張紅梅，崔佳維，余紀(jì)柱，丁小濤，何立中，金海軍

（上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝研究所/上海市設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201403）

苦瓜（Momordica charantia L.）是一種特殊的藥食同源蔬菜，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如維生素C、蛋白質(zhì)、氨基酸、碳水化合物、纖維素、礦物質(zhì)等，其中維生素C含量居瓜類蔬菜之首。同時(shí)苦瓜中還含有苦瓜皂苷、苦瓜多糖、苦瓜黃酮、苦瓜素等多種生理活性物質(zhì)，具有降血糖、降血壓、抗氧化、提高免疫力和預(yù)防癌癥等功效，具有極高的食用和藥用價(jià)值，深受人們的喜愛［1-5］。

我國苦瓜品種和類型豐富多樣，按果實(shí)顏色可分為白皮苦瓜和綠皮苦瓜等，按果實(shí)形狀可分為卵形、紡錘形、圓錐形、棒形等，按果瘤可分為粗直瘤、條瘤間圓瘤、密集圓（刺）瘤等［6］?？喙掀贩N具有很強(qiáng)的地域特色，如廣東、廣西以粗直瘤的綠色苦瓜為主，湖南、江西、四川等地喜食白皮苦瓜［7-9］。李東陽等［10］研究表明，不同產(chǎn)地、不同品種的苦瓜營養(yǎng)成分存在差異。杜小鳳等［6］發(fā)現(xiàn)22個(gè)不同品種（系）苦瓜營養(yǎng)物質(zhì)存在較大差異，并認(rèn)為授粉后16~17 d苦瓜品質(zhì)最佳。曹晶晶等［11］研究認(rèn)為不同苦瓜品種中多糖和皂苷含量存在顯著差異，認(rèn)為最佳采摘期在授粉后25~30 d。由此可見，植物中的營養(yǎng)成分和活性物質(zhì)含量會(huì)因品種和生長發(fā)育期的不同而存在一定差異。因此，研究不同苦瓜品種以及同一品種在果實(shí)不同生長發(fā)育期的營養(yǎng)及功能成分含量的差異對篩選具有特定功能性的苦瓜品種，以及確定每個(gè)品種的最佳采摘期具有重要的指導(dǎo)意義。本研究對4個(gè)不同果色苦瓜品種在不同果實(shí)生長發(fā)育期的維生素C、氨基酸、可溶性蛋白、可滴定酸、纖維素等營養(yǎng)物質(zhì)的含量，以及苦瓜皂苷、多糖、類黃酮、總酚等功能性物質(zhì)含量進(jìn)行了研究，比較了不同果色品種在不同生育期的抗氧化能力差異，旨在為苦瓜品質(zhì)育種、苦瓜功能性品種篩選及最佳采摘期的確定提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試的4個(gè)不同果色苦瓜品種（系）由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所提供，“青脆1號(hào)”和“綠脆1號(hào)”為自有品種，K0905和K0909為自有雜交品系，各個(gè)品種（系）的基本性狀特征見表1。

表1 參試品種（系）基本性狀特征

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2020年2~7月在上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院莊行綜合試驗(yàn)站和設(shè)施園藝技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。2月27日選取飽滿的苦瓜種子55 ℃溫燙浸種16 h，人工嗑種后置于30 ℃培養(yǎng)箱中催芽，出芽后播于底部鋪有電加溫線的營養(yǎng)缽中，基質(zhì)配比為園土∶珍珠巖∶草炭=2∶1∶1，苗床溫度設(shè)置30 ℃。3月19日苦瓜苗2葉1心時(shí)定植到大棚里，株距40 cm，行距1 m，搭人字架，正常水肥管理。每個(gè)品種設(shè)3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)20株。在植株生長過程中去除1 m以下雌花，留中上部雌花。雌花開花當(dāng)天上午授粉，授粉后掛牌標(biāo)注授粉日期，分別于授粉后10、14、18、22、26 d，選取完好無病蟲害的苦瓜果實(shí)帶回實(shí)驗(yàn)室，切開去瓤去籽，選取中間部位存于-40℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 苦瓜果實(shí)中營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定 采用2，6-二氯氰酚滴定法測定維生素C含量；采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白含量；采用茚三酮溶液顯色法測定游離氨基酸含量；采用糠醛法測定纖維素含量；使用超聲波提取皂苷，利用香草醛-高氯酸顯色體系法總皂苷含量；利用水提醇沉法提取總多糖，苯酚-硫酸法測定總多糖含量；采用Al（NO3）3-NaNO2絡(luò)合法測定類黃酮含量。所用試劑盒購買于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司。

