实含水量。进一步分析辣椒红色素含量与果实质量的相关性：以651和663资源为试材，在青铜色时即果实开始变色时挂牌标记，并进行第1次取样，标记为0d，以后每隔3d取1次样，直到果实失水皱缩开始变干。期间共取样7次。分别测定红色素含量，每时期重复取样3次。测定分析辣椒果实发育过程中红色素含量变化。

2结果与分析

2.1不同栽培环境对辣椒红色素含量的影响

将10份辣椒材料种植于露地和大棚条件下。分别测其红色素含量，结果如图1所示。10份材料在露地栽培条件下红色素含量均高于其在大棚条件下栽培的含量。其中4号辣椒在不同栽培环境下的红色素含量变化最大，露地条件下辣椒红色素含量是

大棚中的2.7倍，2号辣椒的变化最小。在露地条件下所测的10份辣椒材料平均红色素含量为4.90g·kg^-1，大棚栽培条件下平均红色素含量仅为2.70g·kg^-1，平均含量相差22g·kg^-1。表明在自然光条件下栽培辣椒红色素含量要远高于遮光条件下红色素含量，光照是影响辣椒红色素合成的重要影响因子。

2.2辣椒红色素含量与果实质量的相关性

在露地栽培条件下，对32份辣椒资源红色素含量及其单果鲜质量、干质量，种子胎座鲜质量、干质量以及含水量进行了测定。在32份辣椒资源中，辣椒红色素含量在1.367-7.899 g·kg^-1，平均值为4.103g·kg^-1，含量高于4 g·kg^-1的资源占46.88％，低于2g·kg^-1的资源占9.38％。43.75％的资源辣椒红色素含量在2～4 g·kg^-1。表明不同基因型辣椒红色素含量存在很大差异，进行红色素椒专用品种的选育非常必要。辣椒红色素含量与果实质量、含水量的相关性分析表明，辣椒红色素含量与单果鲜质量、干质量，种子胎座鲜质量、干质量以及含水量等相关指标均呈极显著负相关(表1)。表明并非辣椒果实越大，其红色素含量越高。相反一些果肉较厚、含水量较高的辣椒，其红色素含量会低；而一些皮薄、含水量较少的辣椒。红色素含量相对反而会高。

2.3辣椒发育过程中红色素含量变化

辣椒果实发育过程中红色素含量的变化见图2。2个辣椒品系651、663红色素含量变化趋势基本一致，在整个发育过程中先逐渐升高，然后趋于平缓，并略有下降，最后又迅速合成并达到最大含量。在0～6d红色素含量逐渐升高，6～9d急剧升高，到第9天时均达到着色初期的5.6倍：随后在9～15d间红色素含量变化平缓，且略有下降：到15d左右时下降到最低点，分别是第9天红色素含量的0.93和0.8倍，远高于前6d的水平：之后辣椒红色素又迅速合成，急剧升高，并达到最高含量，分别是着色初期的7倍和5倍、第9天含量的1.26和0.9倍。最终651红色素含量大于663。方差分析表明，663每隔3d红色素含量变化差异达极显著水平，而651在第9天到第12天红色素含量差异未达极显著水平，其余间隔期内红色素含量差异均达极显著水平(表2)。

3讨论与结论

随着人们对合成色素安全性问题的提出及天然食用色素某些生理活性作用的逐步发现。回归自然和崇尚天然成为一种潮流。辣椒红色素是一种很有发展前途的天然色素，不仅颜色鲜艳，色调多样。而且具有营养保健作用，目前市场对辣椒红色素的需求不断增加。对于辣椒育种工作者而言，选育辣椒红色素专用型品种具有重要的现实意义。

本试验采用有机溶剂浸提法测定辣椒红色素含量，对其不同栽培条件、不同发育时期红色素含量与果实质量的相关性进行了定量分析。试验中共测得了44份辣椒种质资源的红色素含量，含量范围介于1.367～7.899 g·kg^-1，极差达6.532g·kg^-1，可见辣椒红色素含量在品种或品系间存在很大差异。国外学者对制干辣椒的研究认为F₁代辣椒色素含量表现出加性遗传，因此，利用杂种优势，充分挖掘辣椒红色素含量的遗传潜力，是选育辣椒红色素专用品种的有效途径。

光照是辣椒红色素合成的重要因素，光照强度越大，辣椒红色素的合成量越多，两者呈直线正相关。本试验中在露地条件下所测的10份辣椒平均红色素含量为4.90g·kg^-1，大棚栽培条件下平均红色素含量仅为2.70g·kg^-1，平均含量相差2.2g·kg^-1。表明在自然光条件下栽培辣椒红色素的含量要远高于遮光条件下栽培的红色素含量。光照是影响辣椒红色素合成的重要因子。

在辣椒果实发育过程中。红色素含量先逐渐升高，然后趋于平缓，并略有下降，最后又迅速合成达到最大含量。因此，待辣椒果实充分成熟，红色素充分积累后再进行采收，用于辣椒红色素提取，可大大提高辣椒红色素得率。另外，在辣椒红色素提取中，种子和胎座并没有红色素的积累。因此，在色素椒专用品种的选育中，如何降低种子胎座比重，增加果皮比重是育种者要考虑的一个问题。