牛油果果实发育过程中营养物质含量变化研究
2023-06-18唐妮朱宏涛李雅芝相罕章李娜王东张颖君
唐妮 朱宏涛 李雅芝 相罕章 李娜 王东 张颖君
摘 要: 为确定牛油果的最佳采收期,阐明牛油果生长发育过程中营养物质的累积变化规律。该文采用电感耦合等离子体发射光谱法、灼烧法、茚三酮柱后衍生离子交换色谱法、回流提取法和GC-MS联用技术,研究了‘HASS‘V3和‘V4 3个品种牛油果果实中粗脂肪、氨基酸、矿质元素以及灰分在6—12月间的含量变化。结果表明:(1)3个品种牛油果中油脂的主要成分均为油酸,其中‘HASS和‘V4果实中的粗脂肪含量在12月达到峰值,而‘V3果实中的粗脂肪含量则在10月达到峰值,之后有所下降。(2)3个品种牛油果中均含有17种氨基酸,包括7种人体必需氨基酸、2种儿童必需氨基酸以及8种人体非必需氨基酸,其中‘HASS和‘V3果实中的17种氨基酸含量在11月达到峰值,而V4的则在10月达到峰值。(3)3个品种牛油果中均含有磷(P)、钾 (K)、钙(Ca)、镁(Mg)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、钠(Na) 9种矿质元素,其中P、K、Zn、Fe、Na含量在10—12月累积至最大,其余4种礦质元素变化规律不明显。(4)灰分含量变化规律与粗脂肪相似。综上认为,3个品种牛油果的营养物质均在10月达到最佳值,可以根据需求进行采收。该研究结果为确定牛油果的最佳采收时间提供了科学依据。
关键词: 牛油果, 采收期, 粗脂肪, 氨基酸, 矿质元素, 灰分
中图分类号: Q946.9 文献标识码: A 文章编号: 1000-3142(2023)05-0960-12
Abstract: In order to provide a scientific basis for optimum harvest time, the nutrient changes of avocado (Persea americana) fruit during the growth and development were studied. An approach of inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, ion exchange chromatography derived after ninhydrin column, reflux extraction, burning and GC-MS technique were applied to determine the contents of mineral elements, ash, amino acids, crude fat, and fatty acid composition in three avocado cultivars (‘HASS‘V3 and ‘V4), at different growth and development time from June to December. The results were as follows: (1) Oleic acid was the main oil component in the three avocado cultivars. The contents of crude fat in ‘HASS and ‘V4 fruits increased continuously during the growth and development stages, and reached to the maximum on December, while V3 fruit increased continuously from June to October, while decreased in November and December. (2) All fruits of ‘HASS‘V3 and ‘V4 contained 17 kinds of amino acids, including seven essential (Thr, Met, Val, Leu, Ile, Phe, Lys) for human beings, two essential (Arg, His) for children, and eight non-essential (Pro, Tyr, Cys, Ala, Gly, Glu, Ser, Asp) amino acids. The contents of 17 amino acids in ‘HASS and ‘V3 fruits reached to the peak in November, while ‘V4 fruits reached to the peak in October. (3) All the ‘HASS‘V3 and ‘V4 fruits contained nine mineral elements of P, K, Ca, Mg, Zn, Fe, Mn, Cu and Na. Among which, the contents of P, K, Zn, Fe and Na accumulated to the maximum in the later stages of growth (October to December), while the changes for the other four mineral elements were not obvious. (4) The variation of ash contents in the three avocado cultivars was similar to that of the crude fat. In conclusion, It suggests that the three studied avocado cultivars, ‘HASS‘V3 and ‘V4, have met the picking requirements since October and can be optimized the harvest time following fluctuations in demand. The results provide a scientific basis for determining the best time to harvest avocados.
