<p>湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2018 年 收 稿 日 期：2017-09-29 基 金 項 目： 湖 南 省 教 育 廳 青 年 項 目(15B027) 作 者 簡 介： 彭 亮(1984-), 男, 湖 南 長 沙 人, 講 師, 碩 士, 主 要 從 事 植 物 營 養(yǎng) 的 研 究 工 作,( 電 話)13667398997( 電 子 信 箱)47211004qq.com； 通 信 作 者, 唐 建 洲(1979-), 男, 湖 南 永 州 人, 講 師, 在 讀 博 士 研 究 生, 研 究 方 向 為 小 肽 的 營 養(yǎng) 與 生 理,( 電 話)13786122046( 電 子 信 箱) 49071398qq.com。 第57 卷 第3 期 2018 年1 月 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) Hubei Agricultural Sciences Vol.55No.10 May.,2016 第55 卷 第2 期 2016 年1 月 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) Hubei Agricultural Sciences Vol.55No.1 Jan.,2016 第57 卷 第9 期 2018 年5 月 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) Hubei Agricultural Sciences Vol.57No.9 May.,2018 番 茄 紅 素 主 要 存 在 于 茄 科 植 物 番 茄 成 熟 的 果 實 中。 由 于 其 具 有 強 抗 氧 化 性, 在 防 癌 抗 癌、 增 強 機 體 免 疫 力、 延 緩 衰 老 等 方 面 有 著 極 其 重 要 的 作 用 1 。 研 究 表 明, 適 宜 的 鋅 水 平、 錳 水 平 和 硼 水 平 對 番 茄 產(chǎn) 量 以 及 風(fēng) 味 品 質(zhì) 有 影 響, 是 保 證 番 茄 高 產(chǎn)、 優(yōu) 質(zhì) 的 重 要 因 素 2-4 。 因 此, 在 肥 料 中 加 入 一 定 量 的 鋅、 錳 和 硼 元 素, 能 夠 有 效 提 高 番 茄 紅 素 含 量。 而 且, 番 茄 紅 素 是 由 植 物 類 異 戊 二 烯 途 徑 中 前 體 物 質(zhì)GGPP( 牻 牛 兒 基 牻 牛 兒 基 焦 磷 酸) 轉(zhuǎn) 化 而 來, 番 茄 紅 素 在 環(huán) 化 酶 的 作 用 下 生 成- 胡 蘿 卜 素 等 產(chǎn) 物 5,6 。 添 加 合 適 的 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 可 以 抑 制 番 茄 紅 素 到- 胡 蘿 卜 素 的 環(huán) 化 途 徑, 大 量 積 累 番 茄 紅 素 7,8 。 常 見 的 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 有 咪 唑、 吡 啶、 煙 堿 等 9 , 但 是 咪 唑、 吡 啶 等 有 毒, 對 人 健 康 有 危 害, 而 煙 堿 本 身 存 在 于 茄 科 植 物 中, 且 有 殺 蟲 作 用, 所 以 它 是 良 好 的 環(huán) 化 酶 抑 制 劑。 為 此, 試 驗 以 長 沙 學(xué) 院 植 物 工 程 研 究 室 制 備 的 植 物 營 養(yǎng) 劑 為 基 礎(chǔ), 對 其 進 行 改 良。 加 入 微 量 元 素 鋅、 錳、 硼, 制 成 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑, 與 市 場 上 常 見 的 綠 芬 威、 諾 翠 豐 進 行 對 比, 通 過 葉 面 噴 施, 以 期 提 高 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 的 含 量。 并 在 此 基 礎(chǔ) 上 加 入 煙 堿, 研 究 不 同 煙 堿 加 入 量 對 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響, 并 對 番 茄 果 實 煙 堿 殘 留 量 進 行 了 分 析。 