高效液相色譜法定性定量測定油梨果實(shí)中的可溶性糖成分

葛宇+曹劍秋++司雄元++胡福初+李章++臧小平++馬蔚紅

摘 要 分析油梨果實(shí)可溶性糖成分及含量，為以后深入分析、利用其成分提供一定理論基礎(chǔ)。對所采集的3份油梨，應(yīng)用高效液相色譜儀測定其可溶性糖組分及含量。結(jié)果顯示，3份油梨果肉中的可溶性總糖含量為（13.19 ± 0.32）～（25.94 ± 0.98）（mg/g FW），其可溶性糖由甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、果糖及葡萄糖等4個成分組成，以甘露庚酮糖為主；可溶性總糖、甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、果糖及葡萄糖含量在3份油梨果肉中差異均顯著。3份油梨種子中的可溶性總糖含量為（20.47±0.52）～（29.41±0.60）（mg/g FW），其可溶性糖同樣由甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、果糖及葡萄糖等4個成分組成，以甘露庚糖醇為主；可溶性總糖、甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、果糖及葡萄糖含量在3份油梨種子中差異均顯著。3份油梨果肉和種子之間可溶性總糖和各可溶性糖成分平均含量差距大小依次為：甘露庚糖醇>果糖>甘露庚酮糖>葡萄糖>可溶性總糖。

關(guān)鍵詞 油梨 ；果肉和種子 ；可溶性糖成分 ；高效液相色譜

中圖分類號 S667.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.07.018

Identification and Quantitation of Soluble Sugar Components of

Avocado Fruit by High Performance Liquid Chromatography

GE Yu1） CAO Jianqiu2） SI Xiongyuan3）

HU Fuchu4） LI Zhang2） ZANG Xiaoping1） MA Weihong1）

（1 Haikou Experimental Station， CATAS， Haikou， Hainan 570102；

2 College of Horticulture and Landscape Architecture， Hainan University， Haikou， Hainan 570228；

3 Biotechnology Center， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230036；

4 Institute of Tropical Fruit Tree， Hainan Academy of Agricultural Sciences /

Hainan Key Laboratory of Tropical Fruit Tree Biology， Haikou， Hainan 571100）

Abstract Avocado fruits （Persea americana Mill.） were collected from 3 accessions of avocado germplasm and their soluble sugar components and contents were determined. The results showed that the contents of total soluble sugar in the pulps of the avocado fruits of the 3 avocado accessions ranged from （13.19 ± 0.32） to （25.94 ± 0.98） mg/g FW. The soluble sugar components were composed of mannoheptulose， perseitol， fructose and glucose， and dominated by mannoheptulose. There were significant differences in the contents of total soluble sugar， mannoheptulose， perseitol， fructose and glucose among the avocado fruits of 3 avocado accessions. The total soluble sugar contents in the seeds of the 3 avocado accessions were at the range of between （20.47 ± 0.52） and （29.41 ± 0.60）mg/g FW. The soluble sugar component also included perseitol， mannoheptulose， fructose and glucose， dominated by perseitol. There were great differences between the contents of total soluble sugar， mannoheptulose， perseitol， fructose and glucose of the seeds of 3 avacado germplasms. The average contents of total soluble sugar and other soluble sugar components in the fruit pulp and seeds of 3 avocado accessions was in the order of perseitol > fructose > mannoheptulose > glucose > total soluble sugar.

