許 真,蔣 安
(鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品系 河南鶴壁 458030)
菜薹又稱菜心,是一種重要的十字花科蕓薹屬蔬菜,是我國(guó)特產(chǎn)蔬菜之一,在我國(guó)華南地區(qū)廣泛栽培[1]。菜薹含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如可溶性糖類(lèi)、酚類(lèi)化合物、具有抗癌作用的代謝產(chǎn)物芥子油苷及花青素等。蔗糖是調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要信號(hào)因子,能促進(jìn)植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累[2],是近幾年蔬菜栽培中應(yīng)用較多的葉面肥,經(jīng)濟(jì)易行,且不會(huì)危害植物和環(huán)境。
可溶性糖是植物產(chǎn)生甜度的重要物質(zhì),是衡量蔬菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和感官品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。劉淑慧[2]等研究發(fā)現(xiàn),葉面噴施0.5%的蔗糖溶液能顯著提高藍(lán)莓果實(shí)中的糖含量。酚類(lèi)化合物具有抗氧化活性,其合成或積累易受外源誘導(dǎo)因子的影響,外施蔗糖溶液能顯著提高植株中總酚的含量[3]。芥子油苷也稱硫代葡萄糖苷,是植物次生代謝產(chǎn)物,廣泛存在于十字花科蔬菜中,具有抗癌、防癌的特殊功效[4],因此提高蔬菜中芥子油苷含量對(duì)保證人體健康具有重要意義。有研究表明,葉面噴施0.1 mol·L-1的蔗糖溶液能顯著提高小白菜總硫代葡萄糖苷含量[5]。芥子油苷的合成和參與其合成的基因表達(dá)多少有關(guān)[6],且其通過(guò)韌皮部在植株不同組織中進(jìn)行傳輸,與糖的運(yùn)輸路徑是一致的,并且遵循庫(kù)-源關(guān)系[7]。花青素是植物體內(nèi)普遍存在的一種水溶性天然色素,是一種重要的次級(jí)代謝產(chǎn)物[8],具有抗氧化性,能有效清除生物體內(nèi)的自由基,可作為功能性食用色素使用。有研究顯示,蔗糖能作為一種信號(hào)分子,促進(jìn)擬南芥中花青素合成相關(guān)基因的表達(dá),從而提高花青素的含量[9]。
迄今為止,有關(guān)葉面噴施蔗糖溶液對(duì)菜薹的影響研究?jī)H局限在產(chǎn)量及不同種類(lèi)可溶性糖含量上,對(duì)菜薹其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的研究尚未見(jiàn)報(bào)道,筆者通過(guò)葉面噴施不同濃度蔗糖溶液,對(duì)采收期菜薹進(jìn)行產(chǎn)量測(cè)定及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量分析,以期為今后的生產(chǎn)提供一定的理論指導(dǎo)。
供試菜薹為早熟品種‘油綠501’,由廣州市農(nóng)科院提供,纖維少,葉柄短,葉色油綠,商品性狀好。試驗(yàn)所用蔗糖在當(dāng)?shù)爻胁少?gòu),甲醇、沒(méi)食子酸、福林-酚試劑、蒽酮試劑均采用分析純,2-丙烯基芥子油苷采用色譜純,均由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。
1.2.1 菜薹的栽培 挑選顆粒飽滿、大小一致的‘油綠501’菜薹種子用清水洗凈,于2015年6月20日播種,采用穴盤(pán)育苗,待幼苗長(zhǎng)到2葉1心時(shí),挑選整齊一致的植株定植于黑色營(yíng)養(yǎng)缽25 cm×25 cm 中。試驗(yàn)設(shè)置 0.05、0.1、0.2、0.4 g·L-1共 4 個(gè)濃度蔗糖處理,CK為蒸餾水處理,每個(gè)處理15株,3次重復(fù)。待菜薹現(xiàn)蕾時(shí)(定植后5周左右)進(jìn)行葉面噴施處理,每隔2 d噴施1次,共3次,每次以整個(gè)葉面濕潤(rùn)無(wú)水珠滴下為度。
1.2.2 測(cè)定方法 以齊口花為采收標(biāo)準(zhǔn),取第4莖節(jié)以上部分稱重,測(cè)定菜薹產(chǎn)量。分別將不同處理的薹葉和薹莖分開(kāi)切碎,在液氮中快速冷凍后,用封口袋包裝,置于-80℃冰箱中保存,備用。用分光光度計(jì)法測(cè)定花青素[10]和總酚[11]含量,用高效液相色譜儀測(cè)定芥子油苷[12]含量,用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含量[13]。
1.2.3 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理采用Microsoft Excel 2003,應(yīng)用DPS 7.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由圖1可以看出,不同濃度蔗糖溶液處理對(duì)菜薹中可溶性糖含量有顯著影響,薹莖中可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以鮮質(zhì)量計(jì))在 7.83~14.51 g·kg-1之間,薹葉中可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2.11~5.63 g·kg-1之間。蔗糖質(zhì)量濃度為0.1和0.2 g·L-1時(shí)均可顯著提高可溶性糖含量,薹莖中可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別比對(duì)照提高了11.8%和11.1%,薹葉中分別提高了19.7%和17.4%。蔗糖質(zhì)量濃度為0.05 g·L-1處理與對(duì)照差異不顯著。隨著蔗糖質(zhì)量濃度的升高,可溶性糖含量顯著低于對(duì)照,0.4 g·L-1處理后,薹莖薹葉中可溶性糖含量分別比對(duì)照降低了39.6%和55.1%。由此可見(jiàn),適宜濃度的蔗糖溶液處理能提高菜薹中可溶性糖含量,高濃度蔗糖溶液反而不利于可溶性糖的積累。