1 材 料 與 方 法 1.1 供 試 材 料 1.1.1 供 試 番 茄 品 種 供 試 番 茄 品 種 為 群 興903。 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 彭 亮, 孫 智 明, 黃 芝 淇, 顏 潔 妤, 張 哲, 張 志 元, 唐 建 洲 ( 長 沙 學(xué) 院 生 物 與 環(huán) 境 工 程 學(xué) 院, 長 沙 410003) 摘 要： 通 過 加 入 適 量 微 量 元 素 鋅、 錳、 硼, 以 及 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 煙 堿, 對 植 物 營 養(yǎng) 劑 進 行 改 良。 采 用 田 間 試 驗 和 儀 器 分 析 方 法, 研 究 了 改 良 后 的 植 物 營 養(yǎng) 劑 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響。 結(jié) 果 表 明, 在ZnMnB 植 物 營 養(yǎng) 劑2.840.250.23100, 添 加80mgL 煙 葉 水 提 物 的 條 件 下, 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 有 了 很 大 的 提 高, 從 對 照 的8.57mgkg 增 加 到21.32mgkg, 具 有 很 好 的 應(yīng) 用 前 景。 關(guān) 鍵 詞： 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑； 番 茄 紅 素； 煙 堿 中 圖 分 類 號：S641.2 文 獻 標 識 碼：A 文 章 編 號：0439-8114(2018)09-0086-02 DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.09.020 EffectsofImprovedPlantNutritiononChangesofLycopenesContents inFruitofTomato PENGLiang,SUNZhi-ming,HUANGZhi-qi,YANJie-yu,ZHANGZhe,ZHANGZhi-yuan,TANGJian-zhou (Departmentof Biological andEnvironmentalEngineering,ChangshaUniversity,Changsha410003,China) Abstract： Plant nutrition was improved by adding a moderate amount of trace element zinc,manganese,boron,and cyclase in- hibitor nicotine. The field experiment and instrument analytical method were conducted to study the effects of the Improved Plant Nutrition on the lycopene content in tomato fruit. The results showed that, under the condition of the ZnMnBPlant Nutrition2.840.250.23100, adding 80mLL tobacco water extract,the lycopene content had a very big enhancement,in- creasedfrom 8.57mgkg ofthecontrast to21.32mgkg,whichhad the verygoodapplication prospect. Key words： Improved PlantNutrition；lycopene；nicotine 彭 亮, 孫 智 明, 黃 芝 淇, 等. 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響J. 湖 北 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2018,57(9)：86-87,91. 