1.3.2 苦瓜果實(shí)中總抗氧化能力的測定 苦瓜果肉的3種抗氧化能力單位均為μmol Trolox/g FW，采用蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行測定。在酸性環(huán)境下，抗氧化物質(zhì)還原Fe3+-三吡啶三吖嗪（Fe3+-TPTZ）產(chǎn)生藍(lán)色的Fe2+-TPTZ的能力反映了總抗氧化能力，用從標(biāo)準(zhǔn)曲線上獲得的抗氧化劑Trolox的量來表示樣本的FRAP（鐵離子還原能力，F(xiàn)erric reducing/antioxidant power）抗氧化能力。ABTS+（2，2′-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸，2，2′-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid diammonium salt）抗氧化能力測定，樣品液加入ABTS+溶液后，所含抗氧化成分能與ABTS+發(fā)生反應(yīng)而使反應(yīng)體系褪色，在波長734 nm處檢測吸光度的變化，并以Trolox作為對照體系量化抗氧化物質(zhì)的抗氧化能力。DPPH（1，1-二苯基-2-苦基苯肼自由基；1，1-diphenyl-2-picrylhydrazy）抗氧化能力測定，向DPPH溶液中加入抗氧化劑時(shí)，會(huì)發(fā)生脫色反應(yīng)，用吸光度的變化并以Trolox作為對照體系量化抗氧化物質(zhì)的抗氧化能力。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003處理數(shù)據(jù)，采用SPSS 20軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 果實(shí)發(fā)育期對不同果色苦瓜品種營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

從圖1可以看出，果實(shí)發(fā)育期對苦瓜果實(shí)中的維生素C、可溶性蛋白、氨基酸和纖維素的含量具有顯著的影響，不同品種的營養(yǎng)物質(zhì)含量隨果實(shí)發(fā)育期的延長而出現(xiàn)上下波動(dòng)趨勢。K1和K2的維生素C含量在授粉后18 d出現(xiàn)最高峰值，K1為125.83 μg/g，K2為158.65 μg/g，顯著高于其他品種。可溶性蛋白含量隨果實(shí)發(fā)育期變化而表現(xiàn)得比較復(fù)雜，不同品種差異較大。K2在授粉后18 d出現(xiàn)最高峰值，為11.52 mg/g，K3在授粉后14 d峰值最高，為11.77 mg/g，K4的最高峰值在授粉后26 d，K1的可溶性蛋白含量在授粉后14~26 d的含量顯著低于其他品種。在果實(shí)發(fā)育階段不同品種苦瓜果實(shí)氨基酸含量出現(xiàn)峰值有所不同，K1和K4的氨基酸含量在授粉后14 d達(dá)到最高峰，分別為1.16 mg/g和2.39 mg/g，K2和K3的氨基酸含量在授粉后18 d達(dá)到最高峰，分別為2.06 mg/g和2.39 mg/g。苦瓜果實(shí)的纖維素含量隨果實(shí)發(fā)育期呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，K2和K3在授粉后22 d的纖維素含量最高，K1的最高值出現(xiàn)在授粉后14 d，K4的最高值出現(xiàn)在授粉后18 d。

