張曉曉,黃午陽,於 虹,曾其龍,柴 智
(1 江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 南京 210014 2 江蘇大學食品與生物工程學院 江蘇鎮(zhèn)江 212013 3 江蘇省中國科學院植物研究所 南京 210014)
藍莓(Vaccinium spp.)是杜鵑花科越橘屬一種高經(jīng)濟價值的特色小漿果,被聯(lián)合國糧農(nóng)組織列為人類五大健康食品之一。藍莓果實中除了含有豐富的維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分外,還含有多酚、黃酮、花青素等生物活性物質(zhì),有“漿果之王”的美譽[1-2]。據(jù)報道,藍莓具有改善記憶力和認知能力,防止氧化應(yīng)激損傷,抑制炎癥及改善心血管健康等功能[3]。藍莓的保健功能主要源于其花青素類活性物質(zhì)。美國人類營養(yǎng)學機構(gòu)USDA 研究人員發(fā)現(xiàn),藍莓花青素含量在各類果蔬中排名第一,開發(fā)潛力巨大[4]。藍莓花青素包括矢車菊素(Cy)、飛燕草素(Dp)、芍藥素(Pn)、牽?;ㄋ兀≒t)和錦葵色素(Mv),自然狀態(tài)下,花青素主要以半乳糖苷、葡萄糖苷、阿拉伯糖苷等花色苷形式存在[5]。
隨著人們對藍莓保健功能的認可,藍莓的市場需求逐步擴大,種植效益也逐漸顯現(xiàn)出來,截止2020年底,全國藍莓栽培面積已達到6.64 萬hm2,其中種植面積較大的省份有貴州(15 000 hm2)、遼寧(7 800 hm2)、山東(7 333 hm2)、四川(6 667 hm2)、云南(5 000 hm2)等[6]。經(jīng)過多年優(yōu)化,北方地區(qū)藍莓品種已基本穩(wěn)定,南方地區(qū)呈現(xiàn)多品種化。結(jié)合藍莓品種的自然特點及我國各地的氣候特征,經(jīng)引種試驗發(fā)現(xiàn)長江流域產(chǎn)區(qū)和云貴高原產(chǎn)區(qū)適宜發(fā)展兔眼藍莓[7],其中品名為“燦爛”的兔眼藍莓采摘期長,有較高的商業(yè)價值[8]。研究表明不同產(chǎn)地及氣候條件對藍莓花色苷的含量具有一定的影響,花青素濃度隨緯度和地理位置改變而顯著變化[9]。與海拔梯度相關(guān)的環(huán)境因素也能對藍莓花青素的積累產(chǎn)生微調(diào)作用[10]。目前,國內(nèi)外有關(guān)藍莓品質(zhì)的研究多集中在不同藍莓品種之間,而有關(guān)不同產(chǎn)地同一品種藍莓品質(zhì)的特性差異鮮有報道。本文以兔眼藍莓“燦爛”為研究對象,選擇長江流域產(chǎn)區(qū)和云貴高原產(chǎn)區(qū)不同海拔高度、緯度和種植規(guī)模的10 個產(chǎn)地,測定藍莓果中花色苷的組成與含量,分析各種植地區(qū)的地理環(huán)境條件對同一品種藍莓果實中花色苷分布的影響,以更加深入了解不同產(chǎn)地藍莓品質(zhì)的差異,對藍莓的引種栽培和生產(chǎn)加工提供參考。
品名為“燦爛”的兔眼藍莓樣品,采摘自湖北省黃岡市黃梅縣獨山鎮(zhèn)、浙江省紹興市諸暨市草塔鎮(zhèn)、江蘇省南京市溧水區(qū)白馬鎮(zhèn)、貴州省黔東南苗族侗族自治州麻江縣宣威鎮(zhèn)、貴州省黔東南苗族侗族自治州麻江縣賢昌鄉(xiāng)營山村、云南省麗江市玉龍納西族自治縣石鼓鎮(zhèn)、云南省大理白族自治州大理市銀橋鎮(zhèn)、云南省玉溪市澄江縣右所鎮(zhèn)、云南省玉溪市澄江縣海口鎮(zhèn)、云南省紅河哈尼族彝族自治州石屏縣已沖村,以下簡稱湖北獨山、浙江草塔、江蘇白馬、貴州宣威、貴州賢昌、云南石鼓、云南銀橋、云南右所、云南???、云南龍朋。于2017年7月采樣,每個園區(qū)隨機選擇5 株藍莓為一個樣本,每株隨機采樣120 g 左右。每個產(chǎn)地采摘9 個樣本,共計90 個樣本。
