論果品營養學

摘要：果品營養學是在傳統的食品營養學和果實品質概念基礎上提出的一個新的學科概念。作者首次正式提出果品營養學的概念，系統地介紹了果品營養學研究的對象、內容、技術與方法，說明了果品營養學與現有相關學科的關系，強調了開展果品營養學研究的重要性。最后，我們展望了果品營養學未來的研究方向和發展前景。

關鍵詞：果品營養學；研究對象；研究內容；技術與方法

中圖分類號：S66 文獻標識碼：A 文章編號：1009-9980(2011)01-114-10

在人類農耕文明起源之前，水果是我們祖先最主要的食物之一。水分、糖類、礦物質、膳食纖維、脂肪、蛋白質和維生素被現代營養學家稱為人類健康所必需的7種營養和健康物質。現代研究表明，新鮮的水果不僅含有上述營養和健康物質，而且還有酚類、萜類等各種對人體生命活動非常有益的生物活性成分。營養、健康、食品安全是21世紀人類社會關注的焦點問題。糧食作物為全世界基本的食品安全(food security)提供了能量保障，而水果蔬菜則是人類營養和健康安全(food safety)的根本物質保證。目前，因營養不良包括微量營養素缺乏、碳水化合物和脂肪攝取過多而引起的營養過剩等問題嚴重影響著世界三分之一以上人口的健康和生活質量。水果因含有大量有益于人體健康的營養和生物活性物質，而具有平衡膳食結構、調節人體機能、維持機體良好代謝等一系列功效，是解決上述問題的根本物質保障。為了充分利用我國豐富的果樹資源，科學系統地開展果品營養和健康物質的研究，在此我們首次正式提出“果品營養學”的概念并對其進行系統介紹，供學界同仁商榷。

1 果品營養學概念及其重要性

1.1 果品營養學的概念

果品營養學是我們在傳統的食品營養學和果實品質概念基礎上提出的一個新的學科名稱，這里的果品是指水果及其加工品。我們建議果品營養學可簡單地定義為研究果品營養與健康價值的一門科學，是食品營養學的一個分支學科。關于果品營養學的概念，最早由湖南農業大學的王仁才教授提出(1993年)，他于2005年正式開設了全校本科生公選課“果品營養學”，從果品營養物質與人體保健的關系、水果保健品的研制等方面對果品營養學相關知識進行了介紹，但他沒有給果品營養學下一個明確的科學定義(私人通訊)。西北農林科技大學的馬鋒旺教授(2004年)為學校本科生主講了公選課“果品營養學”，同樣他也沒有明確提出果品營養學的科學定義(私人通訊)。湖南農業大學的謝玉明、謝深喜博士(2010年)等在他們為學校本科生主講的公選課“果品營養學”中，從生物學、化學等學科角度介紹了果品營養物質的種類，不同水果的營養成分組成情況，以及不同人群所需要的果品營養物質等，但仍未涉及果品營養學的定義問題。我們在這里首次正式提出果品營養學的概念，并建議果品營養學主要以果品的營養和生物活性物質為研究對象，重點研究有關物質的種類及其在水果中的分布、代謝與生物合成途徑、遺傳和環境調控機理以及果品的科學利用等問題。其中果品的科學利用，特別是果品的營養和生物活性物質與人類營養和健康的關系是果品營養學與相關的食品科學、醫學等學科的交叉研究領域。

1.2 開展果品營養學研究的重要性

1.2.1 建立果品營養學概念的重要性果品營養學是建立在食品營養學、果樹栽培學、果樹生理學、中醫藥學、現代生物技術與果樹基因工程多個學科和領域基礎上的一門新興交叉學科，其研究內容豐富、應用領域廣泛，有關的研究結果與人類的營養和健康直接相關，具有重要的科學和應用價值。但目前果品營養學因缺乏明確的定義，各相關學科在開展果品的營養與生物活性物質研究時明顯存在概念模糊、研究目標不具體、內容重復、方法不一、缺乏系統性等一系列問題。果品營養學概念的建立將使現有各相關學科的概念、理論、技術與方法有機地結合起來，在統一的科學思想指導下對果品的營養和生物活性物質開展深入系統的研究，使新學科與相關學科相互促進、共同發展，使有關的研究結果能真正為人類的營養和健康服務，具有極其重要的科學意義。

