黔東南地區藍莓果實發育特性研究

楊雪蓮，吳永飛，王霞，顏麗，胡小京

(貴州大學農學院，貴州 貴陽 550025)

藍莓(Vacciniumspp.)屬杜鵑花科(Ericaceae) 越桔屬(Vaccinium)落葉小灌木，原產于北美，現已遍布全球各地，其中北美洲、南美洲和亞太地區為三大主產區[1]。 我國作為藍莓主產國之一，引進后藍莓產業發展迅速，截至2021 年藍莓種植面積達6.6×104hm2，鮮果產量達34.7×104t[2]。貴州省作為我國藍莓主產區之一，截至2020 年，全省9 個市(州)的88 個縣(區、市)中已有76 個縣(區、市)栽培藍莓，總面積達1.5 ×104hm2，年產量6.9×104t，約占全國產量的五分之一，已成為貴州地區重要經濟支柱產業[3]。 貴州省由于藍莓栽培時間較短、發展速度較快，導致產業發展過程中存在許多問題，如盲目引種、品種良莠不齊、田間管理不當、貯藏保鮮不到位等，嚴重影響藍莓的經濟效益和產業的健康持續發展。

藍莓果實富含花青素、類黃酮、總酚、SOD、VC、有機酸等營養成分[4]，具有良好的營養保健作用，還具有抗氧化[5]、抗癌[6]、減少肥胖[7]、保護肝臟[8]、保護視力[9]、降血壓[10]、抗炎[11]和調節腸道微生物群組成[12]等功能。 此外，有研究表明，含有花青素的飲食可有效控制食物攝入和肝臟重量，并顯著降低肥胖觸發的胰島素抵抗情況[13]。 藍莓花青素是清除自由基效果最好的天然活性物質，也是最高效的抗氧化劑，可有效保護細胞組織免受自由基的氧化損傷[14]。 花青素在食品、化妝品、藥品等工業領域應用范圍較廣，已成為近年來的研究熱點。 藍莓因花青素含量高、食用價值高而受到廣泛關注，因此，對花青素的合成機理以及高花青素藍莓品種的鑒選迫在眉睫。本研究通過對貴州地區栽培的5 個藍莓品種不同發育階段果實進行品質指標檢測，分析藍莓果實發育過程中的品質變化規律，鑒選貴州地區高花青素藍莓品種，為貴州省高花青素藍莓的引種、生產、加工提供理論和技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料均采自貴州省黔東南州丹寨縣恒道丹林農業科技有限公司生產基地，為五年生藍莓果樹果實，品種包括南高叢品種夏普藍、北高叢品種萊克西和兔眼品種燦爛、巴爾德溫、粉藍。

1.2 藍莓果實采收

于2020 年4 月開始果實采樣，分為幼果期、白果期、轉色期、紫果期、成熟期共5 個時期進行，即分別在盛花期后25、35、45、55、62 d 采樣。 采樣時，選擇五年生健壯且樹勢一致的植株從東、西、南、北4 個方向隨機摘取生長發育和大小均勻一致且無病蟲害的果實，每次采樣果實總重不低于200 g，直至果實成熟。 果實采摘后置于保鮮盒中，立即運回實驗室，放置于-80 ℃冰箱中貯藏備用。

1.3 品質指標測定方法

藍莓果實花青素(anthocyanin)含量采用檸檬酸-磷酸鹽緩沖液比色法測定[15]。 類黃酮(flavonoid)、總酚(total phenol)含量采用HCl-甲醇法測定，SOD 活性采用氮藍四唑法測定，可溶性固形物(TSS)含量采用阿貝折光儀測定，可滴定酸(TA)含量采用酸堿滴定法測定，可溶性糖(SS)含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白(SP)含量采用考馬斯亮藍G-250 染色法測定，VC 含量采用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定，上述指標的具體測定方法均參照參考文獻[16]進行。 相對電導率(REC)采用電導儀法測定。 pH 值采用pH 儀測定。

1.4 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 對數據進行整理分析，用IBM SPSS 軟件進行差異顯著性分析(P＜0.05)。采用隸屬函數法對不同藍莓品種的果實品質進行綜合評價[17]。

