论园艺产品营养学的主要研究内容及其技术的研发

论园艺产品营养学的主要研究内容及其技术的研发

导读：针对营养学在社会中的重要关注，职称论文范文本文就从营养、健康、食品安全等方面对园艺产品营养学的主要研究内容展开了分析。

1当前园艺产品营养学的主要研究内容

1.1营养与生物活性物质的种类、含量及其动态变化有关的研究报道涉及的营养和生物活性物质种类包括糖、有机酸、氨基酸、蛋白质、维生素、矿物质、膳食纤维、酚类化合物和萜类化合物等。其中研究最多、最深入的是酚类化合物，涉及简单酚类、酚酸、木质素、类黄酮（花青素、黄酮醇、槲皮素等）、单宁（没食子酸、鞣花酸、儿茶酚）以及琨等。萜类化合物的研究则包括挥发油、类柠檬苦素、类胡萝卜素等。对这些物质有种类、含量及功效等方面的系列分析。对果蔬产品营养和生物活性物质动态变化研究主要涉及：

（1）不同种类品种间营养和生物活性物质的种类变化。伊朗的Talaie等比较了地方来蒙品种Persian lime和Bikhar lime以及柠檬品种北京柠檬和里斯本柠檬果汁中活性物质的含量。他们发现柠檬果汁的总固形物含量和抗氧化能力都高于来蒙果汁，而来蒙果汁中的抗坏血酸和可滴定酸含量则较高（IHCCS，2010b，s07.285）。

（2）果蔬产品不同部位营养和生物活性物质的变化。例如Selahvarzi等对石榴果皮、种子、叶片3个部位的提取物进行分析，结果显示果皮提取物的酚类化合物含量为叶片中的1.8倍，果皮、种子、叶片提取物的抗氧化活性分别为55.3%、35.7%和16.44%（IHCCS，2010b，s06.313）。

（3）不同生长发育阶段果蔬产品中营养和生物活性物质变化。例如Oliveira等报道，处于不同发育阶段的人参果（Manikara zapota L.）的多酚、抗坏血酸、类黄酮含量不同（IHCCS，2010b，s07.287）。Agbo等分析了6种不同绿叶蔬菜拉格斯菠菜、长蒴黄麻（jute mallow）、菠菜、洛神葵（roselle）、黑茄和苋菜中的草酸、蛋白质、抗坏血酸、β–胡萝卜素和矿物质在生长周期内的含量变化，以营养成分含量最高为标准确立各品种绿叶菜的成熟期，并建议有关蔬菜的最佳采收期（IHCCS，2010b，s07.269）。他们的研究为今后园艺产品营养学研究提供了一个新思路，即预先确定果蔬产品代谢的关键期和代谢产物最丰富的时期，以此来作为栽培和采收的依据。

1.2影响园艺产品中营养与生物活性物质含量的内外因子及其遗传与环境调控

1.2.1内在影响因子与遗传调控理论上讲，遗传因素是决定果蔬产品中营养和生物活性物质种类和含量的根本原因，但通过嫁接、杂交、基因工程等手段可改变果蔬产品中营养和生物活性物质的含量。

（1）通过嫁接使用砧木调节果蔬产品中营养和生物活性物质含量。例如Kocsis等比较了Teleki5C、Teleki Kober 5BB、Teleki FuhrSO4、Fercal和Georgikon 28等5种砧木对两个葡萄品种（Vitisvinifera L.cv.Cabernet Sauvignon和cv.Kekfrankos Productivity）中酚类物质的影响。他们发现两种接穗品种在砧木Teleki Kober 5BB上获得了最高的酚类含量，其中包括花青素、原花青素和儿茶素（IHCCS，2010b，s16.209）。

（2）通过杂交分析营养和生物活性物质遗传规律，选育高营养价值品种。Scalzo等使用7个蓝莓亲本进行了杂交试验，并对12个家系的蓝莓后代抗氧化能力、总酚和总花青素含量进行分析，其中以品种Sharpblue和Elizabeth为亲本的后代彼此间抗氧化成分的含量差异最大（IHCCS，2010b，s01.223）。Galmarini利用杂交技术选育富含大蒜素（allcin）的洋葱品种（IHCCS，2010b，s07.006）。Villatoro等、Croset等采用QTL定位技术，通过对种间杂交后代分析，定位了草莓、桃、杏中与酚类物质合成相关的数量性状位点，并利用获得的QTLs改善果蔬的营养品质（IHCCS，2010b，s01.200；s11.049）。

（3）利用基因工程手段调节园艺产品中营养和生物活性物质含量。Feng等克隆分析了梨（Pyruspyrifolia‘Aoguan’）的MYB类转录因子（PyMYB10），转录因子MYB在植物中可调节控制类黄酮生物合成基因的表达（IHCCS，2010b，s04.273）。

