不同火龙果品种花青素含量与保护性酶差异分析

赵宁娟 王一璐 朱亚 金鑫

摘 要：为了筛选适宜的火龙果北引品种，对比分析了不同火龙果品种果肉和果皮中的花青素含量、保护性酶活性的差异，结果表明：不同火龙果品种果肉中的花青素含量差异显著，软枝大红中花青素含量分别为金都一号、TH-Y-2的1.21倍和1.15倍，且软枝大红果皮的SOD、POD、CAT活性均高于其他2个品种，分别高出19.89%和7.15%、6.49%和23.62%、15.35%和2.57%。综合分析看，软枝大红红心火龙果因含有较高的花青素和抗氧化活性，可作为主要的北方火龙果引种栽培品种加以推广应用。

关键词：火龙果;花青素含量;保护性酶活性;品种

中图分类号 S66 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2022）04-0016-03

火龙果（Hylocereus undulatus Britt.）又名红龙果、仙蜜果、情人果等，属仙人掌科量天尺属或蛇鞭柱属植物，是主要的热带、亚热带水果之一[1，2]。火龙果性甘平，含有丰富的蛋白质、膳食纤维、维生素类及钙、镁、铁等，尤其是果肉中含有高浓度的原花青素且几乎不含果糖和蔗糖，具有极高的营养价值，被广泛用于开发火龙果果酒、果醋、果酱及保健食品等[3]。除此之外，火龙果还有抗氧化、排毒护胃、美白养颜等药用功效[4]。火龙果为多年生的攀缘多肉植物，喜光、喜肥、耐热、耐旱，主要生长在台湾、广西、海南等热带、亚热带地区。近年来，随着火龙果引种驯化栽培研究的深入，火龙果已在我国北方许多地区的塑料大棚或日光温室中引种栽培，对于促进地方种植业结构调整起到了重要的促进作用。

花青素又名花色素，是一种天然水溶性色素，是植物主要的呈色物质，其主要的化学成分为黄酮类物质，来源广泛，安全性高，具有抗衰老、抑制炎症、抗癌等功效以及其他的保健功能[5-6]。目前，可通过水提法、溶剂提取、微波辅助提取、超声波辅助提取等多种方法提取植物中的花青素。黄斌等研究认为，提取时间20min、料液比1∶10（g/mL）、乙醇体积分数80%、超声功率160W为红心火龙果果肉花青素提取的最佳工艺条件[7]。Liazid等采用微波提取法从葡萄皮中提取花青素，提取的最佳工艺条件为微波功率500W，提取温度100℃，甲醇体积分数40%，相对于传统的溶剂浸提法，提取时间从5h缩短至5min[8]。前人关于火龙果花青素的研究主要集中在提取工艺的优化方面，而关于不同品种火龙果花青素含量和保护酶活性比较研究较少。鉴于此，笔者通过对比分析引进的火龙果新品种与商洛本地已經成功栽培的火龙果花青素含量和保护酶活性，以期为火龙果适宜品种筛选和栽培推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料 参试红皮红心火龙果为引自广西的金都一号，红皮白心火龙果为引自海南的育种材料TH-Y-2，商洛栽培的红心火龙果为成功驯化栽培多年的软枝大红。

1.2 测定方法 将火龙果用蒸馏水洗净，用无菌刀做果肉与果皮分离、切碎，在电热干燥箱下70℃烘干至恒重，用粉碎机粉碎后过60目筛，避光保存备用。花青素含量测定参照张志良等关于花青素含量的测定方法[9];超氧化物歧化酶（SOD）活性采用氮蓝四唑光化还原法测定[9];过氧化物酶（POD）活性采用愈创木酚法测定[9];过氧化氢酶（CAT）活性采用过氧化氢还原法测定[9]。