采樣的10 個地區(qū)均屬于亞熱帶季風氣候,具體地區(qū)名稱、經(jīng)緯度、海拔高度、年平均氣溫及氣壓條件如表1所示。
表1 10 個地區(qū)主要地理環(huán)境Table 1 Key geographical environment conditions in ten regions
標準品錦葵色素-3-O-半乳糖苷、錦葵色素-3-O-葡萄糖苷,美國Sigma-Aldrich 公司;飛燕草素-3-O-葡萄糖苷、矢車菊素-3-O-半乳糖苷、矢車菊素-3-O-阿拉伯糖苷、矮牽牛素-3-O-半乳糖苷、矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷,北京索萊寶科技有限公司;飛燕草素-3-O-阿拉伯糖苷、矮牽牛素-3-O-阿拉伯糖苷,上海吉至生化有限公司;飛燕草素-3-O-半乳糖苷、芍藥素-3-O-半乳糖苷、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷,法國中草藥(Extrasynthese)公司;錦葵色素-3-O-阿拉伯糖苷,上海甄準生物科技有限公司。乙腈(色譜純),TEDIA 天地試劑(美國)有限公司;磷酸(色譜純),阿拉丁試劑(上海)有限公司。其它試劑均為分析純級。
高效液相色譜儀Agilent-1200(配置G1311A二元泵和G1315D 二極管陣列檢測器)、液-質(zhì)譜聯(lián)用儀Agilent-1100 HPLC 【配備有UV 檢測器、LCQ 離子阱質(zhì)譜儀(MS)和電噴霧電離接口(ESI)】、XDB-C18 色譜柱、Zorbax SB-C18 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),美國安捷倫科技有限公司;數(shù)控超聲波處理設(shè)備KH7200DB,昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-2000A,濟南歐萊博科學儀器有限公司;勻漿機JYL-C91T,杭州九陽股份有限公司。
1.3.1 藍莓果實花青素的提取 稱取2.0 g 藍莓,研磨勻漿后加入85%甲醇和0.5%甲酸的混合提取溶劑,經(jīng)超聲、離心后取上清液,得到藍莓花青素提取液。提取步驟重復3 次,提取溶劑體積加入量分別為20,20,10 mL。超聲條件:20 ℃,20 min,100 W。離心條件:5 000 r/min,10 min。3 次提取液合并,于-20 ℃冰箱保存,用于后續(xù)檢測分析[11]。
1.3.2 HPLC 測定花青素含量 取10 mL 藍莓花青素提取液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀60 ℃下蒸干,加入1 mL 甲醇甲酸提取溶劑溶解,將復溶液用0.22 μm聚偏二氟乙烯膜 (Polyvinylidene fluoride,PVDF)過濾后,經(jīng)Agilent-1200 高效液相色譜儀對各藍莓花青素提取物及13 種花色苷標準品進行測定[12],采用XDB-C18 色譜柱進行分離。以1.0%的磷酸緩沖液為流動相A,100%的乙腈為流動相B。流速設(shè)置0.6 mL/min,運行柱溫25 ℃,波長520 nm。梯度洗脫:0~5 min,5%B;15~25 min,10%B;25~35 min,12%B;35~50 min,15%B;50~60 min,18%B;60~80 min,25%B;80~90 min,30%B。
