不同树种果实糖、酸及三萜酸组分的比较分析

2020-12-23赵爱玲薛晓芳王永康任海燕李登科李毅

山西果树 2020年6期

关键词：果实

赵爱玲薛晓芳王永康任海燕李登科李毅

摘要：为比较不同树种果实营养成分之间的差异，该研究利用超高效液相色谱法，对山楂、葡萄、樱桃、苹果、梨、草莓、猕猴桃、枣等8个树种果实中的可溶性糖、有机酸和三萜酸等3类营养物质的15种组分进行了比较研究。发现枣果实中的糖和三萜酸含量最高，山楂中的酸含量最高，三萜酸含量仅次于枣果，枣和山楂中未定性化合物的数量和含量也较高，说明枣和山楂比其他树种果实具有更多的生物活性物质。

关键词：不同树种;果实;糖;酸;三萜酸

文章编号：2096-8108（2020）06-0001-06 中图分类号：S601 文献标识码：A

Comparative Analysis of Sugar， Organic Acid and

Triterpenic Acid Components in Fruits of Different Tree Species

ZHAO Ailing， XUE Xiaofang， WANG Yongkang， REN Haiyan， LI Dengke*， LI Yi

（Pomology Institute， Shanxi Agricultural University; Shanxi Key Laboratory of

Germplasm Improvement and Utilization in Pomology， Taiyuan 030031，China）

Abstract：In order to compare the differences of fruit nutrient composition between different tree species， 15 components of soluble sugar， organic acid and triterpenic acid in the fruits of 8 tree species including hawthorn， grape， cherry， apple， pear， strawberry， kiwi and jujube， were identified by ultra high performance liquid chromatography （UPLC） method. The results showed that the content of soluble sugar and triterpenic acid in jujube fruit were the highest. The content of organic acid in hawthorn fruit was the highest and the content of triterpenic acid in hawthorn fruit was second. The number and content of uncertain compounds in jujube and hawthorn fruit were also higher， that jujube and hawthorn have more bioactive substances than other fruits which induced that they had more bioactive substances than other tree species.

Keywords：different tree species; fruit; sugar; acid; triterpenic acid

隨着社会的发展和人们生活水平的提高，水果已不是可有可无的零食，而成为人类膳食的重要组成部分，吃水果也要讲究多样性，既能保证吃够量，还能让营养丰富起来[1]。不同种类的水果口感风味不一样，所含有营养成分和富含的功能物质也不同。可溶性糖和有机酸是水果的重要营养成分，也是水果中重要风味物质，目前，人们已针对水果糖酸组分及其对水果甜酸风味的影响开展了大量研究，关于糖酸的分析方法也很多[2-13]。已有的研究表明，果实中糖主要是果糖、葡萄糖和蔗糖[14]，有机酸主要是苹果酸、柠檬酸和酒石酸[15]。但对于不同树种间果实的糖酸组成及含量差异的比较研究还较少，对不同树种果实三萜酸的比较研究更是没有。

定性和定量分析是对水果中有机酸和糖类研究的最初也是最重要的步骤之一。基于色谱法的有机酸和小分子糖类分析方法受到了越来越多的关注。本研究利用超高效液相色谱法，对山楂、葡萄、樱桃、苹果、梨、草莓、猕猴桃、枣等8个树种果实中的可溶性糖、有机酸和三萜酸等3类营养物质的15种组分进行了比较研究（表1）。以期揭示不同水果营养成分之间的差异，为人们的膳食选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年在山西省农业科学院果树研究所进行。以山楂、葡萄（巨峰红提）、樱桃（拉宾斯）、苹果（金冠、富士、澳洲青苹果）、梨（酥梨、皇冠、玉露香）、草莓（红颜）、猕猴桃（红阳）、枣（冬枣、壶瓶枣、临黄1号、六月鲜枣）等8个树种的成熟期的新鲜果实为试验材料，将样品切成薄片混匀称重后（10 g/份）直接装入塑封袋，置于-40 ℃冰箱中保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 仪器和试剂

试验仪器为Waters公司UPLC ACQUITY H-Class超高效液相色谱，FTN自动进样器，样品室温度设为5℃，数据处理系统为Empower 2。标样为Sigma公司产品。分析测定所用的甲醇和乙腈为Grace品牌，样品提取试剂为分析醇。超纯水为Heal Force制水机制备，离心机为Sigma 3-18K。试验设3次重复，采用外标法进行定量，含量以鲜重计，结果统计分析采用Excell和SPSS软件。

1.2.2 测定方法

测定方法参考赵爱玲2016[13]的方法。糖组分的提取，采用5%的乙腈作为提取液。固液比110，超声提取。ACQUITY ELSD蒸发光散射检测器， BEH Amide 1.7 μm 2.1×100的糖柱。流动相为乙腈和水梯度洗脱。

酸组分的提取用0.02 mol·L-1 KH2PO4水溶液，固液比110，超声提取。测定选用ACQUITY TUV 紫外检测器， UPLC HSS T3 1.8um 2.1×100的柱子，流动相为甲醇和0.02 mol·L-1的K水溶液（H3PO4 调PH 2.38），1%的甲醇等度检测，检测波长210 nm。