Keywords Persea americana Mill. ； pulp and seed ； soluble sugar components ； high performance liquid

油梨（Persea americana Mill.）為樟科（Lauraceae）鱷梨屬（Persea）植物，中文又名鱷梨、牛油果。油梨起源于中美洲、墨西哥熱帶濕潤地區(qū)及海拔較高的山地森林或熱帶高原，是著名的熱帶、亞熱帶果樹，同時也是木本油料樹種之一[1]。油梨主要有墨西哥、危地馬拉和西印度群島3個生態(tài)型，目前全世界有40多個國家栽培，其中墨西哥、危地馬拉及美國南部栽培最多[1]。油梨于1918年被引種到中國臺灣省，現(xiàn)在海南、廣東、廣西、貴州、云南、臺灣等地均有栽培[2-5]。中國油梨的引種、試種與選育是從20世紀(jì)50年代末開始，到20世紀(jì)90年代，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院、廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所與廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院相關(guān)研究人員分別篩選出十多個國內(nèi)自主選育的品種[3-4]。

油梨果肉富含脂肪酸、膳食纖維、蛋白質(zhì)、多酚、黃酮、維生素C、維生素E、煙酸、泛酸、膽堿及礦質(zhì)元素鉀、磷、錳、鈣等多種營養(yǎng)及活性成分，但油梨果肉每百克鮮樣中糖含量才0.3 g，遠(yuǎn)低于其它水果糖含量，適合糖尿病病人食用[6-8]。油梨果肉中的可溶性糖組分主要是以七碳糖形式存在的甘露庚酮糖和甘露庚糖醇，其約占糖組分總量的75%，余下部分為蔗糖、果糖和葡萄糖；而其它果樹果肉中可溶性糖組分主要是以果糖、葡萄糖和蔗糖的形式存在[7，9-16]。油梨種子重量大約占油梨果實(shí)總重量的20%，與果肉一樣含有脂肪酸等大量營養(yǎng)及活性成分，而關(guān)于油梨種子內(nèi)可溶性糖組分的研究尚無相關(guān)報(bào)道[17-21]。作為一種廉價(jià)資源，對油梨種子可溶性糖組分的測定將有助于其在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)。

前期研究認(rèn)為，可溶性糖組分在油梨果實(shí)生長發(fā)育過程中起到重要作用，且是油梨果實(shí)后熟過程中呼吸躍變時最重要的底物[22]。此外，甘露庚酮糖和甘露庚糖醇還參與了抑制果實(shí)成熟的調(diào)控，使油梨果實(shí)成熟后在樹體上的掛果時間得到延長[22-23]。在食品營養(yǎng)與健康方面，甘露庚酮糖被認(rèn)為可以抑制胰島素分泌，具有抗癌活性，提高人體體質(zhì)[7]。隨著消費(fèi)者對自身健康意識的增強(qiáng)，對油梨的認(rèn)知度、接受度也不斷提高，國內(nèi)外市場油梨消費(fèi)量也逐漸增加。近些年，中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院以油梨為研究對象承擔(dān)了一些國家級或省級等科研項(xiàng)目，對中國一些高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的油梨地方品種進(jìn)行了收集、調(diào)查、篩選等前期工作。本研究利用高效液相色譜技術(shù)，對3份優(yōu)良油梨資源果實(shí)的可溶性糖組分進(jìn)行分析，以期為以后深入研究利用其成分提供一定理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2016年7～8月，分別于海南省儋州市中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹基地和廣西省南寧市廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院果樹基地采集優(yōu)良油梨資源‘RN-7、‘RN-8和‘桂研10號果實(shí)樣品，每份種質(zhì)在同一株樹冠外圍中上部采摘9個具有代表性的成熟果實(shí)，置于-20℃冰箱中保存，用于可溶性糖組分測定。實(shí)驗(yàn)分析所用的糖組分標(biāo)準(zhǔn)品為甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、葡萄糖、果糖和蔗糖，內(nèi)標(biāo)為麥芽糖，上述標(biāo)準(zhǔn)品及甲醇（色譜純）等其它藥品均購自Sigma公司。

