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        十字花科蔬菜葉和薹維生素C 含量的差異

        2022-06-22 08:27:42宋莉萍耿啟華湯利光王斌才高長(zhǎng)斌余楚英林處發(fā)汪愛(ài)華
        湖南農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年5期
        關(guān)鍵詞:十字花科菜薹小白菜

        宋莉萍,耿啟華,2,湯利光,王斌才,高長(zhǎng)斌,余楚英,林處發(fā),汪愛(ài)華

        (1. 武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖北 武漢 430070;2. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué),湖北 武漢 430070)

        維生素C(VC)又叫抗壞血酸,是一種水溶性維生素,分子式為C6H8O6。它是人體需要量最大的一種維生素,正常情況下,成人體內(nèi)VC 含量約為1 500 mg,最高可達(dá)3 000 mg。它對(duì)維持人體生理機(jī)能意義重大。由于其高效的抗氧化性,VC 在人類機(jī)體的健康發(fā)育及疾病預(yù)防中發(fā)揮著不可或缺的作用[1]。當(dāng)人體嚴(yán)重缺乏VC 時(shí)會(huì)引起壞血病,還會(huì)導(dǎo)致人體免疫力下降。人體所需的絕大多數(shù)其他維生素膳食推薦供應(yīng)量都在20 mg/d 以下,而VC 的膳食推薦供應(yīng)量卻為100 mg/d[2],但人體因缺乏古洛糖內(nèi)酯氧化酶,不能自身合成VC,只能從水果和蔬菜中攝取[3],由于VC 在身體內(nèi)不能積累,所以每天都需要吃適量的蔬菜和水果。因此,VC 含量的多少與果蔬的品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗病及抗衰老能力直接相關(guān)。

        常態(tài)下VC 不穩(wěn)定,容易被氧氣及Cu2+、Fe3+等金屬離子氧化,也易受溫度、pH 值、光照等的影響。根據(jù)不同的原理,VC 含量的測(cè)定方法有很多種,一般包括紫外分光光度法[4]、熒光法[5]、碘量法[6],比色法(2,4-二硝基苯肼比色法)[7]、滴定法(碘酸鉀滴定法、2,6-二氯靛酚鈉滴定法)[8-9]等,但大多存在操作繁瑣、測(cè)定效率不高等問(wèn)題。近年來(lái),高效液相色譜法由于其高效、快速、穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于果蔬、食品、藥物等的VC 含量測(cè)定[10]。筆者在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)(GB5009.86—2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定)的基礎(chǔ)上,借鑒王超等[11]高效測(cè)定油菜中VC 含量的方法,對(duì)高效液相色譜法測(cè)定VC 含量進(jìn)行了優(yōu)化,可滿足蔬菜中VC 含量測(cè)定的高通量、高準(zhǔn)確率要求。

        十字花科蔬菜是蔬菜體系中的一大類,主要包括白菜類、甘藍(lán)類、芥菜類、蘿卜類、水生蔬菜類和油菜。白菜類包含小白菜、菜心、大白菜、紫菜薹、紅菜薹等;油菜和白菜有許多變種,如塌菜、烏菜之類都屬于這一族,它們顏色深綠,炒食后味道濃香,都屬于優(yōu)質(zhì)蔬菜。小白菜葉和油菜幼苗及其薹中都含有豐富的VC,具有很高的食用價(jià)值。該研究選擇6 種不同類型的十字花科蔬菜進(jìn)行葉和薹的VC 含量測(cè)定,旨在為培育高VC 含量的十字花科類蔬菜品種提供參考。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        1.1.1 供試樣品如表1 所示,2020 年9 月15 日將搜集到的不同來(lái)源的白梗小白菜(9 份)、青梗小白菜(29 份)、烏塌菜(13 份)、快菜(5 份)、油菜(12 份)、紅菜薹(8 份)共76 份資源播種于穴盤(pán)中,9 月29日移栽到武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院北部院區(qū)武湖試驗(yàn)基地,11 月2 日于試驗(yàn)田中編號(hào)掛牌并采樣,每個(gè)材料選擇9 株大小相近的、由內(nèi)往外數(shù)的第4 片葉,取3 株的葉混合為一個(gè)樣品,每份資源取3個(gè)樣,2020年12月—2021 年2 月在各類型材料的花蕾期進(jìn)行薹取樣(每種蔬菜薹的取樣時(shí)間均處于可食用狀態(tài)),選擇與葉編號(hào)相對(duì)應(yīng)的主薹,液氮迅速冷凍,并于-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