2 結果與分析

2.1 藍莓果實花青素含量分析

色澤越深的藍莓果實花青素含量越高，果實品質也更好，果實成熟度越高其花青素含量越高[18]。 由表1 可知，果實發育成熟過程中，5 個藍莓品種的花青素含量總體來說是升高趨勢。 不同藍莓品種的花青素含量在果實發育期的變化存在差異，其中夏普藍和燦爛從白果期轉至轉色期時花青素含量變化較大；萊克西、巴爾德溫和粉藍從轉色期轉至紫果期時花青素含量變化較大。 成熟期，5 個藍莓品種果實花青素含量最高的是夏普藍，為12.67 mg/g，顯著高于其他品種；粉藍的花青素含量最低，為6.80 mg/g。 果實成熟時，各品種花青素含量由高到低排名為夏普藍＞萊克西＞燦爛＞巴爾德溫＞粉藍。

表1 不同藍莓品種果實花青素含量比較 mg/g

2.2 藍莓果實類黃酮、總酚含量分析

類黃酮是植物抗氧化活性的重要物質，其含量高低與植物抗氧化能力之間存在高度相關性，類黃酮為藍莓的重要品質指標之一[19]。 由表2可知，隨著成熟度的提高，5 個藍莓品種的類黃酮含量呈先下降后上升但總體為上升的變化規律。5 個藍莓品種的類黃酮含量在果實成熟過程中差異不大，成熟時夏普藍和粉藍果實的類黃酮含量高于其他3 個品種，分別為2.64、2.62 mg/g，類黃酮含量最低的是巴爾德溫，為2.46 mg/g。

表2 不同藍莓品種果實類黃酮、總酚含量比較 mg/g

果品中的酚類化合物在維護人體健康中起著重要作用，對果品風味和顏色的發展也起著重要作用[20]。 隨著成熟度的提高，5 個藍莓品種的總酚含量呈緩慢增加的變化趨勢。 夏普藍不同發育期的果實總酚含量均高于其他品種，同一品種不同果實發育期的總酚含量差異較小。 果實成熟時，夏普藍的總酚含量高于其他4 個品種，為0.20 mg/g，而巴爾德溫的果實總酚含量最低，為0.14 mg/g。

綜上所述，5 個藍莓品種果實的抗氧化活性物質含量存在較大差異，夏普藍的抗氧化活性物質含量明顯高于其他4 個品種，巴爾德溫的抗氧化活性物質含量最低。

2.3 藍莓果實SOD 活性分析

SOD 是植物體內重要的抗氧化酶，參與清除細胞內超氧陰離子自由基，保護植物細胞免受氧化損傷，延緩衰老[21]。 由表3 可知，5 個藍莓品種隨著成熟度提高SOD 活性逐漸降低。 巴爾德溫和粉藍幼果期的SOD 活性遠高于其他3 個品種，但隨著成熟度提高，SOD 活性顯著降低。 果實成熟時，巴爾德溫的SOD 活性顯著高于其他品種，粉藍的SOD 活性最低。 成熟過程中，夏普藍SOD 活性降幅最小，只有59.6%。

表3 不同藍莓品種果實SOD 活性比較 U/g

2.4 藍莓果實可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量分析

果實總可溶性固形物由糖、少量的酸、維生素、礦物質以及一些可溶性果膠組成，能直觀地反映果實的口感和后熟程度[22]。 由表4 可知，5 個藍莓品種的果實可溶性固形物含量均隨著成熟度的提高呈現上升趨勢，且各品種均在成熟期大量積累可溶性固形物。 果實成熟期，夏普藍的可溶性固形物含量顯著高于其他4 個品種，為12.87%，而燦爛的可溶性固形物含量最低，為9.70%，因此夏普藍口感優于其他品種。

表4 不同藍莓品種可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量比較 %

糖濃度影響花青素對光的吸收程度，糖濃度升高且低于30%時會提升花青素的吸光度[23]。隨果實成熟度提高，5 個藍莓品種的可溶性糖含量均呈上升趨勢。 果實發育前期，可溶性糖含量很低，幼果期含量最低的是燦爛，為1.00%；隨著成熟度的提高，果實可溶性糖逐漸積累，至成熟期夏普藍的可溶性糖含量最高，為10.37%，顯著高于其他品種，燦爛的可溶性糖含量最低，為8.48%。

