不同防裂劑處理對(duì)壺瓶棗果肉和果皮中有機(jī)酸和Vc含量的影響

蘇 琪 ，丁改秀 ，王保明 ，韓 楊 ，張鵬飛 ，溫鵬飛

（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)院園藝研究所，山西太原030031）

壺瓶棗（Ziziphus jujuba Mill.cv.Huping），主產(chǎn)于山西省晉中市太谷縣，皮薄、肉厚、果面光滑味甜、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是山西省十大名棗之一[1]。依據(jù)成熟果實(shí)中積累的主要有機(jī)酸，果實(shí)可分為3類(lèi)：蘋(píng)果酸型、檸檬酸型、酒石酸型。王德等[2]研究發(fā)現(xiàn)，灰棗和駿棗果實(shí)中有機(jī)酸主要以蘋(píng)果酸為主，占總酸量的51%。趙愛(ài)玲等[3]研究發(fā)現(xiàn)，酸棗和棗果實(shí)中含有蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸等13種有機(jī)酸，其中，酸棗以蘋(píng)果酸和檸檬酸為主，棗果中有機(jī)酸以蘋(píng)果酸和奎尼酸為主。棗產(chǎn)業(yè)是棗區(qū)農(nóng)民增收及脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)[4]，研究棗果實(shí)品質(zhì)具有重要意義，而果實(shí)中有機(jī)酸種類(lèi)和組成是果實(shí)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要構(gòu)成因素，賦予果實(shí)不同的品質(zhì)和風(fēng)味[5]。因而，闡明棗果有機(jī)酸代謝規(guī)律對(duì)于調(diào)控棗果實(shí)品質(zhì)具有重要意義。前人研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)中有機(jī)酸組分和含量在果實(shí)發(fā)育過(guò)程都會(huì)發(fā)生明顯變化，表現(xiàn)出前期上升后期下降的趨勢(shì)[6]。

目前，HPLC法檢測(cè)果實(shí)中有機(jī)酸已經(jīng)被成功應(yīng)用到葡萄[7]、南瓜[8]、沙棘[9]、藍(lán)莓[10]、蜜桃[11]、人參果[12]、柑橘[13]、李[14]、山楂[15]、菠蘿蜜[16]、棗[2]等上。周曉明等[17]采用HPLC法對(duì)新疆40個(gè)有核和20個(gè)無(wú)核葡萄品種中的酒石酸、檸檬酸和蘋(píng)果酸進(jìn)行了定量分析，馬倩倩等[5]建立了棗果實(shí)中有機(jī)酸含量的高效液相色譜檢測(cè)方法。

前人研究發(fā)現(xiàn)，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑有防治裂果的作用，在棗白熟期后噴施適量植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不僅能有效防治棗裂果，而且能提高產(chǎn)量和品質(zhì)，有效調(diào)節(jié)樹(shù)體和果實(shí)養(yǎng)分。

本試驗(yàn)旨在通過(guò)對(duì)棗樹(shù)進(jìn)行不同防裂劑處理，采用HPLC法分別檢測(cè)棗果肉和果皮中有機(jī)酸組分及含量，研究防裂劑對(duì)棗裂果品質(zhì)的影響，旨在闡明防裂劑對(duì)棗果有機(jī)酸的作用機(jī)制以及對(duì)棗果實(shí)品質(zhì)的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

以山西省晉中市太谷縣小白鄉(xiāng)東里村成熟期壺瓶棗為試材。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株，分別于2017年7月20日、8月14日和9月4日噴施新型生物防裂劑，試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理，分別為處理1.噴施新型生物防裂劑I，處理2.噴施新型生物防裂劑II，處理3.噴施新型生物防裂劑Ⅲ，處理4.噴施新型生物防裂劑Ⅳ，同時(shí)以噴施等量清水作對(duì)照。用解剖刀分離棗果果肉和果皮，液氮研磨成粉末，-80℃保存?zhèn)溆谩７謩e準(zhǔn)確稱(chēng)取果肉和果皮樣品0.2 g，加入2 mL 0.2%鹽酸，超聲提取20 min，12 000 r/min，離心 10 min，取上清液，過(guò) 0.45 μm 濾膜后待測(cè)。

