九份特早熟和早熟荔枝種質(zhì)資源有機(jī)酸組分及含量特征分析

董晨 鄭雪文 馬智玲 王弋 全振炫 李偉才 胡桂兵

摘 要 為揭示特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源果實(shí)各有機(jī)酸組分的含量特征，給種質(zhì)資源的高效利用提供參考，以九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源成熟期果肉為試材，采用高效液相色譜法對(duì)果肉中的草酸、酒石酸、甲酸、蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸等11種有機(jī)酸組分進(jìn)行測(cè)定分析。結(jié)果表明：特早熟、早熟荔枝果肉中總酸含量為12.38～32.87 mg·g-1，平均值18.42 mg·g-1，含量最高的是‘D13，含量最低的是‘白糖罌；有機(jī)酸以蘋果酸含量最高，占總酸的51.80%，其次是乳酸，占總酸的13.96%，酒石酸占總酸的10.63%，抗壞血酸占總酸的9.99%，這4種酸占總有機(jī)酸的86.39%；所測(cè)特早熟、早熟荔枝種質(zhì)均屬于蘋果酸優(yōu)勢(shì)型。相關(guān)性分析結(jié)果表明，特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源果肉中草酸、酒石酸、蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸與總酸含量呈正相關(guān)；而乙酸、馬來酸、富馬酸與總酸含量呈負(fù)相關(guān)。

關(guān)鍵詞 特早熟/早熟荔枝；種質(zhì)資源；有機(jī)酸組分；測(cè)試分析

中圖分類號(hào)：S667.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.09.005

荔枝（Litchi Chinensis Sonn.）為無患子科（Sapindaceae）荔枝屬（Litchi Sonn.）常綠果樹。我國(guó)是世界上栽培荔枝最早和最多的國(guó)家，已有2 200多年的栽培歷史，種質(zhì)資源豐富（擁有種質(zhì)600多個(gè)，占全世界的60%）。有機(jī)酸組分是決定水果果實(shí)品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的主要成分，有機(jī)酸組分及含量的差異使得果實(shí)各具獨(dú)特的風(fēng)味。根據(jù)有機(jī)酸含量最高的組分可將水果劃分為蘋果酸優(yōu)勢(shì)型、檸檬酸優(yōu)勢(shì)型和酒石酸優(yōu)勢(shì)型[1]。

根據(jù)已有的文獻(xiàn)報(bào)道，荔枝屬于蘋果酸優(yōu)勢(shì)型，但荔枝果肉中的有機(jī)酸組分尚未有定論[2]。Paull等報(bào)道成熟荔枝果肉主要有機(jī)酸為琥珀酸和蘋果酸[3]；孟祥春等利用HPLC法測(cè)定5個(gè)荔枝品種的有機(jī)酸發(fā)現(xiàn)，蘋果酸是荔枝果肉中的主要有機(jī)酸，其次是檸檬酸和琥珀酸，普通品種的蘋果酸含量最高，優(yōu)質(zhì)品種的檸檬酸含量高于普通品種[4]；喬方等采用HPLC測(cè)定了不同產(chǎn)區(qū)妃子笑、懷枝、糯米糍及深圳南山妃子笑、糯米糍和桂味荔枝的有機(jī)酸含量發(fā)現(xiàn)，荔枝中主要含有草酸、酒石酸、乳酸和蘋果酸等8種有機(jī)酸，其中酒石酸和蘋果酸含量較高，草酸、莽草酸、富馬酸的含量較低，同一品種在不同產(chǎn)區(qū)有機(jī)酸含量及組分存在差異，優(yōu)質(zhì)品種的總有機(jī)酸含量較普通品種的低[5-7]；蔡燦軍等應(yīng)用UPLC分析烏葉和蘭竹荔枝果肉有機(jī)酸組分，發(fā)現(xiàn)荔枝果肉有機(jī)酸組分均以積累蘋果酸為主，其次是富馬酸，二者含量占有機(jī)酸總量的90%[8]。黃桂穎等用RP-HPLC測(cè)定增城桂味果肉中的10種有機(jī)酸發(fā)現(xiàn)，蘋果酸是主要的有機(jī)酸，其次是乳酸、酒石酸、乙酸、琥珀酸、檸檬酸、草酸、莽草酸、富馬酸、丙酮酸[9]；胡志群等利用HPLC發(fā)現(xiàn)荔枝果肉中主要有機(jī)酸是蘋果酸和酒石酸，此外還有少量的抗壞血酸和草酸[10]；王思威等通過HPLC-MS/MS技術(shù)對(duì)5個(gè)荔枝品種的10種有機(jī)酸進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，蘋果酸是主要的有機(jī)酸，其次是乳酸、檸檬酸、富馬酸[11]；黃沛蒼等利用HPLC測(cè)定荔枝中的有機(jī)酸含量時(shí)發(fā)現(xiàn)，果肉中含有蘋果酸、酒石酸、琥珀酸等[12]；溫青玉對(duì)桂味、妃子笑、懷枝3個(gè)荔枝品種果實(shí)成熟過程中的有機(jī)酸進(jìn)行含量分析表明，荔枝果肉中的有機(jī)酸主要組分是蘋果酸、酒石酸，其次是琥珀酸和乙酸[13]。目前已有關(guān)于荔枝果肉有機(jī)酸組分和含量的分析研究報(bào)道多以探討方法和定性為主，研究的荔枝品種中缺乏對(duì)特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源果肉的有機(jī)酸組成和含量特征系統(tǒng)分析。因此，本研究擬通過對(duì)九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源果肉中的草酸、酒石酸、甲酸、蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸等11種有機(jī)酸組分的含量特征進(jìn)行分析，揭示特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源的有機(jī)酸組分及含量存在的差異，為荔枝優(yōu)良新品種的選育及新品種篩選提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?樣品采集與處理