Key words: avocado (Persea americana), harvest time, crude fat, amino acids, mineral element, ash
牛油果(Persea americana),英文名avocado,又名鳄梨、樟梨或油梨,为樟科(Lauraceae)鳄梨属(Persea)常绿乔木。最早起源于南美洲,现已遍及全球热带和亚热带地区,以墨西哥、智利、多米尼加共和国、美国南部、哥伦比亚、秘鲁、危地马拉、古巴及印度尼西亚等地栽培为主(Bhuyan et al., 2019)。牛油果果实富含脂肪,以亚麻酸、油酸等单不饱和脂肪酸为主,还含有蛋白质、维生素及各种矿物质。牛油果果实具有健胃清肠、降糖降脂、降血压、抗癌以及保护心血管和肝脏系统等功效(Dreher et al., 2013)。我国自19世纪初引进,现已在广东、广西、福建、云南、四川和海南等地推广栽培(钱学射等,2011)。
水果中的營养成分含量通常是判断果实生理成熟的标准。例如,猕猴桃的采收标准以果实中可溶性固形物达到6.2%为最低限度成熟度(李瑞高等,1985);可溶性固形物和果实硬度为梨的采收指标(崔建潮等,2019)。与猕猴桃、梨等大多水果不同,牛油果果实在达到最低收获成熟度后,可以挂在树上长达12个月,而刚采摘下的果实却未达到食用要求,需要经过一定时期的后熟过程方可食用(Hurtado-Fernández et al., 2016; 曹森等,2018)。然而,牛油果是否达到采收标准,仅从外观却较难判定。采收过早,不仅造成牛油果产量降低、营养欠佳、风味和口感下降,而且容易引起后熟过程延长、后熟不充分甚至引起果实腐烂;而采收过晚则不利于储藏及运输,同时对果树营养的耗费增加,不利于果树的生长(陈彦同,2006;袁怀榆等,2020)。因此,确定科学合理的指标以指导牛油果的采收十分重要。
牛油果果实最主要的营养物质为油脂,以不饱和脂肪酸的含量较高(Donetti & Terry, 2014)。根据品种和生长条件不同,牛油果果实中的含油量在8%~30%之间,并且采收后无明显变化(Lee et al.,1983; Quiones-Islas et al., 2013)。牛油果中的油脂类成分主要由单不饱和油酸(50%~60%)、饱和棕榈酸(15%~20%)、不饱和棕榈油酸(6%~10%)、多不饱和亚油酸(11%~15%)和亚麻酸(±1%)组成(Donetti & Terry, 2014)。果实中的油含量和成分是衡量牛油果成熟度的重要指标,而不同品种牛油果的最低采收标准却有所不同。例如,墨西哥系牛油果以含油量8%为采收标准,危地马拉系和西印度系牛油果分别以含油量7.5%~18%和5%~7%为标准(陈金表,1985)。
除了油脂以外,牛油果中还富含多种氨基酸及矿质元素,其含量对果实的香气、滋味、口感等品质具有较大影响(Pedreschi et al., 2019)。因此,除了脂肪含量以外,氨基酸、矿质元素等营养成分也应作为考量牛油果品质的指标。然而,迄今为止,国内少见这方面的研究报道。
牛油果果实的大小、形状、重量和成分与品种、种植气候高度相关(Rodríguez-López et al., 2017),孟连县是云南省最主要的牛油果种植地,本研究以产自该地的3个牛油果品种,即引进栽培的‘哈斯(‘HASS)和自主选育的品种‘V3和‘V4为对象,通过比较分析牛油果生长过程中油脂、氨基酸、矿物质、灰分的含量变化情况,探讨当地不同品种牛油果营养物质的累积规律,以期为确定牛油果的最佳采收时间提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂和仪器设备
材料:实验用牛油果‘HASS‘V3和‘V4均采自云南省孟连县芒信镇海东村海东新寨,海拔800~1 300 m,生长于喀斯特地貌砖红壤地块,为5年生盛果期果树。其中,‘HASS为从墨西哥引入的品种,‘V3和‘V4为普洱绿银生物股份有限公司自主选育品种。选择生长势、干径和负载量相近的植株,按五点取样法在田块中各品种分别选定10株果树进行挂牌,并于2020年的6—12月进行采样,共7次,每次间隔1个月,每个品种每次采集10枚果实。
