10個蘋果品種果實中酚類物質與褐變度分析

李淑玲，陳笑笑，趙寶龍，樊新民，馮建榮

(新疆石河子大學農學院/特色果蔬栽培生理與種質資源利用兵團重點實驗室，新疆石河子 832003)

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10個蘋果品種果實中酚類物質與褐變度分析

李淑玲，陳笑笑，趙寶龍，樊新民，馮建榮

(新疆石河子大學農學院/特色果蔬栽培生理與種質資源利用兵團重點實驗室，新疆石河子 832003)

【目的】研究蘋果果實酚類物質組成與果實褐變的關系，建立測定蘋果汁中主要酚類物質的高效液相色譜方法。【方法】選取10個蘋果品種，采用Folin-C法，測定總多酚含量，并檢測果肉褐變度及抗壞血酸過氧化物酶活性。采用高效液相色譜方法，測定蘋果汁中表兒茶素、兒茶素、綠原酸、咖啡酸、香草醛、對香豆酸、根皮素7種酚類物質含量。【結果】黃魁的褐變度以及總酚含量相對較高，吉早紅、寒富、瑞林的褐變度以及總酚含量較低；表兒茶素、兒茶素及綠原酸是蘋果果肉中含量相對較高。果實的褐變度與總酚、表兒茶素、兒茶素及綠原酸含量呈顯著正相關。【結論】寒富、瑞林、吉早紅的果實總酚含量相對較低，褐變度較低；果肉中總酚、表兒茶素、兒茶素及綠原酸對果實褐變程度影響較大。

蘋果；果肉；酚；褐變

0 引 言

【研究意義】目前，我國蘋果栽培面積、總產量、人均占有量與出口量均居世界第一[1]，目前主要用于鮮食和加工[2]。酚類物質在蘋果果肉中含量豐富，而且是果實采后貯藏加工過程中引起酶促褐變的主要物質[3]。果實褐變是蘋果貯運和加工過程中容易出現的生理問題，直接影響到果實保鮮和加工品質[4]。酚類物質也是蘋果果肉的抗氧化劑和保鮮劑，同時還具有降低血脂、血壓，預防心腦血管疾病及癌癥等功能[3-5]。此外，在維持水果的色澤、抗菌、抗真菌以及通過消除自由基抗氧化方面酚類物質也發揮重要作用[4]。【前人研究進展】研究表明，蘋果果肉中多酚類物質的含量因品種不同差異較大，抗氧化活性也因此不同，在蘋果中綠原酸、根皮素、兒茶素、表兒茶素、香草醛等酚類物質含量較高，是蘋果中的主要抗氧化物質[5]。Sanoner等[6]也提出酚類物質含量在不同蘋果品種間差別很大，多酚含量一般表現為加工蘋果品種高于鮮食品種。另有研究認為在VC和抗壞血酸過氧物酶(APX)作用下可降低酚類物質引起的褐化程度[7-9]。果實內抗壞血酸可以保持較高的APX活性，能夠有效的抑制果肉內多酚轉變為醌從而保持了果肉原有的風味物質[9-11]。【本研究切入點】研究不同用途品種蘋果果肉的酚類物質組成以及相關物質含量，可以了解其褐變物質基礎的差異，對保鮮和加工中的抗褐變有重要意義。【擬解決的關鍵問題】研究選擇不同原產地的蘋果品種資源進行果肉酚類物質的相關研究，為我國蘋果果實采后貯藏與加工材料的選擇、抗褐變品種的選育以及相應的防褐變技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試10個蘋果品種，栽植于石河子大學試驗站，管理一致，7年生樹。每個品種選取5株，自樹體東南西北4個方向及高度一致的部位摘取完全成熟的無病蟲害的果實10個，果實采摘后帶回實驗室低溫冷藏。表1