1.3 数据处理 试验数据使用Microsoft Excel 2003和DPS7.05软件进行数据的处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同火龙果品种花青素含量的差异 花青素是植物果实、果皮或茎叶中存在的一种水溶性的色素，可以清除植物细胞中的自由基，能与蛋白质结合防止过氧化，因此具有很强的抗氧化能力[10]。从图1可以看出，本地栽培的软枝大红红心火龙果果肉中的花青素含量最高为0.53mg/g，引进的金都1号火龙果果肉花青素含量最低为0.42mg/g，较软枝大红低20.75%;而软枝大红和金都一号红心火龙果果皮中花青素含量均为0.35mg/g，TH-Y-2白心火龙果果皮中花青素含量为最低，较前2个品种低11.43%。

2.2 不同火龙果品种超氧化物歧化酶活性的差异 超氧化物歧化酶（SOD）广泛存在于动植物、甚至单细胞中，是清除生物体内自由基的首要物质，能将植株体内具有强氧化能力的超氧阴离子自由基转化成过氧化氢，在机体抗氧化中有着重要作用[11]。如图2所示，参试的3个火龙果品种果肉和果皮中超氧化物歧化酶活性均差异显著，其中TH-Y-2白心火龙果超氧化物歧化酶的活性最高，为395.64U·g-1·min-1，较金都1号和软枝大红2个红心火龙果分别高29.16%、6.14%，而软枝大红红心火龙果果皮中超氧化物歧化酶活性最高，达到512.63U·g-1·min-1，为金都1号的1.25倍。

2.3 不同火龙果品种过氧化物酶活性的差异 过氧化物酶（POD）是利用过氧化氢或有机过氧化物合成各种有机物和无机物的氧化还原酶，其活性与植物的光合作用、呼吸作用以及生长发育过程密切相关[12]。从图3可以看出，软枝大红和金都一号红心火龙果果肉中过氧化物酶活性差异不显著，TH-Y-2白心火龙果果肉中过氧化物酶活性最低，为52.18U·g-1·min-1，分别较其他2个品种低36.01%、33.65%。参试的3个品种火龙果果皮中过氧化物酶活性变化规律与果肉中一致，H-Y-2白心火龙果活性仅为77.23U·g-1·min-1。

2.4 不同火龙果品种过氧化氢酶活性的差异 过氧化氢酶（CAT）可以催化分解植物体因逆境胁迫所产生的过氧化氢，防止过氧化氢蓄积，保护细胞免受损害，还能对血红蛋白起到保护作用[13，14]。如图4所示，不同火龙果品种果肉过氧化氢酶存在显著差异，TH-Y-2白心火龙果中过氧化氢酶的活性最高为66.58U·g-1·min-1，金都1号和软枝大红红心火龙果中过氧化氢酶的活性较TH-Y-2分别降低37.11%、12.20%。软枝大红红心火龙果果皮中过氧化氢酶的活性最高，为前2个品种的1.15倍、1.03倍。

3 讨论

花青素广泛存在于水果和蔬菜中，是构成颜色的主要色素之一，具有抗衰老、预防心脑血管疾病、改善视力、保护肝脏等药用功效[15]。严汉彬等研究表明，火龙果中的花青素含量丰富、稳定性好，尤其是从果皮中提取花青素，不仅可以提高火龙果的利用价值，也可以减少因果皮而造成的环境污染[16]。但也有学者研究认为火龙果的果皮层不含花青素[17]。本研究结果表明，参试的3个品种火龙果的果皮和果肉中均含有花青素，且果肉中花青素含量均高于果皮，本地栽培的软枝大红红心火龙果果肉中的花青素含量最高，而软枝大红和金都一号红心火龙果果皮中的花青素含量均高于TH-Y-2白心火龙果的，这可能与品种自身特性有关。

