5个梨品种果实营养成分及抗氧化活性比较研究*

刘 畅，马 萍，吴玉霞，何天明

（1 新疆农业大学林学与园艺学院，乌鲁木齐830052）（2 黑龙江省农业科学院牡丹江分院）（3 巴音郭楞职业技术学院）

梨属于蔷薇科（Rosaceae）桃亚科（Amygdaloi-deae）苹果族（Maleae）苹果亚族（Malinae）梨属植物，为乔木落叶果树，根据起源地将其分为东方梨和西方梨[1]。‘库尔勒香梨’是东方梨中新疆梨的一种，在新疆久负盛名[2]，果实大小适中，皮薄肉脆，清甜爽口，细嫩多汁，香味浓郁，维生素C含量丰富且耐贮藏[3]，在国际市场上享有“梨中王子”等美誉，深受国内外消费者喜爱[4]。截至2017年，库尔勒市‘库尔勒香梨’种植面积29 300 hm2，总产量46.4 万t，果品销售收入在11 亿元以上[5]。产业化发展同时也带来一些负面效应。一是品种结构单一，造成新疆梨果生产供应期过于集中，缺乏早中熟品种供应市场。二是‘库尔勒香梨’品质本身也需要遗传改良，才能适应市场对梨品质不断提升的需求。近几年为了更好地适应市场，从国内外引进一批梨种质资源，在‘库尔勒香梨’的主产区巴州库尔勒市沙依东园艺场通过高位嫁接进行了试种，多个品种相继挂果。因此，研究不同梨品种的果实营养价值具有重要意义。

梨果实的抗氧化能力是评价梨品质的重要指标。相关学者研究发现，梨果实抗氧化能力与植物体内自由基活性相关。研究清除体内自由基的方法有多种，主要包括ORAC 法、ABTS 法、DPPH 法和FRAP 法。类黄酮在清除体内自由基方面具有重要作用。安景舒等[6]通过对不同梨果实不同部位总酚和总黄酮含量分析发现，黄酮含量与其提取液的抗氧化活性呈极显著正相关。李丽梅等[7]研究发现，北方11 个梨品种果实酚类物质与自由基清除能力的关系密切。李政红等[8]研究发现，任何一种抗氧化方法均可作为评价梨果实抗氧化性能的指标。目前，关于梨的研究大多集中在果实病虫害及贮藏加工方面，关于梨果实品质与抗氧化活性物质方面的研究比较少。本试验以引进的‘早酥’梨、‘雪花’梨和‘砀山酥’梨，当地主栽品种‘库尔勒香梨’、自己选育品种‘XH-07’为研究对象，对果实可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、总酚、花色苷、类黄酮含量等进行比较分析，探讨不同梨品种果实品质及抗氧化性能，以期为梨新品种选育及果实加工利用提供帮助。

1 材料与方法

1.1 试验材料

样品采自库尔勒市沙依东园艺场（19 分场）新疆农业大学种质资源圃内，果园土壤为戈壁荒漠灌淤土，常规统一管理。行株距4 m×3 m，树龄15年，树势中庸，选择修剪后长势基本一致的5 个品种，每个品种1 株树，在8 月下旬采集成熟度一致的果实各5 kg，成熟度的确定参照王大江等[9]的方法。果实采集后放入保鲜盒立即带回实验室，去掉果皮，果肉在液氮中冷冻2 h，转入-80 ℃超低温冰箱保存备用。试验在新疆农业大学林学与园艺学院新疆特色果树研究中心进行。

1.2 试验方法

1.2.1 果实营养成分测定

可溶性固形物含量用日本爱拓PAL-1 手持数显折光仪测定，可滴定酸含量的测定采用氢氧化钠滴定法[10]，可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[11]，维生素C 含量的测定采用2,6-二氯靛酚滴定法[12]，每品种重复3 次，取平均值。

1.2.2 抗氧化活性物质测定

（1）DPPH 的测定。参照Kenny 等[13]的方法，取梨果肉5 g，研磨至匀浆，用95%乙醇定容至25 mL。50 ℃超声振荡30 min，过滤。取样液2 mL、DPPH 2 mL，混匀，室温静置30 min，在517 nm 波长下测其吸光度，记作Ai。取DPPH 2 mL、95%乙醇2 mL，混匀，在517 nm 波长下测其吸光度，记作At。每组测定3 次，取平均值。