1.3.3 HPLC-ESI-MS 鑒定藍莓果實花青素 采用Agilent-1100 HPLC 系統(tǒng),分析柱為Zorbax SB-C18 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。流動相A 為溶于超純水中的6%甲酸,流動相B 為溶于乙腈的6%甲酸。洗脫梯度同1.3.2 節(jié)。在陽離子模式下,ESI 毛細管電壓為3.0 kV,毛細管溫度為350 ℃。使用1.5 L/min 的霧化氣體和10 L/min 的干燥氣體進行氮離子化。ESI 的掃描范圍在m/z 100~1 200[13]。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計應(yīng)用Excel 2016 處理,所有數(shù)據(jù)均平行測定3 次,以“平均值±標準差”表示。Pearson法對相關(guān)系數(shù)進行分析,雙尾法檢驗顯著性。采用GraphPad Prism 5.0 軟件作圖,使用JMP10 進行聚類分析。P <0.05 即為差異顯著。
通過HPLC 和LC-ESI-MS 分析,根據(jù)保留時間和MS 光譜數(shù)據(jù),結(jié)合標品測定和文獻[14]和[15]對照,鑒定了10 個種植地區(qū)的藍莓果實中的花色苷,發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)藍莓果實中花色苷的分布存在差異(表2)。藍莓果實中含有5 種花青素苷元,共檢測到13 種不同的花色苷,其中錦葵色素、矢車菊素、飛燕草素、矮牽牛素均以半乳糖苷、葡萄糖苷和阿拉伯糖苷形式存在,而芍藥素僅檢測到半乳糖苷。
錦葵色素-3-O-半乳糖苷和矢車菊素-3-O-半乳糖苷為各地區(qū)的藍莓果中含量最高的花色苷,大部分地區(qū)的這2 種花色苷含量在100 μg/g以上,其中云南龍朋的矢車菊素-3-O-半乳糖苷含量最高,達到(343.22±59.61)μg/g。云南右所及石鼓、貴州宣威、湖北獨山、浙江草塔的藍莓果中均以錦葵色素-3-O-半乳糖苷含量最多,分別為(236.93±37.79),(223.93±82.46),(213.01±49.95),(174.27±57.16)μg/g 及(58.19±14.96)μg/g。云南龍朋、銀橋、??诤唾F州賢昌、江蘇白馬所產(chǎn)的藍莓果中以矢車菊素-3-O-半乳糖苷為所有花色苷中含量之最,分別為 (343.22±59.61),(214.75±29.28),(195.74±30.61),(109.25±16.66)μg/g 及(92.31±22.29)μg/g。錦葵色素-3-O-阿拉伯糖苷也是藍莓果中的優(yōu)勢花色苷,貴州宣威和云南石鼓中含量也超過100 μg/g。飛燕草素-3-O-葡萄糖苷和矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷含量低,有的地區(qū)藍莓果中未檢測出,可能因本身缺失或含量低,儀器靈敏度不夠造成的。除貴州賢昌外其它地區(qū)藍莓果中均檢測到矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷,而含量均不超過2 μg/g。飛燕草素-3-O-葡萄糖苷僅在貴州宣威、云南石鼓、云南銀橋和云南龍朋所產(chǎn)藍莓果中檢測到,含量在(0.61±0.65)~(1.51±0.67)μg/g 之間。矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的含量稍高于飛燕草素-3-O-葡萄糖苷和矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷,范圍在(1.09±1.09)~(8.14±1.61)μg/g 之間,也明顯低于其它10 個糖苷的含量。