圖1 不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹可溶性糖含量的影響
如圖2所示,隨著蔗糖溶液濃度的增加,薹莖薹葉中總酚含量呈上升趨勢(shì),0.05、0.1、0.2和0.4 g·L-1處理后,薹莖中總酚含量分別提高8.6%、10.4%、28.7%和29.3%,薹葉中總酚含量分別提高5.3%、7.8%、17.6%和18.2%。
圖2 不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹總酚含量的影響
由圖3可以看出,用不同濃度蔗糖溶液噴施,都能提高菜薹中芥子油苷含量。質(zhì)量濃度為0.1、0.2、0.4 g·L-1的處理均能顯著提高薹莖薹葉中芥子油苷的含量,薹莖中的含量分別比對(duì)照提高了20.8%、22.9%和22.1%,薹葉中的含量分別比對(duì)照提高了10.3%、13.7%和12.1%。薹莖中芥子油苷含量高于薹葉。
由圖4可知,隨著蔗糖溶液濃度的增加,薹莖薹葉中花青素含量越來(lái)越高,與對(duì)照相比,0.1、0.2和0.4 g·L-1處理顯著提高花青素含量,薹莖中花青素含量分別提高了18.4%、28.6%和25.3%,薹葉中花青素含量分別提高了20.4%、37.5%和34.7%,而0.05 g·L-1處理對(duì)其含量變化影響不顯著。
圖3 不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹芥子油苷含量的影響
圖4 不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹花青素含量的影響
不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹的生長(zhǎng)具有一定影響,由表1可知,隨著溶液濃度的升高,菜薹株高具有先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì),質(zhì)量濃度為0.1 g·L-1時(shí),平均株高最高為26.7 cm,比對(duì)照提高25.4%,其次是0.05 g·L-1處理,比對(duì)照提高11.2%,另外2個(gè)處理低于對(duì)照,但3者差異不顯著,不同濃度蔗糖處理對(duì)薹粗度無(wú)顯著影響。
由表1可知,不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹單株產(chǎn)量影響較小,隨著溶液濃度的升高,菜薹單株產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。處理質(zhì)量濃度為0.1 g·L-1時(shí),平均單株產(chǎn)量最高,為 33.35 g,質(zhì)量濃度為0.4 g·L-1處理的單株產(chǎn)量最低,為32.26 g,各處理之間差異不顯著,說(shuō)明蔗糖濃度對(duì)菜薹的單株產(chǎn)量影響不大。
表1 不同濃度蔗糖處理對(duì)菜薹產(chǎn)量的影響
本試驗(yàn)的結(jié)果表明,不同濃度外源蔗糖溶液處理菜薹,對(duì)菜薹產(chǎn)量影響不明顯,與早期的研究結(jié)果一致[14],但對(duì)其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量有較大影響。
試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用0.1和0.2 g·L-1質(zhì)量濃度的蔗糖溶液處理均能顯著提高菜薹中可溶性糖含量。薹莖中可溶性糖含量高于薹葉,可能是由于薹葉進(jìn)行光合作用,作為代謝源把產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送給莖部,以利于莖部品質(zhì)的形成[14]。0.1 g·L-1處理效果最好,優(yōu)于較早報(bào)道的最佳濃度[14],可能是由于菜薹品種及生長(zhǎng)溫度不同導(dǎo)致。
研究發(fā)現(xiàn),高濃度蔗糖溶液處理能顯著提高菜薹中總酚含量,0.2、0.4 g·L-1處理均能顯著提高其總酚含量,但效果差別不大,可能是因?yàn)殡S著蔗糖溶液濃度的增加,植株內(nèi)滲透壓發(fā)生變化,導(dǎo)致細(xì)胞失水,影響代謝過(guò)程,或蔗糖直接作為底物參加反應(yīng),促進(jìn)總酚含量增加[4]。
隨著外源蔗糖溶液濃度的增加,芥子油苷含量逐漸增加。研究發(fā)現(xiàn),對(duì)西蘭花幼芽噴施濃度146 mmol·L-1蔗糖溶液12 h后,芥子油苷的合成基因和轉(zhuǎn)錄水平均處于正調(diào)節(jié)水平,表明蔗糖可增加芥子油苷合成相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)而提高芥子油苷的含量[6]。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),薹莖中的芥子油苷含量高于薹葉,可能是因?yàn)榻孀佑蛙帐峭ㄟ^(guò)韌皮部在植株不同部位間傳輸[7]。
有研究顯示,蔗糖能作為一種信號(hào)分子,促進(jìn)擬南芥中花青素合成酶基因的編碼和表達(dá),從而提高花青素含量[9]。本研究發(fā)現(xiàn),隨著處理濃度的增加,花青素含量呈上升趨勢(shì),與前人的研究結(jié)果一致[6]。研究還發(fā)現(xiàn),薹葉中花青素含量高于薹莖,是否與葉綠素含量有關(guān),還有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,在生產(chǎn)中,可采用質(zhì)量濃度為0.2 g·L-1的蔗糖溶液噴施菜薹幼苗,以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。