表1 10個蘋果品種原產地

1.2 方 法

1.2.1 褐變度

果實采摘后立即取果肉，打漿，取上清液，測定褐變度[5]。

1.2.2 總多酚含量

采用Folin-ciocalteus法測定[5]。

1.2.3 VC含量

采用紫外分光光度方法測定[8]。

1.2.4 抗壞血酸過氧化氫酶活性

參照王靜璞[10]方法，取果肉約0.3 g，加5 mL(pH 7.8磷酸緩沖液(PBS))，冰浴研磨，4℃下10 000 r/min離心20 min。在3 mL反應液(含50 mmol/L PBS、0.15 mmol/L asA和0.11 mmol/L EDTA)中加入100 μL酶液，加50 μL H2O2啟動反應。室溫下測定290 nm波長下1 min OD值變化量，以不加H2O2作為對照，APX活性單位以每克鮮質量每分鐘的OD變化值來表示。

1.2.5 酚類物質的提取與測定

稱3 g果肉，加入30 mL 70%乙醇，超聲45 min，靜置2 h，9 000 r/min離心20 min，上清液用于測定。總酚含量測定參照李靜等[12]的方法并略有改進。酚類各組分及含量采用高效液相色譜測定。在確定的最佳分離條件下，配制7個不同濃度酚類物質標準液進行測定，根據每個濃度下酚類物質的峰面積A對濃度C做線性回歸，在線性范圍回歸方程的相關系數達到顯著水平時用于樣品檢測。每個樣品重復3次。標樣根皮素、綠原酸、兒茶素、咖啡酸、表兒茶素、香草醛、對香豆酸購自Sigma 公司。色譜分析條件：AichromBond-1C18色譜柱(4.6 mm×150 mm，5 μm)；流動相A：水(含0.02%甲酸)B：100%乙腈；柱溫30℃；進樣量10 μL；流速1.0 mL/min；檢測波長280 nm；以外標法定量。線性梯度洗脫：t(min)/A(%)0/95，4/79，16/79，25/50，27/50，30/95。

1.3 數據統計

運用SPSS17.0軟件進行品種間指標的差異顯著性分析及不同生理指標間的相關性分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種果實果肉褐變度、總多酚含量及抗氧化活性

研究表明，10個蘋果品種果實的褐變度差異較大，OD420的變化范圍為0.125～0.859，其中以黃魁的褐變程度顯著高于其它品種，紅魁、吉早紅、寒富、夏紅、瑞林5個品種的褐變程度顯著低于其它品種。圖1

圖1 不同蘋果品種褐變度

研究表明，10個蘋果品種的總多酚含量變化范圍是267.942～764.519 mg/kg，其中黃魁的多酚含量顯著高于其它品種；吉早紅、寒富、瑞林的多酚含量顯著低于其它品種。不同品種間總多酚含量變化規律與褐變度十分相似，即褐變程度高的品種其總多酚含量也較高。圖2

圖2 不同蘋果品種總多酚含量

研究表明，10個蘋果品種的VC含量變化范圍是21.85～72.41 mg/g，紅魁的VC含量顯著高于其它品種，其次為麥艷較高，貝拉的VC含量顯著低于其它品種；其它品種間VC含量居于麥艷與貝拉之間，差異不顯著。圖3

圖3 不同蘋果品種VC含量

研究表明，10個蘋果品種的抗壞血酸過氧化物酶活性變化范圍是7.77～15.81 g/min，其中苦開麥的抗壞血酸過氧化物酶活性顯著高于貝拉與黃魁，但與其它品種抗壞血酸過氧化物酶活性差異不顯著。圖4

圖4 不同蘋果品種抗壞血酸過氧化物酶活性

2.2 果實中酚類物質組成、含量及分布特征

研究表明，10個蘋果品種果實中的主要酚類物質為表兒茶素、兒茶素、綠原酸，品種間果實的酚類物質組成和含量存在較大差別；主要酚類物質中綠原酸含量在品種間差異最大，有50多倍；兒茶素含量在品種間差異較小，不到4倍；黃魁的表兒茶素、兒茶素、綠原酸含量均顯著高于其它品種；苦開麥的香草醛含量顯著高于其它品種；錦紅的咖啡酸含量顯著高于其它品種；貝拉的對香豆酸和根皮素顯著高于其它品種。表2