1.2.2 色譜條件 Themo Fisher UltiMate3000色譜儀，Syncronis C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為0.01 mol/L的KH2PO（4pH＝2.5），流速為0.8 mL/min，柱溫為40℃，檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm，進(jìn)樣量為 20 μL。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 分別精密稱(chēng)取草酸、酒石酸、奎尼酸、蘋(píng)果酸、莽草酸、檸檬酸、富馬酸、Vc標(biāo)準(zhǔn)品各0.100 0 g，用超純水定容于100 mL容量瓶中，配制成質(zhì)量濃度為1.0 mg/mL的有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液，4℃保存。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

利用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，利用SAS進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程、相關(guān)系數(shù)

將不同質(zhì)量濃度有機(jī)酸混合對(duì)照品在相同條件下進(jìn)行3次平行測(cè)定，以各有機(jī)酸的峰面積（y）對(duì)質(zhì)量濃度（x）作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（表1）。結(jié)果表明，在0.001～0.010 mg/mL范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)均在0.99以上。

表1 有機(jī)酸測(cè)定的線性相關(guān)性

2.2 防裂劑對(duì)壺瓶棗果肉和果皮中有機(jī)酸及Vc含量的影響

2.2.1 棗果肉和果皮中有機(jī)酸組分及含量測(cè)定由圖1可知，利用HPLC法檢測(cè)出壺瓶棗中7種有機(jī)酸，果肉中蘋(píng)果酸含量最高，為3.179 6 mg/g，莽草酸含量最低，為0.015 3 mg/g，7種有機(jī)酸含量由高到低順序?yàn)樘O(píng)果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸；果皮中也是蘋(píng)果酸含量最高，為3.8834mg/g，莽草酸含量最低，為0.0100mg/g，7種有機(jī)酸含量由高到低順序?yàn)樘O(píng)果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸。

除莽草酸外，其他6種有機(jī)酸含量都是果肉中含量低于果皮，壺瓶棗中的有機(jī)酸主要為蘋(píng)果酸、奎尼酸和檸檬酸。

2.2.2 防裂劑對(duì)棗果肉中有機(jī)酸含量的影響 由圖2可知，4個(gè)處理?xiàng)椆庵胁菟岷炕鞠嗤?，分別為 0.272 5，0.297 3，0.279 1，0.315 5 mg/g，CK含量為0.276 6 mg/g，與CK相比，不同處理草酸含量相差很小，變化不明顯；處理1，4果肉中酒石酸含量較CK顯著增加，分別為1.629 3，2.497 8 mg/g，CK為1.185 6 mg/g，處理2，3果肉酒石酸含量基本相同，與CK差異不顯著；果肉中奎尼酸含量變化不明顯，CK含量為1.523 3 mg/g，處理4含量最高，為1.889 2 mg/g，處理 2 含量最低，為 1.262 1 mg/g；在果肉中，CK 蘋(píng)果酸含量為 3.179 6 mg/g，處理 1，2，3，4蘋(píng)果酸含量都較CK有不同程度增加，處理3，4蘋(píng)果酸含量顯著增加，分別為5.792 1，4.072 5 mg/g；CK莽草酸含量為0.015 3 mg/g，與CK相比，4個(gè)處理果肉中莽草酸含量均增加，分別為0.0166，0.0173，0.019 4，0.021 6 mg/g；與CK相比，果肉中檸檬酸含量都有不同程度的增加，且與CK相比差異顯著；果肉中，CK富馬酸含量為0.016 5 mg/g，4個(gè)處理富馬酸含量與CK基本相同。不同防裂劑處理對(duì)于棗果肉中酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸含量影響較大。