試驗(yàn)于2021年在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所荔枝種質(zhì)圃進(jìn)行，選取九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源為研究試材，分別編號(hào)為3YH、4YH、9918、9919、D11、D13、HML、NXZS和BTY。樣本樹為正常生長(zhǎng)結(jié)果的成齡樹，栽培條件相同，管理水平一致。每份種質(zhì)均在果實(shí)成熟期選取3株樣本樹，從樹冠外圍不同方向取30個(gè)大小均勻、無病蟲害的果實(shí)，采摘后當(dāng)即取果肉混勻后分3份液氮速凍，置于

-80 ℃超低溫冰箱中保存，備用。

1.2 ?儀器方法

利用LC-20A 液相色譜儀（配紫外檢測(cè)器）分析荔枝果實(shí)中的有機(jī)酸成分，結(jié)果以色譜圖、保留時(shí)間、峰面積與濃度的比例關(guān)系呈現(xiàn)，外標(biāo)法定量。

1.2.1 ?樣品前處理

1）稱取1.0 g果肉加入5 mL 0.2%偏磷酸研磨提取，4 ℃ 10 000 r·min-1離心15 min，上清液轉(zhuǎn)入

10 mL具塞刻度試管，殘?jiān)尤? mL 0.2%偏磷酸繼續(xù)在4 ℃ 10 000 r·min-1離心，上清液合并至刻度試管，并定容至10 mL，4 ℃冰箱保存待測(cè)。

2）上機(jī)前過0.22 μm的水系濾膜裝小瓶。

1.2.2 ?標(biāo)樣制作

1）配置5 mg·mL-1的各個(gè)有機(jī)酸（草酸、酒石酸、甲酸、蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸）的單標(biāo)溶液，即每個(gè)有機(jī)酸稱取50 mg，用0.2% 偏磷酸溶解并定容至

10 mL容量瓶，作為各個(gè)有機(jī)酸組分的單標(biāo)溶液。

2）配置各個(gè)組分的不同濃度梯度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度分別為0.001、0.005、0.01、0.025、0.05、0.10、0.25、0.50、1.00 mg·mL-1，4 ℃冰箱中保存，待測(cè)。可以先配置1 mg·mL-1濃度的混標(biāo)溶液，然后再分別稀釋至相應(yīng)倍數(shù)，獲得相應(yīng)濃度。

1.2.3 ?儀器方法

柱子：shim-pack GIST C18-AQ（5 μm×4.6 mm×250 mm） ；柱子溫度：40 ℃；流速：1 mL·min-1；流動(dòng)相：B泵100% 50 mmol NaH2PO4水溶液（pH值=2.15，使用H3PO4調(diào)配，使用前先過0.22 μm的水系膜，再超聲去氣泡，冷卻后上機(jī)使用）；波長(zhǎng)：UV，210 nm；進(jìn)樣體積：10 μL。試驗(yàn)結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì)。

