花青素在紫薯块根中的动态分布研究

花青素在紫薯块根中的动态分布研究

摘要以渝紫7号为试验材料，研究了花青素在紫薯块根中的分布。结果表明：紫薯花青素开始时集中在薯皮（周皮和韧皮部薄壁组织）和薯芯（木质部薄壁组织），在这两者之间即初生形成层出现白斑，随着薯龄的递增，花青素逐渐向薯块方向扩散并最终布满整个薯块，初生形成层处的白斑逐渐减少直至消失。通过花青素在紫薯块根中的动态分布研究，使人们能了解花青素在紫薯块根中的主要集中部位，并且能更好地掌握花青素的最佳提取部位和提取时间，从而为以后进行紫薯花青素的研究提供理论依据。

关键词渝紫7号；紫薯；花青素；动态分布

中图分类号 s531 文献标识码 a 文章编号 1007-5739（2013）14-0075-02

紫色甘薯（ipomoea.batatas lam.）因其块根内部呈深紫色而得名，俗称“黑红薯”，也有人称之为紫心甘薯或紫肉甘薯[1-2]，属旋花科一年生草本植物，是近年来开发出的一类具优良特异性的甘薯新品种，因其肉质呈现紫红，外观诱人，并且具有营养、药理和保健多重作用，尤其是紫色甘薯富含硒元素，因此其抗癌能力优于普通甘薯，同时又因其含有大量的花青素，提取后可用于食品加工业，因此具有极佳的市场潜力[3]，从而引起国内外的重视与广泛关注[4]。紫色甘薯具有很强的抗氧化性，对保护肝功能和降低血清转氨酶具有积极的作用；紫色甘薯中的花青素和绿原酸还具有抑制诱癌物质的产生及减少基因突变的作用，尤其是其中的甲基花青

素对癌变基因有很强的抑制作用，紫色甘薯对高血压等心血管疾病也有很好的预防作用。

从国内外的研究状况[4-8]可知，紫薯花青素动态分布方面的研究还处于起步阶段，而了解花青素在紫薯块根的动态分布对提取花青素有着至关重要的作用。因此，该文对渝紫7号紫薯块根中花青素的动态变化进行探索，了解花青素的产生机制与环境条件变化之间的相互关系，旨在阐明紫薯种内变异与生态环境的关系，并为紫薯功能食品开发提供参考和依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料、试剂与器材

供试材料为渝紫7号新鲜紫薯（来自西南大学甘薯研究中心）；试剂有盐酸溶液（ar）、蒸馏水；器材有大烧杯、小烧杯、玻璃棒、小刀、直尺、手表、相机、水浴锅、吸水纸、量筒、容量瓶。

1.2 试验方法

以7 d为一个时段，共采果5次，即栽后8、9、10、11、12周各采果1次。将采后的紫薯用清水洗净后，再用蒸馏水冲洗2次，最后用吸水纸将水分吸干[9]，备用。配制ph值为3的盐酸溶液500 ml，用胶头滴管分别吸取100 ml于5个小烧杯中，备用。打开水浴锅并调好温度，备用。用小刀将紫薯头尾部削去后，将紫薯平均横切为a、b、c、d、e 5个部分，在每个部位处用直尺量取约5 mm 厚度后，再用小刀将其横切下来。将从紫薯5个不同部位横切下来的紫薯块先后放在已备好的水浴锅中进行翻煮，使花青素与蛋白

质、纤维等分离[6]。10 min后，用镊子取出分别放入已备好的盛有盐酸溶液的5个小烧杯中。开始观察及记录试验现象。再过10 min，当看到紫薯块上有颜色变化时，用镊子将全部紫薯块取出并放在瓷盘里摆放整齐，并用相机记录试验现象。

