十字花科蔬菜葉和薹維生素C 含量的差異

宋莉萍，耿啟華,2，湯利光，王斌才，高長斌，余楚英，林處發，汪愛華

（1. 武漢市農業科學院，湖北 武漢 430070；2. 華中農業大學，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VC 含量約為1 500 mg，最高可達3 000 mg。它對維持人體生理機能意義重大。由于其高效的抗氧化性，VC 在人類機體的健康發育及疾病預防中發揮著不可或缺的作用[1]。當人體嚴重缺乏VC 時會引起壞血病，還會導致人體免疫力下降。人體所需的絕大多數其他維生素膳食推薦供應量都在20 mg/d 以下，而VC 的膳食推薦供應量卻為100 mg/d[2]，但人體因缺乏古洛糖內酯氧化酶，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、營養價值、抗病及抗衰老能力直接相關。

常態下VC 不穩定，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。根據不同的原理，VC 含量的測定方法有很多種，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、測定效率不高等問題。近年來，高效液相色譜法由于其高效、快速、穩定可靠等特點，被廣泛應用于果蔬、食品、藥物等的VC 含量測定[10]。筆者在現行標準（GB5009.86—2016 食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定）的基礎上，借鑒王超等[11]高效測定油菜中VC 含量的方法，對高效液相色譜法測定VC 含量進行了優化，可滿足蔬菜中VC 含量測定的高通量、高準確率要求。

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，都屬于優質蔬菜。小白菜葉和油菜幼苗及其薹中都含有豐富的VC，具有很高的食用價值。該研究選擇6 種不同類型的十字花科蔬菜進行葉和薹的VC 含量測定，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 份資源播種于穴盤中，9 月29日移栽到武漢市農業科學院北部院區武湖試驗基地，11 月2 日于試驗田中編號掛牌并采樣，每個材料選擇9 株大小相近的、由內往外數的第4 片葉，取3 株的葉混合為一個樣品，每份資源取3個樣，2020年12月—2021 年2 月在各類型材料的花蕾期進行薹取樣（每種蔬菜薹的取樣時間均處于可食用狀態），選擇與葉編號相對應的主薹，液氮迅速冷凍，并于-80℃保存備用。

表1 供試樣品及來源

1.1.2 儀器與試劑主要儀器設備有高效液相色譜儀（e2695，美國Waters 公司）、色譜柱（美國Waters XBridge-C18 色譜柱，柱長250 mm，內徑4.6 mm，粒徑5 μm）、PDA 檢測器（美國Waters2998，紫外檢測器）、超聲波清洗機（ SB25-12DTN，寧波新芝生物科技股份有限公司）、磨樣機（ MFJ-W300，利仁電器京東自營）、真空抽濾裝置（ VP-10L，JOAN LAB 公司）。主要試劑有VC 標準品（純度99%以上，Sigma-Aldrich公司）、偏磷酸（國藥集團化學試劑有限公司）、乙酸銨（Sigma-Aldrich 公司）、色譜甲醇（Fisher 公司）、2 mL 色譜進樣瓶和250 μL 內插管（上海安譜實驗科技股份有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 VC 標準工作液配制稱取0.1 g VC 標準品于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 標準溶液（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 標準工作液。

1.2.2 VC 的提取取出樣品在液氮中預冷，再置于磨粉機中研磨成粉狀；用萬分之一的天平稱取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），然后用均質機均質破碎；用10 mL 注射器吸取樣品勻漿，經0.45 和0.22 μm 2 層濾膜過濾；將濾液打入2 mL 色譜進樣瓶中，等待上機檢測。

1.2.3 HPLC 檢測條件流動相為甲醇和20 mmol/L乙酸銨（2 者比例為7 ∶93；其中，乙酸銨溶液現配現用，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，繼續超聲脫氣15 min，超聲結束后用真空抽濾泵+0.22 μm 微孔水相濾膜進行抽濾）；流速 1.0 mL/min；進樣量10 μL；目標柱溫25℃；檢測波長245 nm；VC 的保留時間2.5 min。

2 結果與分析

2.1 VC 標準曲線的繪制

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

圖1 VC 的標準工作曲線

2.2 檢測方法的穩定性和重復性

取同一小白菜葉片樣品在相同試驗條件下重復測定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，相對標準偏差RSD 僅為1.8543%，說明該檢測方法穩定性和可重復性較好，如圖2 所示，VC 的保留時間為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，可能是受生育期長短的影響，快菜作為早熟的大白菜，其生長周期短，葉中營養物質的積累相對普通小白菜要弱一些。不同生長時期、水肥供應、光照時長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 討論與結論

3.1 結 論

利用高效液相色譜法測定了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 個快菜資源的薹VC 含量均高于葉。

3.2 討 論

VC 作為維持機體生理功能的重要維生素之一，對人體健康有著非常重要的意義。目前采用的國標中的高效液相色譜法樣品前處理比較繁瑣，一個樣品從處理到上機檢測至少需要15 min，對于大群體樣本測定效率不高。因此，實驗借鑒了王超等[11]的方法，進一步優化了十字花科蔬菜VC 含量測定的高效液相色譜法，樣品中VC 提取步驟簡單，1%偏磷酸提取比1%鹽酸提取更穩定，基本沒有其他雜峰出現，而且出峰時間可穩定在2.5 min 左右，重復性好，準確度高，可滿足蔬菜中VC 含量測定的高通量、高準確率要求。

隨著人民生活水平的日益提高，蔬菜的營養品質及口感越來越受到重視。十字花科蔬菜可提供人體所必須的多種礦物質和維生素等營養物質，水溶性VC可在體內形成一種“透明質酸抑制物”，這種物質具有抗癌作用，可使癌細胞喪失活力[12]。目前已有關于黃瓜[13]、番茄[14]、辣椒[15]、擬南芥[16]中VC 遺傳的分析，但是很少有關于十字花科蔬菜的遺傳機理的研究報道。VC 作為蔬菜品質性狀中的重要指標，其含量的快速準確測定有助于其遺傳機理的解析，以便挖掘高VC 含量的十字花科蔬菜種質，加快培育高VC含量新品種，為以新需求為導向的十字花科蔬菜產業發展戰略以及提高十字花科蔬菜的葉用和薹用價值奠定基礎。