梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系果實(shí)酚類物質(zhì)變化研究

劉政海，李六林，董志剛，譚偉，李曉梅，唐曉萍*

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西太谷030815）

梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系果實(shí)酚類物質(zhì)變化研究

劉政海1，李六林1，董志剛2，譚偉2，李曉梅2，唐曉萍2*

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷030801；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，山西太谷030815）

酚類物質(zhì)對(duì)葡萄酒的感官品質(zhì)和生理活性功能有重要作用，該研究以梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系（M-181、M-343、M-346、M-348）為材料評(píng)價(jià)酚類物質(zhì)差異。結(jié)果表明，不同品系梅鹿輒葡萄可溶性固形物含量無顯著差異（P＞0.05），M-348平均粒質(zhì)量高于其他三個(gè)營養(yǎng)系，且可滴定酸含量與M-181、M-343無顯著差異（P＞0.05）。在成熟時(shí)，4個(gè)營養(yǎng)系果皮和種子總類黃酮含量差異不顯著（P＞0.05），但M-348果皮中單寧、黃烷醇和原花色素含量顯著（P＜0.05）高于其他三個(gè)營養(yǎng)系；隨著果實(shí)的發(fā)育，4個(gè)營養(yǎng)系果皮中花色苷含量逐漸增加，在花后120 d，M-348中花色苷含量為13.48 mg/g。梅鹿輒M-348葡萄果皮酚類物質(zhì)含量豐富，可作為黃土高原區(qū)梅鹿輒種植品系。

梅鹿輒葡萄；營養(yǎng)系；果實(shí)；酚類

釀酒葡萄梅鹿輒（Merlot）是世界上著名的紅葡萄品種之一，原產(chǎn)于法國波爾多地區(qū)，目前在全球葡萄栽培面積中占居第二位。于1892年引進(jìn)我國，目前在我國釀酒葡萄適栽地均有栽培[1]。葡萄果實(shí)中的酚類物質(zhì)是一種非常重要的次生代謝活性物質(zhì)，對(duì)葡萄酒的色澤、口感、營養(yǎng)價(jià)值等有關(guān)鍵作用，是釀造優(yōu)質(zhì)葡萄酒的基礎(chǔ)[2]。因此選擇果實(shí)中高酚類物質(zhì)含量的品種對(duì)葡萄酒的品質(zhì)非常重要[3]。在20世紀(jì)，法國、意大利等國家都把營養(yǎng)系選種作為一項(xiàng)重要的研究任務(wù)[4]，通過營養(yǎng)系進(jìn)行選種已有許多成功案例，如法國的接穗品種有65%以上是有質(zhì)量證書的營養(yǎng)系；在摩爾多瓦葡萄釀酒與栽培研究所選育出的黑比諾532、瓊瑤漿3360等營養(yǎng)系，都在保持原有優(yōu)良品質(zhì)的同時(shí)使畝產(chǎn)提高了30%～40%[5]。穆寧[6]等對(duì)赤霞珠營養(yǎng)系果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行研究，表明果實(shí)中總酚、單寧、花色苷含量存在極顯著差異。何維華等[7]對(duì)梅露輒181的生物學(xué)性狀和理化指標(biāo)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在山東蓬萊該品系果穗中大，果粒一致性良好。韓梅梅等[8]在對(duì)果實(shí)中黃烷-3-醇含量的研究中發(fā)現(xiàn)，梅露輒181葡萄中類黃酮-3′,5′-羥化酶途徑產(chǎn)生的表?xiàng)攦翰杷卣伎傸S烷醇的比例顯著高于其他3個(gè)品系。梅露輒葡萄是一個(gè)早熟品種，其果實(shí)中含糖量高，釀造的葡萄酒含有豐富的果香味，但其單寧、花色苷等酚類物質(zhì)含量較低，釀造出的干紅葡萄酒常作為赤霞珠等品種葡萄酒的調(diào)配酒[9-10]。本研究以梅露輒葡萄的4個(gè)營養(yǎng)系盛花后不同時(shí)期的果實(shí)為材料，研究其果實(shí)品質(zhì)及果皮和種子中各種酚類物質(zhì)含量，以了解果實(shí)不同發(fā)育階段果實(shí)中酚類物質(zhì)變化規(guī)律，比較發(fā)現(xiàn)4個(gè)營養(yǎng)系中酚類物質(zhì)含量最高的品系，為選育最優(yōu)梅鹿輒栽培品種提供理論參考，并為雜交育種選擇梅鹿輒親本提供材料依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