2 结果与分析

由图1可以看出，栽后8周：a、b、c、d、e是一个分为5个部分的紫薯的横切面，可看出除了薯皮（周皮和韧皮部薄壁组织）一圈呈红紫色的花青素外，花青素还集中于薯芯部位中，并且主要集中在薯芯中部（木质部薄壁组织），薯肉中紧接着薯皮的一圈白斑即无花青素分布。其中，顶端a和尾端b即紫薯的头部和尾部花青素分布较少，越靠近中部薯块大且花青素分布相对多。栽后9周：对比栽后8周可看出，紫薯薯块明显增大，且薯块两端（a、b）的花青素在渐渐地向薯块处扩散。紫薯中部的薯块体积也随着薯龄的增大而增大且花青素也增多，但从图a～e可以看到白斑仍旧存在。栽后10周：紫薯花青素在薯块中的分布越来越多。薯块两端的花青素相对栽后8、9周薯块两端明显增多，薯块中的白斑在渐渐地减少，图b中花青素最多且快与薯皮中的花青素相接。整个薯块体积呈现均匀增大的趋势。栽后11周：薯块各部分明显增大且基本均匀。各部分薯块中花青素都快覆盖整个薯块，图a～e中的白斑渐渐消失。栽后12周：整个薯块（图a～b）看，紫薯花青素已经覆盖了整个薯块，薯块中的白斑几乎消失。图a～e中薯块体积基本一样大，此时是紫薯花青素最佳的提取时间和提取部位。

3 结论与讨论

通过数码相机的准确记录，由图1可直观地看出紫色甘薯横切面中花青素呈现红紫色的动态分布。紫薯花青素在栽后第9周主要集中在薯皮（周皮和韧皮部薄壁组织）和薯芯（木质部薄壁组织），并且花青素在整个薯块的5个部分中两端较少，向中部聚集，薯块中白斑面积大。在栽后第10周，紫薯花青素在块根中虽然变化不大，但可以看出薯芯（木质部薄壁组织）中的花青素慢慢向周围薯块扩散。随着薯龄的增加，在第9周可看见薯块中的花青素明显增多且薯块体积明显增大，白斑渐渐减少。到了第11周，紫薯花青素几乎覆盖了整个薯块且紫薯各部分体积均匀，薯肉中的白斑渐渐消失。在第12周，紫薯花青素已经完全充满了整个紫薯薯块，薯块中白斑几乎消失，薯皮中的花青素和薯肉中的花青素相接。可以确定在这个时期即是提取花青素的最佳时期，在这一时期提取花青素既减少提取成本又缩短了提取时间。综上所述，紫薯花青素开始时集中在薯皮（周皮和韧皮部薄壁组织）和薯芯（木质部薄壁组织），在这两者之间即初生形成层出现白斑。随着薯龄的递增，花青素逐渐向薯块方向扩散并最终布满整个薯块，初生形成层处的白斑逐渐减少直至消失，栽后12周的紫薯是其花青素的最佳提取时间。

该试验结果与时晓东等[10]、张雅琼等[11]、谢一芝等[12]试验结果相符合，对花青素在紫薯块根中动态分布的研究激起了人们的重视并有效掌握了好花青素的最佳提取部位和提

取时间，更能激发人们从多方面去挖掘花青素的更多潜在价值，

为以后进行紫薯花青素的研究提供理论依据。

4 参考文献

[1] 杨贤松，杨占苗，高峰，等.紫色甘薯色素的研究进展[j].食品科学，2006，22（4）：94-98.

[2] 暴海军，袁红波，李静，等.紫甘薯色素的研究进展[j].安徽农业科学，2010，38（23）：12386-12387，12399.

[3] 翟洪民.紫色甘薯之冠——济薯18[j].农家参谋，2005（12）：7.

[4] 杨朝霞，王亦军，高磊，等.紫甘薯花色苷色素研究进展[j].青岛大学学报：工程技术版，2004，19（2）：32-36.

[5] 伍树松，贺喜伍，小松，等.花青素作为饲料添加剂的应用前景[j].动物营养学报，2011，23（12）：2097-2104.

[6] 陈炼红，伍红，李明珠，等.紫薯花青素提取工艺优化研究[j].西南民族大学学报.自然科学版，2012，38（3）：396-400. [7] 王杉，邓泽元，曹树稳，等.紫薯色素的研究进展[j].粮油食品科技，2004，12（2）：45-46.

[8] suda i，furuta s，nishiba y，et al.hepato protective activ ity of purple colored sweetpotato juice[j].sweetpotato research front，1997， 44（8）：1061-1102.

[9] 李彦青，卢森权，黄咏梅，等.紫色甘薯花青素的应用前景[j].安徽农业科学，2008，36（29）：12641-12642，12646. [10] 时晓东，刘良勇，李云萍，等.紫色甘薯色素分布的多样性