1.2.2 開展果品營養學研究對開發和利用我國豐富的果樹種質資源具有重要意義我國是世界果樹資源最豐富的國家之一，擁有世界果樹資源總量的五分之三。遼闊的地域、復雜的地形、多樣的土壤類型和豐富的氣候資源，使我國形成了許多其它國家不具有的特有果樹資源。如何充分利用現代科學技術發展的成果更好地開發和利用我國豐富的果樹資源是迄今未解決的難題。果品營養學的建立可以使我們對果品中營養和生物活性物質的研究科學化、系統化，有關的研究結果將為我國果樹資源的開發利用提供指南，為特有果樹資源的保護提供理論依據，為相關學科對果品的利用提供科學信息，為充分利用我國特色資源中的營養和健康成分奠定科學基礎。

1.2.3 果品營養學研究對人類的營養和健康有重要意義 目前，世界上有三分之一以上人口仍受營養不良、營養或膳食結構不平衡等問題的困擾。隨著現代社會的發展，人們的健康意識變得越來越強，對食品的要求也越來越高，期待通過攝食一些有益于健康的食品來達到防治疾病的效果已成為一種普遍需求。水果含有大量有益于人體健康的營養和生物活性物質，能平衡人體的營養需求，對人體的營養和健康具有其他食品不能替代的重要作用。現有研究表明新鮮水果除水分外，是人類膳食中蛋白質和氨基酸、維生素、礦物質、膳食纖維等的重要來源。果品中豐富多樣的營養和生物活性物質使其成為我們的食品中營養最均衡的食物之一。另外，果品中的各種特殊的生物活性物質使其具有重要的防病、治病、美容和保健等一系列功效。然而，這些有關果品營養和生物活性物質對人體的營養、健康、醫學、美容和保健價值的報道多數還需要更進一步的、直接的科學證據。建立果品營養學，進一步對果品中的營養和生物活性物質開展科學深入系統的研究。同時，將果品營養學與醫學的研究相結合，必將為利用果品中的營養和生物活性物質為人類的營養和健康服務奠定堅實的科學基礎。

2 果品營養學與現有相關學科的關系

在現有文獻中，對果品的營養和生物活性物質開展研究的主要學科有食品營養學、果樹栽培學、果樹生理學、天然產物化學和中醫藥學等。

食品營養學(Food nutrition)是研究食品與人體的營養和健康關系的一門科學。毫無疑問，果品是食品的一部分，但食品營養學主要研究人體在生長發育過程中食物中的物質在人體中吸收、代謝、轉化和功能等問題。現有的食品營養學研究沒有果品中營養和生物活性物質的分布、形成過程的分析，不涉及有關物質含量的遺傳、環境調控等內容。同時，對果品中一些特殊的營養物質和重要的生物活性物質的科學利用目前也缺乏深入系統分析。而對這些問題的研究將直接有助于闡明果品的營養和健康價值，是今后果品營養學要解決的重要問題。

果樹栽培學(pomology)是研究果樹生長發育規律及其同外界環境條件的關系，并運用栽培技術實現優質高效果實生產的科學。果樹栽培學主要是從果實品質的角度對果實的營養和生物活性物質開展研究。現有的果實品質概念包括外觀品質、風味品質、營養品質、貯藏品質和加工品質等多個方面，對果實營養和生物活性物質的研究只是其風味品質和營養品質研究的一部分。在現有的果實品質概念下，果品的營養和健康價值不是果實品質研究的主要內容。然而，通過研究科學地采用遺傳和環境調控的手段來提高果實中營養和生物活性成分的含量并加以科學利用，進而提高果品的營養和健康價值是新的果品營養學的重要研究目標。果品營養學的研究將使現代果實品質的概念更清晰、更豐富。

果樹生理學(fruit trees physiology)是研究果樹生命活動規律和果樹生產的生理學原理的一門科學。從廣義上講，果樹的基本生理活動以及因栽培管理而引起的生理活動的變化都將影響果實中營養和生物活性物質的代謝和含量的變化，從而改變果實的營養和健康價值。果樹生理學研究與果品營養學有關的是傳統的果樹礦質元素代謝生理研究。隨著現代果樹生理學的發展，在分子水平上對果實中重要生物活性成分的代謝、合成途徑進行調控的研究已有不少報道。但果樹生理學探討的是果樹生命活動自身的生理學規律以及這些規律與有關物質變化間的關系，如何通過栽培、遺傳、化學和基因工程的手段提高果實中營養和生物活性物質的含量。并對其加以科學利用不是現在果樹生理學的研究內容。