试剂:硝酸(优级纯)、高氯酸(优级纯)、柠檬酸钠(优级纯)、氢氧化钠(优级纯)、盐酸(浓度≥36%,优级纯)、苯酚(分析纯)均购自上海国药集团化学试剂有限公司;氨基酸标准品均购自Sigma公司;氩气(≥ 99.995%)、氦气(≥ 99.995%)均购自昆明石头人气体产品有限公司。
仪器设备:氨基酸分析仪(SYKAM S433D),购自日本HITACHI公司;等离子体光谱仪(OPTIMA8000,D1-4-3),购自美国 PerkinElmer公司;气相色谱-质谱联用仪(HP6890GC / 5973MS),购自美国Agilent Technologies公司。
1.2 样品处理和分析方法
1.2.1 粗脂肪含量的测定 样品处理:分别把每个待测品种的10个单果切碎混匀,准确称取果肉5 g,置于密闭玻璃容器中,加入适量海砂,置沸水浴上蒸发水分,过滤,干燥,放入索氏提取器筒内加入乙醚进行回流提取,提取完毕后回收提取液,蒸干回收溶剂,干燥后进行称量。
分析方法:参照GB/T 14772—2008《食品安全国家标准 食品中粗脂肪的测定》计算脂肪含量。
计算公式:
X=m1-m2m×100。
式中:X表示脂肪含量(%);m2为底瓶和粗脂肪的质量(g);m1 为底瓶的质量(g);m为式样的质量(g)。
1.2.2 脂肪酸含量的测定 样品处理:分别把每个待测品种的10个单果切碎混匀,准确称取果肉5 g,将牛油果鲜肉用甲醇浸提,用正己烷萃取获得牛油果油。牛油果油经皂化后进行GC-MS分析。
GC-MS分析条件:柱温为50 ℃,先以5 ℃·min-1升至150 ℃,保持3 min,再以10 ℃·min-1升至300 ℃,保持3 min,进样量为1 mL,进样口温度为280 ℃,载气为高纯度氦气,载气流速为1.0 mL·min-1。根据峰面积积分计算相对含量。
1.2.3 氨基酸含量的分析 样品处理:分别把每个待测品种的10个单果切碎混匀,准确称取果肉3 g,加入6 mol·L-1盐酸溶液(10 mL)、苯酚3~4滴,抽真空,封管,于电热鼓风恒温箱(110±1)℃中水解22 h,冷却,过滤至25 mL容量瓶中,定容混匀;取1.00 mL水解液于(45±5) ℃条件下减压干燥,残留物用2 mL水溶解;震荡混匀后通过0.22 μm滤膜,转移至仪器进样瓶,待测。
分析方法:参照GB 2009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》,参数为钠离子型标准分析柱 4.6 μm × 150 μm,反应柱温为57.0 ℃,反应器温度为130 ℃,进样体积为20 μL。
氨基酸含量计算公式:
X=C×F×V×Mm×109×100。
式中: X表示氨基酸含量(g·kg-1); C为样品液中氨基酸毫克数除以对应氨基酸摩尔质量; F表示稀释倍数; V表示定容体积(mL); M表示测试样品中各种氨基酸的分子量; m表示试样称取质量(mg)。
1.2.4 矿质元素含量的测定 样品处理:分别把每个待测品种的10个单果切碎混匀,精密称取2.0 g的混合均匀样品置于聚四氟乙烯消解器皿中,加入10 mL硝酸-高氯酸(10∶1)混合液,于电热板上消解,直至冒白烟,消化液呈无色透明或略带黄色,冷却,用水定容至25 mL,混匀备用,同时做空白试验。
检测方法:参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品多元素的测定》中电感耦合等离子体发射光谱法,参数为等离子气流量15 L·min-1,辅助气流量0.5 L·min-1,霧化气气体流量0.65 L·min-1,分析泵速50 r·min-1。
矿质元素含量计算公式:
X=ρ-ρ0×V×fm。