抑制率（%）=（1-Ai/At）×100

（2）总酚含量的测定。采用Folin-Ciocalteu 法测定。参照Waterhouse[14]的方法略作修改，称取果肉5 g，加入20 mL 70%丙酮，匀浆，浸提3 h，取上清液备用。取1 mL 待测样液加入1 mL 福林酚试剂、2 mL 7.5% Na2CO3、6 mL 蒸馏水，暗处反应30～60 min；以没食子酸为标准曲线，在765 nm 下测定吸光度，得出总酚含量。

（3）花色苷含量的测定。参照刘奕琳等[15]的pH 示差法，称取梨果肉0.5 g，研磨至匀浆，加入5 mL 1%预冷的盐酸甲醇，4 ℃避光浸提24 h。分别取1 mL 提取液加入4 mL KCl 缓冲液（pH 值＝1.0）和NaAc 缓冲液（pH 值＝4.5）混匀静置，4 ℃避光浸提15 min。8 000 r/min 离心10 min，测定510 nm和700 nm 下的吸光值，计算花青苷含量。

（4）类黄酮含量的测定。采用Jia 等[16]的方法，取1 g 果肉，加液氮研磨后，加入65%预冷的乙醇10 mL 混匀后于4 ℃下避光浸提4 h，12 000 r/min离心20 min。吸取0.5 mL 上清液于试管中，按照顺序分别加入1 mL 5%NaNO2、1 mL 10%Al（NO3）3、4 mL 2 mol/L NaOH，静置15 min 后，在510 nm 下测定吸光度（空白对照以80%乙醇代替上清液）。以芦丁为标样，最后以类黄酮含量表示（mg/g），重复3 次。

1.3 数据处理

试验数据采用Excel 2017 软件进行统计和处理，采用SPSS 22.0 软件完成均值统计、主成分分析和显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同梨品种果实营养成分

由表1 可以看出，供试的5 个梨品种‘XH-07’的可溶性固形物含量最高，其次是‘库尔勒香梨’，分别为13.46%、13.26%，显著高于其他梨品种；维生素C 含量为19.8～28.5 mg/kg，‘砀山酥’梨最低，品种间差异不显著；可溶性糖含量‘早酥’梨最低，为4.08%，‘雪花’梨最高，为5.97%；可滴定酸含量‘XH-07’梨最高，为0.37%，显著高于其他梨品种；糖酸比为12.35～33.17，固酸比为36.38～65.28，均以‘雪花’梨最高，各品种间差异基本达显著水平。

表1 不同梨品种果实营养成分比较

2.2 不同梨品种果实抗氧化物质含量

由表2 可知，5 个梨品种的抗氧化物质含量存在明显差异，总酚含量以‘XH-07’梨最高，为0.63 mg/g，显著高于其他梨品种，‘早酥’梨与‘库尔勒香梨’差异不显著；花色苷含量以‘XH-07’梨最高（0.70 mg/g），‘早酥’‘雪花’‘库尔勒香梨’3 个品种间差异不显著；类黄酮以‘XH-07’梨含量最高，‘雪花’梨含量最低，‘早酥’与‘库尔勒香梨’差异不显著；抗氧化性能指标DPPH 自由基清除能力最强的是‘XH-07’梨，达85.96%，显著高于其他梨品种，DPPH 自由基清除能力最弱的是‘雪花’梨，仅67.78%。

表2 不同梨品种果实活性物质含量与抗氧化性能指标比较

2.3 不同梨品种果实活性物质主成分分析

将不同梨品种的维生素C 含量、可滴定酸含量、总酚含量、花色苷含量、类黄酮含量5 个指标进行主成分分析，以特征值大于1 为标准，共提取2 个主成分。由表3 可以看出，前2 个主成分的累计方差贡献率达到97.566%，可以作为评价指标。其中，第1 主成分的特征值大于3，方差贡献率在71%以上，是最主要的成分。

表3 不同梨果实活性物质主成分方差贡献率

把主成分相关矩阵进行旋转使其系数更接近1或者0，能更好地解释成分。表4 是采用正交旋转之后的矩阵，结合图1 可以看出，第1 主成分综合了总酚含量、花色苷含量、类黄酮含量的信息，且呈正向分布，即组分1 正向坐标值越大，总酚含量、花色苷含量和类黄酮含量越高。第2 主成分综合了维生素C 含量和可滴定酸含量，且呈正向分布，即组分2 正向坐标值越大，维生素C 含量和可滴定酸含量越高。

