油梨果实不同组织发育期脂肪酸和可溶性糖成分的含量变化

葛宇 臧小平 杨莹 唐语琪 徐梓宁 马蔚红

(中国热带农业科学院海口实验站 海南海口 571101)

油 梨（Persea americanaMill.） 为 樟 科（Lauraceae）鳄梨属（Persea）植物，又名鳄梨、牛油果，是著名的热带、亚热带果树，同时也是木本油料树种之一［1］。油梨果实富含脂肪酸、可溶性糖、蛋白质、矿物质、维生素及其它营养和活性物质［2-7］。油梨果实脂肪酸含量仅低于油橄榄和棕榈的果实［8］。鉴于不同的品种、季节、栽培条件等，油梨果实脂肪酸含量能达到鲜重的5%～30%［9-11］。油梨果实脂肪酸中50%～60%为单不饱和脂肪酸，10%～15%为多不饱和脂肪酸［12-15］。与脂肪酸含量相反，油梨果实可溶性糖含量相对较低［9，16-17］。油梨果肉和种子中主要的可溶性糖成分为甘露庚酮糖和甘露庚糖醇，其次为果糖和葡萄糖［17-18］。甘露庚酮糖是油梨的初级光合产物，而甘露庚糖醇是甘露庚酮糖的还原态多元醇［19］。前期研究表明，甘露庚酮糖具有存储能量、转运糖和抗氧化物质及延迟油梨果实成熟的功能，而甘露庚糖醇具有存储能量、转运碳水化合物及延迟油梨果实成熟的功能［19-20］。此外，在食品营养与健康方面，甘露庚酮糖和甘露庚糖醇还能抑制胰岛素分泌，并具有抗癌活性，因此，油梨适于糖尿病患者食用［9，21］。脂肪酸和可溶性糖成分是油梨果实中的重要营养组分，但其在油梨果实各组织中不同发育期间含量变化尚不清楚。本研究采用气相色谱-质谱联用和高效液相色谱技术，分别对油梨果实4 个组织4 个发育期的脂肪酸和可溶性糖成分含量进行分析，以期为今后深入研究其分子机理及深加工利用提供一定理论基础和参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料

试验材料来源于中国热带农业科学院海口实验站海南儋州果树基地，选取长势大小一致的3株5年生油梨品种桂垦大2号作为取样植株。

1.1.2 主要仪器设备

气相色谱-质谱联用仪为Agilent7890B-7000B，色谱柱DB-5MS，柱长60 m，直径0.25 mm，膜厚0.25 μm。

1.2 方法

1.2.1 样品采集

在果实发育过程中，根据花朵授粉时间将果实发育分成4 个时期，分别为授粉后第65 天（SI）、第85 天（S-II）、第105 天（S-III）和第125天（成熟期）。每个发育期每株采集3个果实，3株共采集9个油梨果实作为一组样品，每个发育期采集3组样品作为生物重复；在每组样品测定果实长宽后，分离油梨果皮、果肉、种皮和种子，同一组织混样放置于冻存管中，直接用液氮冷冻并研磨，然后置于存有干冰的泡沫盒内，运输至中国热带农业科学院海口实验站进行脂肪酸和可溶性糖成分分析。

1.2.2 果实长宽度测定

用数显游标卡尺测量果实长度和宽度，以长度和宽度的比值表示果形指数。每个果实均重复测定3次。

1.2.3 干物质含量测定

分别称取每个油梨组织样品各2 g，置于105℃烘箱中4～6 h，至恒重为止，计量干重。每份样品均重复测定3次。

1.2.4 脂肪酸成分测定

脂肪酸成分测定参照Ge等［22］的方法。采用索氏抽提法提取样品油脂，取40 μL 油脂进行皂化与甲酯化等反应。采用气相色谱-质谱联用仪测定，测试分析方法为内标法，内标为碳十九酸甲脂。每份样品均重复测定3次。

1.2.5 可溶性糖成分测定

可溶性糖成分测定参照葛宇等［17］的方法。每份样品称取0.50 g，加入提取液振荡提取、离心，收集上清液过滤后待测。色谱柱：Penomenex 氨基柱（250 mm×4.6 mm）；柱温：25℃；检测器：蒸发光检测器（ELSD）；流动相：B 为乙腈，C 为超纯水。测试分析方法采用内标法，内标为麦芽糖。每份样品均重复测定3次。

1.2.6 数据分析

使用SPSS 17.0 软件进行Duncan 多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 油梨果实发育期果实形状和干物质含量分析