三萜酸采用80%甲醇溶液，固液比14，超声提取。其测定选用ACQUITY TUV 紫外检测器， UPLC HSS T3 1.8um 2.1×100的柱子，波长210 nm，流动相也是甲醇和0.01 mol·L-1的KH2PO4水溶液， 9010等度检测。

1.2.3 标品色谱图和标准曲线

试验预设糖、酸和三萜酸3类营养的20种标准物质（详见图1，每图按时间顺序依次为：A鼠李糖、果糖、甘露醇、山梨醇、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖，B酒石酸、奎宁酸、苹果酸、莽草酸、乙酸、马来酸、柠檬酸、富马酸、琥珀酸，C山楂酸、桦木酸、齐墩果酸、熊果酸）进行测定，单标定性，混标定量。其中鼠李糖、甘露醇、麦芽糖、马来酸4种组分在所测样品中均未检测到，莽草酸在此分析条件下和抗坏血酸无法分离，未做定量计算，其他15种组分标准曲线见表1。

2 结果与分析

2.1 糖组分及含量

对不同树种果实的7种糖组分进行分析。结果表明（表2），葡萄、草莓、猕猴桃和枣中均未检测到山梨醇，樱桃和酥梨中未检测到蔗糖。枣果中的总糖含量较高，其次是葡萄、樱桃、梨、苹果、山楂，而草莓和猕猴桃的总糖含量较低，最高和最低相差3.7倍。

不同树种果实糖的主要组分不同。苹果、枣和草莓是以果糖、葡萄糖和蔗糖为主，枣中蔗糖含量最高，平均占总糖的53%，苹果中果糖含量最高，平均占总糖的51%。葡萄、猕猴桃、樱桃、山楂是以果糖和葡萄糖为主，这两种单糖含量分别占总糖的98%、

90%、86%和81%。梨是以果糖、山梨醇和葡萄糖为主，果糖含量最高，平均占总糖的48%。不同树种的果实糖组分含量也存在显著差异，蔗糖含量最高的是枣果，其次是苹果和草莓，山楂和梨中的蔗糖含量很少。果糖和葡萄糖含量在葡萄中是最高的，山梨醇含量最高的是梨，其次是樱桃、山楂和苹果。另外，同一树种不同品种间也存在很大差异，如巨峰葡萄蔗糖含量是红提葡萄的8倍，梨中玉露香的总糖、山梨醇和葡萄糖分别是皇冠梨的1.5、2.5和2.0倍。

2.2 酸组分及含量

对9种酸组分的分析结果表明（表3），8个树种果实都含有奎宁酸、苹果酸、柠檬酸、和富马酸，酒石酸在酥梨、玉露香和猕猴桃中未检测到，琥珀酸只在壶瓶枣、六月鲜枣、山楂、草莓和猕猴桃中能检测到。山楂中总酸含量显著高于其他水果，约是猕猴桃的2倍，枣的3倍，葡萄的5倍，苹果的8倍，梨的15倍。

不同树种果实酸的主要组分不同，山楂以柠檬酸为主，可占总酸的69%;猕猴桃是以柠檬酸和奎宁酸为主，两者可占总酸的89%;枣是以苹果酸和奎宁酸为主，4个枣样品果实平均占总酸的82%;葡萄中酒石酸含量占总酸的63%;苹果和梨都是以苹果酸为主，平均占总酸的80%。

不同树种果实各种酸组分含量存在显著差异。相对其他酸组分，柠檬酸在所测样品间含量差异最大，山楂中含量最高，其次是猕猴桃、草莓和枣，樱桃中含量最少，最高和最低相差500多倍;苹果酸在所测样品间含量差异最小，六月鲜枣苹果酸含量最高，红提葡萄含量最低，相差6.8倍;酒石酸含量最高的是葡萄，其次是山楂和枣，苹果、梨、樱桃和草莓中含量极少，最高和最低相差120倍;奎宁酸含量最高的是猕猴桃，其次是山楂和枣，含量最低的是金冠苹果，最高和最低相差52倍;富马酸在所有样品中都能检测到，但含量都极少。同一树种不同品种酸也存在很大差异，如青苹果的总酸、奎宁酸、苹果酸和柠檬酸分别是金冠苹果的2.0、2.8、2.0和3.0倍，临黄1号枣果的总酸、酒石酸、奎宁酸、苹果酸和柠檬酸分别是冬枣的3.5、2.2、3.5、2.0和1.9倍。

2.3 三萜酸组分及含量

对4种三萜酸组分的分析结果表明（表4），山楂、棗、苹果和梨中含有均含有山楂酸、桦木酸、齐墩果酸和熊果酸4种三萜酸成分。葡萄和草莓中未检测到三萜酸成分，樱桃中含有山楂酸和熊果酸2种，猕猴桃只检测到少量山楂酸。枣果中总三萜酸含量最高，其次是山楂、苹果、梨和樱桃，猕猴桃中含量最低。所测样品中含量最高的是运城冬枣，达525.167 μg·g-1，是猕猴桃的86倍。