1.3 ?數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 17.0軟件進(jìn)行處理，相關(guān)性分析采用Person相關(guān)分析。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?有機(jī)酸組分含量

11種有機(jī)酸出峰順序?yàn)椋翰菟帷⒕剖帷⒓姿帷⑻O果酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸（見圖1）。九份特早熟和早熟荔枝種質(zhì)資源成熟期果肉有機(jī)酸組分及含量、變異情況見表l、表2。除了BTY檢測(cè)到11種有機(jī)酸組分外，其余的8份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源均沒有檢測(cè)到甲酸。11種有機(jī)酸組分中蘋果酸含量最高，其次是乳酸、酒石酸、抗壞血酸、富馬酸、乙酸、檸檬酸，馬來酸、草酸、琥珀酸這3種有機(jī)酸含量較低。

蘋果酸在九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)果肉中含量最高，變化范圍為1.89～22.52 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為59%。九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源中蘋果酸含量由高到低依次為D13＞4YH＞HML＞3YH＞D11＞9918＞9919＞NXZS＞BTY，D13與其他8份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)蘋果酸含量差異顯著，9918、9919、3YH、D11、HML、NXZS的蘋果酸含量沒有顯著差異。

乳酸含量變化范圍為0.83～5.09 mg·g-1（FW），平均值為2.57 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為48%。九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源中乳酸含量由高到低依次為9919＞9918＞HML＞4YH＞NXZS＞D13＞D11＞BTY＞3YH，其中9919與3YH、D11、D13、BTY乳酸含量有顯著差異，9918、HML、4YH、NXZS、D13、D11、BTY、3YH間沒有顯著差異。

酒石酸含量變化范圍為1.27～3.17 mg·g-1（FW），平均值為1.96 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為41%。九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源中酒石酸含量由高到低依次為D11＞D13＞HML＞9919＞9918＞4YH＞3YH＞BTY＞NXZS，D11、D13、HML間酒石酸含量沒有顯著差異，3YH、4YH、9918、9919、NXZS、BTY間酒石酸含量沒有顯著差異。D11、D13、HML與3YH、4YH、9918、9919、NXZS、BTY酒石酸含量差異顯著。

抗壞血酸含量變化范圍為0.16～3.32 mg·g-1（FW），平均值為1.84 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為55%。抗壞血酸含量由高到低依次為D13＞4YH＞NXZS＞9919＞HML＞3YH＞D11＞9918＞BTY，4YH、D13、NXZS間抗壞血酸含量沒有顯著差異，3YH、9918、9919、D11、HML、NXZS間抗壞血酸含量沒有顯著差異，BTY與其他特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源抗壞血酸含量有顯著差異。

富馬酸的含量為0.11～2.64 mg·g-1（FW），平均值為0.79 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為104%。BTY中富馬酸含量最高，與其他的特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源富馬酸含量有顯著差異。D11和SYH間富馬酸含量沒有顯著差異，9918、9919、D13、HML、NXZS間富馬酸含量沒有顯著差異；4YH富馬酸含量最低，與其他的特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源富馬酸含量有顯著差異。

乙酸的含量為0.04～3.28 mg·g-1（FW），平均值為0.71 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為142%。乙酸含量最高的種質(zhì)為BTY，與其他特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源乙酸含量有顯著差異。9919和D11間乙酸含量沒有顯著差異；3YH、4YH、NXZS、9918、HML、D13間乙酸含量沒有顯著差異。

檸檬酸的含量為0.20～0.84 mg·g-1（FW），平均值為0.50 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為37%。D13檸檬酸含量最高，BTY檸檬酸含量最低。3YH、4YH、9918、9919間檸檬酸含量沒有顯著差異，D11、HML、NXZS間檸檬酸含量沒有顯著差異。

琥珀酸、草酸、馬來酸在有機(jī)酸組分中含量較低。琥珀酸含量為0.12～0.35 mg·g-1（FW），平均值為0.23 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為34%。草酸含量為0.09～0.23 mg·g-1（FW），平均值為0.15 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為35%。馬來酸含量為0.02～0.09 mg·g-1（FW），平均值為0.06 mg·g-1（FW），變異系數(shù)為43%。