        表1 供試樣品及來(lái)源

        1.1.2 儀器與試劑主要儀器設(shè)備有高效液相色譜儀(e2695,美國(guó)Waters 公司)、色譜柱(美國(guó)Waters XBridge-C18 色譜柱,柱長(zhǎng)250 mm,內(nèi)徑4.6 mm,粒徑5 μm)、PDA 檢測(cè)器(美國(guó)Waters2998,紫外檢測(cè)器)、超聲波清洗機(jī)( SB25-12DTN,寧波新芝生物科技股份有限公司)、磨樣機(jī)( MFJ-W300,利仁電器京東自營(yíng))、真空抽濾裝置( VP-10L,JOAN LAB 公司)。主要試劑有VC 標(biāo)準(zhǔn)品(純度99%以上,Sigma-Aldrich公司)、偏磷酸(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、乙酸銨(Sigma-Aldrich 公司)、色譜甲醇(Fisher 公司)、2 mL 色譜進(jìn)樣瓶和250 μL 內(nèi)插管(上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司)。

        1.2 試驗(yàn)方法

        1.2.1 VC 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制稱取0.1 g VC 標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 棕色容量瓶中,用1%的偏磷酸溶解并定容,充分搖勻后放置在4℃冰箱中避光保存。分別吸取1、2、5、10、20 mL 的VC 標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)于容量瓶中,用1%的偏磷酸定容至100 mL,由此獲得濃度為10.0、20.0、50.0、100.0 和200.0 μg/mL 的VC 標(biāo)準(zhǔn)工作液。

        1.2.2 VC 的提取取出樣品在液氮中預(yù)冷,再置于磨粉機(jī)中研磨成粉狀;用萬(wàn)分之一的天平稱取2 g 樣品,置于50 mL 離心管中,加入40 mL 提取液(即1%的偏磷酸),然后用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)破碎;用10 mL 注射器吸取樣品勻漿,經(jīng)0.45 和0.22 μm 2 層濾膜過(guò)濾;將濾液打入2 mL 色譜進(jìn)樣瓶中,等待上機(jī)檢測(cè)。

        1.2.3 HPLC 檢測(cè)條件流動(dòng)相為甲醇和20 mmol/L乙酸銨(2 者比例為7 ∶93;其中,乙酸銨溶液現(xiàn)配現(xiàn)用,稱取1.54 g 乙酸銨,先溶解于200 mL 超純水中,超聲15 min 后,再用超純水定容至1 000 mL,繼續(xù)超聲脫氣15 min,超聲結(jié)束后用真空抽濾泵+0.22 μm 微孔水相濾膜進(jìn)行抽濾);流速 1.0 mL/min;進(jìn)樣量10 μL;目標(biāo)柱溫25℃;檢測(cè)波長(zhǎng)245 nm;VC 的保留時(shí)間2.5 min。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 VC 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

        由圖1 可以看出,在10~200 μg/mL 濃度范圍內(nèi),VC 含量呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系,所得方程為y=20 566.9x+2 753,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 885,可以滿足測(cè)定要求。

        圖1 VC 的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

        2.2 檢測(cè)方法的穩(wěn)定性和重復(fù)性

        取同一小白菜葉片樣品在相同試驗(yàn)條件下重復(fù)測(cè)定6 次,VC 含量分別為84.53、85.45、86.57、87.60、88.49 和89.09 mg/100g,這一小白菜葉片VC 含量的平均值為86.96 mg/100g,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 僅為1.8543%,說(shuō)明該檢測(cè)方法穩(wěn)定性和可重復(fù)性較好,如圖2 所示,VC 的保留時(shí)間為2.464 min。

        圖2 樣品中VC 的色譜圖

        2.3 各樣品的VC 含量

        2.3.1 小白菜類如圖3 所示,白梗小白菜葉的VC含量在77.16~123.58 mg/100g 之間,平均值為103.13 mg/100g,白梗小白菜薹的VC 含量在54.22~90.98 mg/100g 之間,平均值為77.81 mg/100g;青梗小白菜葉的VC 含量在59.39~111.57 mg/100g 之間,平均值為94.11 mg/100g,青梗小白菜薹的VC 含量在54.21~102.87 mg/100g 之間,平均值為79.01 mg/100g。

