史瑞基,赵志磊,李明,田维娜,张文佳,顾玉红*
1. 河北农业大学生命科学学院(保定 071000);2. 河北大学质量技术监督学院(保定 071002);3. 北京电子科技职业学院生物工程学院(北京 100176)
‘安哥诺’李(prunus salicina‘Angeleno’)为晚熟李子品种,在树上自然成熟时,果肉淡黄,营养丰富[1],深受消费者喜爱。为缓解大量鲜果集中上市果贱伤农,常用冷藏[2-3]、1-MCP[4]、薄膜包装[5]等方法延长李子的供货期。
课题组前期研究发现,‘安哥诺’李在5 ℃冷藏50 d期间果肉从黄白色逐渐变成红色,该现象可能是低温贮藏过程中‘安哥诺’李果肉中花青素的合成与积累所致。有研究表明,天然色素花青素具有很强的抗氧化能力[6-8],此外类黄酮、酚类物质等次级代谢产物也是果实中重要的抗氧化物质[9-11],且能够影响果实着色[12-13]。植物体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶也是果实中抗氧化系统的重要组成部分,它们在果实贮藏中的抗氧化作用已在桃[14]、梨[15]、橘[16]等保鲜试验中得到证实。
果实的抗氧化能力是果实品质的重要指标,摄入适量花青素等抗氧化物质对人体有抗衰老、抗疲劳等保健功效[17-20]。研究以‘安哥诺’李为材料,5 ℃下冷藏50 d,使用分光光度计法检测冷藏期间果肉中的花青素、类黄酮、总酚含量、DPPH自由基清除率与抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性,旨在阐明5 ℃条件下冷藏50 d期间‘安哥诺’李果肉的抗氧化能力的变化规律,为进一步挖掘5 ℃冷藏‘安哥诺’李的价值提供理论依据。
供试果实为成熟‘安哥诺’李果,2018年8月底采摘于河北省保定市易县独乐村。采后当天运至实验室。挑选大小一致、无机械损伤与病虫害的果实,在5 ℃条件下贮藏50 d,在贮藏第0天(图1左,浅黄),第30(图1中,微红)和第50天(图1右,深红)取样,每次取20个果,将果肉切块经液氮速冻后,放置于-80 ℃冰箱保存备用。
图1 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏50 d期间的果肉颜色变化
氮蓝四唑(美国Amresco公司进口分装);愈创木酚(国药集团化学试剂有限公司);没食子酸标准品(上海源叶生物科技有限公司);其余试剂均为国产分析纯;所用水为去离子水。
TU-1080紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;Bio Fuge Stratos台式冷冻高速离心机,美国Thermo Fisher Scientific公司;CP124s电子天平,德国Sartorius公司。
1.4.1 ‘安哥诺’李果肉类黄酮和花青素含量的测定
类黄酮和花青素的提取参照王迎[21]的方法,使用分光光度计法进行测定,在325 nm波长下,以3 mL的1%盐酸-甲醇溶液为对照,测定样品的OD值,按式(1)计算类黄酮含量:
花青素浓度以3 mL的1%盐酸-甲醇溶液为对照,在530 nm和600 nm波长下测定样品的OD值,按式(2)计算花青素含量:
1.4.2 ‘安哥诺’李果实总酚含量与DPPH清除率的测定
总酚和DPPH自由基清除率的测定参照李程等[22]的方法。
1.4.3 ‘安哥诺’李果实抗氧化酶的提取与测定
抗氧化酶的提取和测定参照李文欣等[23]、Wang等[24]的方法,并有所改动。准确称取0.3 g果肉,置于装有4 ℃预冷的2 mL 50 mmol/L pH 7.8磷酸缓冲液的研钵中,在低温条件下快速研磨成匀浆,在4 ℃和12 000 r/min条件下离心30 min,取上清液放于4 ℃冰箱中保存待测。CAT活性采用过氧化氢法测定,以每分钟OD值变化0.1为一个酶活性单位;POD活性采用愈创木酚法测定,以每分钟OD值变化0.1为一个酶活性单位;SOD活性采用氮蓝四唑光还原法测定,以抑制NBT光还原50%的酶液量为一个酶活力单位。
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的花青素含量如图2所示。冷藏0~50 d,花青素的含量范围是0.015~4.52 U/g FW,随着冷藏天数的增加,花青素含量呈上升趋势。花青素主要在果肉转红的冷藏后期合成,冷藏50 d时,花青素含量最高,为4.52 U/g FW,极显著高于冷藏0~30 d(p<0.01)。