表2 10個蘋果品種多酚物質組成含量比較

注：小寫字母分別表示0.01水平的顯著性差異

Note:Different letters indicate signicantly different values atP<0.01

2.3 蘋果果實中酚類物質與褐變度相關性

研究表明，果實中的總酚含量與褐變度呈極顯著正相關，且相關性最高，達到0.873；酚類各組分中綠原酸與褐變度呈極顯著正相關，表兒茶素、兒茶素和根皮素與褐變度呈顯著正相關，相關性最高的是表兒茶素；香草醛與咖啡酸與褐變度相關性不顯著。表3

表3 多酚組成與褐變度的關系

注：**和*分別表示在 0.01和0.05水平上顯著相關

Note:**and*indicate correlation significance at 0.01 and 0.05 level

3 討 論

褐變是影響果實營養和品質的主要生化反應之一，果實發生酶促褐變后將酚類物質氧化為醌，再經非酶促進作用將醌聚合，生成黑色素，導致果汁、果酒褐變和混濁沉淀，降低了果實加工品質[13]。減緩果實酶促褐變的因素很多，涉及酚類物質的含量，多酚氧化酶的分布與活性，氧氣的濃度等因素[12，14]，而果肉自身的VC含量以及APX的活性可以相對降低果肉自身的褐變[10]。研究數據顯示，麥艷、苦開麥的VC和APX的含量較高，褐變度相對較低。研究中APX活性的與褐變度負相關但差異不顯著，具體機制有待進一步研究。

總多酚含量、表兒茶素、兒茶素綠原酸是影響酶促褐變的主要因素。多酚各組分中表兒茶素含量較低的蘋果品種褐變度相對較低，作為貯藏和加工的原材料可有效降低褐化，在今后的加工專用品種的選擇和育種中應把該項指標作為一個重要的參數，并充分利用現有表兒茶素含量低的品種。

4 結 論

研究通過對10個蘋果果實中褐變與酚類化合物的檢測，寒富、瑞林、吉早紅的總酚含量相對較低。多酚物質的組成和含量比例因品種而異。(-)-表兒茶素、(+)兒茶素、綠原酸是蘋果果肉中含量較高的酚類物質。果實褐變度與總酚含量，(-)-表兒茶素、兒茶素、綠原酸和根皮素含量呈顯著正相關。

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Fund project:NSFC(31272129)

Analysis of Browning and Polyphenolic Compound in Pulps of the 10 Apple Cultivars

LI Shu-ling，CHEN Xiao-xiao，ZHAO Bao-long，FAN Xin-min，FENG Jian-rong

(Key Laboratory of Special Fruits and Vegetables Cultivation Physiology and Germplasm ResourcesUtilizationofXinjiangProductionandConstructionCorps，CollegeofAgriculture，ShiheziUniversity，ShiheziXinjiang832000，China)

【Objective】 In order to learn the relationship between polyphenol content and the degree of browning and develop method of detecting phenolic compound in apples by high performance liquid chromatographic(HLPC).【Method】The 10 apple cultivars were used as test materials. The degree of browning, total polyphenol content, vitamin C and APX in pulps were detected and the content of different various polyphenols were analyzed by HPLC including epicatechin，catechin，chlorogenic acid，vanillin，caffeic acid，p-coumaroylquinic acid and phloridzin.【Result】The content of total phenolic and the degree of browning of Yellow Transparent was significantly higher while Hanfu，Judelline and Jizaohong were significantly lower. Epicatechin，catechin and chlorogenic acid were significantly higher in apple. The content of total polyphenoics，epicatechin，catechin and chlorogenic acid had higher correlations with browning in pulps.【Conclusion】Hanfu，Judelline and Jizaohong were significantly lower in total phenolic and the degrees of browning were light. The content of total polyphenoics，epicatechin，catechin and chlorogenic acid had close relationship with fruit browning.

apple; pulp; polyphenolic; browning

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.07.003

2015-12-01

國家自然科學基金項目(31272129)

李淑玲(1988-)，女，碩士，研究方向為果樹種質資源與遺傳育種，(E-mail)lslshz109@163.com

馮建榮(1969-)，女，教授，博士，研究方向為果樹種質資源與分子輔助育種，(E-mail)fengjr102@126.com

S661.1

A

1001-4330(2016)07-1199-05