羅 婭，唐 勇，馮 珊，周 迪，湯浩茹*

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川 雅安 625014)

6個草莓品種營養(yǎng)品質(zhì)與抗氧化能力研究

羅 婭，唐 勇，馮 珊，周 迪，湯浩茹*

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，四川 雅安 625014)

本研究對6個草莓品種的質(zhì)量參數(shù)(可溶性固形物、可滴定酸和硬度)和營養(yǎng)參數(shù)(總酚、類黃酮、花青素、抗壞血酸、VE和抗氧化能力)進行測定與分析，目的在于篩選具有較高營養(yǎng)價值的草莓遺傳資源。研究表明，總酚是草莓抗氧化作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，花青素與抗壞血酸是草莓抗氧化能力的主要組成參數(shù)。在6個草莓品種中，紅太后的營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)最好，是培育高含量生物活性物質(zhì)新品種的重要遺傳資源，然而基因型是決定草莓營養(yǎng)品質(zhì)的重要因素。

草莓；營養(yǎng)品質(zhì)；抗氧化能力

大量研究表明，飲食與人類健康有著密切聯(lián)系[1-2]。流行病學(xué)研究認(rèn)為，水果、蔬菜的大量攝入能預(yù)防癌癥、心臟病以及中風(fēng)等慢性疾病的發(fā)生[3]，其原因在于果蔬富含VC、多酚、類黃酮以及花青素等天然抗氧化物質(zhì)，它們能抑制細(xì)胞內(nèi)氧化反應(yīng)的發(fā)生，減輕自由基對脂、脂蛋白和DNA的氧化損傷[4-6]，從而增強機體抗氧化防御體系功能。人類健康與飲食之間的直接聯(lián)系引起了育種學(xué)家的高度關(guān)注，因此培育具有高含量生物活性物質(zhì)的新品種成為近年來育種學(xué)家研究的新熱點[7]。

傳統(tǒng)雜交育種與現(xiàn)代生物技術(shù)育種是培育具有高含量生物活性物質(zhì)新品種的有效方法，然而這兩種方法的前提都需要對親本的遺傳背景有詳細(xì)的了解。草莓(Fragaria ananassa Duch)是一種富含抗氧化物質(zhì)的水果，其抗氧化能力是蘋果、桃、梨、番茄、柑橘和獼猴桃等園藝產(chǎn)品的2～11倍[8]。雖然栽培條件、成熟季節(jié)、采收處理以及加工方式等因素均能影響草莓的營養(yǎng)品質(zhì)，然而基因型的差異是決定草莓營養(yǎng)品質(zhì)的主要因素[9]。草莓營養(yǎng)成分組成已有較多報道[10-12]，然而草莓的營養(yǎng)品質(zhì)，尤其是不同基因型草莓的營養(yǎng)品質(zhì)卻鮮見報道[9,13]。本實驗以近年國內(nèi)新引進的6個草莓品種為試材，對其主要質(zhì)量參數(shù)，如可溶性固形物、可滴定酸和硬度以及營養(yǎng)參數(shù)，如花青苷、總酚、類黃酮、VE、抗壞血酸和抗氧化能力進行營養(yǎng)品質(zhì)的比較研究，以期篩選出具有較高營養(yǎng)價值的親本，為開展草莓果品營養(yǎng)功能研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗材料為紅太后(queen red)、達賽萊克特(darselect)、鬼怒甘(kinuama)、甜查理(sweet charlie)、卡姆羅莎(camarosa)和女峰(nyho)6個草莓品種的成熟果實。于2009年4月取自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)科研園區(qū)大棚內(nèi)，采后立即運回實驗室。選擇大小一致，全紅，無病蟲害，無損傷擠壓的果實為試材，用液氮速凍并研磨成粉后，貯于-80℃超低溫冰箱中備用。

TPTZ、1,1-Diphebyl-2-picryl hydrazyl(DPPH)、N-乙基馬來酰亞胺 美國Sigma公司；VC、蘆丁、福林酚 國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2500紫外-可見分光光度計 日本島津公司；移液槍、離心機 德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 可溶性固形物測定