第9 期 1.1.2 供 試 肥 料 供 試 肥 料 有 市 售 生 物 有 機 肥、 市 售 葉 面 肥( 綠 芬 威、 諾 翠 豐)、 植 物 營 養(yǎng) 劑( 長 沙 學(xué) 院 植 物 工 程 研 究 室 研 制)。 1.1.3 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 的 制 備 按 照ZnMnB 植 物 營 養(yǎng) 劑2.840.250.23100(100mL 植 物 營 養(yǎng) 劑 中 按 質(zhì) 量 比 加 入 相 應(yīng) 的 微 量 元 素, 即Zn2.84g,Mn0.25g, B0.23g), 添 加 微 量 元 素 制 備 得 到。 1.1.4 煙 葉 水 提 物 的 制 備 取 一 定 量 的 煙 葉, 加 入 500mL10HCl, 沸 騰 回 流20min。 隨 后 用40 的 NaOH 調(diào) 節(jié)pH 至910。 然 后 將 混 合 物 轉(zhuǎn) 入 旋 轉(zhuǎn) 蒸 發(fā) 儀 中 進 行 負 壓 蒸 餾, 收 集 蒸 餾 液。 1.2 試 驗 設(shè) 計 1.2.1 不 同 葉 面 肥 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 試 驗 按 隨 機 區(qū) 組 設(shè) 計, 設(shè)5 個 處 理, 處 理1： 清 水( 對 照)； 處 理2： 綠 芬 威, 噴 施 濃 度 為0.10； 處 理 3： 諾 翠 豐, 噴 施 濃 度 為0.75； 處 理4： 植 物 營 養(yǎng) 劑, 噴 施 濃 度 為0.50； 處 理5： 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑, 噴 施 濃 度 為0.67。 每 處 理3 次 重 復(fù), 共15 個 小 區(qū), 每 個 小 區(qū)66.7m 2 。 番 茄 植 株 行 距35cm×35cm, 每 小 區(qū) 550 株。 1.2.2 不 同 煙 葉 水 提 物 添 加 量 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 試 驗 按 隨 機 區(qū) 組 設(shè) 計, 設(shè)5 個 煙 葉 水 提 物 添 加 量, 分 別 為60、70、80、90、100mgL, 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 噴 施 濃 度 為0.67。 每 處 理3 次 重 復(fù), 共15 個 小 區(qū), 每 個 小 區(qū)66.7m 2 。 番 茄 植 株 行 距 35cm×35cm, 每 小 區(qū)550 株。 1.3 施 肥 方 法 1.3.1 基 肥 采 用 挖 穴 深 施 方 式, 每 個 處 理 都 施1 次 市 售 生 物 有 機 肥 作 為 基 肥, 用 量 為0.5kg 株。 1.3.2 追 肥 按 試 驗 設(shè) 計 進 行 葉 面 施 肥, 開 花 前 期 噴 施1 次, 坐 果 后 每7d 噴 施1 次, 連 噴3 次, 噴 施 以 葉 面 葉 背 出 現(xiàn) 霧 珠 不 掉 下 為 宜, 噴 施 時 間 為 傍 晚5：00 后, 噴 施 量 為 每666.7m 2 噴 施78kg 植 物 營 養(yǎng) 劑。 1.4 番 茄 紅 素 含 量 分 析 番 茄 結(jié) 果 中 期 取 樣, 測 定 第2 次 坐 果 和 第3 次 坐 果 果 實 的 品 質(zhì)。 番 茄 紅 素 含 量 采 用 石 油 醚 抽 取 比 色 法 測 定。 1.5 煙 堿 殘 留 分 析 采 用 高 效 液 相 色 譜 法。 色 譜 柱：Hypersil BDS C185m； 流 動 相：0.1molL 磷 酸 二 氫 鉀- 磷 酸 緩 沖 溶 液(pH 2.5)； 流 速：1.5mLmin； 進 樣 量：5L； 檢 測 波 長：260nm。 