1.2 方法

1.2.1 可溶性糖成分提取

成熟油梨果實(shí)的果肉與核已自然分離，用刀將油梨果切開，取出核，將果肉鮮樣去皮；用超純水洗凈、擦干果肉和種子；分別把每份油梨資源9個成熟果實(shí)的果肉和種子切碎混勻，果肉和種子各稱取0.50 g，加入4.0 mL提取液研磨成勻漿；將勻漿液全部移入50 mL離心管中，再用2 mL提取液洗滌并轉(zhuǎn)至離心管，重復(fù)3次，總體積為10 mL，每組設(shè)置平行樣3個；于90 ℃下振蕩提取60 min，將提取液于10 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心15 min，收集上清液，過0.22 μm濾膜后，待測。

1.2.2 可溶性糖成分測定

色譜柱：Penomenex氨基柱（250×4.6 mm）；柱溫：25℃；檢測器：蒸發(fā)光檢測器（ELSD）；流動相B為乙腈，C為超純水，流速為1 mL/min，進(jìn)樣量20 μL，增益為1，漂移管溫度為60℃；噴霧器模式：加熱；動力水平：50%；壓力：25 psi。測試分析方法采用內(nèi)標(biāo)法，內(nèi)標(biāo)為麥芽糖。每個油梨品種果肉和種子樣品均重復(fù)測定3次。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差和Duncan多重比較分析（p<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同油梨果肉與種子可溶性糖成分及含量

由表1可知，3份油梨資源成熟果肉中的可溶性總糖含量平均為（18.08±0.48）（mg/g FW），3份油梨果肉可溶性總糖含量之間差異顯著，‘RN-8果肉的可溶性總糖含量最高。果肉可溶性糖由果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇4個成分組成，其中‘桂研10號果肉可溶性糖成分色譜圖見圖1。在3份油梨果肉中，甘露庚酮糖在4個可溶性糖成分中含量均為最高，平均含量達(dá)（10.61±0.14）（mg/g FW），占總糖含量的58.68%；3份油梨果肉甘露庚酮糖含量之間差異顯著，RN-8果肉的甘露庚酮糖含量最高。其次是甘露庚糖醇，3份油梨果肉平均含量達(dá)（2.73±0.04）（mg/g FW），占總糖含量的15.10%；其中‘RN-8與‘RN-7和‘桂研10號果肉的甘露庚糖醇含量之間差異顯著，‘RN-7果肉的甘露庚糖醇含量最高。第三是果糖，3份油梨果肉平均含量達(dá)（2.39±0.01）（mg/g FW），占總糖含量的13.22%；其中‘桂研10號與‘RN-7和‘RN-8果肉的果糖含量之間差異顯著，‘RN-7和‘RN-8果肉的果糖含量最高。最低為葡萄糖，3份油梨果肉平均含量僅為（2.35±0.00）（mg/g FW），占總糖含量的12.30%；3份油梨果肉的葡萄糖含量之間差異顯著，‘桂研10號果肉的葡萄糖含量最高。

由表2可知，3份油梨資源成熟種子中的可溶性總糖含量平均為（25.09±1.61）（mg/g FW），3份油梨種子的可溶性總糖含量之間差異顯著，桂研10號種子的可溶性總糖含量最高。種子可溶性糖同樣由果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇4個成分組成，其中‘桂研10號種子可溶性糖成分色譜圖見圖2。在3份油梨種子中，甘露庚糖醇平均含量在4個可溶性糖成分中最高，平均含量達(dá)（9.29±0.78）（mg/g FW），占總糖含量的37.03%；3份油梨種子的甘露庚糖醇含量之間差異顯著，‘RN-7種子的甘露庚糖醇含量最高。其次是果糖，平均含量達(dá)（7.09±0.42）（mg/g FW），占總糖含量的28.26%；3份油梨種子的果糖含量之間差異顯著，‘桂研10號種子的果糖含量最高。第三是葡萄糖，平均含量為（4.40±0.22）（mg/g FW），占總糖含量的17.54%；3份油梨種子的葡萄糖含量之間差異顯著，桂研10號種子的葡萄糖含量最高。最低為甘露庚酮糖，平均含量僅（4.31±0.19）（mg/g FW），占總糖含量的17.18%；3份油梨種子的甘露庚酮糖含量之間差異顯著，‘桂研10號種子的甘露庚酮糖含量最高。