本研究取樣于2016年7～11月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所釀酒葡萄營養(yǎng)系選種圃，供試品系為釀酒葡萄梅鹿輒4個(gè)營養(yǎng)系，分別為M-181、M-343、M-346、M-348，均為6年生植株，架勢(shì)為傾斜式單龍蔓“廠字形”立架栽培，行距為0.8 m×2.5 m。

通過對(duì)角線法則[11]，各營養(yǎng)系選取9棵葡萄樹，每棵樹需要在陰面和陽面上中下各選一穗葡萄，分別為盛花后60 d、80 d、100 d、120 d（達(dá)到生產(chǎn)成熟）在每穗葡萄上中下各選取2粒葡萄，不同時(shí)期采樣選取不同的葡萄樹。

1.1.2 試劑

氫氧化鈉、碳酸鈉、亞硝酸鈉、氯化鋁、醋酸鈉、氯化鉀、甲醇、乙醇、正丁醇、鹽酸、（均為分析純）：天津市登峰化學(xué)試劑有限公司；福林酚：北京索萊寶科技有限公司；香草醛、單寧酸、兒茶素、標(biāo)準(zhǔn)原花色素（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WT3003電子天平：杭州萬特衡器有限公司；UV1902雙光束紫外分光光度計(jì)：上海勤酬衡器有限公司；HH-6數(shù)顯雙列六孔水浴鍋：上海康路儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 單粒質(zhì)量、可溶性固形物和可滴定酸含量測(cè)定[12]

隨機(jī)選取三組，每組30粒葡萄，采用質(zhì)量法測(cè)得單粒質(zhì)量；完全破碎后采用NaOH滴定法測(cè)定可滴定酸；采用數(shù)字折射儀測(cè)定可溶性固形物。

1.3.2 果皮和種子中酚類物質(zhì)含量測(cè)定

從超低溫冰箱中取冷凍葡萄100粒，立即對(duì)果實(shí)的果皮、種子進(jìn)行剝離，取果皮2 g、種子2 g分別于100 mL棕色容量瓶中，設(shè)三組重復(fù)，用體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液于暗處浸提24 h，過濾后濾液為酚類物質(zhì)提取液。采用Folin-Ciocalteu法測(cè)定單寧含量[13]，用單寧酸等價(jià)表示（mg/g）；通過比色法測(cè)定總類黃酮[13]，結(jié)果以兒茶素等價(jià)表示（mg/g）；采用香草醛-鹽酸法測(cè)定黃烷醇，參照WATERHOUSE A等[14]的方法進(jìn)行；采用正丁醇-鹽酸比色法測(cè)定原花色素含量[15]，結(jié)果以標(biāo)準(zhǔn)原花色素等價(jià)表示（mg/g）。

取0.2 g果皮于50 mL棕色容量瓶中，3組重復(fù)，用1%鹽酸無水甲醇試劑暗處提取24h，采用pH值示差法測(cè)定花色苷含量[16]，以二甲花翠素葡萄糖苷表示（mg/g）。

1.3.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010和SAS 9.0進(jìn)行各因子的數(shù)據(jù)分析與差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 “梅鹿輒”葡萄4個(gè)營養(yǎng)系發(fā)育過程中果實(shí)單粒質(zhì)量、

可溶性固形物與可滴定酸含量比較

由表1可知，梅鹿輒葡萄M-348在盛花后各時(shí)期果實(shí)單粒重均高于其他營養(yǎng)系，但4個(gè)營養(yǎng)系在花后各時(shí)期果實(shí)單粒質(zhì)量差異均不顯著。發(fā)育過程中伴隨著可溶性固形物升高，可滴定酸含量逐漸下降，在花后120 d，可溶性固形物含量差異不顯著，花后120 d時(shí)M-348可滴定酸含量為0.66 g/L，顯著低于M-346（P＜0.05），與M-181和M-343差異不顯著（P＞0.05）。

表1 “梅鹿輒”葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果實(shí)平均粒質(zhì)量、可溶性固形物與可滴定酸含量Table 1 Fruit average grain mass,soluble solids and titratable acid contents in four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

2.2 “梅鹿輒”葡萄4個(gè)營養(yǎng)系發(fā)育過程中果皮和種子中單寧含量和總類黃酮含量比較

圖1 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果皮（A）和種子（B）中單寧含量Fig.1 Tannin contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

圖2 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果皮（A）和種子（B）中總類黃酮含量Fig.2 Total flavonoids contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由圖1可知，4個(gè)營養(yǎng)系果皮中的單寧含量從花后60～120 d呈先下降又上升的趨勢(shì)，其中M-348果皮中的單寧含量在花后120 d時(shí)為8.36 mg/g，顯著高于其他三個(gè)營養(yǎng)系。果實(shí)發(fā)育過程中種子的單寧含量呈下降趨勢(shì)，在花后120 d時(shí)M-348種子單寧含量為2.53 mg/g，顯著高于M-346，與M-181和M-343差異不顯著。