云南龍朋花色苷總含量最高,為(1 342.57±271.56)μg/g,各花色苷含量差異也最大,最高的錦葵色素-3-O-半乳糖苷含量是最低飛燕草素-3-O-葡萄糖苷的227 余倍。浙江草塔的花色苷總含量最小,僅為(260.93±71.17)μg/g,不到云南龍朋的五分之一,除貴州賢昌未檢測到矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷外,各花色苷含量均以浙江草塔樣品最低。
由圖1可知,不同地區(qū)所產(chǎn)藍莓中,均含有飛燕草素、矢車菊素、矮牽牛素、錦葵色素和芍藥素,然而這5 類花青素苷元的分布情況存在差異。10個地區(qū)的藍莓果實中花青素,除云南龍朋外,其它地區(qū)所產(chǎn)藍莓均為錦葵色素含量最高,依次為矢車菊素、飛燕草素、矮牽牛素、芍藥素;而云南龍朋所產(chǎn)藍莓中,矢車菊素的含量最高,其次為錦葵色素。云南龍朋的藍莓果中,除錦葵色素含量與貴州宣威、云南石鼓、云南銀橋、云南右所相似外,其它花青素含量均顯著高于其它地區(qū)(P<0.05)。
結(jié)合表2與圖1可知,在長江流域產(chǎn)區(qū)(湖北獨山、浙江草塔及江蘇白馬)種植的藍莓果中,以湖北獨山的各類花青素含量最高,均顯著高于浙江草塔(P<0.05);除錦葵色素含量顯著高于江蘇白馬以外,其它花青素的含量均無顯著性差異。浙江草塔的藍莓果中各花青素含量稍低于江蘇白馬,而差異并不顯著。貴州宣威和賢昌同屬于貴州麻江縣,兩地的藍莓果中除了矢車菊素含量相似外,宣威的飛燕草素、矮牽牛素、芍藥素含量均高于賢昌(P<0.05),錦葵色素更遠遠高于賢昌的藍莓果中的含量(P<0.01),造成含量差異的原因主要是宣威位于東部地區(qū)氣溫高,賢昌位于西部地區(qū)氣溫低,花色苷含量與溫度呈正相關(guān)[16]。云南各地區(qū)的藍莓中花青素含量稍高于其它地區(qū),這是由于云南地區(qū)海拔較高,海拔高度對土壤的pH值和有效養(yǎng)分存在較大影響[17],進而影響藍莓的品質(zhì)和花色苷的積累[18]。有研究表明,高海拔地區(qū)生長的釀酒葡萄中多酚類物質(zhì)含量更多[19];海拔高度的增加也能促使紫薯表皮的花青素含量增多[20]。表1與表2結(jié)合來看,10 個地區(qū)中湖北獨山、浙江草塔以及江蘇白馬的緯度居于前3 位,海拔高度居于后3 位,而這3 個地區(qū)所產(chǎn)藍莓的總花青素含量較低,這表明高緯度、低海拔的平原地區(qū)對藍莓花青素的合成存在一定影響,不利于花青素的積累;云南產(chǎn)區(qū)(石鼓、銀橋、右所、??凇埮螅┑木暥容^低且海拔高度較高,其所產(chǎn)藍莓的花青素含量也相對較高,即低緯度、高海拔的高原地區(qū)有利于藍莓花青素的產(chǎn)生,在低氣壓環(huán)境下能夠促進藍莓花青素的積累,并且云南龍朋所產(chǎn)藍莓的總花青素含量最高,該地區(qū)在10 個地區(qū)中緯度最低,海拔也偏高,其年平均氣溫也可能更適合藍莓花青素的積累。
圖1 不同地區(qū)藍莓果實中5 類花青素及總花色苷含量Fig.1 Contents of five anthocyanins and total anthocyanins in blueberry fruits from different regions
在藍莓果實中花青素以花色苷的形式存在,主要是半乳糖苷、葡萄糖苷和阿拉伯糖苷。具體分布情況如圖2。其中,每種花色苷中均為半乳糖苷占比最高,均超過總花色苷含量的66%;其次為阿拉伯糖苷,約占總花色苷含量的26%~32%;葡萄糖苷類花色苷的含量較低,僅占總花色苷含量的1%~8%,可見在藍莓花色苷中,以半乳糖苷類化合物為主。芍藥素由于缺少或未檢測到葡萄糖苷和阿拉伯糖苷類化合物而導致其含量最低。