天然產物化學(natural products chemistry)是以各類生物為研究對象，以有機化學為基礎，以化學和物理方法為手段，研究生物二次代謝產物的提取、分離、結構、功能、生物合成、化學合成與修飾及其用途的一門科學。天然產物化學的研究目的是希望從各類生物中獲得醫治嚴重危害人類健康疾病的防治藥物、醫用及農用抗菌素、開發高效低毒農藥以及植物生長激素和其他具有經濟價值的物質。天然產物化學的研究對象是全部生物有機體，它的研究不涉及果品中營養和生物活性物質的分布、有關物質含量的遺傳、環境調控等內容。

中醫藥學(traditional Chinese medicine andpharmacy)是中醫學與中藥學的合稱，其中與果品營養學直接有關的是中藥學。中藥學是研究包括果品在內的中藥的來源和采集、中藥性能及炮制原理以及中藥治療疾病機理等問題的科學。果品中的生物活性物質作為中藥重要來源之一，在中醫藥學的研究中具有重要的意義。在現有文獻中，已有果實營養和生物活性物質用于抑制腫瘤細胞生長，預防并治療糖尿病、心血管疾病等人類重大疾病的研究報道。深入系統地研究果品中營養和生物活性物質及其治療、健康和保健價值，對實現果品的藥學利用具有重要意義。但目前中藥學對果品營養和生物活性物質的研究更多的是側重于果品中生物活性物質的醫學價值，對有關物質在果品中的來源、含量及其遺傳和環境調控沒有研究。新的果品營養學研究將為中藥學科學利用果品防病和治病提供科學的信息。

綜合上述，現有相關學科對果品中的營養和生物活性物質雖有大量的研究報道，但因受學科本身概念的限制，有關對果品中營養和生物活性物質的科學利用等問題研究有待深入。隨著現代食品營養學、果樹栽培學、果樹分子生理學、天然產物化學和中醫藥學等學科的發展和相互滲透，果品營養和生物活性物質及其科學利用已經成為上述各學科共同關注的一個重要研究領域。果品營養學學科的建立和發展將為相關學科的發展提供新的信息和發展動力，是多學科交叉融合發展的結果。

3 果品營養學的研究對象和主要研究內容

3.1 研究對象

根據我們對果品營養學的定義，水果及其加工品中的全部營養和生物活性物質是果品營養學的研究對象，包括全部的氨基酸、蛋白質、維生素、礦物質、膳食纖維等營養成分和酚類化合物、萜類化合物等生物活性物質。其中酚類化合物包括簡單酚類、酚酸、香豆素、類黃酮、單寧、木質素等，萜類化合物包括單萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜等。在這些研究對象中，建議把果品中具有醫學、健康和保健價值的生物活性物質作為果品營養學的主要研究內容。因果實水分、糖類、有機酸等物質與現有的果實品質研究密切相關，我們建議不將其納入果品營養學研究的范疇。

3.2 主要研究內容

3.2.1 營養與生物活性物質的種類、含量及其在果實中的分布營養和生物活性物質的種類、含量是決定果實的營養、健康和醫學價值的關鍵因素，而弄清有關物質在果實中的分布則是實現果品科學利用的前提。有關研究內容應包括：(1)鮮果及其加工品中營養和生物活性物質的種類及其含量，包括已知的氨基酸、蛋白質、維生素、礦質元素、膳食纖維、酚類化合物、萜類化合物等營養和生物活性物質的種類和含量的分析，同時還有未知或新的活性物質的發現等問題。(2)營養和生物活性物質在果品中的分布情況。以柑橘為例，其果實不同部位所含營養和生物活性物質的種類和含量均不同。柑橘果實的可食部分含蛋白質、氨基酸、脂肪、核黃素、尼克酸、維生素、粗纖維、礦物質等營養和生物活性成分，果皮含纖維素、木質素、香精油、天然色素、果膠、黃酮苷及其半合成衍生物甲基橙皮苷、二氫查爾酮和食用纖維素粉等物質。種子則富含油脂、蛋白質和礦質元素等。這些信息是柑橘果實科學綜合利用必須的。(3)不同種類品種、同一品種不同生長發育期果實中營養和生物活性物質種類和含量的變化問題。(4)同品種不同產地、同一產地不同的栽培措施對果實中營養和生物活性物質種類和含量變化的影響。(5)不同的加工、貯藏措施對果品中營養和生物活性成分含量變化的影響。