用手持式折光儀測定可溶性固形物含量[14]，每果實測定兩次，每次檢測10個果實。

1.3.2 可滴定酸的測定

采用酸堿滴定法測定[14]。

1.3.3 固酸比的測定

固酸比=可溶性固形物含量/可滴定酸含量

1.3.4 果實硬度的測定

用GY-1型果實硬度計在果實肩部進行對稱測定[14]。

1.3.5 花青素含量測定

參照Wu等[15]的方法。稱取1.0g來自30個果實的混合樣品，研磨混勻，用1%HCl多次浸提，直到粉末褪色成無色，過濾后定容至100mL。取1mL浸提液，分別用0.025mol/L KCl-HCl緩沖液(pH 1.0)和0.4 mol/L HAc-NaAc緩沖液(pH4.5)稀釋至5mL，以蒸餾水為對照，測定在515nm和700nm波長處光密度值(OD值)，并計算出果實花青素含量，以mg/100g的矢車菊素-3-葡萄糖苷為單位(以鮮質(zhì)量計)。

1.3.6 果實生物活性物質(zhì)提取

參照楊冬梅等[16]的方法，取2g樣品置于80%乙醇溶液中研磨后，10000×g冷凍離心15min，取上清液，殘渣重復(fù)提取兩次，合并上清液，用于總酚、類黃酮含量和抗氧化能力測定。

1.3.7 總酚含量測定

總酚物質(zhì)含量的測定按照Folin-Denis法，取1mL上清液于Eppendorf管中，分別加入0.5mL福林酚，3mL 2g/100mL Na2CO3，室溫下避光2h后，以80%乙醇為對照。用紫外分光光度計測定765nm波長處的吸光度，計算總酚含量[16]，以mg/100g的沒食子酸為單位(以鮮質(zhì)量計)。

1.3.8 類黃酮含量測定

參照王霄霄[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，反應(yīng)6min，加入0.3mL 10% Al(NO3)3，反應(yīng)6min，加入2.0mL 2mol/L NaOH、4.9mL乙醇，混勻靜置10min后，10000×g下離心10min，收集上清液，以80%乙醇為對照，用紫外分光光度計測定波長510nm處的吸光度，計算類黃酮含量，以mg/100g的蘆丁為單位(以鮮質(zhì)量計)。

1.3.9 抗氧化能力測定

1.3.9.1 鐵還原氧化能力 (ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP)法測定抗氧化能力

參照楊冬梅等[16]的方法，取20μL上清液，加入1.8mL TPTZ工作液(由0.3mol/L 醋酸鹽緩沖液25mL，10mmol/L TPTZ溶液2.5mL，20mmol/L FeCl3溶液2.5mL組成)，混勻后37℃反應(yīng)30min，測定593nm波長處的吸光度。以1.0mmol/L FeSO4為標(biāo)準(zhǔn)，樣品抗氧化活性 (FRAP值) 以達到同樣吸光度所需的FeSO4的毫摩爾數(shù)表示。

1.3.9.2 DPPH自由基清除率的測定

參照楊冬梅等[16]的方法，將2.8mL 60μmol/LDPPH-乙醇溶液與200μL 上清液混合，30min后測定反應(yīng)液在517nm波長處的吸光度，對照以80%乙醇代替樣品。DPPH自由基抑制率計算公式如下：

1.3.10 抗壞血酸測定

參照孫園園[18]的方法，取1g樣品置于5%的偏磷酸中研磨后，于4℃、22000×g離心15min，收集上清液。取0.3mL上清液，加入0.75mL含5mmol/L EDTA的磷酸緩沖液 (150mmol/L，pH 7.4) 和0.15mL 10mmol/L二巰基蘇糖醇(DTT)。室溫放置10min后，加入0.15mL 0.5% N-乙基馬來酰亞胺以消除多余的DTT。然后加入0.6mL 10% 三氯乙酸、0.6mL 44% 正磷酸溶液、0.6mL 4% 雙吡啶酒精 (70%) 溶液和0.15mL 0.3% FeCl3溶液。混勻后40℃水浴40min，測定525nm波長處的吸光度。

1.3.11 VE的測定

用南京建成生物工程研究所提供的VE試劑盒測定。

1.3.12 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS13.0軟件進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3)表示，選用Pearson相關(guān)系數(shù)分析相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 6個草莓品種質(zhì)量參數(shù)分析

表1 6個草莓品種的質(zhì)量參數(shù)Table 1 Quality parameters of 6 strawberry cultivars

如表1所示，不同草莓品種的質(zhì)量參數(shù)存在明顯差異。6個草莓品種的可溶性固形物的含量變化在6.17%～9.50%之間，鬼怒甘可溶性固形物含量最高，達到9.50%，其次是女峰，卡姆羅莎可溶性固形物含量最低，僅有6.17%。甜查理與卡姆羅莎具有較大的硬度，分別是0.75kg·cm2和0.74kg·cm2，達賽萊克特的硬度最小，為0.50kg·cm2。此外，固酸比是衡量水果品質(zhì)較為重要的一個指標(biāo)，本次實驗表明紅太后固酸比的比率最高，達13.96，達賽萊克特固酸比比率最低，僅9.27。