圖2 不同地區(qū)藍莓果實5 類花青素中糖苷分布Fig.2 Glycosides in five anthocyanins in blueberry fruits from different regions
如圖3所示,不同種植地區(qū)的藍莓果實中各花色苷占比相似。各地藍莓果實中含量最高的花色苷占比均在22%以上,矢車菊素-3-O-半乳糖苷及錦葵色素-3-O-半乳糖苷是含量較高的2 種花色苷,范圍分別為15.3%~26.6%和18.8%~28.5%。各地藍莓果實中以葡萄糖苷和阿拉伯糖苷形式存在的花色苷占比在4%~13.4%之間,飛燕草素-3-O-半乳糖苷、矢車菊素-3-O-阿拉伯糖苷、矮牽牛素-3-O-半乳糖苷、錦葵色素-3-O-阿拉伯糖苷占比為10%左右,飛燕草素-3-O-阿拉伯糖苷、矮牽牛素-3-O-阿拉伯糖苷、芍藥素-3-O-半乳糖苷占比在5%左右。以葡萄糖苷形式存在的花色苷占比最低,其中錦葵色素-3-O-葡萄糖苷占比在2.2%~3.1%之間,飛燕草素-3-O-葡萄糖苷、矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷和矢車菊素-3-O-葡萄糖苷占比均在1%以下。
圖3 不同地區(qū)藍莓果實中各花色苷占比Fig.3 The proportion of anthocyanins in blueberry fruits from different regions
花色苷的合成是遺傳基因和外界環(huán)境共同作用的結(jié)果。花色苷生物合成相關(guān)基因決定了花色苷的種類,而環(huán)境因子既可以影響花色苷生物合成的速率,還可以對其積累量和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響[9]。本研究對花色苷分布與種植地區(qū)的不同地理環(huán)境進行相關(guān)性分析(表3),探究環(huán)境因子對花色苷分布的影響。結(jié)果表明花色苷含量與種植地區(qū)的海拔高度、年日照時數(shù)呈正相關(guān),與經(jīng)緯度、氣壓、7月平均氣溫呈負相關(guān),與年均氣溫、年降水量無顯著相關(guān)性。
結(jié)合表1和表2,在海拔37~2 010 m 高度范圍內(nèi),海拔越高,藍莓果的花色苷含量越高。這可能是植物在有更強的太陽輻射和紫外線的高海拔地區(qū)的一種自我保護機制[20],這種強輻射和紫外線會增加如活性氧(ROS)等自由基,激活類黃酮的生物合成,特別是花青素[21],以保護植物器官。何濤等[22]研究表明,因為高海拔地區(qū)有著較強的光照和輻射,溫度較低,有利于花色苷合成。海拔高度的影響與花色苷苷元的種類相關(guān),Zoratti 等[23]研究表明,飛燕草素和錦葵色素類花色苷隨海拔高度的增加而增加,而矢車菊素和芍藥素類花色苷沒有明顯變化。結(jié)合表1和表2可看出,云南各種植地區(qū)海拔較高,花色苷含量較其它地區(qū)高。莊維兵等[24]認為糖類物質(zhì)能影響花色苷的合成,花色苷的積累受糖的誘導,激活或抑制一些基因的表達。Zeng 等[25]研究表明高海拔地區(qū)的“燦爛”藍莓果中甜度更高,為花色苷的合成積累了大量的底物,更利于花色苷的積累。隨著海拔的升高,氣壓逐漸降低,由表3可看出氣壓與花色苷含量成負相關(guān),即低氣壓地區(qū)更利于花色苷的積累。
