1. 引言
黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa)原产于美国的东北部，属于蔷薇科腺肋花楸属的落叶灌木，原苏联、保加利亚、芬兰、匈牙利、波兰、德国、荷兰、捷克和斯洛伐克、日本和朝鲜等国家都有引种栽培。该树种成年树高1.5~2.5 m，丛状树形，在欧美和东亚地区园林绿化方面应用广泛。辽宁省从上世纪90年代年开始引种栽培，现已有黑龙江、吉林、山东等10余个省、市也进行了引种栽培 [1] [2]。在辽宁省西部地区，黑果腺肋花楸在4月上旬芽萌动；5月上旬开花，下旬坐果；9月上旬果实开始成熟，从幼果膨大至果实成熟需100 d左右 [3]，果实呈球形，果皮紫黑色，果肉暗红色，单果重1~2 g，果实直径为1.4 cm左右，甜酸略有微涩味，富含花青素、黄酮、多酚、维生素和矿物质等营养成分，药用价值极高，其提取物对高血压、心脏病等心脑血管疾病防治效果显著 [4]，其果实提炼加工成的药品、保健饮料和食品在市场上非常受消费者青睐 [3]。2018年9月，国家卫健委发布了卫生行政许可公告“2018年第10号公告”，将黑果腺肋花楸果实列入新食品原料，为我国黑果腺肋花楸产业提供了远大的发展前景。
近年来对黑果腺肋花楸生长、经营等方面的研究越来越受到世界科研工作者的重视，发表的文献数量逐年增加，研究深度和领域不断加深和拓宽 [5]。自引种以来，我国学者的大部分研究工作主要集中在引种栽培、苗木繁育、化学、药理和产品开发等领域 [6]，其营养成分及功能性成分研究相对较少 [7]。为此，本文研究分析了辽宁省西部地区黑果腺肋花楸果实成熟后在不同采收日期的花青素、花色苷、黄酮、总酚、可溶性固形物及Vc等几种活性物质含量(内含物)的变化规律，为确定合理的采收期奠定理论支撑。
2. 试验地概况
试验样品采自辽宁省旱地农林研究所实验基地黑果腺肋花楸园，该园位于辽宁省朝阳县二十家子镇境内，属于低山丘陵地貌，海拔高度270 m，属暖温带半湿润半干旱气候，主要气候特点为四季分明、雨热同季、日照充足、昼夜温差较大，多年平均降雨量430 mm，多集中在夏季，平均气温7.5℃，平均相对湿度55%，无霜期153 d，一月平均气温−12℃，最低气温−31℃，七月平均气温25℃，最高气温40.6℃，日照充足，年日照时数2850~2960 h，年蒸发量1700 mm，土壤类型为淋溶褐土，pH为7.2，土层厚度100~150 cm。
3. 材料与方法
3.1. 果实采集方式
从2014年栽植的黑果腺肋花楸园中选取固定3株生长健壮、结实正常的样树(品种为富康源2号)，2020年9月1日开始至10月21日，每隔10 d在树体的东、西、南、北4个方位健壮结果枝条采摘果实，每株样树采果100 g，共采集6次，合计18个样品。采摘后的果实立即用自封袋封闭，在−16℃冰箱中冷冻保存，待检。
3.2. 测试方法
本研究对黑果腺肋花楸果实花青素、黄酮、总酚、花色苷、维生素C (Vc)及可溶性固形物6种主要营养成分含量进行测试。
花青素的含量采用紫外分光光度法 [8]；黄酮采用分光光度法测定，以芦丁作为对照品；总黄酮含量用分光光度法测定，以芦丁当量表示 [9]；花色苷含量采用示差法测定，含量以矢车菊色素-3-葡萄糖苷计 [10]；总酚含量采用福林酚比色法测定，用紫外–可见分光光度计测定765 nm吸光度，以没食子酸为标准物，以每克鲜食中没食子酸的等价物表示总酚含量 [11]；果实Vc含量根据GB/T 5009.86-2016规定的方法，采用2,6-二氯靛酚滴定法测定；可溶性固形物采用折射仪法 [12]，在20℃用折射仪测定试样溶液的折射率，从仪器的刻度尺上直接读出可溶性固形物的含量。每个样品重复测定3次。
统计分析采用Excel 2003及SPSS statistis V21软件进行。
4. 结果与分析
4.1. 花青素含量变化
Table 1. Content of active substance in Aronia melanocarpa fruit
表1. 黑果腺肋花楸活性物质含量表
注：同列数据后不同大写字母表示在p < 0.01上差异极显著，不同小写字母表示在p < 0.05上差异显著。