不同树种果实三萜酸的主要组分不同，枣果中的三萜酸以山楂酸为主，平均占总三萜酸的68%，山楂中的三萜酸以熊果酸为主，也占总三萜酸的68%，苹果和梨是以齐墩果酸和熊果酸为主，苹果中两者占总三萜酸的90%，其中熊果酸含量居高，梨中的齐墩果酸和熊果酸占总三萜酸的88%，樱桃中以熊果酸为主，熊果酸占总三萜酸的80%。

不同树种果实的总三萜酸及其组分含量存在显著差异，枣果中的总三萜酸以及山楂酸、桦木酸显著高于其他水果，枣果中山楂酸和桦木酸分别是山楂的13和11倍，熊果酸则是山楂中含量最高，其次是苹果、梨和枣，山楂中的熊果酸约是枣果的4倍。同一树种不同品种的三萜酸也存在很大差异，富士苹果的总三萜约是金冠和青苹果的1.5倍，冬枣的总三萜约是壶瓶枣和六月鲜枣的1.8倍。

另外，在三萜酸测定条件下构建的13份样品的HPLC图谱（图2）进行比对，发现除上述4种三萜酸成分外，不同样品中出现的未知峰的数量差异很大，样品运行2～12 min内除系统峰外，运城冬枣未知峰的数量最多为19个，其他从多到少依次是山楂18个，苹果15～16个，梨13～14个，葡萄12，樱桃、草莓和猕猴桃10个，其中共有峰6个。标准加入实验证明图中未知峰不是酒石酸、苹果酸和奎宁酸等物质，初步推测可能是文献报道中的酚酸类物质。图谱样品为相同浓度和进样量，从峰高和面积可直观看出枣和山楂中未定性化合物的含量相对较高。

3 讨论与结论

本试验在同一条件下测定了8个树种果实的糖、酸和三萜酸的15种组分的含量，揭示了其3类营养成分的差异，各类营养主要组分及含量的差异是引起果实风味不同的主要因素。3类营养成分比较，糖在不同类果实间的含量差异最小，三萜酸含量差异最大。枣果实中的糖和三萜酸含量最高，山楂中的酸含量最高，主要是由柠檬酸引起的，三萜酸含量仅次于枣果。另外，三萜酸是一种重要的化合物，具有广泛的生理活性，对于溶血，抗癌，解热，抗炎，镇痛，抗菌，抗病毒等方面，都有很好的帮助。三萜酸试验过程中还发现枣果和山楂中未做定性的小分子醇溶有机物数量多于其他树种的果实，这些可能存在的酚酸类物质，同样具有广泛的生理活性[16]。这可能是枣和山楂长期被作为药食同源果实利用的一个重要原因。

糖、酸和三萜酸3类营养成分在不同树种果实间差异显著，同一树种的不同品种之间也存在很大差异，这与前人的研究结果一致[2、5、11、13]。既是同一品种，不同成熟期的样品和同一成熟期不同地域的样品果实各营养成分含量也存在很大差异，这可能与不同果实成熟期营养成分的合成和转化机制不同，以及不同地域的气候条件和土壤养分的差异等因素有关，但同一树种的成熟果实糖、酸和三萜酸3类营养的主要组分和各组分的含量高低顺序基本一致。

参考文献

[1]中国营养学会.《中国居民膳食指南》[M].2016.05.人民卫生出版社.ISBN号：9787117222143.

[2]王海波，陈学森，辛培刚，等.几个早熟苹果品种果实糖酸组分及风味品质的评价[J].果树学报，2007，24（4）：513-516.

[3]杨盛，白牡丹，郝国伟，等.‘玉露香梨果实发育过程中糖、酸积累特性研究[J].果树学报，2019，36（8）：1013-1019.

[4]魏国芹，孙玉刚，孙杨，等.甜樱桃果实发育过程中糖酸含量的变化[J].果树学报，2014，31（增刊）：103-109.

[5]高娅，杨洁，杨迎春，等.不同品种红枣中三萜酸及环核苷酸的测定[J].中成药，2012，34（10）：1961-1965.

[6]陈晓丽.高效液相色谱法测定酿酒葡萄果实中的有机酸[J].河北果树，2019（4）：12-14.

[7]熊建飞，周光明，许丽，等.离子色谱法测定山楂和乌梅中的有机酸[J].食品科技，2012，37（9）：284-287.

[8]周艳，朱永清，李华佳，等.红阳猕猴桃糖度分布与糖度测定方法分析[J].农业与技术，2020，40（1）：18-20.

[9]张晋芬，袁冰，徐华龙，等.高效测定水果中有机酸的反相液相色谱法[J].复旦学报（自然科学版），2008，47（4）：473-477.

[10]金高娃，章飞芳，薛兴亚，等.反相高效液相色谱法测定山楂中的有机酸[J].分析化学，2006，34（7）：987-990.

[11]王刚，王涛，潘德林，等.不同品种猕猴桃果实有机酸组分及含量分析[J].农学学报2017，7（12）：81-84.