2.2 ?特早熟、早熟荔枝種質(zhì)果實(shí)中有機(jī)酸組分構(gòu)成比例及相關(guān)性分析

不同有機(jī)酸組分在特早熟、早熟荔枝種質(zhì)中的構(gòu)成百分比分布情況見表3，蘋果酸最高，為51.8%，其次為乳酸，為13.95%，酒石酸為10.63%，抗壞血酸為9.99%，馬來酸最低，為0.31%。蘋果酸含量在不同特早熟、早熟荔枝種質(zhì)中占總有機(jī)酸含量的15.85%～68.51%，種質(zhì)間變異系數(shù)為31.07%。乳酸含量在不同特早熟、早熟荔枝種質(zhì)中占總有機(jī)酸含量的5.63%～28.03%，種質(zhì)間變異系數(shù)為50.49%。酒石酸在不同特早熟、早熟荔枝種質(zhì)中占總有機(jī)酸含量的6.83%～17.24%，種質(zhì)間變異系數(shù)為30.44%。抗壞血酸在不同特早熟、早熟荔枝種質(zhì)中占總有機(jī)酸含量的1.32%～16.57%，種質(zhì)間變異系數(shù)為46.92%。

不同特早熟、早熟荔枝種質(zhì)果實(shí)有機(jī)酸組分的相關(guān)性分析見表4，草酸與酒石酸、蘋果酸、乙酸、馬來酸、富馬酸、總酸呈正相關(guān)，與抗壞血酸、乳酸、檸檬酸、琥珀酸呈負(fù)相關(guān)；酒石酸與蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、總酸呈正相關(guān)，與乙酸、富馬酸呈負(fù)相關(guān)；蘋果酸與抗壞血酸、檸檬酸、琥珀酸、總酸呈正相關(guān)，與乳酸、乙酸、馬來酸、富馬酸呈負(fù)相關(guān)；抗壞血酸與乳酸、檸檬酸、總酸呈正相關(guān)，與乙酸、馬來酸、琥珀酸、富馬酸呈負(fù)相關(guān)；乳酸與馬來酸、琥珀酸、總酸呈正相關(guān)，與乙酸、檸檬酸、富馬酸呈負(fù)相關(guān)；乙酸與馬來酸、琥珀酸、富馬酸呈正相關(guān)，與檸檬酸和總酸呈負(fù)相關(guān)。

3 ?討論與結(jié)論

果實(shí)中含有有機(jī)酸，調(diào)控果實(shí)的酸度，有機(jī)酸的種類和含量直接影響果實(shí)風(fēng)味和加工品質(zhì)。荔枝有機(jī)酸含量為蘋果酸優(yōu)勢(shì)型[2]。本研究通過高效液相色譜法對(duì)九份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)的有機(jī)酸組分及含量的進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確了特早熟、早熟荔枝種質(zhì)果實(shí)成熟果肉中的有機(jī)酸的組分，各組分的含量范圍以及不同含量種質(zhì)的分布情況，特早熟、早熟荔枝種質(zhì)均含有草酸、酒石酸、蘋果酸、抗壞血酸、乳酸、乙酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、富馬酸。其中蘋果酸含量平均值最高，乳酸次之，除了BTY檢測(cè)到11種有機(jī)酸組分外，其余8份特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源均沒有檢測(cè)到甲酸。11種有機(jī)酸組分中蘋果酸含量最高，其次是乳酸、酒石酸、抗壞血酸、富馬酸、乙酸、檸檬酸；而馬來酸、草酸、琥珀酸3種有機(jī)酸含量較低。研究結(jié)果表明，有機(jī)酸組分中蘋果酸、乳酸、酒石酸與前人的研究結(jié)果相符[5-7，9-11]，而與蔡燦軍對(duì)荔枝發(fā)育期果實(shí)和成熟果的分析均未檢出乳酸不符[8]。特早熟、早熟荔枝種質(zhì)資源的有機(jī)酸組分及含量的差異，可為下一步荔枝優(yōu)良新品種的選育及新品種篩選提供理論依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）