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的类黄酮含量如图3所示。冷藏0~50 d,类黄酮的含量范围是1.041~1.969 U/g FW,随着冷藏天数的增加,类黄酮含量呈上升趋势。冷藏50 d时,类黄酮含量最高,为1.969 U/g FW,极显著高于冷藏0 d和30 d(p<0.01)。
图2 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的花青素含量
图3 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的类黄酮含量
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的总酚含量如图4所示。冷藏0~50 d,随着冷藏天数的增加,总酚含量变化不显著(p>0.05),含量范围在5.613~6.406 mg/g FW之间。
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的DPPH清除率如图5所示。随着冷藏天数的增加,DPPH清除率呈先下降后上升趋势,DPPH清除率在77.21%~88.14%之间。冷藏0 d和50 d的DPPH清除率分别为88.14%和86.87%,均极显著高于冷藏30 d(p<0.01)。
图4 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的总酚含量
图5 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的DPPH清除率
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的POD活性如图6所示。随着冷藏天数的增加,POD活性呈逐渐下降趋势。冷藏0 d的POD活性最高,为4.66 U/(g FW·min),但与冷藏30 d和50 d的差异不显著(p>0.05)。
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的SOD活性如图7所示。随着冷藏天数的增加,SOD活性呈上升趋势,冷藏30 d和50 d的SOD活性依次为36.15和36.10 U/(g FW·min),均极显著高于冷藏0 d(p<0.01)。
‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的CAT活性如图8所示。李果实冷藏期间CAT活性随冷藏天数的增加呈上升趋势。冷藏50 d时CAT活性最高,为10.15 U/(g FW·min),显著高于0 d。
图6 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的POD活性
图7 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的SOD活性
图8 ‘安哥诺’李5 ℃冷藏期间果肉中的CAT活性
植物果实中抗氧化物质和抗氧化酶能够清除自由基,延缓果实衰老,抗氧化物质的含量和抗氧化酶活性在一定程度上能够反映果实的抗氧化能力。及华等[25]对‘黑宝石’李的研究指出李果实在低温贮藏过程中有果肉因花青素积累而转红的现象。研究表明经5 ℃冷藏的‘安哥诺’李果实在果肉由黄转红期间,花青素含量极显著升高。郭晓敏等[9]研究表明‘黑琥珀’李果实黄酮类物质含量与总抗氧化力呈极显著正相关,研究中5 ℃冷藏的‘安哥诺’李果肉的类黄酮含量在果肉转红过程中明显上升;推测冷藏50 d时‘安哥诺’李的DPPH清除率的增加与黄酮类物质含量、花青素含量的增强相关。研究表明5 ℃冷藏期间‘安哥诺’李果肉由黄转红,果肉SOD活性极显著上升,CAT活性也显著上升。这一现象与和陈清西等[26]的研究结果相似,是果实利用自身保护酶系统清除自由基延缓衰老,进而延缓衰老的体现。
综上所述,在5 ℃冷藏期间,‘安哥诺’李果肉中花青素和类黄酮的含量均明显升高,果肉由黄白色逐渐变成红色,SOD活性和CAT活性显著上升,果肉的抗氧化能力增强,这将为进一步挖掘‘安哥诺’李5 ℃ 冷藏期间果肉的价值提供一定的理论依据。