花青素是一类广泛存在于植物中的天然色素,它赋予植物从粉、红、紫到蓝色的色调,并呈现出多种生理功效。但自然状态下的花青素非常不稳定,易受光照、温度、pH的影响发生降解。而酰基化修饰的花青素具有较强的稳定性和抗氧化活性,因此可作为一种潜在的食品添加剂。紫甘蓝(Brassica oleracea L.var.capitata f.rubra DC.)是大宗蔬菜中鲜有的富含花青素的品种。其色泽鲜艳,口感清脆,被用于鲜切蔬菜而广泛食用。Ultraviolet C(UV-C)是生鲜即食蔬菜的重要的非热杀菌技术,同时UV-C处理还能延缓果蔬的衰老、腐烂,促进生物活性成分的积累,提高抗氧化活性。本文以鲜切紫甘蓝为材料,探究UV-C对鲜切紫甘蓝花青素组分、花青素合成以及抗氧化活性的影响,在此基础上,克隆花青素酰基转移酶基因,阐明UV-C调控花青素合成的机理。研究结果如下:(1)收集代表性的37个品种紫甘蓝,对其色泽和花青素组分进行系统分析,结果表明紫甘蓝色泽存在显著差异,共分离出18种花青素,均为矢车菊素的衍生物。综合以上实验结果选择花青素含量最高,且大多被酰基化修饰,组分简单的27号品种为下一步实验材料。(2)分别用0、1.0、3.0、5.0 kJ/m~2 UV-C处理鲜切紫甘蓝(27号品种),4℃贮藏1、4、8、12天。相比较对照,UV-C处理组具有四种新的花青素组分,即Cy-3-O-glucoside-5-O-glucoside(Cy3G5G)、Cy-3-O-(p-coumaroyl)-diglucoside-5-O-glucoside(Cy3pCdiG5G)、Cy-3-O-(feruloyl)-glucoside-5-O-glucoside(Cy3(fe)G5G)、Cy-3-O-(sinapoyl)-glucoside-5-O-glucoside(Cy3(si)G5G)。(3)1.0 kJ/m~2和3.0 kJ/m~2 UV-C处理能显著增加总花青素含量,但在贮藏过程中1.0 kJ/m~2处理组花青素含量逐渐下降,而3.0 kJ/m~2处理组在贮藏8天后花青素含量达到最大值。对于单个花青素,Cy3G5G、Cy3(fe)G5G、Cy3(si)G5G随着辐照剂量的增加而增加,而Cy-3-O-diglucoside-5-O-glucoside、Cy-3-O-(feruloyl)-triglucoside-5-O-glucoside、Cy-3-O-(sinapoyl)-triglucoside-5-O-glucoside和Cy-3-O-(sinapoyl)-diglucoside-5-O-glucoside降低。(4)UV-C处理可提高鲜切紫甘蓝的抗氧化活性。3.0 kJ/m~2处理组抗氧化活性显著高于对照组。1.0 kJ/m~2处理也能使紫甘蓝的抗氧化性增加但是增幅低于3.0 kJ/m~2处理组,而5.0 kJ/m~2处理组抗氧化活性出现轻微的降低趋势,但不显著。(5)UV-C处理使花青素结构基因和转录因子的表达量上调(DFR、ANS和TT8以外),大部分结构基因的表达量在贮藏12天后达到最大值。几乎所有基因对3.0 kJ/m~2处理的响应最显著。其中3.0 kJ/m~2处理组贮藏第1天GT和PAP1的表达量分别上调了20和28倍。(6)克隆出的紫甘蓝花青素酰基转移酶基因(BoSCPL),为一个完整的开放阅读框,生物信息学分析认为它属于典型的丝氨酸羧肽酶家族,具有花青素酰基转移酶功能。综上所述,UV-C处理能增加花青素的种类与含量,提高鲜切紫甘蓝的抗氧化活性,并且上调花青素的结构基因和转录因子的表达量,其中3.0 kJ/m~2为最合适的辐照剂量。