2.2.3 防裂劑對(duì)棗果皮中有機(jī)酸含量的影響 由圖3可知，與CK相比，處理1，2，3果皮中草酸含量沒(méi)有顯著差異，處理2含量最低，為0.556 7 mg/g，處理4與CK間差異顯著，草酸含量為0.713 2 mg/g，CK含量為0.527 5 mg/g；與CK相比，果皮中處理2酒石酸含量顯著降低，含量為0.919 3 mg/g，CK含量為1.340 5 mg/g，處理1，3，4酒石酸含量沒(méi)有顯著變化；果皮中處理1奎尼酸含量與CK基本相同，CK含量為2.645 1 mg/g，處理1含量為2.692 2 mg/g，處理2，3，4果皮中奎尼酸含量顯著降低；果皮中CK蘋(píng)果酸含量為3.883 4 mg/g，處理2蘋(píng)果酸含量最低，為2.906 6 mg/g；果皮中，CK莽草酸含量為0.010 0 mg/g，與CK相比，4個(gè)處理莽草酸含量差異不顯著；CK檸檬酸含量為2.360 7 mg/g，處理4檸檬酸含量與CK基本相同，為2.381 3 mg/g，處理1，2，3檸檬酸含量均較CK不同程度降低；果皮中，CK富馬酸含量為0.022 4 mg/g，4個(gè)處理富馬酸含量與CK基本相同。不同防裂劑處理對(duì)于棗果皮中酒石酸、奎尼酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸含量影響較大。

2.2.4 防裂劑對(duì)棗果肉和果皮中Vc含量的影響由圖4可知，果肉中，CK的Vc含量為1.5543mg/g，處理3含量顯著降低，為1.131 6 mg/g；處理1，2，4中Vc含量變化不顯著，分別為1.553 8，1.738 0，1.563 3 mg/g。果皮中，與CK相比，4個(gè)處理的Vc含量均有不同程度降低，且差異顯著，噴施不同的防裂劑對(duì)于降低棗果皮中Vc含量具有明顯的作用。

3 討論與結(jié)論

高效液相色譜法[18]檢測(cè)棗果實(shí)中有機(jī)酸的方法高效、便捷。孫延芳等[19]利用HPLC法檢測(cè)出了陜北地區(qū)酸棗干果、鮮果和果醬中有機(jī)酸和Vc的含量；李紅衛(wèi)等[20]利用HPLC法測(cè)定出了冬棗中6種有機(jī)酸的含量。本試驗(yàn)檢測(cè)出了壺瓶棗果肉和果皮中草酸、酒石酸、奎尼酸、蘋(píng)果酸、莽草酸、檸檬酸、富馬酸7種有機(jī)酸組分，且其得到很好的分離，7種有機(jī)酸和Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.99以上。馬倩倩等[5]研究表明，酸棗和駿棗果實(shí)中6種有機(jī)酸含量由高到低依次為蘋(píng)果酸＞檸檬酸＞酒石酸＞奎寧酸＞草酸＞富馬酸，駿棗果實(shí)Vc含量為2.17 mg/g，0604 酸棗果實(shí) Vc含量為 0.50 mg/g，駿棗果實(shí)中Vc含量高于0604酸棗。劉曉庚等[21]測(cè)得酸棗鮮果肉、果皮中檸檬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸等的含量相對(duì)較高。王德[2]研究發(fā)現(xiàn)，在灰棗和駿棗果實(shí)中的有機(jī)酸主要以蘋(píng)果酸為主，趙愛(ài)玲等[22]研究發(fā)現(xiàn)，酸棗以蘋(píng)果酸和檸檬酸為主，棗果實(shí)中有機(jī)酸以蘋(píng)果酸和奎尼酸為主。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，壺瓶棗果肉和果皮中7種有機(jī)酸含量由高到低依次為蘋(píng)果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸，壺瓶棗果肉和果皮中蘋(píng)果酸、奎尼酸、檸檬酸含量較高，屬于蘋(píng)果酸型果實(shí)，對(duì)照組果肉中Vc含量為1.554 3 mg/g，果皮中Vc含量為0.818 8 mg/g，與王德[2]、趙愛(ài)玲等[22]的研究結(jié)果基本一致，與馬倩倩等[5]研究結(jié)果存在差異，可能是與有機(jī)酸和Vc的提取方法、檢測(cè)方法、所測(cè)成分以及與棗品種、產(chǎn)地不同有一定的關(guān)系。黃艷鳳等[23]研究結(jié)果表明，棗中總酸及其組分含量在不同品種間存在顯著差異，各組分的含量高低順序也不一致。而DARKO等[24]對(duì)不同葡萄種質(zhì)的研究說(shuō)明，品種不同，果實(shí)有機(jī)酸組分含量的高低順序不同，這是影響不同品種果實(shí)酸甜風(fēng)味差異的一個(gè)重要因素。