1.2.2环境影响因子与栽培调控Lopez等报道，在不同的温度、光暗周期条件下，莴苣（Lactuca sativa L.‘Gem Ferro’）中抗坏血酸、可溶性糖和有机酸的含量产生差异（IHCCS，2010b，s07.232-233）。光照除了光周期这一影响因子外，不同的光源、光照时间也是影响因素。Azuma等报道，低温15℃+光照（白光+紫外光，光照强度80μmol·m-2·s-1）的条件下，葡萄花青素含量增加得最多（IHCCS，2010b，s16.271）。Johkan等报道，用440 nm蓝光、520 nm绿光、660 nm红光以及蓝—绿、蓝—红组合的LED光源照射莴苣幼苗，较普通白荧光照射，增加了莴苣幼苗中花青素和多酚的含量（IHCCS，2010a，t16.017）。Romero等和Kang等报道，水分的梯度变化可影响果蔬中矿质元素、多酚、花青素等的含量（IHCCS，2010b，s16.026；IHCCS，2010b，s16.033）。Stavridou等报道施用氮、硫（IHCCS，2010b，s07.256），Oh和Grusak报道使用铁、锌（IHCCS，2010b，s07.236），Alsina等报道使用硒（IHCCS，2010b，s07.250），Ranjbar等报道使用镍（IHCCS，2010b，s01.380）等矿质元素肥料，均可调控果品或蔬菜中营养和生物活性分子的含量。土壤的pH、介质的种类都是果蔬中生物活性物质含量的影响因素。Zhao等报道，梨品种Whangkeumbae果实中的钾、铜、钙含量与土壤pH值正相关，而铁含量则与土壤pH值呈负相关（IHCCS，2010b，s14.202）。

Gu等比较了泥炭、蛭石和珍珠岩等6种不同的介质组合对番茄果实中矿物质的影响，结果显示不同介质中栽培的番茄果实所含的钙、镁、锰、铁、铜和锌的含量均出现了差异（IHCCS，2010b，s13.325）。目前，通过栽培措施改变果蔬产品中营养和生物活性物质的研究中涉及到施用化学药剂、使用有机覆盖物、搭建遮阳网、利用不同栽培模式等。Oh等报道，将苜蓿的种子用铁螯合物浸泡后，可促进其可食幼苗中多酚的积累。不过这种促进作用对花椰菜和萝卜无效（IHCCS，2010b，s07.237）。Amiri等报道，用300 mg·mL-1的乙烯利喷施葡萄品种Beidanch Ghermezshide叶片，果皮中的花青素含量显著增加（IHCCS，2010b，s16.238）。Solomakhin等报道，在苹果园中使用3种有机物覆盖土壤，提高了苹果果实中的抗坏血酸和多酚含量（IHCCS，2010b，s14.061）。Bastias等报道，在果园搭建具有光选择性的遮阳网可以控制射入的光源颜色和紫外光量，也可将直射光转变成散射光，能有效调控苹果果实内酚类化合物的成分组成（IHCCS，2010b，s07.012）。Veberic等报道，在有机栽培（organic production）和综合栽培（integrated production）两种栽培模式下，有机栽培的苹果多酚的含量和种类都多于综合栽培的（IHCCS，2010b，s07.228）。Kafkas等报道，保护地栽培（protected cultivate）与普通田间栽培（out-field cultivate）相比可提高香蕉果肉中的不饱和脂肪酸含量（IHCCS，2010b，s18.042）。不同的栽培地点，因地理位置、气候条件、土壤因素和栽培措施不同，对园艺产品的营养和生物活性物质有明显影响。Josuttis等报道，欧洲由北至南5个气候不同地区种植的草莓，其果品中的总酚、抗坏血酸、总花青素含量和抗氧化活性等均存在明显差异，并且纬度越低的地区草莓所含花青素越多（IHCCS，2010b，s01.305）。Simeone等报道，在品种、成熟期一致的情况下，不同生长区的蓝莓中酚类化合物含量不同（IHCCS，2010b，s01.402）。

1.3野生或地方特色品种资源的营养和生物活性物质评价世界各地都有其野生或特色果蔬资源，有关这些资源的营养和生物活性物质的分析也是当前国际园艺产品营养学研究的重要内容。Hu等分析了11种中国栽培的石榴品种果皮中的多酚、类黄酮、原花青素的含量和抗氧化能力，表明‘Fentian’的酚类化合物含量最丰富，达到71.1 mg·g-1FW，类黄酮含量最高的品种是DRF-1，原花青素含量和抗氧化能力最高的品种都是Fentian（IHCCS，2010b，s07.210）。Badjakov等评价了比利时栽培的悬钩子（raspberry）不同品种中酚类化合物的组成情况，结果是酚酸含量最高的品种是Balagarski rubin（4.163 mg·g-1），花青素含量最高的品种是Ljulin（1.758 mg·g-1），抗氧化活性最高的品种是Samodiva（47.059 mmol·g-1）（IHCCS，2010b，s01.331）。Kalt等分析了美国东南部的V.hirsutum、新几内亚巴布岛的V.acrobracteatum、越南的V.gaultheriifolium等3种野生的蔓