LED光質(zhì)對蔬菜抗氧化能力和類胡蘿卜素含量的影響

在芽苗菜生產(chǎn)過程中通過應(yīng)用發(fā)光二極管(light emitting diade,LED)調(diào)節(jié)光環(huán)境來提高芽苗菜產(chǎn)量及品質(zhì)已引起人們的重視,并成為設(shè)施栽培領(lǐng)域新的研究熱點(Mormow,2008;馬超等,2010;Lee等,2014)。酚類物質(zhì)作為植物中重要的次生代謝產(chǎn)物,具有多種生物活性,如抗氧化、抗腫瘤、抗病毒和抗菌等(Apak等,2007) ??勺鳛檠棵绮说臓I養(yǎng)保健品質(zhì)之一。
許多研究表明,酚類物質(zhì)的生物合成和積累受到光環(huán)境的影響,包括光強(Ghasenzdeh等,2010)、光質(zhì)(Samuoliene等,2011)、光周期(Swieca等,2012),而適當(dāng)?shù)墓馓幚砜商岣咧参矬w內(nèi)酚類物含量及抗氧化能力(Perez-Balihrea等,2008;Younis等,2010)。

Wu等(2007)的研究表明,紅光處理能提高豌豆苗的抗氧化能力,增強其營養(yǎng)價值。Lee等(2010)的研究發(fā)現(xiàn),藍(lán)光更能提高大麥葉中總酚類物質(zhì)的含量,且相應(yīng)的抗氧化能力也較高,眾多研究表明,LED光質(zhì)可調(diào)控園藝作物的抗氧化活性(Wu等,2007;Stulle等,2009)。
Wu等(2007)研究了LED白光、紅光和藍(lán)光連續(xù)照射96h(光強112μmml/m2·s)對TEAC(Tholox equivalent antioxidant capacily,TEAC,1M)的影響。結(jié)果表明,就50mg/mL乙醇浸提測定的豌豆TEAC值而言,LED紅光LED處理顯著高于白光、藍(lán)光和黑暗處理,丙酮浸提測定TEAC值結(jié)果與乙醇浸提測定結(jié)果相一致,因此,紅光輻射有利于提高豌豆苗的抗氧化能力。
蘿卜芽苗菜含有大量對人體健康有益的物質(zhì),如維生素C、硫代葡萄糖苷、酚類物質(zhì)等(Ciska等,2008;Martinez-Villaluenga等,2008;Cevallos-Cakuls和los,2010;Hanschen等,2012),在中國及東南亞國家深受歡迎。蘿卜芽苗菜作為一種植物幼苗在生長發(fā)育過程中對周圍環(huán)境因素的變化十分敏感,尤其是光環(huán)境。
魯燕舞等(2014)采用發(fā)光二極管(LED)精確調(diào)制光質(zhì)和光量,以黑暗為對照,研究光質(zhì)對楊花蘿卜和青頭蘿卜芽苗菜生長,總酚類物質(zhì)含量、抗氧化能力及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影響。結(jié)果表明,芽苗菜的生長、總酚類物質(zhì)含量、抗氧化能力和PAL活性因光質(zhì)和處理時間不同而異。
總體來看,下胚軸長和地上部鮮重在培養(yǎng)3-7d增加迅速,其后增加緩慢,且總酚類物質(zhì)含量也是在培養(yǎng)初期高于培養(yǎng)后期。與黑暗處理相比,紫外光(UV-B)處理顯著增加了芽苗菜中的酚類物質(zhì)的含量,相應(yīng)地,芽苗菜的抗氧化能力和PAL 活性都在UV-B處理下最高。

另外,藍(lán)光處理也顯著增加了“楊花蘿ト”芽苗菜中酚類物質(zhì)的含量及PAL活性,因此認(rèn)為UV-B和藍(lán)光,能增加芽苗菜中的總酚類物質(zhì)含量,提高蘿卜芽苗菜的營養(yǎng)品質(zhì)。
果蔬中類胡蘿卜素有300余種,常見的有胡蘿卜素、番茄紅素、番茄黃素、玉米黃質(zhì)等。類胡蘿卜素可分為兩類:一類為純萜類化合物,另一類為含有羥基、環(huán)氧基、醛基等含氧基團(tuán)的萜類化合物。番茄紅素是一種重要的生理功能色素,具有抗癌作用。Alba等(2000)發(fā)現(xiàn)紅光照射番茄果實后番茄紅素累積增加。
LED紅光照射96h后增加了豌豆苗葉片的β-胡蘿卜素含量(Wu等,2007)??煽丨h(huán)境下,通過控制光強和光質(zhì)能夠使蔬菜的營養(yǎng)品質(zhì)達(dá)到最佳(Lefsrud等,2008)。紅光提高葉綠素含量,藍(lán)光和紫外光降低葉綠素含量(江明艷和潘遠(yuǎn)智,2006),但也有人認(rèn)為葉綠素、類胡蘿卜素含量與紅藍(lán)比率呈負(fù)相關(guān)(狄秀茹等,2008)。
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