2.2 油梨果肉與種子之間可溶性糖組分及含量比較

由表1和表2可知，在果肉中，4種糖成分平均含量大小依次為：甘露庚酮糖>甘露庚糖醇>果糖>葡萄糖；而在種子中，4種糖成分平均含量大小依次為：甘露庚糖醇>果糖>葡萄糖>甘露庚酮糖。果糖、葡萄糖和甘露庚糖醇在果肉中的含量小于對應(yīng)的種子中的含量，而甘露庚酮糖在果肉中的含量大于對應(yīng)的種子中的含量。甘露庚糖醇為甘露庚酮糖代謝產(chǎn)物[7]，這說明在油梨果肉和種子中，甘露庚酮糖轉(zhuǎn)化為甘露庚糖醇的速率具有較大差異。3份油梨果肉和種子之間可溶性總糖和各可溶性糖成分平均含量表明，甘露庚糖醇平均含量在果肉和種子之間差距最大，種子為果肉的3.40倍；其次是果糖，種子為果肉的2.97倍；第三是甘露庚酮糖，果肉含量為種子的2.46倍；種子中葡萄糖平均含量為果肉的1.87倍；最后是可溶性總糖，種子為果肉的1.39倍。

3 討論

本研究采用高效液相色譜分別對3份油梨果肉和種子中可溶性糖成分進(jìn)行定性和定量分析，共鑒定出果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇等4種糖成分。果肉中可溶性總糖平均含量為（18.08 ±0.48）（mg/g FW），其中4種糖成分含量大小依次為：甘露庚酮糖>甘露庚糖醇>果糖>葡萄糖，分別占可溶性總糖含量的58.68%，15.10%，13.22%和12.30%。Meyer等[7，16]以油梨哈斯品種果肉為材料，利用高效液相色譜測定可溶性糖組分發(fā)現(xiàn)，油梨果肉可溶性糖組分主要由甘露庚酮糖、甘露庚糖醇、蔗糖組成，此外存在少量果糖和葡萄糖，其中甘露庚酮糖和甘露庚糖醇含量較高，本研究測定的可溶性糖組分與其有一定差別，其原因可能是由于可溶性糖提取方法不同所導(dǎo)致。本研究種子中的可溶性總糖平均含量為（25.09±1.61）（mg/g FW），其中4種糖成分含量大小依次為：甘露庚糖醇>果糖>葡萄糖>甘露庚酮糖，分別占可溶性總糖含量的37.03%，28.26%，17.54%和17.18%。此外，3份油梨果肉和種子之間可溶性總糖和各可溶性糖成分平均含量差距大小依次為：甘露庚糖醇>果糖>甘露庚酮糖>葡萄糖>可溶性總糖。

參考文獻(xiàn)

[1] Schaffer B， Wolstenholme B N， Whiley A W. The avocado： Botany， production and uses （2nd Edition）[M]. Croydon： CPI Group（UK）Ltd， 2012： 203-233.

[2] 李家興. 油梨在貴州亞熱帶地區(qū)的適應(yīng)性及發(fā)展前景分析[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（2）：165-167.

[3] 何國祥. 廣西油梨科研生產(chǎn)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，5（1）：1-6.

[4] 張 良，張德生，劉康德. 海南省油梨產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境分析與對策[J]. 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2015，36（4）：78-84.

[5] Papademetriou M K. Avocado production in Asia and the Pacific[M]. Bangkok： FAO Publisher， 2000.

[6] 李文生，楊 媛，石 磊，等. 水果中蔗糖、還原糖、可溶性糖與甜度相關(guān)性的研究[J]. 北方園藝，2012（1）：58-60.