藍莓中的可滴定酸一般以檸檬酸為主，檸檬酸對花青素的穩定性具有保護作用[15]，可滴定酸含量的高低影響藍莓的口感。 5 個藍莓品種的果實可滴定酸含量除燦爛外其他品種均隨成熟度提高呈現出先上升后下降趨勢。 幼果期，巴爾德溫和粉藍的可滴定酸含量比其他3 個品種低；隨成熟度提高，燦爛果實可滴定酸含量逐漸下降；成熟期，夏普藍的可滴定酸含量最低，為0.31%，萊克西的可滴定酸含量最高，為0.83%。

綜上，5 個藍莓品種的果實風味品質有較大差異，夏普藍的風味品質優于其他4 個品種，而燦爛的風味品質較差。

2.5 藍莓果實VC、可溶性蛋白含量分析

由表5 可知，隨成熟度提高，5 個藍莓品種的果實VC 含量呈現下降趨勢。 幼果期，夏普藍和萊克西的VC 含量較高；隨成熟度提高，夏普藍的VC 含量變化較大，而萊克西的VC 含量變化較小。果實成熟期，萊克西的VC 含量最高，100 g 果實含量達到13.55 mg，顯著高于其他品種，巴爾德溫的含量最低，100 g 果實含量為11.15 mg。

表5 不同藍莓品種100 g 果實的VC、可溶性蛋白含量比較 mg

可溶性蛋白具有很強的親水能力，可以降低細胞內的水分損失[24]，對果實發育影響重大。 隨成熟度提高，5 個藍莓品種的果實可溶性蛋白含量均呈上升趨勢，但夏普藍、燦爛兩品種不同發育期的可溶性蛋白含量差異不顯著，其他品種則有顯著差異。 幼果期以夏普藍的可溶性蛋白含量最高，100 g 果實含量為46.80 mg，巴爾德溫最低，100 g 果實含量為16.20 mg；成熟期夏普藍的可溶性蛋白含量最高，100 g 果實含量為58.85 mg，顯著高于其他品種，而燦爛的最低，100 g 果實含量僅為34.24 mg。

2.6 藍莓果實相對電導率(REC)和pH 值分析

由表6 可知，5 個藍莓品種的相對電導率隨著果實成熟度提高呈現逐漸下降趨勢，均在幼果期出現最大值，以萊克西的值最大，為0.90。 果實成熟期5 個藍莓品種的相對電導率在0.38 ～0.54之間，其中巴爾德溫的相對電導率最大(0.54)，燦爛的相對電導率最小(0.38)。

pH 直接影響花青素分子結構的轉變，是影響花青素分子結構穩定性和呈現色澤的重要因素之一[25]。 隨著果實成熟度提高，5 個藍莓品種的pH值整體呈上升趨勢，但品種間果實pH 值差異不大。 果實成熟時5 個藍莓品種的pH 值在3.01 ～3.56 之間，其中粉藍的pH 值最大，巴爾德溫的pH 值最小。 低pH 值下藍莓花青素吸光度高、穩定性好、顯紅色，而隨pH 值升高，吸光度逐漸下降，溶液色澤逐漸向藍紫色轉變，說明低pH 值適宜于藍莓花青素的保藏[26]。

2.7 不同藍莓品種的品質綜合評分

采用隸屬函數法對成熟期5 個藍莓品種各項理化指標進行綜合分析評價。 據隸屬函數綜合評價規律，花青素、可溶性糖、SOD 活性、VC、可溶性蛋白、類黃酮、總酚、可溶性固形物的均值大小與藍莓品質呈正相關，可滴定酸、pH 值、相對電導率的均值大小與藍莓品質呈負相關。 如表7 所示，綜合評分最高的為夏普藍(0.7659)，其次是巴爾德溫(0.5005)，最低的為粉藍(0.2550)。 表明夏普藍果實品質最優，其次是巴爾德溫、燦爛和萊克西，粉藍果實品質較差。