2.2 6個草莓品種營養(yǎng)參數(shù)與抗氧化能力分析

紅太后的花青素、總酚、抗壞血酸和VE含量等營養(yǎng)參數(shù)指標(biāo)在6個草莓品種中均表現(xiàn)較好，分別為123.23、80.44、61.61mg/100g和4.8μg/g(表2)。甜查理含有較高的花青素(92.4mg/100g)和類黃酮(2.37mg/100g)，然而其總酚、抗壞血酸與VE含量相對較低。除卡姆羅莎的抗壞血酸(61.31mg/100g)和類黃酮(2.53mg/100g)略高于達賽萊克特和鬼怒甘，鬼怒甘含有較高水平的總酚(76.95mg/ 100g )，它們的主要營養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)相似。栽培品種女峰的營養(yǎng)品質(zhì)參數(shù)最低。

兩種抗氧化能力測定方法均表現(xiàn)出6個草莓品種之間抗氧化能力存在明顯差異(表2)，同時2種抗氧化能力測定方法的評價結(jié)果不盡相同。FRAP法測定結(jié)果表明，6個草莓品種抗氧化能力強弱順序依次為：紅太后＞達賽萊克特＞鬼怒甘＞甜查理＞卡姆羅莎＞女峰；在DPPH法中，抗氧化能力強弱順序依次是：鬼怒甘＞紅太后＞達賽萊克特＞甜查理＞卡姆羅莎＞女峰。然而兩種方法的測定結(jié)果均表明紅太后具有較強的抗氧化能力，女峰的抗氧化能力較差。由于每種抗氧化能力測定方法反應(yīng)機理不同，都有其局限性，因此在評價果蔬抗氧化能力時，應(yīng)采用多種測定方法進行綜合評價。

2.3 6個草莓品種營養(yǎng)參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)的相關(guān)性分析

如表3所示，質(zhì)量參數(shù)可溶性固形物與固酸比(r = 0.632，P≤0.01)，可滴定酸與硬度(r=-0.636，P≤0.01)呈極顯著相關(guān)，硬度與固酸比(r=0.574，P≤0.05)，可溶性固形物與可滴定酸呈顯著相關(guān)(r=0.511，P≤0.05)。由此說明，可溶性固形物、可滴定酸與硬度三者之間是相互聯(lián)系的，共同決定著草莓的固酸比。

營養(yǎng)參數(shù)中花青素與FRAP(r=0.673，P≤0.01)，花青素與DPPH(r=0.602，P≤0.01)，總酚與類黃酮(r=-0.624，P≤0.01)，總酚與DPPH(r=0.702，P≤0.01)，DPPH與FRAP(r=0.812，P≤0.01)的相關(guān)性最高，呈極顯著相關(guān)。類黃酮與VE(r=-0.549，P≤0.05)，類黃酮與DPPH(r=-0.540，P≤0.05)，總酚與FRAP (r=0.519，P≤0.05)，抗壞血酸與FRAP(r=0.483，P≤0.05)呈顯著相關(guān)。由此說明，花青素、總酚和抗壞血酸在草莓抗氧化能力方面發(fā)揮著重要作用，尤以總酚的作用最為突出，其次是花青素與抗壞血酸。類黃酮與VE與草莓的抗氧化能力相關(guān)性很小或呈負(fù)相關(guān)。從表3還可看出，DPPH與FRAP呈極顯著相關(guān)，說明兩種方法用于分析草莓抗氧化能力是可行的。

表2 6個草莓品種的營養(yǎng)參數(shù)與抗氧化能力Table 2 Nutritional parameters and antioxidant capacity of 6 strawberry cultivars

表3 6個草莓品種營養(yǎng)參數(shù)與質(zhì)量參數(shù)的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between nutritional parameters and quality parameters of 6 strawberry cultivars

3 結(jié)論與討論

草莓是一種大眾消費水果，富含維生素與生物活性物質(zhì)。隨著人們對自身健康的日益關(guān)注及經(jīng)濟的發(fā)展，富含多酚、花青素以及類黃酮等生物活性物質(zhì)的果蔬勢必將成為消費者的首選。因此，篩選和培育具有較高營養(yǎng)品質(zhì)的“功能水果”具有重要意義，然而了解植物的遺傳背景是培育“功能水果”的前提。

