煙臺不同優(yōu)系富士品種的酚類物質(zhì)和褐變關(guān)系探討

慈志娟 宋來慶 田利光 張序 張振英 劉大亮 姜中武

摘要：為探討蘋果果實酚類物質(zhì)組成與褐變的相關(guān)性，本研究以響富、煙富8、煙富10和普通蘋果為試材，測定果實褐變度及總酚含量，并采用超高效液相色譜（UPLC）及液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）對蘋果中兒茶素、綠原酸、隱綠原酸、表兒茶素、根皮苷、根皮素、原花青素B2、原花青素B4、槲皮素3-半乳糖苷、槲皮苷10種酚類的組成和含量進行分析。結(jié)果表明，煙富10的總酚含量以及褐變度較高，且僅在煙富10中檢測到槲皮素3-半乳糖苷;不同品種中綠原酸含量均最高，根皮苷、表兒茶素含量較高，為主要的酚類物質(zhì);3個優(yōu)系富士品種果實的褐變度與總酚含量、兒茶素、表兒茶素、根皮苷、綠原酸、槲皮素3-半乳糖苷均呈極顯著正相關(guān)，果實總酚含量對褐變度影響最大。

關(guān)鍵詞：富士; 酚類物質(zhì); 褐變

中圖分類號：S661.101??文獻標識號：A??文章編號：1001-4942（2019）01-0046-05

Study on Relationship of Polyphenolic Compounds

and Browning of Fuji Apple Varieties in Yantai

Ci Zhijuan?Song Laiqing?Tian Liguang?2， Zhang Xu?1，Zhang Zhenying?Liu Daliang?Jiang Zhongwu?1

（1.Yantai Academy of Agricultural Sciences， Yantai 265500， China; 2.Yantai Fruit and Tea Station， Yantai 264008， China）

Abstract?In order to clear the relationship of polyphenol compounds and browning in apple fruits， 3 apple varieties， named Xiangfu， Yantai Fuji 8 and Yantai Fuji 10， were used as materials to detect the fruit browning degrees and total phenolics contents. Among them， the contents of polyphenol compounds including catechin， chlorogenic acid， cryptochlorogenic acid， epicatechin， phloridzin， phloretin， procyanidin B2， procyanidin B4， quercetin 3-galactoside and quercetin were analyzed by ultra performance liquid chromatography （UPLC） and liquid chromatography-mass spectrometry （LC-MS）. The results were as follows. The content of total phenolics and browning degree of Yantai Fuji 10 were significantly higher， and quercetin 3-galactoside was only detected from Yantai Fuji 10. The content of chlorogenic acid was the highest in different varieties followed by phloridzin and epicatechin in sequence， which were the main composition of phenolic substances in Fuji apple. The contents of total phenolics， catechin， epicatechin， phloridzin， chlorogenic acid and quercetin 3-galactoside had extremely significant positive relationships with fruit browning， and total phenolics showed the largest effects on the browning degree.

Keywords?Fuji; Polyphenolic compounds; Browning

酚類物質(zhì)是蘋果的次生代謝產(chǎn)物?[1]，由于它具有很好的抗氧化能力，可以延緩衰老和預防多種疾病，對人體有著極好的保健作用，近年來受到國內(nèi)外營養(yǎng)學家的普遍關(guān)注[2，3]。但酚類物質(zhì)含量過高會引起蘋果口感發(fā)澀，并且酚類物質(zhì)是引起果實發(fā)生酶促褐變的重要因素之一，在多酚氧化酶的催化下能夠氧化形成褐色物質(zhì)[4]。酶促褐變是蘋果貯運和加工過程中普遍存在的生理問題，使果品貯藏期縮短、易腐爛，直接影響果實保鮮和加工品質(zhì)，導致營養(yǎng)和商品價值降低[4，5]。