式中:X表示试样中待测元素含量(mg·kg-1);ρ表示试样溶液中被测元素的质量浓度(mg·L-1);ρ0表示试样空白液中被测元素质量浓度(mg·L-1);V表示试样消化液定容体积(mL);f表示试样稀释倍数;m表示试样称取质量(g)。
1.2.5 灰分含量的测定 样品处理:分别把每个待测品种的10个单果切碎混匀,准确称取果肉3 g,置沸水浴上蒸干,将蒸干后的样品在电热板上以小火加热,使样品充分碳化无烟后置于高温炉中,在550 ℃左右灼烧4 h;冷却至200 ℃左右,取出,放入干燥器中冷却30 min,进行称量。
分析方法:参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》计算灰分含量。
计算公式:
X=m1-m2m3-m2×ω×100。
式中:X表示灰分含量(%);m1为坩埚和灰分质量(g);m2 为坩埚的质量(g);m3为坩埚和试样的质量(g);ω为试样干物质含量(质量分数)(%)。
2 结果与分析
对产自云南孟连县的3个品种(‘HASS‘V3和‘V4)牛油果果实在6—12月间的粗脂肪、氨基酸、矿质元素和灰分的含量变化进行逐月的检测分析。
2.1 果实发育过程中粗脂肪含量及组成变化
粗脂肪含量是评价牛油果品质和确定其采摘时间的重要指标。6—12月,‘HASS‘V3和‘V4果实中的粗脂肪含量分别为1.63%~21.72%、1.99%~20.60%和2.31%~21.82%(鲜重),均发生了显著变化(图1)。
3个牛油果品种果实中的粗脂肪累积至最高含量时的差异不大,均为21%左右,但达到最高含量的时间不同,‘V3果实中的粗脂肪于10月份累积至最大,较‘HASS和‘V4提早2个月。
其中,‘HASS的粗脂肪含量呈逐月显著增加的趋势,在6—11月增长最快,12月有略微增加后达到最大值(为21.72%);‘V3在6—9月增加缓慢,9—10月快速增加至最大值(为20.60%),之后有所下降; ‘V4果实中的粗脂肪含量呈逐月显著增加趋势,至12月达到最大值(为21.8%)。
3个品种牛油果油中的脂肪酸如下:(1)饱和脂肪酸,主要为硬脂酸(stearic acid)和十四碳酸(tetradecanoic acid);(2)单不饱和脂肪酸,主要为油酸(oleic acid)和棕榈一烯酸(palmitic monoenoic acid);(3)多不饱和脂肪酸,主要为亚油酸(linoleic acid)。3个品种牛油果油中主要脂肪酸含量呈先增加后有所减少又再增加的变化趋势。例如,油酸是牛油果油中含量最高的脂肪酸,‘HASS和‘V4的油酸含量均在7月达到峰值,‘V3在9月达到峰值,之后均又逐渐降低,到12月又再次达到第二个峰值。十四碳酸、硬脂酸、棕榈酸、棕榈一烯酸、亚油酸、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量变化基本呈相似的变化趋势(表1)。
2.2 果实发育过程中氨基酸含量的变化
从3个牛油果品种中共检测到17种氨基酸,包括7种人体必需氨基酸(essential amino acid,EAA),即苏氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)、缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、赖氨酸(Lys);2种儿童必需氨基酸(children essential amino acid,CEAA),即精氨酸(Arg)和组氨酸(His);8种人体非必需氨基酸(non-essential amino acid,NEAA),即脯氨酸(Pro)、酪氨酸(Tyr)、胱氨酸(Cys)、丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)和天门冬氨酸(Asp)。这表明3个品种牛油果果实中所含氨基酸的种类相同,但含量有所不同。