在油梨果实发育期大部分阶段，果皮、果肉、种皮和种子的干物质含量均呈上升趋势，但增加速度存在差异（图1）。其中，果肉的干物质含量增长最快，从S-I 期的9.45 g 到成熟期的54.75 g；而果皮、种皮和种子的干物质含量变化呈现两个明显阶段，从S-I 期到S-III 期增速较快，S-III期到成熟期增速较慢。

在油梨果实发育期间，果实长度和宽度显著增加（图2-A），从S-I 期到S-III 期增速较快，SIII 期到成熟期增速较慢。果形指数从S-I 期到SIII期持续变小，而从S-III期到成熟期缓慢变大，在S-III 期，果形指数最小为1.33（图2-B）。因此，油梨果实从S-I 期到S-III 期主要是横向生长，而从S-III期到成熟期变为纵向生长。

图1 油梨果实发育期不同组织干物质含量变化

图2 油梨果实发育期果形大小和果形指数变化

2.2 油梨果实发育期总脂肪酸和总可溶性糖含量分析

在油梨果实发育期间，4 个组织的总脂肪酸含量呈现不同的变化趋势（图3-A）。从S-I 期到SII 期，果肉和种皮中的总脂肪酸含量缓慢上升，而果皮和种子中的总脂肪酸含量缓慢下降。从SII期到S-III期，果肉中的总脂肪酸含量继续缓慢上升，但其它3个组织的总脂肪酸含量呈现少许下降。从S-III 期到成熟期，4 个组织中的总脂肪酸含量均增加，但在果肉中的总脂肪酸含量增长率高于其它3个组织。在成熟期，果皮、果肉、种皮和种子中的总脂肪酸含量均达最大值，干重分别为498.19、11 116.30、1 143.64 和593.63 mg/hg。在油梨果实发育期间，4 个组织的总可溶性糖含量均呈现上升趋势（图3-B）。其中，果皮、果肉和种皮中，总可溶性糖含量持续增加，直至成熟期，最终干重分别达到147.12、85.29 和330.27 mg/hg。种子中的总可溶性糖含量在S-III 期达到最高值，为121.26 mg/hg；而从S-III 期到成熟期，种子中的总可溶性糖含量有少许下降。

图3 油梨果实发育期总脂肪酸和总可溶性糖含量变化

2.3 油梨果实发育期各脂肪酸成分含量分析

采用气相色谱-质谱联用技术，从油梨果实4个组织中共检测出肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生酸等8种脂肪酸成分（图4）。从S-I 期到S-III 期，油梨果实主要脂肪酸成分为棕榈酸、亚油酸和亚麻酸，而从S-III期到成熟期，油梨果实主要脂肪酸成分为棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸。成熟期，棕榈酸、油酸和亚油酸含量分别为6 454.44，3 926.44和1 457.19 mg/hg，占总脂肪酸含量的48%、29%和11%。4 种主要脂肪酸成分中，从S-I 期到S-III期，棕榈酸在果皮、种皮和种子中逐渐减少；而从S-III 期到成熟期，三者棕榈酸含量却显著增加。棕榈酸含量在果肉整个发育期间一直增加，在成熟期含量达到最高值，即5 597.97 mg/hg。在成熟期，棕榈酸含量在果皮、果肉、种皮和种子中均比其它脂肪酸含量高，分别达到总脂肪酸含量的43%、50%、39%和34%（图4-B）。从S-I 期到S-III期，油酸在果皮和种子中迅速减少，而从SIII 期到成熟期其含量又快速增加。油酸在果肉中从S-II 期开始逐渐积累，从S-II 期到成熟期，含量增加了70 倍。在种皮中，油酸在成熟期才开始积累。从S-I 期到S-III 期，亚油酸和亚麻酸在果皮和种子中迅速减少，而从S-III期到成熟期又快速增加（图4-E）。亚油酸含量在果肉整个发育期呈先减少后增加的变化趋势，在成熟期含量达到最高，为932.22 mg/hg（图4-F）。相反，亚麻酸含量在果肉整个发育期持续减少（图4-G）。在种皮中，亚油酸从S-I 期到S-III 期迅速减少，而从S-III 期到成熟期又缓慢增加。在种皮中，亚麻酸含量从S-I 期到S-II 期迅速升高，而后又快速下降。