图1 活性物质旋转空间中的组分图

表4 活性物质旋转矩阵

2.4 不同梨品种果实活性物质与抗氧化性能的相关性分析

由表5 可以看出，可溶性糖含量与DPPH 自由基清除率呈显著负相关；总酚含量与花色苷含量、DPPH 自由基清除率均呈显著正相关，与类黄酮含量呈极显著正相关；花色苷含量与类黄酮含量、DPPH 自由基清除率均呈极显著正相关；类黄酮含量与DPPH 自由基清除率呈显著正相关，说明总酚、花色苷、类黄酮在果实抗氧化能力方面发挥着重要的作用。其中，花色苷含量与DPPH 自由基清除率的相关性达到极显著水平，说明花色苷在梨果实抗氧化能力方面发挥较大的作用。

表5 不同梨果实活性物质与抗氧化性能的相关性分析

3 结论与讨论

3.1 不同梨品种果实品质差异比较

近几年，关于梨果实品质评价的报道中可溶性糖、可滴定酸含量等内在品质是主要评价指标。田瑞等[17]对国家果树种质武昌砂梨圃26 个种质资源果实品质进行评价，从8 个指标中筛选出可溶性固形物含量、糖酸比、可滴定酸含量等5 个因子。陈月等[18]对‘库尔勒香梨’及其芽变品种果实品质进行评价发现，可溶性固形物含量、可滴定酸含量反映果实品质的大部分信息。位杰等[19]对不同产地‘库尔勒香梨’果实品质进行评价，比较不同产地‘库尔勒香梨’的品质差异，发现所测的11 个‘库尔勒香梨’果实品质性状中，可溶性糖含量的变异程度较小。本试验对新疆库尔勒地区的‘早酥’‘雪花’‘砀山酥’‘库尔勒香梨’‘XH-07’5 个梨品种果实品质进行比较分析，从营养品质上看‘库尔勒香梨’维生素C 含量最高，‘雪花’梨可溶性糖含量最高，‘XH-07’梨的可溶性固形物、可滴定酸、总酚、花色苷、类黄酮含量及DPPH 自由基清除率均高于其他品种，差异均达显著水平。总体来看，‘XH-07’梨有很好的利用价值。

3.2 不同梨品种果实活性物质主成分比较分析

主成分分析是将原来多个相关的指标转化为新的个数较少且相关性较小或彼此独立的指标的一种分析方法。牟红梅等[20]对山东省27 份西洋梨资源的果实品质进行分析，最终简化为3 个相对独立的综合性状指标。李婕羚等[21]采用主成分分析对贵州14 种无籽刺梨果实进行品质评价，最终简化为糖酸比、固酸比、可食率和可溶性糖含量4 个指标。本试验对不同梨品种的5 个抗氧化活性物质指标进行主成分分析，结果显示前2 个主成分特征值大于1，累计方差贡献率达到97.566%，可以作为评价指标。第1 主成分综合了总酚、花色苷、类黄酮含量的信息，第2 主成分综合了维生素C、可滴定酸含量。结合正交旋转之后的矩阵发现，在各自坐标上均呈正向分布，且正向坐标值越大，各自含量越高。

3.3 不同梨品种果实品质与抗氧化物质的相关性分析

果实中含有的维生素、酚类、黄酮类及超氧化 物歧化酶等多种活性物质，对于人体抗氧化反应、清除体内自由基等过程发挥重要作用[22]。目前，以高抗氧化活性的植物材料开发的抗氧化食品受到广泛的重视，也是植物资源利用的新趋势[23]。本试验对梨果实营养品质、活性物质及抗氧化性能相关性进行比较，发现5 个梨品种的总酚、花色苷、类黄酮含量与DPPH 自由基清除率均呈正相关，在果实抗氧化能力中发挥重要作用。花色苷含量与DPPH 自由基清除率的相关系数最大，相关性达极显著水平，抗氧化作用尤为突出。

通过对不同梨品种果实营养品质及抗氧化能力比较分析，更加清楚了解果实总酚、花色苷、类黄酮含量是提高抗氧化能力的主要指标。为筛选出高营养品质和高抗氧化指标的梨新品种及品种商业开发、推广应用奠定了基础。