3.2.2 果實中營養和生物活性物質的代謝與生物合成途徑代謝是物質的合成與分解過程，它決定一種物質的積累。生物合成途徑則是完成物質代謝的生物機器。弄清營養和生物活性物質的代謝與生物合成途徑可以為實現其遺傳和環境調控提供科學指導。由于物質代謝和生物合成在植物中具有普遍規律，果實中已知的營養和生物活性物質的代謝和生物合成途徑大多不需要重復研究。因此，該部分的研究可集中在：(1)果實中重要、特殊或新的營養和生物活性物質的代謝與生物合成途徑研究。(2)各種物質的代謝與生物合成途徑中一些特殊中間產物的理化特性、用途與生物合成調控等。(3)重要營養和生物活性物質的生物合成途徑中關鍵結構基因、重要調節基因的結構、表達和調控機理等。以果實中的花色素苷為例，在玉米、矮牽牛、擬南芥、金魚草等的花色素合成途徑分子生物學研究基礎上，蘋果、葡萄等果實中花色素苷合成途徑研究取得重要進展。其果實花色素苷的生物合成已基本清楚，有關影響果實花色素苷生物合成的主要結構基因和調節基因的種類、性質及其相互作用關系等也已比較清楚。在這些研究的基礎上，參與花色素苷合成的酶蛋白結構基因被克隆，為實現花色素苷合成的遺傳和環境調控奠定了基礎。

3.2.3 提高果實中營養和生物活性物質含量的遺傳和環境調控機理果實中營養和生物活性物質的種類、含量和分布受遺傳和各種環境因素的影響。在弄清了物質的代謝與生物合成途徑后，如何采取有效的遺傳或環境調控措施提高果實中營養和生物活性物質的含量，對提高果品的營養、健康和經濟價值具有重要意義，是果品營養學重要的研究內容。關于遺傳調控機理的研究應包括以下幾個方面：(1)果實中各種營養和生物活性物質的遺傳規律及其相應的遺傳調控。(2)果實營養和生物活性物質的代謝與生物合成途徑的生物、化學調控機理。(3)果實營養和生物活性物質的生物合成途徑中關鍵結構基因、重要調節基因的結構、表達、分子調控機理及其基因工程調控技術。

環境調控是指通過栽培措施等方法改變果樹生長發育的環境條件(光、溫、水、氣和土壤)，從而影響有關物質的代謝與生物合成，實現對果實中營養和生物活性物質含量的調控。環境調控機理研究的內容應包括：(1)環境因子對物質代謝與生物合成途徑中關鍵結構基因、重要調節基因的表達和關鍵酶活性影響機理。(2)環境因子影響物質的代謝與生物合成的信號傳導途徑及其信號網絡的調控機理等問題。在這方面，光照對果實花色素苷影響是一個典型的例子。光通過光敏色素信號途徑，與轉錄因子和關鍵酶基因的順式元件相互作用實現對基因的轉錄調控。(3)各種栽培措施對果實中營養和生物活性物質含量影響的機理。

3.2.4 果品營養與生物活性物質的科學利用，果品營養學研究的最終目的是科學地利用果品中的營養和生物活性成分為人類的營養和健康服務。如何在水果的鮮食、加工、藥用、美容、保健和環保利用等方面，科學地發揮果品中營養和生物活性物質的作用，是果品營養學最主要的研究內容。這部分研究應包括：(1)鮮食水果的“食性”、最佳食用時間、不同水果間科學搭配、水果與其它食物的相生相克、水果鮮食過敏、食用禁忌等問題。(2)不同水果貯藏、保鮮和加工工藝對果實中營養和生物活性物質影響的系統評價。(3)根據“藥食同源”的中醫理論，如何科學地利用果品中的營養和生物活性物質進行人類疾病、特別是慢性疾病的防治問題。(4)果品中營養和生物活性成分對人體的營養、醫藥、健康和保健作用的機理問題。(5)果品美容保健的安全性問題。(6)果品的環保利用問題，包括生態環境保護、新型環保材料研制、農業病害蟲防治等。