與對(duì)照組相比，處理1果肉中草酸、莽草酸、富馬酸、Vc含量沒(méi)有顯著變化，酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸含量增加，奎尼酸含量降低，果皮中檸檬酸含量降低，其他有機(jī)酸含量沒(méi)有顯著變化；處理2果肉中蘋(píng)果酸、檸檬酸含量增加，奎尼酸含量降低，果皮中奎尼酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、酒石酸含量顯著降低；處理3果肉中蘋(píng)果酸含量顯著增加，Vc含量顯著降低，果皮中奎尼酸、Vc含量顯著降低；處理4果肉中7種有機(jī)酸含量都有不同程度的增加，果皮中奎尼酸、蘋(píng)果酸、Vc含量降低。在果肉中，處理3，4的蘋(píng)果酸、檸檬酸均顯著高于對(duì)照，蘋(píng)果酸分別較CK增長(zhǎng)82.16%，28.08%，檸檬酸分別較CK增長(zhǎng)18.57%，62.29%，處理4酒石酸顯著高于對(duì)照，增長(zhǎng)70.70%；果皮中，處理2蘋(píng)果酸、酒石酸、檸檬酸含量顯著降低，分別較CK降低25.15%，31.42%，30.19%。綜上所述，防裂劑Ⅲ、防裂劑Ⅳ對(duì)棗果肉和果皮中有機(jī)酸及Vc含量影響較大，防裂劑Ⅳ效果更明顯，可明顯增加果肉中大部分有機(jī)酸含量以及顯著降低果皮中Vc含量。陳發(fā)興等[25]研究認(rèn)為，NAD-MDH，NADP-ME和PEPC可能對(duì)柑橘果實(shí)中蘋(píng)果酸的積累和降解發(fā)揮著重要作用，不同品種間有機(jī)酸積累的差異同樣受到相關(guān)代謝酶的影響。馬倩倩等[26]研究結(jié)果表明，棗果實(shí)中NADP-ME活性的升高可有效促進(jìn)蘋(píng)果酸的降解，在果實(shí)發(fā)育成熟時(shí)，NADP-ME活性迅速升高，促使蘋(píng)果酸的降解大于合成。王西成等[27]研究表明，外源6-BA處理僅僅改變了葡萄果實(shí)中有機(jī)酸組分所占比例，并未影響其組成類(lèi)型；外源6-BA處理可抑制果實(shí)有機(jī)酸的合成，但其效果與處理濃度之間存在緊密聯(lián)系。本研究結(jié)果表明，噴施不同的防裂劑沒(méi)有改變棗果實(shí)中有機(jī)酸組成類(lèi)型，而改變了各有機(jī)酸組分的含量，與王西成[27]研究結(jié)果一致。不同處理對(duì)于棗果肉和果皮中有機(jī)酸含量具有明顯的影響，酸的積累可能是一種代謝酶或幾種酶協(xié)同作用的結(jié)果[28]，同時(shí)還可能受外界因素的影響；有機(jī)酸含量變化的原因可能是由于不同的防裂劑處理影響了與有機(jī)酸代謝相關(guān)的基因和酶活性，結(jié)果導(dǎo)致處理與對(duì)照果肉和果皮中有機(jī)酸酸含量出現(xiàn)顯著差異。因此，需要在防裂劑對(duì)棗果實(shí)有機(jī)酸代謝及調(diào)控機(jī)制水平上做出進(jìn)一步探討。