由圖2可知，花后不同時(shí)期果皮中總類黃酮含量差異不明顯，在花后120 d，4個(gè)營養(yǎng)系間果皮中總類黃酮含量差異不顯著，其中M-348果皮中含量為4.03 mg/g。種子中總類黃酮含量在花后80 d時(shí)，M-181和M-346中含量顯著高于M-343與M-348。隨著果實(shí)的成熟，在花后120 d，M-348種子中總類黃酮含量為1.86 mg/g，與M-181、M-346差異不顯著，稍低于M-343。

2.3 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系不同時(shí)期果皮和種子中類黃酮類物質(zhì)含量

2.3.1 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系發(fā)育過程中果皮和種子中黃烷醇含量比較

圖3 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果皮（A）和種子（B）中黃烷醇含量Fig.3 Flavanols contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由圖3可知，梅鹿輒葡萄在成熟的過程中，果皮中的黃烷醇含量先下降和上升，其中M-348在花后60 d和100 d果皮中含量顯著低于M-181和M-346，且M-348在花后80 d顯著低于M-346，但當(dāng)花后120 d，M-348果皮中含量為29.57 mg/g，顯著高于M-181、M-343和M-346。種子中黃烷醇含量在發(fā)育過程呈下降趨勢(shì)，在花后60 d和80 d，M-348種子中含量顯著低于M-346，與M-343差異不顯著。在花后100 d，M-348種子中含量為6.93 mg/g，顯著高于M-346；當(dāng)花后120 d，M-348種子中含量為3.37 mg/g，與M-346差異不顯著，稍低于M-181、M-343。

2.3.2 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系發(fā)育過程中果皮和種子中原花色素含量比較

圖4 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果皮（A）和種子（B）中原花色素含量Fig.4 Proanthocyanidins contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由圖4可知，在成熟過程4個(gè)營養(yǎng)系果皮中原花色素含量差異不相同，在花后120 d時(shí)，M-348果皮中原花色素含量為8.91 mg/g，顯著高于其他三個(gè)營養(yǎng)系。M-348種子原花色素含量在花后120 d時(shí)為0.21 mg/g，顯著高于M-346，與M-181和M-343差異不顯著。

2.3.3 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系發(fā)育過程中果皮中花色苷含量比較

圖5 梅鹿輒葡萄4個(gè)營養(yǎng)系花后不同時(shí)期果皮中花色苷含量Fig.5 Anthocyanins contents in skins of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由圖5可知，在花后60 d時(shí)期4個(gè)營養(yǎng)系花色苷含量差異不顯著，其中該時(shí)期M-348果皮中含量為0.12 mg/g，隨著果實(shí)的發(fā)育，果皮中花色苷含量逐漸增加，在花后100 d時(shí)期，M-348和M-346果皮中花色苷含量顯著高于M-343和M-181；在花后120 d時(shí)期，M-348含量為13.48 mg/g，顯著高于M-343，與M-181差異不顯著，稍低于M-346。

3 討論

葡萄果實(shí)中的酚類物質(zhì)含量和種類受品種特性和環(huán)境因子等因素影響，其中品種是影響果實(shí)中酚類物質(zhì)的主要內(nèi)在因素[17-18]。本研究以黃土高原產(chǎn)區(qū)的4個(gè)釀酒葡萄梅露輒營養(yǎng)系為材料，對(duì)其盛花后不同時(shí)期酚類物質(zhì)含量研究比較，結(jié)果表明，4個(gè)營養(yǎng)系在轉(zhuǎn)色后果皮中單寧含量均是持續(xù)上升，其中M-348果皮中的單寧含量在各時(shí)期均高于其他三個(gè)營養(yǎng)系，這與BAUTIATA-ORTíN A B等[19]對(duì)三個(gè)釀酒品種在成熟過程中研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)色后單寧含量高的品種，在完熟后單寧含量也會(huì)比較高的結(jié)論相符。

酚類物質(zhì)包括黃酮類和非黃酮類物質(zhì)，其中總類黃酮物質(zhì)是一種重要的次生代謝物，在果皮和種子含量都較高，是葡萄酒的重要感官品質(zhì)[20]。代紅軍等[21]研究水楊酸對(duì)赤霞珠葡萄總類黃酮、白藜蘆醇含量影響中表明，赤霞珠葡萄果皮中總類黃酮含量在幼果期和完熟期含量較高，這與本實(shí)驗(yàn)4個(gè)營養(yǎng)系果皮中總類黃酮含量在花后60 d和花后120 d含量較高結(jié)論一致。