4 果品營養學研究的技術與方法

科學研究的技術與方法取決于所研究的對象和內容。根據上述果品營養學的研究內容，其相應的研究技術與方法至少包括以下四類。(1)分離提純技術。(2)分析檢測技術。(3)代謝與生物合成途徑研究關鍵技術。(4)提高果實中營養和生物活性物質含量的遺傳和環境調控技術。

4.1 分離提純技術

對果品的營養和生物活性物質進行分離和提純是所有研究的前提，是果品營養學研究的核心技術。現有可供利用的分離提純技術主要包括固相萃取(solid-phase extraction，SPE)、高速逆流色譜法(high speed counter-current chromatography，HSC-CC)、超臨界流體萃取(supercriticaI fluid extract，SFE)和微波輔助提取(microwave-assisted extrac-tion，MAE)等。

固相萃取(SPE)是一種利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附。與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，以達到分離和富集目標化合物的樣品前處理技術。近年在SPE技術基礎上發展出了固相微萃取技術(Solid-Phase Microextraction，SPME)，包括直接固相微萃取(DI-SPME)和頂空固相微萃取(HS-SPME)。SPE的具體技術細節見高巍等。Mouly等采用固相萃取法從橙汁中分離出6種多甲氧基黃酮，其平均回收率達到94％。目前，SPME技術已被應用于蘋果、香蕉、橘子、南果梨等水果香氣成分的分析檢測。該技術的優點是安全、回收率高、重現性好、操作簡便、快速、應用范圍廣、易實現自動化等，缺點是SPE提取效果易受吸附劑類型及用量、水樣體積、洗脫劑類型等因素的影響。

高速逆流色譜法(HSCCC)是在液相色譜的基礎上發展起來的一種不需任何載體或支撐體的液液分配色譜技術，它是根據組分在2種互不相溶的溶劑間分配系數的不同來實現分離目的。HSCCC的具體技術細節見曹學麗。Wang等以橘皮為原料，用HSCCC技術從中分離出川皮苷、橘黃酮、3，5，6，7，8，3’，4’-七甲氧基黃酮和5-羥基-6，7，8，3’，4’-五甲氧基黃酮等4種多甲氧基黃酮，其純度均超過96％。該技術的優點是操作簡單易行、應用范圍廣、無需固體載體、產品純度高、適用于制備型分離等，缺點是提取效果易受高速逆流色譜儀的轉速、流動相流速、進樣體積等因素的影響。

超臨界流體萃取(SFE)是以超臨界流體為溶劑進行萃取的一種技術。該技術主要利用溫度和壓力超過臨界狀態時所形成的介于氣體和液體之間的超臨界高密度流體，從固相或液相中萃取出某種高沸點或熱不穩定成分，以達到分離和提純目的。SFE的具體技術細節見李衛民。Senorafis等首次研究了逆流超臨界CO₂萃取技術分離橙汁中的抗氧化成分，比較了不同料液比對萃取效果的影響，結合HPLC-DAD-MS共檢測出橙皮苷、柚皮苷、柚皮素、川皮苷、甜橙黃酮等9種類黃酮。超臨界CO₂萃取技術是目前實驗和生產中廣泛應用的技術。該技術的優點是萃取速度快、提取率高、產品純度好、流程簡單、能耗低、過程無有機溶劑殘留等，缺點是超臨界流體萃取效果易受萃取條件、原料性質等因素的影響。

微波輔助提取(MAE)是用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑，將所需化合物從樣品基體中分離，進入溶劑中的一種技術。MAE的具體技術細節見孫夏容等。周謹等采用微波水提法提取銀杏黃酮，平均提取率為60.5％，比常規水提法黃酮提取率高出40％，且時間縮短了1／2。目前采用該技術提取的植物生物活性成分已涉及生物堿類、蒽醌類、黃酮類、皂苷類、多糖、揮發油、色素等。該技術的優點是回收率高、加熱速度快、溶劑消耗低、設備尺寸小、無污染等，但目前微波提取技術的應用尚處于起步階段，微波作用的機理研究以及微波條件下提取生物活性物質的分解和保護問題等有待進一步探討。