植物在生长过程中，不可避免地会遭受多种逆境胁迫，从而使植株体产生大量的氧自由基，对植物的细胞膜、脂类、蛋白质等产生破坏作用，与此同时，植物体内也存在一个保护酶系统，包括SOD、POD、CAT等，通过协同抗氧化作用，清除产生的活性氧自由基，如超氧阴离子、过氧化氢等。王立娟等研究表明，钙处理对火龙果幼苗的根茎中SOD、POD、电导率、脯氨酸等生理生化指标有一定的影响，可以提高幼苗抵抗低温的能力[18]。本研究表明，3个品种火龙果果肉和果皮中SOD活性均差异显著，其中TH-Y-2果肉中SOD活性最高，但POD活性较低，金都一号果肉和果皮中CAT活性最低，这可能与SOD、POD、CAT协同调节植株体内活性氧代谢平衡有关。

4 结论

通过对比分析不同火龙果品种果肉、果皮中花青素含量以及SOD、POD和CAT活性等的差异，结果表明，软枝大红果肉和果皮中花青素含量和POD活性均高于其他2个品种。且其果皮中SOD和CAT活性也较高，而TH-Y-2果肉中SOD和CAT活性较其他2个品种的高。综合分析得出，软枝大红红心火龙果因含有较高的花青素和抗氧化活性，可作为主要的北方火龙果引种栽培品种加以推广。

参考文献

[1]程水明，曾霞，周国钰，等.响应面法优化红肉火龙果果皮中花青素提取工艺[J].广州石油化工学院学报，2021，31（1）：68-73.

[2]邓仁菊，范建新，蔡永强.国内外火龙果研究进展及产业发展现状[J].贵州农业科学，2011，39（6）：188-192.

[3]罗小艳，郭璇华.火龙果的研究现状及发展前景[J].食品与发酵业，2007（9）：142-145.

[4]田新民，李洪立，何云，等.火龙果研究现状[J].北方园艺，2015（18）：188-193.

[5]钟兰兰，屠迪，杨亚，等.花青素生理功能研究进展及其应用前景[J].生物技术进展，2013，3（5）：346-352.

[6]李小东，王钰，效碧亮，等.花青素的提取方法及应用研究进展[J].应用化工，2020，49（2）：449-457.

[7]黄斌，韦兰洁，麦馨允，等.超声辅助提取红心火龙果果肉花青素工艺的优化分析[J].种子科技，2021，39（8）：21-23.

[8]Liazid A，Guerrero R F，Cantos E，et al.Microwave assisted extraction of anthocyanins from grape skins[J].Food Chem，2011，124（3）：1238-1243.

[9]张志良，瞿伟菁，李小方.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社，2009.

[10]刘洪，李淼，冯静，等.成都地区市售水果中原花青素含量的分析比较[J].陕西农业科学，2011，57（4）：35-37.

[11]张俊艳，贺阳.超氧化物歧化酶研究与应用[J].食品工业，2012，33（3）：119-122.

[12]孫立水，高强.过氧化物酶的应用研究进展[J].化工技术与开发，2006（12）：13-28.

[13]刘灵芝，钟广蓉，熊莲，等.过氧化氢酶的研究与应用新进展[J].化学与生物工程，2009，26（3）：15-18.

[14]张福平，刘燕菁.火龙果过氧化氢酶活性的研究[J].食品工业科技，2008（11）：128-132.

[15]乔廷廷，郭玲.花青素来源、结构特性和生理功能的研究进展[J].中成药，2019，41（2）：388-392.

[16]严汉彬，骆玮诗，韩珍，等.火龙果果皮中花青素的提取与稳定性研究[J].农产品加工，2021（2）：9-13.

[17]袁亚芳，赵珍珍，王威，等.红肉火龙果果皮色素的分离纯化和HPLC-MC分析[J].福建农林大学学报（自然科学版），2013（6）：589-592.

[18]王立娟，王红林，解璞，等.不同浓度硝酸钙处理对火龙果幼苗生理生化指标的影响[J].中国南方果树，2021，50（2）：91-97，102.

（责编：张宏民）

3202500338218