其中,6—12月,‘HASS果实中的EAA、CEAA以及NEAA的含量均先持续增加至11月达到含量最高,之后有所下降。在7种EAA中,以Lys含量最高,Leu次之,Met含量最低。除了Met、Arg、Cys、Ala和Glu以外,其他12种氨基酸的含量至11月底均为最大(表2)。6—12月,‘V3果实中EAA、CEAA和NEAA 3类氨基酸在11月时均累积至最高。在7种EAA中, Lys含量最高, Leu次之,Met最低。除了Asp、Ser、Pro、Met和Ile以外,其他12种氨基酸在11月时含量均为最大(表3)。6—12月,‘V4果实中EAA、CEAA和NEAA的含量最大值均出现在10月。在7种EAA中,Leu含量最高,其次是Lys,Met含量最低。除了Pro、Asp和Cys以外,其他14种氨基酸的含量均在10月时最高(表4)。
在果实中氨基酸量累积至最大时,‘HASS果实中的EAA、CEAA、NEAA和总氨基酸(total amino acid, TAA)含量均显著高于‘V3和‘V4,后二者中的氨基酸含量差异不大。
2.3 果实发育过程中矿质元素和灰分含量的变化
2.3.1 大量元素含量的变化 在6—12月期间,大量元素磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)在牛油果果实中的累积,随品种和果实生长发育时期的不同而存在较大差异(图2)。
‘HASS果实中的P含量由179 mg·kg-1增至518 mg·kg-1(鲜重),期间出现2个迅速增长期。其中,6—7月间缓慢增长,7—8月间出现第一个速增期,而9—11月间则为第二个快速增长时期,并于11月下旬达到峰值,之后趋于稳定。‘V3和‘V4果实中的P含量分别为196~488 mg·kg-1和181~499 mg·kg-1(鲜重),并且含量变化趋势相似,即6—8月缓慢增长,9—10月快速增长,并均于10月下旬达到最大值,最大值的出现时间较‘HASS早1個月(图2:A)。‘V3和‘V4果实中的P含量在达到最大值时无显著差异,而‘HASS的则高于‘V3和‘V4。
‘HASS‘V3和‘V4果实中的K含量变化范围分别为1 113~4 604、1 448~5 737 mg·kg-1 和1 752~5 496 mg·kg-1;均出现2个明显的快速累积期,其中第一个速增期出现于7—8月(图2:B),而第二个速增期的出现时间及峰值时间则有所不同:‘HASS和 ‘V4果实中的K含量最大值出现于10月下旬,‘V3的第二个速增期自9月一直持续到11月底。3个牛油果品种的果实中K含量累积至最大时,‘V3果实中的K含量最高,‘V4次之,‘HASS最低。
Ca含量在‘HASS‘V3和‘V4果实中的变化范围分别为88~166、39.7~116 mg·kg-1和28.90~128 mg·kg-1。3个品种果实生长期的含量变化趋势相近(图2:C),6—7月,果实中的钙含量迅速增长,于7月下旬出现最大值。此时,‘HASS果实中Ca含量远高于‘V3和‘V4,后两者果实中Ca含量相差较小;之后Ca含量呈下降趋势,于9—12月趋于平稳。
Mg含量在3个品种间有相似的变化趋势,6—7月为Mg的迅速累积期,7—9月略有下降,9—11月则表现为缓慢上升趋势。7月,‘V3和‘V4果实中的Mg含量均累积至最大,分别为276 mg·kg-1和227 mg·kg-1,约是6月的2.7倍和2.0倍,10—12月则有所下降(图2:D)。‘HASS果实中的Mg含量在7月亦处于较高值,约是6月的2.5倍,至10—12月缓慢增加,12月时含量累积至最大,达256 mg·kg-1。此时,‘V3和‘V4果实中的Mg含量则均有所降低。
2.3.2 微量元素的含量变化 微量元素锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、钠(Na)在牛油果果实中的累积,随品种和果实生长发育时期的不同而存在较大差异(图3)。
