食用色素染色月季切花的瓶插衰老分析及安全性评价

摘要 ［目的］探究食用色素对月季的安全性及对其切花衰老的影响。［方法］在前期使用食用色素获得染色月季的基础上，对染色月季的瓶插衰老和安全性相关指标进行观察和检测。［结果］在温度（20±2） ℃、湿度（50±5）%的条件下，染色月季与未染色月季切花的瓶插寿命均为9～10 d，无显著差异。食用色素染色月季切花的抗氧化酶SOD和CAT活性虽然低于未染色月季切花，但相差较小，其显著高于专业染色剂处理的月季切花的抗氧化酶活性。食用色素染色月季切花瓶插液中菌落数目显著低于专业染色剂月季切花瓶插液，且染色花瓣中铅、汞、砷的含量与未染色处理无显著差异，远低于国标要求。［结论］食用色素对月季切花的瓶插寿命和衰老影响较小，且食用色素染色月季切花的重金属含量符合国标要求，安全性有保证。

关键词 月季切花；染色；衰老；安全性

中图分类号 S 685.12  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）01-0111-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.01.024

Analysis of Aging and Safety Evaluation of Food Coloring Dyed Rose Cuttings in Vase

DU Ting-ting， WANG Xue， PEI Fang-li et al

（College of Life Science and Technology， Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou，Inner Mongolia 014010）

Abstract ［Objective］To explore the safety of edible pigments on roses and their effects on senescence of cut roses. ［Method］On the basis of using food pigments to obtain dyed roses in the early stage， the indexes related to bottle aging and safety of dyed roses were observed and detected. ［Result］The results showed that under the conditions of temperature （20±2） ℃ and humidity （50±5）%， the bottle life of both dyed and un-dyed rose cuttings was about 9-10 days without significant differences. The antioxidant enzymes SOD and CAT activities of food color dyed rose were lower than those of unstained rose， but the difference was small;they were significantly higher than those of professional dye treated rose. The number of bacterial colonies in the bottle insert of food coloring dyed rose was significantly lower than that in the bottle insert of professional dyed rose， and the content of Pb， Hg and As in the dyed petals was not significantly different from that in the unstained ones， which was much lower than the national standard. ［Conclusion］The food coloring did not affect the life span and aging of cut flowers in vase， and the heavy metal content of food coloring dyed cut flowers complied with the national standard， which proved its safety.

Key words Cut flowers of rose;Dyeing;Aging;Safety

基金项目 国家自然科学基金地区基金项目（31860572）；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（2014BSB01588）；国家自然科学基金项目（31660396）；内蒙古自然科学基金项目（2021LHMS03003）。

作者简介 杜婷婷（1996—），女，内蒙古通辽人，硕士研究生，研究方向：观赏植物生长发育与采后生物学。

通信作者，副教授，博士，从事观赏植物生长发育与采后生物学研究。

收稿日期 2022-02-26

月季（Rosa hybrida），蔷薇科蔷薇属植物。月季切花，俗称玫瑰花，其作为世界四大切花之首，尽管天然颜色比较丰富，但缺乏蓝色、绿色、黑色及棕色等色系［1-3］。基于消费者对多种色彩以及多色合一更丰富花色的需求，遗传改良和基因工程改变花色被广泛应用于花色培育中。但是由于这2种技术所需时间较长，产生的效果很难预测，因此在花色基因工程育种尚未成熟、辐射诱变或自然变异等手段未获得明显进展时，利用染色技术改变花色来满足消费者日益增加的需求显得尤为重要［4-8］。染色鲜花在日本发展较早较快，日益普及，其主要目标在于想要创造出稀有的、奇特的、天然栽培难以达到的鲜切花花色［9-10］。近年来，国内不同品种的染色月季受到消费者的青睐，并且人工染色的月季价格远高于同等级未染色月季的价格，这激起了园艺人通过染色创制新色系染色月季的热情。由于染色月季的背后蕴含着巨大的商机，能创造出更高的经济价值，因此各种染色月季争相上市。为了降低染色成本，追求更大利益，各类染色月季所用染料品质参差不齐。为了降低成本及追求染色效果，通常使用工业染料或在其中添加一些化学试剂。月季切花的瓶插寿命及衰老速度决定了月季的经济价值，同时也反映出其生长状态是否受到影响，在一定程度上指示其安全性。染色月季最终要走进居家环境，要与人较为亲密的接触，因此染色月季的安全性至关重要。以往研究主要集中于染色技术及其优化方面［9，11-12］，对于染色月季的安全性关注较少。笔者在使用食品级染料获得染色月季的基础上，对染色月季的瓶插衰老及重金属相关指标进行观察和检测，对食品级染色月季的安全性进行评价，以期为包括染色月季在内的染色花卉的瓶插衰老研究和安全性评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验植物：处于2级开放状态的白色月季“坦尼克”（Rosa hybrid cv.Tineke）（图1）。

1.2 试验方法

前期使用不同浓度的食用色素（柠檬黄）对月季切花进行染色，经对比，9 g/L食用色素（柠檬黄）染色月季切花的基部均匀着色，色调柔和，因此在以下试验过程中，如无特殊标注，食用色素染色均使用9 g/L柠檬黄对月季切花进行染色。通过比色法测定超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性，人工计数法统计菌落生长情况，二硫腙比色法测定染色月季花瓣中铅、汞、砷的含量。

1.2.1

瓶插寿命的观测。使用9 g/L柠檬黄对月季切花进行染色，将食用色素染色月季和未染色月季分别插入去离子水中，每隔1 d将月季花枝末端剪切去除1 cm左右长度，每处理20枝月季，重复3次，观察花朵落瓣及萎蔫状态，进行瓶插天数统计，研究食用色素对月季切花瓶插期是否有影响。