[7] Meyer M D， Terry L A. Development of a rapid method for the sequential extraction and subsequent quantification of fatty acids and sugars from avocado mesocarp tissue[J]. Journal of Agricultural Food Chemistry， 2008， 56（16）： 7 439-7 445.

[8] Dreher M L， Davenport A J. Hass avocado composition and potential health effects[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition， 2013， 53（7）：738-750.

[9] 孫德權(quán)，陸新華，梁菁燕，等. 不同黃皮品種果實(shí)品質(zhì)和糖酸組分分析[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)，2012，33（8）：1 418-1 421.

[10] 李映志，劉勝輝，朱祝英，等. 高效液相色譜法測定菠蘿蜜果實(shí)中的葡萄糖、果糖和蔗糖[J]. 食品科學(xué)，2014，35（12）：84-87.

[11] 陳秀萍，鄧朝軍，胡文舜，等. 龍眼種質(zhì)資源果實(shí)糖組分及含量特征分析[J]. 果樹學(xué)報(bào)，2015，32（2）：420-426.

[12] 蔣際謀，陳秀萍，胡文舜，等. 枇杷種質(zhì)資源果實(shí)糖組分及含量特征[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2015，42（9）：1 781-1 788.

[13] 靳志飛，楊家全，陳 紅，等. 八個貴州地方桃品種果實(shí)甜酸風(fēng)味品質(zhì)分析[J]. 植物科學(xué)學(xué)報(bào)，2015，33（1）：90-97.

[14] 吳紫潔，阮成江，李 賀，等. 12個沙棘品種的果實(shí)可溶性糖和有機(jī)酸組分研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，31（4）：106-112.

[15] 趙愛玲，薛曉芳，王永康，等. 棗果實(shí)糖酸組分特點(diǎn)及不同發(fā)育階段含量的變化[J]. 園藝學(xué)報(bào)，2016，43（6）：1 175-1 185.

[16] Meyer M D， Terry L A. Fatty acid and sugar composition of avocado， cv. Hass， in response to treatment with an ethylene scavenger or 1-methylcyclopropene to extend storage life[J]. Food Chemistry， 2010， 121（4）： 1 203-1 210.

[17] Wang W， Bostic T R， Gu L W. Antioxidant capacities，procyanidins and pigments in avocados of different strains and cultivars[J]. Food Chemistry， 2010， 122（4）： 1 193-1 198.

[18] Rodríguez-Carpena J G，Morcuende D，Andrade M J，et al. Avocado （Persea americana Mill.）Phenolics，in vitro antioxidant and antimicrobial activities，and inhibition of lipid and protein oxidation in porcine patties[J]. Journal of Agricultural Food Chemistry，2011， 59（10）： 5 625-5 635.

[19] Kosinska A， Karamac M， Estrella I， et al. Phenolic compound profiles and antioxidant capacity of Persea americana Mill. peels and seeds of two varieties[J]. Journal of Agricultural Food Chemistry， 2012， 60（18）： 4 613-4 619.

[20] Vinha A F， Moreira J， Barreira S V P. Physicochemical parameters， phytochemical composition and antioxidant activity of the Algarvian avocado（Persea americana Mill.）[J]. Journal of Agricultural Science， 2013， 5（12）： 100-109.

[21] Galvao M D S， Narain N， Nigam N. Influence of different cultivars on oil quality and chemical characteristics of avocado fruit[J]. Food Science and Technology， Campinas， 2014， 34（3）： 539-546.

[22] Liu X， Sievert J， Arpaia M L， et al. Postulated physiological roles of the seven-carbon sugars，mannoheptulose， and perseitol in avocado[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science， 2002， 127（1）： 108-114.

[23] Liu X， Robinson P W， Madore M A， et al. ‘Hass avocado carbohydrate fluctuations. Ⅱ. Fruit growth and ripening[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science， 1999， 124（6）： 676-681.