Zn含量在6—12月总体呈持续增加趋势。其中,‘HASS果实中的Zn含量至11月底累积到最高,为5.85 mg·kg-1,之后变化较小;‘V3果实中的Zn含量从6月持续增加至12月底达到最大,为5.53 mg·kg-1;‘V4果实中Zn含量最高值出现于10月底,为4.05 mg·kg-1,11月和12月则有所下降(图3:A)。Zn元素积累至最大时,‘HASS和‘V3中的Zn含量显著高于‘V4,其中‘HASS的含量最高。
在6—12月的生长期内,3个牛油果品种的Fe含量总体呈增加趋势。其中,‘V4果实中的Fe含量在10—11月时处于较高水平,最高值为11月的7.30 mg·kg-1(鲜重),12月则显著降低至4.85 mg·kg-1。‘HASS和‘V3果实中的Fe含量持续增加至10月后趋于平稳。含量达最高值时,‘V4果实中的Fe含量显著高于‘HASS和‘V3,此二者果实中的Fe含量差异不大(图3:B)。
Mn含量在牛油果果实生长期内先增加后下降再缓慢增加并保持在一定水平上。其中,‘HASS果实中的Mn含量在6—12月生长期内始终高于其他2个品种,其在8月下旬(11.70 mg·kg-1)和10月下旬(10.70 mg·kg-1)分别出现两个较高的峰值,之后有所下降,11—12月下旬趋于平稳,保持在6.63~6.87 mg·kg-1之间。‘V3和‘V4果实中的Mn含量在6—12月整个生长期内基本保持平稳,11—12月间缓慢增长且‘V3果实中的Mn含量高于 ‘V4(图3:C)。
Cu含量在‘V3和‘V4果实中的含量6月为最高,此后总体呈下降趋势,至10月底降至最低,之后11—12月稍有上浮。‘HASS果实中的Cu含量在6—7月有一个缓慢下降,7—11月呈持续上升的趋势,至11月底达到最大值,12月则又有所下降。在9—12月的生长期内,‘HASS果实中的Cu含量显著高于‘V3和‘V4,‘V4果实中Cu含量最低(图3:D)。
6—12月,牛油果果实中的Na含量总体呈增加趋势(图3:E)。其中,‘HASS和‘V3果实中Na含量从6—12月底迅速增加至最大值,分别为5.21 mg·kg-1和5.05 mg·kg-1,差异较小。‘V4果实中Na的迅速累积较‘HASS和‘V3早1个月,11月达到最大值,为4.94 mg·kg-1,但略低于‘HASS和‘V3果实中Na含量的最高值。
2.3.3 灰分的含量变化 灰分,即果实中的无机物总量,是影响水果品质的重要指标性成分。灰分在牛油果果实的生长过程中(6—12月),总体呈增加趋势,含量分别为0.49%~1.27%(‘HASS)、0.53%~1.20%(‘V3)和0.53%~1.18%(‘V4),特别是在9—12月,增加幅度较大(图3:F)。
3 讨论
3.1 油脂含量与果实成熟的关系
与其他水果不同,牛油果生长发育过程中大量累积的是脂肪而不是糖(Ozdemir & Topuz, 2004)。因此,粗脂肪含量是决定牛油果品质的重要因素。据Villa-Rodríguez等(2011)报道,晚采收的牛油果果实中的油含量较早采收的含量高。例如,从11月到次年1月,‘HASS果实中的含油量从14.36%增加到17.77%,而‘Fuete果实则从11.02%增加到19.57%(Ozdemir & Topuz, 2004)。同时,气候、种植地等也会影响牛油果的含油率、不同品种的牛油果中的含油率亦存在差异(Rodriguez et al., 2018)。在本研究的3个牛油果品种‘HASS‘V3和‘V4中,脂肪含量在6—12月之间存在显著变化,并随采摘时间的后移而增加,与文献的研究结果一致。3个品种牛油果油中主要脂肪酸为油酸(含量最高)、亚油酸、棕榈酸和棕榈一烯酸,不饱和脂肪酸含量远远高于饱和脂肪酸含量,与王佳雅等(2018)的研究一致。
3.2 氨基酸含量与果实成熟的关系