从表1及图1中可以看出，从9月1日始至10月21日，黑果腺肋花楸果实花青素含量在1.522~2.032 mg/g之间，总体上呈现了逐渐增高后又下降的趋势。10月11日前花青素含量基本呈现了逐渐增多的趋势，到10月11日，花青素含量达到最高值，达到了2.032 mg/g，是9月1日果实未完全成熟时花青素含量值的1.3倍，与其他日期测量值达到了极显著差异(p < 0.01)；9月1日及9月21日含量均较低，不足1.6 mg/g，这二者之间没有显著差异，10月11日花青素含量到达高峰后逐渐下降。
4.2. 黄酮含量的变化
黄酮含量在9月1日最低，为13.230 mg/g，9月11日至10月21日含量均超过了22.00 mg/g，达到了22.635~26.466 mg/g，9月11日黄酮含量是9月1日黄酮含量的1.71倍，说明从果实接近成熟到果实完全成熟的这10 d中，黄酮含量迅速增多，到10月11日黄酮含量达到峰值，为26.466 mg/g，是9月1日黄酮含量的2倍，随后含量又有降低。除了9月1日测量值显著低于其他日期的黄酮含量外，其他日期测量值之间并没有达到显著差异(p < 0.05)，说明果实成熟后黄酮含量基本维持在同一水平，见表1、图2。
4.3. 花色苷含量的变化
花色苷的含量在9月1日果实未完全成熟时含量最低，为1.855 mg/g，与果实成熟后测量的花色苷含量差异极显著(p < 0.01)，见表1、图3，9月11~10月21日，花色苷含量比果实未成熟时显著提高，达到了3 mg/g以上，是9月1日果实的花色苷含量1.64~1.82倍；9月 10日后各时期之间花色苷的含量虽有不同，但并没有极显著差异水平(p > 0.01)，10月1日花色苷含量达到最高值，为3.381 mg/g，随后其含量又逐渐降低。
Figure 3. Change of anthocyanin content
图3. 花色苷含量变化图
4.4. 总酚含量的变化
总酚含量在9月1日最低，为10.179 mg/g，随着果实的逐渐成熟，含量逐渐增加，到10月11日达到最大值，为12.454 mg/g，是9月1日总酚含量的1.22倍，随后至10月21日，总酚含量又呈现下降的趋势。9月11日总酚含量大于9月1日总酚含量，但二者之间并无显著差异(p > 0.01)，9月1日总酚含量除与9月11日含无显著差异外，与其他日期的总酚含量均呈现显著差异，即果实未成熟时总酚含量显著低于果实完全成熟后总酚含量(p < 0.05)；10月1日果实的总酚含量虽然低于9月21日总酚含量，但二者之间并无显著差异(p > 0.05)，说明这一阶段内果实的总酚含量基本处于同一水平之间；10月11日果实总酚含量虽然达到了最高值，但和9月21日及10月21日之间的测定结果并无显著差异(p > 0.05)，见表1、图4。
Figure 4. Change of the total phenol content
图4. 总酚含量变化图
4.5. Vc含量的变化
9月1日和11日果实Vc含量基本相同，接近0.302 mg/g，为最高值，9月21日至10月1日Vc含量在0.272~0.2774 mg/100 g之间，这两次测量的果实Vc含量并没有显著差异，但明显低于9月11日以前果实的Vc含量(p < 0.01)；10月中下旬的两次Vc测量值最低，在0.243~0.2557 mg/g之间，二者之间也没有显著差异(p > 0.01)，但均明显低于9月21日至10月1日Vc含量(p < 0.01)，说明随着黑果腺肋果实的逐渐成熟，Vc含量是呈现逐步下降的趋势，从9月上旬果实成熟后到10月中下旬，Vc含量下降了15%以上，见表1，图5。
4.6. 可溶性固形物的变化
从表1及图6中可以看出，可溶性固形物在果实未完全成熟时(9月11日)含量最低，为11.62%，9月11至10月11日，可溶性固形物含量为12.33%~12.84%，虽然从9月11日至10月11日果实的可溶性固形物含量均大于9月1日的可溶性固形物含量，但并没有达到显著差异水平(p > 0.01)；至10月21日，可溶性固形物含量最高，达到了13.32%，但与9月11日至10月11日果实的可溶性固形物含量也没形成显著差异(p > 0.01)，在整个观测期中，只有9月11日和10月21日黑果腺肋花楸的可溶性固形物含量之间差异显著(p < 0.01)，且10月21日果实可溶性固形物含量是9月11日果实未完全成熟时可溶性固形物含量的1.15倍。