4.2 分析檢測技術

分析檢測技術是確定果品中營養和生物活性物質的種類和含量的技術與方法。目前可用的分析檢測技術主要有光譜分析法(spectrophotometry)、高效液相色譜法(high performance liquid chromatogra-phy，HPLC)、毛細管電泳法(capillarity eleetrophore-sis，CE)、色譜一質譜聯用(chromatography-massspectrum，CMS)等。

光譜分析法是一種根據物質對光的選擇性吸收特性，利用光譜儀器測量待分析樣品的吸收、發射或散射的電磁輻射而實現物質檢測的方法。光譜分析法的具體技術見壽曼立。邵偉等利用此技術分析了甜橙果皮中的橙皮苷含量，橙皮苷和Al(NO₃)₃水溶液反應后生成的絡合物在0-100μg·mL^-1的濃度范圍內與吸光度具有良好的線性關系，回收率達99.0％。該技術的優點是分析速度較快、操作簡便、不需純樣品、靈敏度高、樣品損壞少、可同時測定多種元素或化合物等，缺點是光譜定量分析建立在相對比較的基礎上，必須有一套標準樣品作為基準，而且要求標準樣品的組成和結構狀態應與被分析的樣品基本一致。

高效液相色譜(HPLC)是20世紀60年代末以經典的液相色譜為基礎，引入氣相色譜的理論與實驗方法，將流動相改為高壓輸送，并采用高效固定相及在線檢測等手段，發展而成的一種分析分離方法。HPLC技術的具體技術細節見辛普森等。張秀梅等采用高效液相色譜法，以0.2％偏磷酸水溶液為流動相，檢測波長240nm，對菠蘿果實的維生素C含量進行了測定，取得了理想的實驗效果。HPLC技術的優點是樣品預處理簡單、色譜柱的選擇范圍寬、分離效能高、分析速度快、靈敏度高等，缺點是價格昂貴、操作復雜，易引起環境污染等。

毛細管電泳(CE)，亦稱高效毛細管電泳，是以高壓電場為驅動力，以毛細管作為分離通道，依據樣品中各組分之間淌度和分配行為的差異而實現分離的一類液相分離技術。該技術的具體細節見汪正范等。Desiserio等建立了利用ODS硅膠柱從柑橘汁中分離黃烷酮7-0-糖苷異構體的毛細管電泳色譜分析方法。CE技術與HPLC方法相比，有樣品前處理技術簡便、選擇分離性高、分析時間短等優點。缺點是制備能力差、對檢測器的靈敏度和灌制技術要求較高、存在一定的吸附問題等。

色譜一質譜聯用(CMS)技術是指將色譜和質譜聯機使用對生物活性成分進行準確定性定量分析的一種高新檢測手段㈣。常用的色質聯用技術有氣相色譜一質譜聯用(GC-MS)和液相色譜一質譜聯用(LC-MS)等。有關色質聯用技術的細節見汪正范等。楊曉東等對新鮮和貯藏的木葉楊梅果實揮發油進行了GC-MS聯用分析，分別從新鮮和貯藏楊梅果實揮發油中鑒定出49和57種成分，為楊梅果實的保鮮、加工和開發提供了依據。CMS技術的優點是既可發揮色譜法的高分離能力，又可發揮質譜法的高靈敏度特性，尤其適用于微量組分的分析檢測。但該技術對2個儀器之間的“接口”要求較高。

4.3 代謝與生物合成途徑研究關鍵技術

由于果實中營養和生物活性物質的代謝與生物合成途徑研究不是果品營養學的主要內容，在此我們僅介紹同位素示蹤法(isotopic tracer method)、酶活性檢測技術(enzyme activity determination)、分子生物學技術(molecular biological technique)等。

同位素示蹤法是一種利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法。常見同位素如H、N、C、S、P、O等在一些代謝物生物合成途徑研究中的應用已是成熟技術。早在20世紀60-70年代，放射性同位素標記技術已被用于研究維生素E(α-生育酚)生物合成過程，并成功地闡明了高等植物維生素E的生物合成途徑。