2 結(jié) 果 與 分 析 2.1 不 同 葉 面 肥 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 由 圖1 可 以 看 出, 不 同 葉 面 肥 處 理 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 較 對 照8.57mgkg 均 有 明 顯 增 加, 處 理2、 處 理3、 處 理4 和 處 理5 分 別 增 加 了22.7、 39.3、55.1 和82.6, 以 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 增 加 最 為 明 顯。 鋅、 錳 和 硼 是 番 茄 生 長 的 必 需 微 量 元 素, 適 宜 的 鋅、 錳 和 硼 水 平 能 夠 有 效 提 高 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 的 含 量。 2.2 煙 葉 水 提 物 中 煙 堿 含 量 分 析 煙 堿 純 品 價 格 比 較 昂 貴, 而 煙 葉 中 煙 堿 的 含 量 為13。 煙 葉 水 提 物 中 主 要 成 分 為 煙 堿。 根 據(jù) 圖 2 煙 堿 標 準 品 的 回 歸 方 程 計 算 得 出 煙 堿 含 量 為2.65 mgL。 因 此 試 驗 中 可 用 煙 葉 水 提 物 代 替 煙 堿, 更 加 符 合 實 際 生 產(chǎn)。 2.3 不 同 煙 葉 水 提 物 添 加 量 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 由 圖3 可 知, 隨 著 煙 葉 水 提 物 添 加 量 的 增 加, 番 60 70 80 90 100 煙 堿 濃 度/mg/L 24 22 20 18 16 14 12 圖3 不 同 煙 葉 水 提 物 添 加 量 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 圖2 煙 堿 標 準 品 的 線 性 回 歸 方 程 10 20 30 40 50 60 70 濃 度/mg/L 500000 450000 400000 350000 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 y=5182.3x+73350 R 2 =0.9991 1 2 3 4 5 處 理 16 14 12 10 8 6 4 2 0 圖1 不 同 葉 面 肥 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 ( 下 轉(zhuǎn) 第91 頁) 彭 亮 等： 改 良 型 植 物 營 養(yǎng) 劑 對 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 影 響 87 第9 期 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 的 含 量 先 增 大 后 逐 漸 趨 于 平 緩, 在80mgL 的 添 加 量 時, 番 茄 紅 素 含 量 最 大, 達 到 了 21.32mgkg。 2.4 番 茄 果 實 中 煙 堿 殘 留 量 的 分 析 煙 堿 是 一 種 天 然 農(nóng) 藥, 能 夠 有 效 防 治 蟲 害。 但 是 它 極 易 被 口 腔、 消 化 道 和 呼 吸 道 吸 收, 對 人 體 有 毒 害 作 用, 嚴 重 時 可 使 心 臟 麻 痹 而 致 死。 成 人 致 死 量 為 4075mg, 兒 童 致 死 量 為1020mg 10 。 因 此, 有 必 要 對 番 茄 果 實 中 煙 堿 殘 留 量 進 行 檢 測。 日 本“ 食 品 中 殘 留 農(nóng) 業(yè) 化 學(xué) 品 肯 定 列 表 制 度” 規(guī) 定 了 煙 堿 類 農(nóng) 藥 在 水 果 蔬 菜 上0.055.00mgkg 的 最 大 殘 留 限 量。 試 驗 中 高 效 液 相 色 譜 法 的 檢 出 限 為0.004mgkg, 結(jié) 果 表 明, 未 檢 測 到 番 茄 果 實 中 有 煙 堿 殘 留, 符 合 食 品 安 全 標 準。 3 小 結(jié) 試 驗 結(jié) 果 表 明, 在 植 物 營 養(yǎng) 劑 中 加 入 鋅、 錳、 硼 等 微 量 元 素 以 及 煙 葉 水 提 物 以 后, 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 的 含 量 大 大 提 高, 提 高 了 番 茄 的 附 加 值, 為 番 茄 紅 素 的 擴 大 生 產(chǎn) 提 供 了 一 定 的 理 論 依 據(jù), 具 有 很 好 的 應(yīng) 用 前 景。 