表7 藍莓果實品質指標隸屬函數值及綜合評價結果

2.8 夏普藍花青素含量與其他品質相關理化指標的相關性分析

對夏普藍成熟期花青素含量與其他品質相關理化指標進行相關性分析，由結果(表8)可知，夏普藍花青素含量與類黃酮、可溶性糖、可溶性固形物含量及pH 值極顯著正相關，與可滴定酸含量、SOD 活性、REC 極顯著負相關，與總酚含量顯著正相關。 夏普藍可滴定酸含量與可溶性糖、類黃酮、可溶性固形物含量及pH 值極顯著負相關，與VC、總酚含量顯著負相關，與REC 極顯著正相關，與SOD 活性顯著正相關。 夏普藍可溶性糖含量與SOD 活性、REC 極顯著負相關，與類黃酮、總酚、可溶性固形物含量及pH 值極顯著正相關。夏普藍SOD 活性與類黃酮、總酚、可溶性固形物含量及pH 值顯著負相關，與REC 極顯著正相關。夏普藍類黃酮含量與REC 顯著負相關，與總酚、可溶性固形物含量極顯著正相關，與pH 值顯著正相關。 夏普藍總酚含量與pH 值、可溶性固形物含量顯著正相關。 夏普藍pH 值與REC 極顯著負相關，與可溶性固形物含量顯著正相關。 夏普藍可溶性固形物含量與REC 顯著負相關。

表8 夏普藍花青素含量與其他品質相關各理化指標的相關性

3 討論

花青素、多酚、黃酮類化合物等具有保健及多種生理活性功能，是藍莓重要的營養成分，是評價藍莓品質和營養保健價值的重要指標[27]。 謝躍杰等[28]研究發現，隨著果實成熟度提高，不同藍莓品種的花青素、類黃酮和總酚等功效成分含量均大致呈增加趨勢。 本研究表明，隨著果實成熟度提高，5 個藍莓品種的花青素、類黃酮和總酚含量均大致呈上升趨勢，與前人研究結果一致。 果實成熟時，夏普藍的花青素、類黃酮和總酚含量均高于其他4 個品種。 這可能是因為夏普藍成熟期較早，果實成熟過程中一直處于最佳的溫度、光照等條件下，更有利于營養物質積累。

糖酸含量是影響藍莓品質的重要指標，且糖、酸含量的高低會影響花青素的穩定性。 在果實成熟過程中，酸會逐漸轉化為糖，而糖與花青素結合形成花色苷，繼而增加了花青素的穩定性[29]。 本研究表明，隨著果實成熟度提高，5 個藍莓品種的果實可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量逐漸增加，而可滴定酸、VC 含量及相對電導率呈下降趨勢，這與陳招芳等[30]的研究結果相似。 果實成熟時，夏普藍的可溶性固形物和可溶性糖含量要高于其他品種，而可滴定酸含量則較低，說明該品種具有較高的糖酸比，風味品質也更佳。 而周繼芬等[31]認為，兔眼藍莓系列的風味品質比南、北高叢藍莓系列表現更好，這與本研究結果不一致，其原因可能是地理分布條件及環境條件不同造成[32]。 相關性分析顯示，花青素含量與可溶性固形物、可溶性糖、總酚、類黃酮含量極顯著或顯著正相關。 施丹丹等[33]同樣發現花青素與可溶性固形物含量極顯著正相關，與可滴定酸含量極顯著負相關。 表明鮮食口感較好、營養價值高的品種其花青素、可溶性固形物含量也較高。

本研究表明，隨著果實成熟度提高，5 個藍莓品種的SOD 活性逐漸降低，以幼果期SOD 活性最高，這與Sun 等[34]的研究結果一致。 果實成熟期，巴爾德溫的SOD 活性要高于其他品種，而在果實生長發育過程中夏普藍的SOD 活性降幅較小。 SOD 活性維持花青素的穩定性，促進花青素的代謝，因夏普藍在SOD 活性的穩定性上優于其他品種，其花青素穩定性也高。

4 結論

藍莓果實成熟過程中，5 個品種的品質指標變化規律大致相同，但不同發育階段藍莓果實營養物質的積累情況不同。 果實成熟時，夏普藍的花青素、類黃酮、總酚、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量均高于其他品種，萊克西的可滴定酸和VC 含量高于其他品種，燦爛的相對電導率最低，巴爾德溫的SOD 活性高于其他品種，而pH 值低于其他品種。 對藍莓花青素含量及其他品質相關指標進行綜合評價，結果顯示夏普藍為最優高花青素品種。