煙臺市位于山東省膠東蘋果主產(chǎn)區(qū)的中心地帶，蘋果栽培歷史悠久，其中富士蘋果的栽培面積最大[6]，占蘋果栽培總量的85.7%[7]。近年來，陸續(xù)出現(xiàn)的幾個富士紅色芽變優(yōu)系品種如煙富8、煙富10和響富[8-10]等，深受廣大果農(nóng)喜愛，栽培面積逐年增長。本研究以上述3個優(yōu)系富士品種為試材，以普通富士為對照，測定4個品種果實褐變度與總酚含量，采用超高效液相色譜（UPLC）及液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（LC-MS）檢測分析果實的酚類物質(zhì)種類和含量，并研究酚類物質(zhì)與褐變的關(guān)系，旨在為篩選功能性蘋果、優(yōu)系富士果實采后貯藏以及制定相應的防褐變技術(shù)提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

試驗于2017年在煙臺市農(nóng)業(yè)科學研究院進行。采樣圃位于山東省威海市文登區(qū)張家產(chǎn)果園。果園土質(zhì)為砂壤土，地勢平坦，土層深厚，管理水平較好。2017年于果實成熟期，隨機選擇長勢均勻、大小一致的普通富士、響富、煙富8和煙富10各15 個果， 采回立即測定褐變度、總酚含量。測定酚類物質(zhì)組分的樣品用液氮冷凍研磨，將粉末裝入密封袋中于-80℃保存。

1.2?測定方法

1.2.1?褐變度測定?參照乜蘭春等[11]的方法。

1.2.2?總酚提取與測定?采用 Folin-酚比色法[12]。

1.2.3?標準樣品?標準品純度不低于98%。兒茶素（catechin）、綠原酸（chlorogenic acid）、隱綠原酸（cryptochlorogenic acid）、表兒茶素（epicatechin）、根皮苷（phloridzin）、根皮素（phloridsin）購于Sigma-Aldrich公司;原花青素B2（procyanidin B2）、原花青素B4（procyanidin B4）、槲皮素3-半乳糖苷（quercetin 3-galactoside）、槲皮苷（quercetzin） 購于ChromaDex公司。

1.2.4?UPLC和LC-MS條件?采用美國Waters公司的UPLC超高效液相色譜儀（ultra performance liquid chromatography）定量， 配有PDA eλ檢測器。色譜柱是美國Waters公司的Atlantis T3 LP-C18， 規(guī)格為250 mm×4.6 mm， 5 μm; 固相萃取小柱為美國Waters公司的Oasis HLB， 6cc， 200 mg。UPLC條件為： 流速0.3 mL/min; 進樣量2.0 μL; 柱溫40℃; 波長掃描范圍200～600 nm; 定量檢測波長280、320、360 nm和520 nm; 流動相A為乙腈， 流動相B為0.5%甲酸溶液， 梯度洗脫[A液：100%（0 min）→95%（1 min）→95%（2 min）→90%（5 min）→90%（6 min）→80%（10 min）→80%（11 min）→70%（15 min）→70%（16 min）→60%（20 min）→20%（25 min）→20%（26 min）→100%（27 min）→100%（40 min）]，回到初始狀態(tài)。LC-MS條件參照王大江等[13]的方法。

1.2.5?多酚提取及檢測?樣品處理及多酚物質(zhì)含量測定參考聶繼云等[14]的方法， 略有改動。稱取冷凍研磨后的蘋果樣品5.0 g， 加入80%乙醇25 mL， 搖勻后放置在超聲波中超聲20 min， 11 500×g離心5 min，收集上清液， 用80%乙醇20 mL重復提取1次， 合并2次提取的上清液， 用80%乙醇定容至10.0 mL。吸取5 mL提取液在40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸發(fā)除去乙醇， 剩余2～3 mL水相過OasisHLB固相萃取小柱。首先用10 mL甲醇和10 mL純凈水活化固相萃取小柱， 然后倒入樣品提取液， 用10 mL水分2次淋洗固相萃取小柱， 棄去水相， 10 mL甲醇分2次淋洗固相萃取小柱， 收集濾液， 40℃C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸發(fā)至近干， 甲醇定容至5 mL， 過0.22 μm有機相濾膜， 待測。均設(shè)3次重復。

1.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和相關(guān)性分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?4個品種果實的褐變度、 總酚含量比較