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 應(yīng) 用 于 微 生 物 發(fā) 酵 來 提 高 番 茄 紅 素 積 累 量 的 報 道 較 多, 而 應(yīng) 用 于 葉 面 肥 方 面 的 研 究 較 少, 因 此, 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 提 高 番 茄 果 實 中 番 茄 紅 素 含 量 的 機 理 研 究 是 今 后 工 作 的 重 點。 參 考 文 獻： 1 陳 文 靜, 張 歡, 董 旭, 等. 番 茄 紅 素 的 研 究 現(xiàn) 狀 及 應(yīng) 用 前 景J. 安 徽 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué),2015,43(27)：29-32,99. 2 侯 雷 平, 吳 俊 華, 李 梅 蘭, 等. 供 鋅 水 平 對 番 茄 果 實 抗 氧 化 性 及 風(fēng) 味 品 質(zhì) 的 影 響J. 植 物 營 養(yǎng) 與 肥 料 學(xué) 報,2010,16(3)：763-767. 3 侯 雷 平, 吳 俊 華, 李 遠 新. 缺 錳 和 多 錳 對 番 茄 產(chǎn) 量 及 風(fēng) 味 品 質(zhì) 的 影 響J. 核 農(nóng) 學(xué) 報,2010,24(1)：83-87. 4 李 梅 蘭, 吳 俊 華, 李 遠 新, 等. 不 同 供 硼 水 平 對 番 茄 產(chǎn) 量 及 風(fēng) 味 品 質(zhì) 的 影 響J. 核 農(nóng) 學(xué) 報,2009,23(5)：875-878. 5 劉 滌, 胡 之 壁. 植 物 類 異 戊 二 烯 生 物 合 成 途 徑 的 調(diào) 節(jié)J. 植 物 生 理 學(xué) 通 訊,1998,34(1)：1-9. 6 LOPEZ-NIETO M J,COSTA J,PEIRO E,et al. Biotechnological lycopeneproductionbymatedfermentationofBlakesleatrisporaJ. ApplMicrobiolBiotechnol,2004,66(2)：153-159. 7 BHOSALEP.Environmentalandcultural stimulantsinthe pro- duction of carotenoids from microorganismsJ.Appl Microbiol Biotechnol,2004,63(4)：351-361. 8 徐 娜, 鄭 珩, 許 激 揚. 環(huán) 化 酶 抑 制 劑 對 三 孢 布 拉 霉 產(chǎn) 生 番 茄 紅 素 的 影 響J. 中 國 抗 生 素 雜 志,2006,31(6)：372-375. 9 王 強, 余 曉 斌. 三 孢 布 拉 霉 發(fā) 酵 產(chǎn) 番 茄 紅 素 的 研 究 進 展J. 微 生 物 學(xué) 通 報,2015,42(2)：420-426. 10 杜 鳳 君. 食 品 中 煙 堿 殘 留 的 色 譜 質(zhì) 譜 聯(lián) 用 分 析 方 法 研 究D. 福 建 廈 門： 集 美 大 學(xué),2012. ( 上 接 第87 頁) “1.2.4” 項 下, 測 得 提 取 物 中 咖 啡 酸、 綠 原 酸、 木 犀 草 苷 和 多 糖 總 含 量 為12.98(RSD2.06,n3), 其 中 咖 啡 酸 含 量0.91、 綠 原 酸 含 量5.0、 木 犀 草 苷 含 量0.05、 多 糖 含 量7.02, 表 明 響 應(yīng) 面 設(shè) 計 得 到 的 工 藝 條 件 是 有 效、 可 行 的。 3 討 論 應(yīng) 用 超 聲 技 術(shù) 同 時 提 取 忍 冬 器 官 綜 合 物 中 多 種 成 分, 具 有 提 取 效 率 高、 節(jié) 約 資 源 等 優(yōu) 勢, 合 適 的 水 醇 比 是 其 關(guān) 鍵 因 素。 