2.4 油梨果实发育期各可溶性糖成分含量分析

在油梨果实发育期间，果实可溶性糖各成分含量高低依次为甘露庚酮糖、果糖、甘露庚糖醇和葡萄糖（图5）。从S-I 期到S-II 期，果糖含量在果皮中逐渐减少，而后逐渐增加，在成熟期达到最高值。与此相反，从S-I 期到S-II 期，果糖含量在果肉中稍微增加，而后逐渐减少，在成熟期达到最低值，为6.77 mg/hg。在种皮中，果糖含量在整个发育期持续增加，在成熟期达到最高值，为57.16 mg/hg，高于其它3 个组织在成熟期的含量。果糖含量在种子整个发育期呈升-降的变化趋势，其中在S-II 期含量达到最高（图5-A）。从SI期到S-II期，葡萄糖含量在果皮中逐渐减少，而后明显增加，在成熟期达到最高值。葡萄糖含量在果肉整个发育期持续减少，在成熟期达到最低值。在种皮中，葡萄糖含量从S-I 期到S-III 期迅速增加，而后少量减少。在种子中，葡萄糖含量在整个发育期呈升-降的变化趋势（图5-B）。

图4 油梨果实发育期脂肪酸成分含量变化

甘露庚酮糖在果皮整个发育期持续增加，在成熟期达到最高值，为108.26 mg/hg。在果肉中，甘露庚酮糖前期略微减少，而后逐渐增加，直到成熟期。甘露庚酮糖含量在种皮整个发育期呈升-降-升的变化趋势，在成熟期达到最大值，为183.11 mg/hg。在种子中，甘露庚酮糖含量快速增加，直到S-III期，而后略微减少（图5-C）。甘露庚糖醇含量在果皮整个发育期呈升-降-升的变化趋势，在成熟期达到最大值，为22.45 mg/hg。在果肉中，甘露庚糖醇缓慢增加，直到S-III期，而后减少。在整个发育期，甘露庚糖醇含量在种皮和种子中持续增加，在成熟期达到最大值，分别为74.87和17.53 mg/hg（图5-D）。

图5 油梨果实发育期可溶性糖成分含量变化

3 讨论与结论

本研究分别采用气相色谱-质谱联用和高效液相色谱技术，对油梨品种桂垦大2 号果皮、果肉、种皮和种子发育期脂肪酸和可溶性糖含量变化进行分析。结果从油梨果实4个组织中共检测出肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和花生酸共8种脂肪酸成分，果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇共4种可溶性糖成分。研究结果发现，油梨桂垦大2号脂肪酸和可溶性糖含量在果皮、果肉、种皮和种子各组织不同发育期间呈现差异。

Schaffer 等［23］发现，油梨果实形状多样性较高，比如油梨品种Bacon 和Hass 为卵圆形，Et‐tinger 为梨形。从本实验果形指数分析可知，油梨品种桂垦大2号成熟果形指数为1.40，接近于卵圆形。本研究发现，在油梨果实发育期间，果肉中的总脂肪酸含量持续上升，特别是从S-III期到成熟期，几乎增加7 倍。相反，其它3 个组织中的总脂肪酸含量在S-III 期达到最低，从S-III 期到成熟期，才开始缓慢增加。与油梨相似，在油棕果实发育中期到后期，果肉中的总脂肪酸含量也增加了6～7 倍，而种子中的总脂肪酸含量仅少量增加［24-26］。但油梨发育期各组织总可溶性糖含量变化趋势却与油棕果肉不同，油棕果肉中的总可溶性糖含量随着果实发育逐渐下降［24］。

在油梨果实发育期大部分阶段，4 个组织中的棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸含量均较高。前期研究同样发现，棕榈酸、油酸和亚油酸是油梨成熟果实中的主要脂肪酸成分［9，11-16，27］。在果实成熟期，棕榈酸、油酸和亚油酸在果肉中的含量是果皮、种皮和种子中的3～50 倍，但成熟期种皮中，亚麻酸含量远超过其它脂肪酸成分含量。采用高效液相色谱技术，从油梨果实4个组织中共检测出果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇共4种可溶性糖成分，这与前期研究结果相一致［9，16-17］。本研究发现，在果皮、种皮和种子中，甘露庚酮糖含量在整个发育期远超过其他3种可溶性糖含量。在油梨果肉发育期中后期，果糖和葡萄糖含量均呈下降趋势，而其它果实果糖和葡萄糖含量在成熟期有所增加，诸如苹果［28］、枸杞［29］和葡萄［30］。