1.2.2

SOD和CAT测定。使用食用色素与网购的所谓“专业染色剂”对月季切花进行染色，着色后，称取0.1 g染色花瓣，加入1 mL提取液，进行冰浴研磨，8 000 g，4 ℃离心10 min，取上清，置冰上待测。使用超氧化物歧化酶试剂盒（Solarbio）进行SOD测定，于725型分光光度计560 nm处测定吸光度。使用过氧化氢酶试剂盒（Solarbio）进行CAT测定，于725型分光光度计240 nm处测定吸光度A1，1 min后的吸光度A2，计算ΔA=A1-A2。

1.2.3

菌落生长观测。使用食用色素与专业染色剂对白色月季切花“坦尼克”进行染色，未染色月季切花作为对照，将切花完全着色后的瓶插液涂布于LB固体培养基上，37 ℃培养，记录菌落生长情况，采用人工计数法记录不同瓶插液的菌落生长状况。

1.2.4

铅含量的测定。使用食用色素对白色月季切花“坦尼克”进行染色，未染色月季切花作为对照。称取5 g月季花瓣，加入10 mL硝酸、0.5 mL高氯酸，在120 ℃，0.5～1.0 h 180 ℃，2.0～4.0 h 220 ℃的条件下进行消解，待液体呈棕褐色时加入少许硝酸，直至冒出白烟，液体为无色或者微黄时，消解结束。将消解液冷却后用水定容至10 mL，混匀。将10 μL铅标准系列溶液和5 μL 磷酸二氢铵-硝酸钯溶液同时注入石墨炉，原子化后测定吸光度，以质量浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，制作标准曲线［13］。在与测定标准溶液相同的试验条件下，将10 μL 空白溶液或试样溶液与5 μL 磷酸二氢铵-硝酸钯溶液同时注入石墨炉，原子化后测定吸光度，与标准系列比较定量［14］。

1.2.5

汞含量的测定。使用食用色素对白色月季切花“坦尼克”进行染色，未染色月季切花作为对照。称取2 g月季花瓣，加入45 mL硝酸、10 mL硫酸、数粒玻璃珠于消解装置锥形瓶中，转动锥形瓶防止局部炭化。装上冷凝管后小火加热，待发泡后停止加热；发泡停止后，加热回流2 h（如加热过程中溶液变为棕色，加入5 mL硝酸，继续回流2 h）。溶液为无色或淡黄色时，进行冷却，加入20 mL水，继续加热回流10 min放冷。然后用蒸馏水冲洗冷凝管，冲洗液并入消化液中，将消化液经玻璃棉过滤于容量瓶中。吸取汞标准使用液，将硝酸溶液与去离子水以1∶9的比例混合，配置汞浓度为0、0.20、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 ng/mL的标准液［15］。设定双光束测汞仪最佳条件，连续用硝酸溶液进样，待读数稳定之后，转入标准系列测量，绘制标准曲线。转入试样测量，先用稀释的硝酸溶液进样，使读数基本回零，再分别测定试样空白和试样消化液，试样测定结果按公式计算［16］。

1.2.6

砷含量的测定。使用食用色素对白色月季切花“坦尼克”进行染色，未染色月季切花作为对照。称取2 g月季花瓣，加入5 mL硝酸于消解罐中，浸泡过夜。将消解液于140 ℃下孵育4 h，自然冷却至室温后将消解罐取出，在控温电热板上120 ℃驱散棕色气体。后将消解液移入25 mL容量瓶中，用少许蒸馏水洗涤内罐3次，合并洗涤液至25 mL，混匀备用。吸取1.00 mg/L砷标准使用液，将硝酸溶液与去离子水以2∶98的比例混合，配制砷浓度分别为0、1、5、10、50和100 ng/mL的标准系列溶液。将电感耦合等离子体质谱仪调试到符合要求后，将标准系列引入仪器进行测定，处理数据，绘制标准曲线，计算回归方程［17］。相同条件下，将试剂空白、样品溶液分别引入仪器进行测定。根据回归方程计算出样品中砷元素的浓度［18］。

1.3 数据处理

采用 Excel 2010 和 SPSS 23.0 进行数据统计与分析，采用 Origin 2018 作图。

2 结果与分析

2.1 食用色素染色月季与未染色月季瓶插寿命比较

在温度（20±2）℃、湿度（50±5）%的条件下，观察染色月季的瓶插寿命。染色月季切花与未染色月季切花的瓶插寿命均为9～10 d，经统计分析，二者无显著差异，表明食用色素对染色月季的生理代谢影响较小，并未改变或减少月季的瓶插寿命。

2.2 不同处理月季抗氧化酶活性

为检测食用色素是否对月季切花造成损害，加速月季切花衰老，以未染色月季和网购专业染色剂染色月季作为对照，测定并分析食用色素染色月季的抗氧化酶活性。SOD是生物体内重要的抗氧化酶，是生物体内清除自由基的首要物质，其在生物体内的水平高低是判断衰老的直观指标［19］。较高浓度的SOD 可以减缓细胞膜内的过氧化作用，保持细胞膜的完整性，从而延缓植物器的脱落和衰老［20-21］。由图2a可知，食用色素处理月季切花的SOD活性为752.60 U/g，专业染色剂处理与未染色处理月季切花的SOD活性分别为398.71、777.37 U/g。食用色素处理与未染色处理月季切花的SOD活性相近，但极显著高于专业染色剂处理的SOD活性。