緯度的變化會導致氣候條件的相應(yīng)變化,例如光強和溫度。這些因素影響著植物的代謝和代謝物的濃度。由表1和表2可知,長江流域地區(qū)的江蘇白馬、浙江草塔等地緯度高于云貴高原地區(qū),藍莓果中花色苷含量顯著低于云貴高原地區(qū)。Andreas 等[9]研究了不同緯度和地理來源的歐洲越橘果實中花色苷含量,結(jié)果表明花青素濃度隨緯度和地理位置的改變發(fā)生顯著變化,北緯地區(qū)的花青素含量較高,而母本產(chǎn)地偏北的花青素含量較高。Zheng 等[16]研究表明生長在高緯度的黑加侖果實中的花色苷含量高于生長在低緯度的,這與本研究結(jié)果相反。這可能是由于漿果品種及生長環(huán)境不同所致,緯度對漿果果實組成的影響既可以解釋為環(huán)境因素對植物代謝的短期影響,也可以解釋為植物長期適應(yīng)環(huán)境所導致的基因進化。為進一步了解緯度對藍莓果實花色苷含量的影響,有必要進一步研究天氣條件與藍莓果花色苷分布的關(guān)系。
光照和溫度是影響花色苷合成的重要的環(huán)境因素,Albert 等[26]發(fā)現(xiàn)大多數(shù)植物花色苷的積累與光照強度成正相關(guān),光照越強,越容易誘導花色苷合成的結(jié)構(gòu)基因和調(diào)節(jié)基因的表達,矮牽?;ㄉ刂挥性诟吖庹諚l件下生長才會有強烈的著色,說明存在一種光誘導調(diào)控因子,負責激活花青素途徑。Zoratti 等[23]對野越桔和高叢藍莓的花青素組成進行研究,發(fā)現(xiàn)溫度和光照通過影響類黃酮3',5' 羥化酶(F3'5'H)基因來影響受測野越桔花青素含量。高溫和低溫都會影響植物次生代謝產(chǎn)物酶的活性,低溫更有利于植物類黃酮的生成[26]。表3顯示日照時數(shù)長且溫度低的地區(qū)花色苷含量較高,可能是各環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。采收月7月的平均氣溫與花色苷含量成負相關(guān),而年平均溫度與花色苷含量沒有顯著相關(guān)性,這一結(jié)果表明果實成熟階段的環(huán)境溫度對花色苷的積累影響較大。目前未發(fā)現(xiàn)探究經(jīng)度對花色苷含量的影響,結(jié)合表1和表2,推測西部地區(qū)的環(huán)境更適于花色苷的積累,其相關(guān)性有待進一步探究。
表3 總花色苷含量與藍莓種植地區(qū)地理環(huán)境的相關(guān)性Table 3 Correlation between total anthocyanins content and geographical environment of blueberry planting regions
云南省5 個種植地區(qū)處于低緯度、高海拔、低氣壓地區(qū),這5 個地區(qū)的藍莓果總花色苷分布由高到低為:龍朋>右所>銀橋>石鼓>???。云南??阪?zhèn)西瀕撫仙湖,除海口小三角洲外均是山區(qū),境內(nèi)山峰起伏、溝壑縱橫,階梯狀地貌東低北高,形成了冷涼山區(qū)和溫熱河谷的立體氣候,全鎮(zhèn)氣候及自然條件差異較大,當?shù)氐乩憝h(huán)境的特殊性導致了該地藍莓果中花色苷含量與云南其它地區(qū)的差異??傊颇鲜?nèi)村鎮(zhèn)的緯度較低且海拔高度較高,日照時數(shù)長,溫度相對低,其所產(chǎn)藍莓的花色苷含量也相對較高,表明低緯度、高海拔的高原地區(qū)有利于花色苷的產(chǎn)生,在低溫、低氣壓環(huán)境下能夠促進藍莓酚類化合物的積累。