牛油果是水果中蛋白质含量最高的水果(Landahl et al., 2009),蛋白质的优劣由氨基酸的种类和含量所决定(马学艳等,2021)。氨基酸的组成对牛油果的品质和味道具有重要影响。本研究中,‘HASS‘V3和‘V4果实中含有7种人体必需氨基酸、2种儿童必需氨基酸和8种非必需氨基酸,氨基酸种类较丰富。其中,与鲜味密切相关的氨基酸:天门冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量远远高于其他氨基酸。‘HASS果实中的总氨基酸含量显著高于‘V3和‘V4,表明不同品种牛油果中的总氨基酸含量存在显著差异。3个品种中总氨基酸含量随采收时间后移呈S形变化趋势,与不同成熟度山楂中氨基酸含量的变化趋势相似(普冰清等,2020)。氨基酸代谢为蛋白质合成、呼吸过程和一系列特殊代谢物提供前体(Zhang et al., 2015)。可见,随着牛油果的生长发育,果实中氨基酸在不断地合成和被消耗。
3.3 矿质元素累积与果实成熟的关系
矿质元素可直接影响果实的成熟,其含量对果实采收期的确定具有一定的指导意义。本研究中,3个牛油果品种‘HASS‘V3和‘V4果实中均含有9种矿质元素,其中,K含量最高,其次是P、Ca、Mg,而 Zn、Fe、Na、Mn和Cu为微量元素。各矿质元素的变化趋势相似,呈先增加后下降再趋于稳定,但含量最大值出现时间不同,该现象与柿子果实在生长过程中的变化趋势类似(Clark et al., 1990),并与植物对矿质元素的吸收、转运,以及不同生长期对营养元素的需求、积累等相关(高启明等,2005)。
K、P、Fe可调节水果中可溶性固体和次级代谢物的产生,影响水果产量和质量。其中,P含量的增加能有效促进果实重量的增加。牛油果在后期生长趋于缓慢,P含量也趋于稳定(Cao et al., 2015)。Ca对果实品质的形成及采后维持均有重要作用。牛油果中的Ca含量在其生长发育期呈先增加后下降的趋势,这与Ca2+在果实中的吸收、运输和储藏密切相关。一般认为,幼果期Ca2+的吸收迅速,并且果实膨大期所摄入的Ca占总Ca含量在90%以上(Tagliavini et al., 2000)。随着果实的生长,其中不断积累的草酸钙晶体填塞微管组织,阻碍后期Ca2+的吸收,从而导致其含量下降(Tuason & Arocena, 2009)。同时,果实中的Ca含量与其中的激素种类和含量相关。例如,随着果实的生长发育,其中促进Ca2+吸收的吲哚乙酸(IAA)含量降低、阻碍Ca2+吸收的脱落酸(ABA)含量增加,导致果实中的Ca含量逐渐下降(De Freitas et al., 2014)。此外,高含量Ca能保持猕猴桃果实硬度(胥伟秋等,2020),又可通过调节果实可溶性糖、有机酸或其他初级代谢产物含量进一步影响果实的成熟(贾亚男等,2021)。
4 结论
对3个牛油果品种(‘HASS‘V3和‘V4)果实在发育过程中营养成分的含量变化研究表明:(1)其油脂的主要成分均为油酸,从6—12月,3个牛油果品种中的粗脂肪含量均持续增加,‘HASS和‘V4于12月达到峰值,‘V3在10月达到峰值,之后有所下降;(2)3个牛油果品种均含有17种氨基酸,包括7种人体必需氨基酸、2种儿童必需氨基酸以及8种人体非必需氨基酸,其中,‘HASS和‘V3中的氨基酸含量于11月达到峰值,而 ‘V4则在10月达到峰值;(3)3个牛油果品种均含有P、K、Ca、Mg、Zn、Fe、Mn、Cu、Na等9种矿质元素,其中,P、K、Zn、Fe、Na含量在10—12月累积至最大;(4)灰分的含量变化与粗脂肪相似。总之,3个品种牛油果的营养物质均在10月达到最佳值。由于牛油果具有在树上不成熟、不掉落的特性,基于不同生长期果实中粗脂肪、氨基酸和矿质元素等营养物质的累积变化规律及含量最大化原则,‘HASS‘V3和‘V4 3個牛油果品种果实自10月起即可根据需求进行采摘。有关营养物质在牛油果熟化过程中的变化及其规律,有待进一步研究。
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(责任编辑 蒋巧媛)