隨 著 乙 醇 體 積 分 數(shù) 逐 漸 升 高, 產(chǎn) 物 的 總 量 呈 先 增 加 后 降 低 的 趨 勢。 綠 原 酸、 咖 啡 酸 和 木 犀 草 苷 在 乙 醇 中 的 溶 解 度 強 于 在 純 水 中, 乙 醇 體 積 分 數(shù) 上 升 使 得3 種 化 合 物 的 提 取 率 上 升, 而 金 銀 花 多 糖 溶 于 水, 難 溶 于 有 機 溶 劑, 乙 醇 體 積 分 數(shù) 太 高, 則 會 導(dǎo) 致 多 糖 沉 淀。 經(jīng) 優(yōu) 化 應(yīng) 用45 的 乙 醇 提 取, 綠 原 酸、 咖 啡 酸、 木 犀 草 苷 和 多 糖 的 綜 合 提 取 率 最 佳。 在 含 量 檢 測 過 程 中 以 甲 醇 為 系 統(tǒng) 各 成 分 的 分 離 效 果 并 不 理 想, 乙 腈 的 黏 度 小, 洗 脫 力 大, 經(jīng) 優(yōu) 化 后 的 乙 腈- 甲 酸 水 系 統(tǒng) 各 成 分 的 分 離 效 果 較 好。 應(yīng) 用 超 聲 提 取 技 術(shù) 能 夠 在 鹽 堿 地 栽 培 的 忍 冬 器 官 綜 合 物 中 同 時 獲 得 一 定 含 量 的 咖 啡 酸、 綠 原 酸、 木 犀 草 苷、 多 糖 等 產(chǎn) 物, 而 以 器 官 綜 合 物 為 收 獲 目 標 則 更 易 于 實 施 機 械 化 采 收, 這 將 為 實 現(xiàn) 忍 冬 的 工 廠 化 生 產(chǎn) 及 其 天 然 產(chǎn) 物 的 深 度 開 發(fā) 提 供 參 考。 參 考 文 獻： 1 李 平, 趙 成. 金 銀 花 水 提 物 及 醇 提 物 體 外 抗 菌 實 驗J. 中 國 當(dāng) 代 醫(yī) 藥,2010,17(17)：48-50. 2 胡 克 杰, 王 躍 紅, 王 棟. 金 銀 花 中 綠 原 酸 在 體 外 抗 病 毒 作 用 的 實 驗 研 究J. 中 醫(yī) 藥 信 息,2010,7(3)：27-28. 3 劉 雄, 高 建 德. 金 銀 花 質(zhì) 量 控 制、 化 學(xué) 成 分 及 藥 理 學(xué) 研 究 進 展J. 甘 肅 中 醫(yī) 學(xué) 院 學(xué) 報,2006,23(4)：46-48. 4 國 家 藥 典 委 員 會. 中 華 人 民 共 和 國 藥 典 一 部M. 北 京： 中 國 醫(yī) 藥 科 技 出 版 社,2015. 5 韓 飛 飛, 吳 綿 斌, 孔 繁 智. 天 然 活 性 多 糖 藥 理 作 用 研 究 進 展J. 西 北 藥 學(xué) 雜 志,2006,21(2)：91-92. 6 王 宗 成, 彭 延 波, 盤 雪, 等. 響 應(yīng) 面 設(shè) 計 優(yōu) 化 苧 麻 葉 黃 酮 提 取 工 藝J. 中 國 飼 料,2016,19(3)：12-15. 7 羅 毅, 潘 細 貴, 劉 剛, 等. 苯 酚- 硫 酸 法 測 定 多 糖 含 量 顯 色 方 式 的 優(yōu) 選J. 中 國 中 醫(yī) 藥 信 息 雜 志,2005,12(1)：45-46. 8 石 奇. 酶 輔 助 提 取 金 銀 花 中 綠 原 酸 與 多 糖 的 工 藝 研 究J. 應(yīng) 用 化 工,2015,44(7)：1268-1271. 9 雷 艷 萍, 石 曉 峰, 劉 東 彥, 等. 響 應(yīng) 面 法 優(yōu) 化 雪 松 松 針 中 總 木 脂 素 的 提 取 工 藝J. 中 國 藥 房,2016,27(7)：939-942. 10 薛 迎 迎, 楊 汝 德, 齊 瀚 實, 等. 膠 束 溶 液 中 微 生 物 萃 取 轉(zhuǎn) 化 合 成 L- 苯 基 乙 酰 基 甲 醇 條 件 的 研 究J. 食 品 科 技,2010,35(2)：2-5. 11 薛 迎 迎. 響 應(yīng) 面 法 優(yōu) 化 微 生 物 萃 取 轉(zhuǎn) 化 制 備L- 苯 基 乙 酰 基 甲 醇 的 工 藝J. 中 國 藥 房,2017,28(19)：2692-2695. 胡 玉 濤 等： 響 應(yīng) 面 法 優(yōu) 化 忍 冬 器 官 中 四 種 成 分 的 超 聲 提 取 工 藝 91</p>