4個蘋果品種果實的褐變度差異較大，OD?420?值變化范圍為0.25～0.48， 其中煙富10的褐變度明顯高于其它品種，煙富8的最低（圖1）。

4個蘋果品種的總酚含量明顯不同，含量范圍為130.44～214.7 μg/g（圖2）。

由圖1、圖2可以看出，4個品種的總酚含量與褐變度的變化規(guī)律相似，褐變度高的總酚含量也高，即煙富10的總酚含量明顯高于其它品種，煙富8的最低。

2.2?4個品種果實酚類物質(zhì)組分及含量分析

由表1可知， 4個富士品種果實的酚類物質(zhì)以綠原酸、根皮苷、表兒茶素為主，且綠原酸在不同品種中的含量均最高， 此外還檢測到原花青素B4、根皮素等。不同品種的酚類物質(zhì)組分和含量存在差異，與對照相比，各品種均檢測出的酚類物質(zhì)包括綠原酸、根皮苷、表兒茶素、根皮素、隱綠原酸。煙富10蘋果檢出了兒茶素、綠原酸、隱綠原酸、表兒茶素、根皮苷、根皮素、原花青素B2、原花青素B4、槲皮素3-半乳糖苷、槲皮苷這10種酚類物質(zhì)（圖3），且僅在煙富10中檢測到槲皮素?3-?半乳糖苷，其它品種中均未檢測出;除隱綠原酸、原花青素B4外，煙富10中檢測出的各酚類物質(zhì)的含量均高于對照。除原花青素B2、根皮素外，煙富8中各酚類物質(zhì)的含量均低于對照。除槲皮苷、兒茶素外，響富中檢測出的各酚類物質(zhì)組分及含量與普通富士無明顯差異。

2.3?蘋果果實酚類物質(zhì)與褐變度的相關(guān)性

由表2可知，果實總酚含量與褐變度呈極顯著正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)高達0.948;酚類各組分中兒茶素、表兒茶素、根皮苷、綠原酸、槲皮素3-半乳糖苷與褐變度呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)性最高的是兒茶素，達到0.887;原花青素B4、原花青素B2、根皮素、隱綠原酸、槲皮苷與褐變度的相關(guān)性不顯著。

3?討論與結(jié)論

水果發(fā)生酶促褐變后，酚類物質(zhì)會被氧化為醌。作為影響酶促褐變的物質(zhì)之一，酚類物質(zhì)的種類和含量對褐變特性有著重要意義[15]。乜蘭春等[11]研究表明，富士果實中綠原酸和表兒茶素含量高。本研究結(jié)果與之基本相符，并進一步證明綠原酸、表兒茶素、根皮苷是3個優(yōu)系富士品種果實含量最多的酚類物質(zhì)，并且不同品種間酚類組分和含量存在差異，且僅在煙富10中檢測到槲皮素3-半乳糖苷。槲皮素及其糖苷衍生物是一類在植物中廣泛分布的天然生物活性物質(zhì)，具有降糖降脂功效[16]。富士系其它品種是否含有槲皮素3-半乳糖苷，這有待進一步深入研究。

3個優(yōu)系富士品種果實褐變與酚類化合物的檢測結(jié)果表明，煙富10的總酚含量最高，本試驗總酚變化范圍為130.44～214.7 μg/gFW，遠低于新疆野蘋果品種。王大江等[13]認為蘋果由野生到栽培的遺傳演化過程中， 多酚的含量呈降低趨勢，本試驗支持這一觀點。煙富10、煙富8、響富的可溶性固形物含量在14.2%～16.0%[8-10]。由于甜味蘋果的酚類物質(zhì)含量低于澀味和酸味蘋果[5]，綜合考慮，為了讓消費者從富士蘋果中攝取足夠的多酚，可以將富士與酚類含量多的蘋果進行雜交，選育多酚含量高且具有富士優(yōu)點的蘋果新品種，進一步優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)。

本試驗結(jié)果表明，3個優(yōu)系富士果實的褐變度與總酚含量、兒茶素、表兒茶素、根皮苷、綠原酸、槲皮素3-半乳糖苷均呈極顯著正相關(guān)。因此，不同優(yōu)系富士品種貯藏過程中可以針對總酚和上述5種酚類物質(zhì)的特性，科學采取措施，以防止其對果實鮮食品質(zhì)產(chǎn)生影響。

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