圖1 授粉后天數(shù)對不同果色苦瓜營養(yǎng)成分含量的影響

2.2 果實(shí)發(fā)育期對不同果色苦瓜品種功能性物質(zhì)含量的影響

由圖2可知，授粉后不同天數(shù)采摘期對不同果色苦瓜的皂苷、多糖、類黃酮和總酚的含量具有顯著的影響。皂苷含量除了K4先增加后降低外，其他3個(gè)品種隨著授粉天數(shù)增加而逐漸降低。K2在整個(gè)果實(shí)發(fā)育期的皂苷含量明顯高于其他3個(gè)品種，授粉后10 d的皂苷含量最高，為17.16 mg/g，授粉后18 d的皂苷含量為9.34 mg/g。多糖含量除了K4外，其他3個(gè)品種都表現(xiàn)為先上升后下降，不同品種多糖最高值出現(xiàn)的生育期不同，K4在授粉后10 d的多糖含量最高，為42.87 mg/g，顯著高于其他品種。K2在授粉后18 d的多糖含量為39.41 mg/g，高于其他品種，K4的多糖含量最低，為28.21 mg/g。不同品種苦瓜的類黃酮含量呈現(xiàn)出先降后升的趨勢，K1在整個(gè)生育期都保持著較高的類黃酮含量。除K2之外，其他3個(gè)品種的類黃酮含量在授粉后18 d降到最低值，K3的類黃酮含量為1.83 mg/g，明顯低于其他品種。K2苦瓜果實(shí)在授粉后14 d以后的總酚含量都高于其他3個(gè)品種，最高峰值為10.86 mg/g，K3在授粉后10 d總酚含量達(dá)到最高值8.53 mg/g，K4在授粉后18 d總酚含量達(dá)到最高值8.08 mg/g，果實(shí)最適宜采收期18 d時(shí)，K2和K4的總酚含量較高。

圖2 授粉后天數(shù)對不同果色苦瓜皂苷、多糖、類黃酮和總酚含量的影響

2.3 果實(shí)發(fā)育期對不同果色苦瓜品種DPPH自由基清除能力的影響

從圖3可知，不同果色苦瓜品種的DPPH自由基清除能力隨著果實(shí)發(fā)育期的延長呈現(xiàn)上下波動(dòng)現(xiàn)象。K2的整體抗氧化性高于其他3個(gè)品種，授粉后18 d時(shí)K2的DPPH抗氧化值最高，為2.36 μmol Trolox/g，其次較高的是K1（2.08 μmol Trolox/g），K4的DPPH抗氧化值在授粉后18 d時(shí)最低，為1.30μmol Trolox/g。

圖3 授粉后天數(shù)對不同果色苦瓜DPPH抗氧化值的影響

2.4 果實(shí)發(fā)育期對不同果色苦瓜品種ABTS自由基清除能力的影響

從圖4可以看出，不同果色苦瓜品種中的ABTS抗氧化值隨著果實(shí)發(fā)育期呈現(xiàn)上下浮動(dòng)變化，K2在果實(shí)發(fā)育期保持著較高的ABTS自由基清除能力，授粉后14 d時(shí)的ABTS抗氧化值最高，為93.43 μmol Trolox/g；其 次 是K4，為90.26 μmol Trolox/g，之后K4抗氧化值開始下降；K1的ABTS抗氧化值顯著低于其他品種。

圖4 授粉后天數(shù)對不同果色苦瓜ABTS抗氧化值的影響

2.5 果實(shí)發(fā)育期對不同果色苦瓜品種FRAP抗氧化能力的影響

由圖5可知，在授粉后14~26 d，K2保持著較高的FRAP抗氧化值，授粉后22 d最高，為19.86μmol Trolox/g；K4的FRAP抗氧化值在授粉后18 d最高，為14.77 μmol Trolox/g；K3在授粉后10 d的FRAP抗氧化值最高，為17.28 μmol Trolox/g，之后開始下降，授粉后22 d稍有回升；K1在授粉后22 d的FRAP抗氧化值最高，為11.89 μmol Trolox/g。