Figure 6. Change of soluble solid content
图6. 可溶性固形物含量变化图
5. 讨论
花青素、黄酮、花色苷均属于多酚类物质，9月1日黑果腺肋花楸果实尚未完全成熟，但此时果实颜色和已经成熟时的颜色基本一致，此时这几类物质含量均比成熟后的含量低，随着果实的逐渐成熟，这几个多酚类物质含量均逐渐增高并逐渐达到峰值，达到峰值后又呈现下降的趋势，其中，花青素、黄酮及总酚表现基本一致，其含量在10月11日达到最高值，随后降低，花色苷含量到达峰值的时间在10月1日，比黄酮、花青素及总酚含量到达峰值的时间早10 d，随后其含量又开始降低。张星等 [13] 测定了蓝靛果、越桔、野生蓝莓、蓝莓4种浆果的总酚、总黄酮及花青素的含量，其中蓝靛果总酚含量最高，达到了3.1380 mg/g，越桔总黄酮含量最高，达到了2.1335 mg/g，蓝靛果和蓝莓花青素含量最高，分别为1.616 mg/g和1.603 mg/g，黑果腺肋花楸在果实成熟后(9月10日后)，其黄酮含量是4种越桔的10~12.4倍，总酚含量是蓝靛果的3~4倍；本研究测定的果实成熟后花青素平均含量为1.747 mg/g也要高于蓝靛果和蓝莓。
张志敏等 [14] 测定了4种野生树莓的总酚含量，其含量范围在1.982~3.567 mg/g之间，黑果腺肋花楸总酚含量达到了野生树莓的3~5倍。
9月11日前黑果腺肋花楸果实的Vc含量最高，说明果实接近成熟至刚刚成熟这一阶段Vc含量最丰富，以后随着果实的完全成熟，Vc含量总体上呈阶梯式下降趋势。
黑果腺肋可溶性固形物含量在果实未完全成熟时含量最低，果实成熟后含量增多，并在成熟后30 d的时间里保持了一个相对稳定的水平，达到了12.5%左右，至10月下旬，果实成熟后挂树时间已经达到了40 d左右，呈现过熟状态，部分果实已不再饱满，有萎蔫现象，这时一时期可溶性固形物含量超过了13%，这可能是与果实的含水量下降有关。
本研究只测量了冷冻鲜果的6种内含物的变化，并没有测量采摘后鲜果的含水量，各采摘时间鲜果的含水量不同可能对试验数据有影响。花青素、花色苷及黄酮均属于多酚类物质，植物中多酚的含量受果实成熟程度、品种、加工过程及储存条件等受诸多因素影响 [15]，本研究采用的是样品是冷冻鲜果，在冷冻储藏保存过程中各活性物质有可能进行分解，因此可能会对样品活性物质含量造成一定影响。
6. 结论
1) 黑果腺肋花楸果实成熟度影响了多酚类物质、Vc及可溶性固形物的含量。
2) 黑果腺肋花楸从果实接近成熟到过熟阶段，其黄酮、花青素、花色苷、总酚这几类物质在果实未完全成熟时其含量均较低(9月初)，黄酮含量在果实未完全成熟时显著低于果实成熟后的含量，随着果实的逐渐成熟，上述几类物质呈现增加趋势，在10月上旬达到高峰，随后逐渐下降。
3) 在果实未完全成熟及初始成熟期黑果腺肋花楸的Vc含量最高，超过了0.30 mg/g，与其他时期果实的Vc含量具有差异显著，随着果实成熟期的延长，其Vc含量呈阶梯式下降，从9月上旬果实成熟后到10月中下旬，Vc含量下降了15%以上。
4) 果实未完全成熟时可溶性固形物含量最低，在9月11日开始至10月11日这一阶段的可溶性固形物含量基本维持在一个相对稳定的范围内，平均含量为12.6%。果实过熟阶段，由于果实含水量的降低可溶性固形物含量增高，但与9月11日至10月11日期间的可溶性固形物含量没有显著差异，只与果实未完全成熟时的可溶性固形物有显著差异。
5) 综合分析，在辽西地区，黑果腺肋花楸事宜的采收期应该是9月11日至10月11日之间，这一阶段采收，其花青素、花色苷、黄酮、多酚、可溶性固形物含量均处于较丰富水平，如果早于9月11日，果实未完全成熟，虽然Vc含量较高，但多酚类物质含量并没有达到平均水平，10月11日以后采收，果实Vc含量显著下降，多酚类物质也呈下降趋势，果实品质下降。
基金项目
辽宁省农业科学院基本科研业务专项学科建设择优支持项目(2019DD206530)。
参考文献