酶活性檢測技術是對代謝途徑中相關酶的活性及其表達程度進行檢測分析的一門技術。不同酶活性的檢測技術不同。Ju對蘋果果實發育過程中查爾酮合成酶(CHS)、查爾酮異構酶(CHI)、黃烷-酮-3-羥化酶(F3H)、二氫黃酮醇還原酶(DFR)等的活性及表達程度進行了檢測，證實了類黃酮-3，5-糖苷轉移酶(UFGT)是果實花色素苷合成途徑的調控酶，并由此推斷出UFGT的表達與否和表達強度可能是葡萄等水果中花色素苷合成的關鍵。

分子生物學技術是一門在分子水平上研究生命現象的技術，主要是指通過對蛋白質、核酸等生物大分子的結構和功能及分子間信息的傳遞和調控研究來探索生命現象的本質。其中逆轉錄-聚合酶鏈式反應(RT-PCR)、cDNA末端快速擴增(RACE)、轉座子標簽(transposon tagging)技術已被應用于植物營養和生物活性物質生物合成途徑的研究。如Castillejo等通過聯合運用基于PCR文庫篩選技術和RT-PCR技術從不同生長階段的草莓中成功分離出了4種不同的草莓果膠酯酶基因FaPEl、FaPE2、FaPE3和FaPE4，同時研究了果實成熟度、激素調節等一些因素對FaPE1的表達水平的影響情況，從而為草莓果膠生物合成途徑的研究提供了新信息。

4.4 提高果實中營養和生物活性物質含量的遺傳和環境調控技術

通過遺傳和環境調控改變果實中營養和生物活性成分的種類和含量是果品營養學研究自身需要開發的技術。由于影響果實營養和活性物質代謝與生物合成途徑的遺傳和環境因子很多，相應的技術和方法也很多。隨著有關研究的深入，新的技術和方法還會層出不窮。在現有的文獻中，有關遺傳調控技術已報道的有雜交育種、細胞工程舊、基因工程等。在栽培技術調控方面，目前報道有光、溫、水、肥、外源激素等。如劉曉靜等對“國光”蘋果進行套袋處理，使得“國光”蘋果中與花青苷合成相關的酶的活性受到抑制，從而使果皮花青苷的含量顯著降低。徐文燕等報道，低溫可以使類黃酮合成途徑中的相關酶的活性大幅度增強，有利于類黃酮化合物的積累。陳俊偉等在柑橘果實成熟期對其進行適度的水分脅迫，明顯提高了柑橘果實可溶性糖的含量。林咸永等采用田間試驗對柑橘連續4年施用磷、鉀肥，顯著提高了柑橘果實維生素C含量。陶俊等用2-(4-甲基苯氧)三乙基胺(MPTA)處理促進柑橘果實組織中以番茄紅素為主的類胡蘿卜素的生物合成。

5 展望

安全、營養與健康是21世紀人類社會對食品的普遍要求。果品作為人類食物的重要組成部分。要到達這個目標并解決人類社會目前面臨的食品營養與安全問題，果品營養學的建立和發展是其堅實的科學基礎。果品營養學的研究成果不僅可以豐富現有的果實品質概念，為果品的科學加工提供依據，為中醫藥學科學利用果品中的營養和生物活性成分提供科學信息，而且也可以使食品營養學對果品的營養和生物活性物質的研究更加深入系統，果品營養學具有良好的發展前景。縱觀現有相關學科對果品營養和生物活性物質研究的現狀，未來果品營養學研究的重點領域應當是：(1)我國特有果品資源中特有營養和生物活性物質的發現、分離、提純、鑒定和科學利用研究。(2)各種果品中與人類重大疾病的預防與治療相關活性物質的研究。如三萜系化合物(檸檬苦素、諾米林等)抗艾滋病病毒功效的研究。(3)保健果品的研制和開發。保健食品被譽為21世紀的食品，具有重要的人體生理調節功能。保健食品的研制開發是當代食品研發的世界潮流，果品中豐富的營養及生物活性物質為保健果品的研發提供了廣闊的前景。(4)果實中重要營養和生物活性物質含量的遺傳和環境控制機理及其相應的調控措施研究。