圖5 授粉后天數(shù)對不同果色苦瓜FRAP抗氧化值的影響

3 討論

苦瓜由于具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和極高的藥用價(jià)值而日益引起人們的重視，目前中國各地均有栽培。大量研究證明，品種差異和果實(shí)采摘期對苦瓜品質(zhì)影響較大［6，10-15］。江定等［16］研究了14個(gè)品種苦瓜果實(shí)營養(yǎng)物質(zhì)含量之間的差異，不同苦瓜果肉中的維生素C、可溶性糖含量變幅分別為（36.7~71.0） mg/100 g、（0.28~0.65） g/100 g，兩者均存在顯著差異。杜小鳳等［6］認(rèn)為22個(gè)不同苦瓜品種的營養(yǎng)成分存在較大差異，其維生素C、纖維素、多糖、黃酮和皂苷的平均含量分別為8.34 mg/100 g FW、2.33%、8.8 mg/g FW、105.99 mg/100 g FW和53.36 mg/100 g FW，并且認(rèn)為授粉后16~17 d的苦瓜果實(shí)品質(zhì)最佳。曹晶晶等［11］也認(rèn)為不同苦瓜品種間多糖和皂苷含量存在顯著差異，根據(jù)兩者隨著果實(shí)發(fā)育期的變化，認(rèn)為“如玉5號(hào)”和“早碧綠”2個(gè)品種的最佳采摘期分別在授粉后25 d和25~30 d。

本研究表明，在授粉后不同時(shí)期，4個(gè)不同果色苦瓜品種果實(shí)中的營養(yǎng)物質(zhì)和功能性物質(zhì)含量存在顯著差異，不同品種營養(yǎng)物質(zhì)和功能物質(zhì)含量隨果實(shí)發(fā)育期的延長而出現(xiàn)上下波動(dòng)的變化。綜合來看，K2在授粉后18 d 具有較高含量的維生素C（158.65 μg/g）、可溶性蛋白（11.52 mg/g）和氨基酸（2.06 mg/g），而纖維素含量較低，皂苷、多糖、總酚等功能性物質(zhì)含量較高，因此，授粉后18 d是K2苦瓜果實(shí)的最佳采摘期，K3的最佳采摘期為授粉后22 d。本試驗(yàn)中測定的苦瓜果實(shí)維生素C含量小于江定等［16］測定的維生素C含量，與杜小鳳等［6］的測定值相近；皂苷含量測定值小于杜小鳳等［6］的測定值，與劉慧娟等［17］的測定值基本一致，這種含量差異可能與苦瓜的遺傳基因、栽培條件、生態(tài)環(huán)境等有一定的關(guān)系。

抗氧化能力是苦瓜果實(shí)中功能性物質(zhì)的一個(gè)重要作用，篩選功能性物質(zhì)含量高、抗氧化能力強(qiáng)的苦瓜品種，對苦瓜功能性食品開發(fā)以及深加工具有重要意義［18-21］。許多研究認(rèn)為苦瓜果肉中多酚物質(zhì)與其抗氧化能力密切相關(guān)，是苦瓜抗氧化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一［18，22-24］。鄧媛元等［25］認(rèn)為多糖也是苦瓜抗氧化活性的主要貢獻(xiàn)物質(zhì)。劉慧娟等［17］認(rèn)為皂苷不是苦瓜果肉抗氧化活性的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，但仍具有一定的抗氧化活性，并且抗氧化能力高于苦瓜多糖。說明苦瓜果肉中功能性物質(zhì)含量與其抗氧化能力密切相關(guān)。FRAP法可以反映苦瓜果肉對鐵離子的還原能力，DPPH和ABTS法可以用來評(píng)價(jià)其對自由基的清除能力。

本研究采用DPPH、ABTS、FRAP等3種方法，評(píng)價(jià)了不同果色苦瓜在果實(shí)發(fā)育期的抗氧化能力，可以比較全面地反映苦瓜果實(shí)抗氧化功效［26-27］。K2在 授 粉 后14~26 d的 果 實(shí) 發(fā) 育 期，DPPH、ABTS、FRAP 3種抗氧化值都明顯高于其他3個(gè)品種，有著較強(qiáng)的抗氧化能力，這與K2苦瓜果實(shí)中皂苷、多糖、總酚等功能性物質(zhì)含量高有一定的關(guān)系。

不同果色苦瓜品種的營養(yǎng)物質(zhì)、功能性物質(zhì)含量及抗氧化能力在不同采摘期具有較大的差異。白色苦瓜品種K2的營養(yǎng)含量和抗氧化能力都較高，因此品質(zhì)最佳，最適宜的采摘期是授粉后18 d，這對篩選鮮食苦瓜以及加工專用品種具有一定的指導(dǎo)意義和參考價(jià)值。