黃烷醇物質(zhì)是葡萄酒中重要的苦味及澀味成分，可使葡萄酒更飽滿更有骨架感[22]。溫鵬飛[23]對(duì)赤霞珠葡萄成熟過程中黃烷醇合成相關(guān)表達(dá)酶的研究中表明，赤霞珠葡萄果皮中黃烷醇含量在轉(zhuǎn)色期達(dá)到最大值，在轉(zhuǎn)色期后果實(shí)中的黃烷醇迅速下降，這與調(diào)控黃烷醇合成酶基因在不同時(shí)期表達(dá)量相關(guān)。本研究中在成熟過程中4個(gè)營養(yǎng)系果皮和種子中黃烷醇含量存在顯著差異，這可能與各時(shí)期黃烷醇合成酶活性相關(guān)。本試驗(yàn)中黃烷醇類物質(zhì)在果皮中呈上升趨勢(shì)，在種子中則是先上升后下降，這與李小龍[24]對(duì)釀酒葡萄果實(shí)生長發(fā)育過程中黃烷醇物質(zhì)變化規(guī)律相似。

原花色素是一類由黃烷-3-醇通過C4-C8或C4-C6聚合而來的多聚體，對(duì)葡萄酒口感有較大影響[25]。KENNEDY J A等[26]以Shiraz為試材，對(duì)其果實(shí)發(fā)育過程中果皮中原花色素組成及含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明，隨果實(shí)的發(fā)育，果皮中原花色素含量增加。這與本研究結(jié)果中4個(gè)營養(yǎng)系成熟過程中果皮原花色素含量逐漸增加結(jié)論相符。

紅葡萄酒中的顏色主要來源于果皮中的花色苷，花色苷不僅賦予紅葡萄酒顏色，還對(duì)酒體的收斂性、澄清度、穩(wěn)定性等有重要作用[27]。劉旭等[28]研究表明，釀酒葡萄“赤霞珠”果實(shí)在成熟過程中花色苷含量逐漸增加。同時(shí)，許多學(xué)者已研究證明[29-31]，同一品種在不同產(chǎn)地花色苷含量和組成具有地域特征。本試驗(yàn)結(jié)果表明在黃土高原栽培下梅鹿輒4個(gè)營養(yǎng)系在成熟過程花色苷含量逐漸增加，但同時(shí)期不同營養(yǎng)系含量存在顯著差異。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，梅鹿輒4個(gè)營養(yǎng)系之間可溶性固形物含量無顯著差異，M-348平均粒質(zhì)量高于其他三個(gè)營養(yǎng)系，且可滴定酸含量與M-181、M-343無顯著差異。在成熟時(shí)，4個(gè)營養(yǎng)系果皮和種子總類黃酮含量差異不顯著，但M-348果皮中單寧、黃烷醇和原花色素含量顯著高于其他三個(gè)營養(yǎng)系；隨著果實(shí)的發(fā)育，4個(gè)營養(yǎng)系果皮中花色苷含量逐漸增加，在花后120 d M-348含量為13.48 mg/g。可作為在黃土高原地區(qū)栽培的梅鹿輒葡萄果實(shí)高酚類物質(zhì)含量的品系。

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Changes of phenolic compounds in four clones of Merlot grape

LIU Zhenghai1,LI Liulin1,DONG Zhigang2,TAN Wei2,LI Xiaomei2,TANG Xiaoping2*
(1.College of Horticulture,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China; 2.Pomology Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taigu 030815,China)

Phenolic compounds play an important role in the sensory quality and physiological function of wine.In the study,the differences of phenolic compounds contents in grapes were evaluated using four kinds of clones of Merlot grape as materials.Results showed that there was no significant difference in the soluble solids content among the four clones.The average grain mass of M-348 was higher than that of the other three clones and the titratable acid content of M-348 showed no significantly differences with M-181 and M-343(P＞0.05).At the time of maturation,there was no significant difference in total flavonoids contents among the skins and seeds of four clones(P＞0.05),but there was significant difference in tanin,flavanol and proanthocyanidin contents amorg the skins of M-348 and other clones(P＜0.05).With the development of fruit,the anthocyanins content in four clones gradually increased and the anthocyanins content in M-348 was 13.48 mg/g at 120 d after anthesis.The phenolic content of M-348 grape skins was abundant and it can be used as the Loess Plateau Merlot plant clone.

Merlot grape;clones;fruit;phenols

S663.1

0254-5071（2017）07-0114-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.025

2017-04-20

農(nóng)業(yè)部“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金”（CARS-30-yz-4）

劉政海（1991-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)楣麡湓耘嗯c生理。

*通訊作者：唐曉萍（1959-），女，研究員，博士，研究方向?yàn)槠咸言耘嘤N。