本研究從草莓質(zhì)量和營養(yǎng)參數(shù)的遺傳背景出發(fā)，對6個草莓品種的品質(zhì)與抗氧化能力進行了比較與分析。研究表明，在同一栽培條件下6個草莓品種的品質(zhì)參數(shù)存在顯著差異，紅太后固酸比、硬度、生物活性物質(zhì)含量以及抗氧化能力等指標(biāo)均表現(xiàn)較好。由此說明，基因型的差異是導(dǎo)致草莓品質(zhì)差異的一個重要因素。這在不同基因型的蘋果、石榴和獼猴桃的品質(zhì)研究中也有相同的結(jié)論[9,19-21]。

植物抗氧化能力的強弱是由植物體內(nèi)不同種類的抗氧化物質(zhì)所決定。為探明不同種類抗氧化物質(zhì)對草莓抗氧化能力的影響，本實驗采用了DPPH和FRAP兩種方法研究草莓的主要抗氧化物質(zhì)(總酚、抗壞血酸、花青素、類黃酮和VE)與抗氧化能力之間的相關(guān)性。研究表明，草莓抗氧化能力強弱與草莓總酚、花青素和抗壞血酸含量密切相關(guān)，其中總酚與草莓抗氧化能力的相關(guān)性最高，其次是花青素和抗壞血酸，類黃酮和VE與草莓的抗氧化能力相關(guān)性很小或呈負(fù)相關(guān)。由此說明酚類物質(zhì)是草莓抗氧化作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，花青素與抗壞血酸是草莓抗氧化能力的主要組成參數(shù)。本研究結(jié)果與Franco等[9]和Ricardo等[22]的研究結(jié)果一致，認(rèn)為酚類物質(zhì)是草莓中重要的抗氧化活性成分。Du等[21]和Sara等[23]在研究不同品種獼猴桃和草莓抗氧化能力時發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸對抗氧化能力的提高也起著積極的作用。馮濤等[24]研究認(rèn)為除多酚外，原花青素可能是新疆野生蘋果葉片抗氧化能力的主要提供者。

在進行抗氧化能力測定時， Trolox等價抗氧化能力(trolox equivalent antioxidant capacity，TEAC)、DPPH、總氧自由基清除能力(total oxyradical scavenging capacity，TOSC)、氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity，ORAC)、FRAP和總抗氧化能力(total antioxidant capacity，TRAP)等方法均可用于測定植物的抗氧化能力[15]。然而，從目前的研究報道來看，還沒有任何一種方法能完全準(zhǔn)確測定樣品的抗氧化能力，往往需要采用多種方法來共同反映樣品的抗氧化特性。DPPH法由于具有方法簡單，反應(yīng)時間短等優(yōu)點，一直被廣泛應(yīng)用于果蔬及其提取物的抗氧化能力測定[25]；FRAP法是針對樣品的總還原能力，其測定結(jié)果常被用來反映樣品總的抗氧化活性[26]。因此本次實驗采用DPPH和FRAP法對草莓的抗氧化能力進行測定。在測定6個草莓品種的抗氧化能力時，兩種方法的測定結(jié)果不完全相同，其原因是由于兩種方法的反應(yīng)機理不同所造成的。FRAP法是反映樣品中的還原物質(zhì)將Fe3+還原成Fe2+的能力，DPPH法是反映樣品清除DPPH自由基的能力，由于樣品中能還原Fe3+的抗氧化劑未必都能還原DPPH自由基，因此導(dǎo)致兩種方法測定結(jié)果的差異。然而，兩種方法在測定草莓的抗氧化能力時表現(xiàn)出極大的相關(guān)性，且與總酚密切相關(guān)，說明DPPH和FRAP法均可用于草莓抗氧化能力的測定，且兩種方法在測定過程中可起到互補作用。

對不同草莓品種營養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力分析，能更好的了解品種品質(zhì)特性，同時也能為新品種的培育提供遺傳背景信息。研究表明，在同一栽培條件下6個草莓品種的品質(zhì)參數(shù)存在顯著差異，紅太后的營養(yǎng)品質(zhì)表現(xiàn)較好，是草莓營養(yǎng)功能商業(yè)開發(fā)和培育具有高含量生物活性物質(zhì)新品種的一個重要資源，且基因型是決定草莓品質(zhì)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，F(xiàn)ENG 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

四川省重點實驗室專項(07ZZ023)；四川農(nóng)業(yè)大學(xué)“雙支計劃”項目(06370501)

羅婭(1979—) ，女，副教授，博士，主要從事果樹生物技術(shù)研究。E-mail：luoya945@163.com

*通信作者：湯浩茹(1963—)，男，教授，博士，主要從事果樹生物技術(shù)研究。E-mail：htang@sicau.edu.cn