        2.3.2 烏塌菜如圖4 所示,烏塌菜葉中VC 含量在58.41~141.24 mg/100g 之間,平均值為89.37 mg/100g,薹中VC 含量在56.32~115.69 mg/100g 之間,平均值為78.33 mg/100g;其中,XJ668、XJ827、XJ838 這3份材料中薹的VC 含量比葉高;其他10 份材料中薹的VC 含量比葉低。這種差異的產(chǎn)生可能是地域不同所致,也可能是品種不同所致。

        圖4 烏塌菜中葉和薹的VC 含量

        2.3.3 快菜、紅菜薹及油菜由圖5A 可知,快菜葉中VC 的含量在49.71~111.69 mg/100g 之間,平均值為74.05 mg/100g;薹中VC 的含量在75.11~91.75 mg/100g 之間,平均值為77.37 mg/100g,薹的VC含量均比葉高。由圖5B 可知,紅菜薹葉中VC 的含量在69.53~103.02 mg/100g 之間,平均值為87.78 mg/100g;薹中VC 的含量在43.15~86.35 mg/100g 之間,平均值為69.98 mg/100g。由圖5C 可知,油菜葉中VC 的含量在51.48~113.19 mg/100g 之間,平均值為81.48 mg/100g;薹中VC 的含量在74.20~104.78 mg/100g 之間,平均值為89.50 mg/100g。快菜中薹的VC 含量高于葉,可能是受生育期長(zhǎng)短的影響,快菜作為早熟的大白菜,其生長(zhǎng)周期短,葉中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累相對(duì)普通小白菜要弱一些。不同生長(zhǎng)時(shí)期、水肥供應(yīng)、光照時(shí)長(zhǎng)等也可能是造成葉和薹中VC 含量差異的原因。

        圖5 快菜、紅菜薹及油菜中葉和薹的VC 含量

        3 討論與結(jié)論

        3.1 結(jié) 論

        利用高效液相色譜法測(cè)定了6 種類型十字花科蔬菜共76 份資源葉和薹的VC 含量,結(jié)果顯示,不同材料的VC 含量差異較大;食用葉中,VC 含量的均值由高到低依次為白梗小白菜>青梗小白菜>烏塌菜>紅菜薹>油菜>快菜;食用薹中,VC 含量的均值由高到低依次為油菜>青梗小白菜>烏塌菜>白梗小白菜>快菜>紅菜薹。青梗小白菜和白梗小白菜的葉VC 含量均高于薹;烏塌菜、油菜和紅菜薹中大部分資源的葉VC 含量高于薹,少部分資源薹VC 含量高于葉;5 個(gè)快菜資源的薹VC 含量均高于葉。

        3.2 討 論

        VC 作為維持機(jī)體生理功能的重要維生素之一,對(duì)人體健康有著非常重要的意義。目前采用的國(guó)標(biāo)中的高效液相色譜法樣品前處理比較繁瑣,一個(gè)樣品從處理到上機(jī)檢測(cè)至少需要15 min,對(duì)于大群體樣本測(cè)定效率不高。因此,實(shí)驗(yàn)借鑒了王超等[11]的方法,進(jìn)一步優(yōu)化了十字花科蔬菜VC 含量測(cè)定的高效液相色譜法,樣品中VC 提取步驟簡(jiǎn)單,1%偏磷酸提取比1%鹽酸提取更穩(wěn)定,基本沒(méi)有其他雜峰出現(xiàn),而且出峰時(shí)間可穩(wěn)定在2.5 min 左右,重復(fù)性好,準(zhǔn)確度高,可滿足蔬菜中VC 含量測(cè)定的高通量、高準(zhǔn)確率要求。

        隨著人民生活水平的日益提高,蔬菜的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及口感越來(lái)越受到重視。十字花科蔬菜可提供人體所必須的多種礦物質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),水溶性VC可在體內(nèi)形成一種“透明質(zhì)酸抑制物”,這種物質(zhì)具有抗癌作用,可使癌細(xì)胞喪失活力[12]。目前已有關(guān)于黃瓜[13]、番茄[14]、辣椒[15]、擬南芥[16]中VC 遺傳的分析,但是很少有關(guān)于十字花科蔬菜的遺傳機(jī)理的研究報(bào)道。VC 作為蔬菜品質(zhì)性狀中的重要指標(biāo),其含量的快速準(zhǔn)確測(cè)定有助于其遺傳機(jī)理的解析,以便挖掘高VC 含量的十字花科蔬菜種質(zhì),加快培育高VC含量新品種,為以新需求為導(dǎo)向的十字花科蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略以及提高十字花科蔬菜的葉用和薹用價(jià)值奠定基礎(chǔ)。

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