以不同種植地區(qū)的藍莓果實中13 種花色苷含量及經(jīng)緯度、海拔高度、氣溫、日照等環(huán)境因子進行聚類分析,將藍莓果實按種植地區(qū)聚合為兩大類。一類是長江流域產(chǎn)區(qū)的湖北獨山、浙江草塔、江蘇白馬和云貴高原產(chǎn)區(qū)的貴州賢昌,總花色苷含量顯著低于云貴高原產(chǎn)區(qū)的貴州宣威及云南各地區(qū)(P<0.05)。這與表2及圖1中的結(jié)論一致。湖北獨山的藍莓果品質(zhì)優(yōu)于浙江草塔和江蘇白馬。貴州賢昌地區(qū)比同屬于貴州高原的宣威地區(qū)的藍莓果中花色苷含量低(P<0.01),可能是由于宣威和賢昌分別位于低海拔、高氣溫的東部地區(qū)和高海拔、低氣溫的西部地區(qū),在氣壓、緯度等條件相似的情況下,海拔高度影響了花色苷的積累。
另一類是貴州宣威和云南各地區(qū),屬云貴高原產(chǎn)區(qū)。云南各種植地區(qū)均屬于低緯度、高海拔、低氣壓地區(qū),這種環(huán)境下更利于花色苷的產(chǎn)生,云南龍朋地區(qū)種植的藍莓果中除錦葵色素-3-O-阿拉伯糖苷外其它花色苷含量均高于或等于其它地區(qū),可能其溫度更適于花色苷的積累。貴州宣威處于亞熱帶季風濕潤地帶,當?shù)氐臍夂驐l件比賢昌更適于藍莓果中酚類化合物的積累,環(huán)境的特殊性使其總花色苷含量與云南石鼓、銀橋、右所和??谙嗨啤?/p>
本研究選擇長江流域產(chǎn)區(qū)和云貴高原產(chǎn)區(qū)的品名為“燦爛”的兔眼藍莓果為研究對象,探究不同地區(qū)藍莓果中花色苷的分布,除芍藥素僅檢測到半乳糖苷外,錦葵色素、矢車菊素、飛燕草素、矮牽牛素均以半乳糖苷、葡萄糖苷和阿拉伯糖苷形式存在,共13 種。通過對比不同的藍莓果實花色苷分布可知,大多數(shù)藍莓果實中錦葵色素和矢車菊素含量最高,各類花青素以半乳糖苷形式存在的最多,其次是阿拉伯糖苷、葡萄糖苷。各地區(qū)的藍莓果中含量最高的花色苷為錦葵色素-3-O-半乳糖苷和矢車菊素-3-O-半乳糖苷,飛燕草素-3-O-葡萄糖苷和矮牽牛素-3-O-葡萄糖苷是含量最低的花色苷。在不同地區(qū)中,云南龍朋總花色苷含量最高,浙江草塔的最低。
圖4 不同地區(qū)藍莓果實中花色苷分布與地理環(huán)境條件聚類分析Fig.4 Cluster analysis of anthocyanin distribution in blueberry fruits and geographical environment in different regions
不同地域環(huán)境對藍莓花青素的積累有較大影響,低緯度、高海拔的高原地區(qū)在低氣壓環(huán)境下更能促進藍莓花青素的積累。日照和溫度也影響花色苷的合成和積累。光照強度與花色苷的形成呈正相關(guān),低溫更利于花色苷的合成。在長江流域產(chǎn)區(qū)(湖北獨山、浙江草塔及江蘇白馬)種植的藍莓中,以湖北獨山的果實中花色苷含量最高,可能當?shù)氐臍夂驐l件更適于藍莓的生長及花色苷的累積。貴州麻江縣的宣威鎮(zhèn)和賢昌鎮(zhèn)同屬于亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),兩地的氣壓、緯度等其它環(huán)境條件相似的情況下,海拔高度和年均氣溫的差異是影響兩地藍莓果實中花色苷含量的主要環(huán)境因素。由于高原山地地區(qū)環(huán)境復雜,氣候和自然條件差異大,云南省內(nèi)村鎮(zhèn)(石鼓、銀橋、右所、??诤妄埮螅┓N植的藍莓果花色苷含量受經(jīng)緯度、海拔高度等影響更為復雜,是多種環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果。今后可選取更多地區(qū)樣本,深入了解藍莓種植地區(qū)地理環(huán)境,進一步探究種植地區(qū)環(huán)境條件與藍莓果中花色苷積累的關(guān)系。