桑椹糖酸積累及相關(guān)酶活代謝特征研究

李 勇 鄧 文 于 翠 莫榮利 朱志賢 胡興明 莊楚雄

(1湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，湖北武漢 430064； 2華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510642)

果桑(Morusspp.)是多年生落葉果樹，喬木或灌木，為?？粕僦参镏屑疑５拇蠊兎N群[1]。果桑的果實(桑椹，又稱桑果)為復(fù)果或多花果，果肉柔嫩多汁，營養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，是加工食品、保健品和藥品的良好原料，已被衛(wèi)生部列入“既是食品又是藥品”的名單[2]。目前全國果桑種植面積近5.33萬hm2，桑椹產(chǎn)量達(dá)79萬t，果桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[3]。隨著人民生活水平的提高，對水果品質(zhì)的要求也不斷提高，而糖酸含量及糖酸比是衡量果實品質(zhì)的重要指標(biāo)。糖既是光合作用的產(chǎn)物，又是呼吸作用的底物，它為植物的生長發(fā)育提供碳骨架和能量，并能增強(qiáng)植物的抗逆性[4]。水果中糖的種類、含量直接影響著果實的營養(yǎng)價值、風(fēng)味口感、色澤等品質(zhì)性狀，其組成成份及其含量是決定果實風(fēng)味的關(guān)鍵[5]。近年來，大量的研究表明，在生理、分子和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)水平上光合同化物的運(yùn)輸與代謝對果實的糖積累發(fā)揮著越來越重要的作用[6]。果實的有機(jī)酸與糖一起形成糖酸比，決定果實的風(fēng)味，同時，果實的有機(jī)酸作為呼吸底物為合成其他物質(zhì)提供基礎(chǔ)，糖酸比是影響果實口感的最主要因子[7]。優(yōu)化果實糖酸比、提升品質(zhì)是提高其生產(chǎn)效益和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素。針對桑椹品質(zhì)的研究，尤其是糖和酸的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝機(jī)制的研究落后于其他大宗水果，影響了果桑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為此，我們選擇桑椹甜度差異較大的大10(DS)和白玉王(BY)2個果桑品種，分別于青果期、色變期、紅果期、初熟期和成熟期取樣，測定不同發(fā)育時期2個果桑品種桑椹的可溶性糖(TSS)、果糖(Fru)、葡萄糖(Glc)、蔗糖(Can)、乳糖(Lac)、麥芽糖(Mal)及可滴定酸(Tia)、檸檬酸(Cia)、蘋果酸(Maa)、草酸(Oxa)、乙酸(Aca)、琥珀酸(Sua)的含量變化特征和蔗糖合成酶(sucrose synthase，SS)、蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase，SPS)、可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶(soluble acid invertase，S-AI)和中性轉(zhuǎn)化酶(neutral invertase，NI)活性的變化動態(tài)，研究桑椹的糖酸代謝及相關(guān)酶活性變化規(guī)律，旨在為調(diào)控桑椹發(fā)育與品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試桑椹 試驗所用桑椹為紫黑果色DS和白果色BY的桑椹。果實樣品均采自湖北省桑樹種質(zhì)資源圃內(nèi)2011年栽植,樹勢和掛果量相近的嫁接樹。

1.1.2 主要儀器 島津LC-2010AHT液相色譜(HPLC)儀、RID-10A示差檢測器、SPD-10AVP紫外可見檢測器、LC-2010AHT二元梯度泵、CTO-10ASP恒溫箱，均為日本Shimadzu公司產(chǎn)品；Shodex NH2P-50 4E(4.6×250 mm)色譜柱、NH2P-50G 4A保護(hù)柱，均為日本Shodex Asahipak公司產(chǎn)品；Aglient C18(4.6 mm×250 mm)色譜柱、Aglient C18 保護(hù)柱，均為美國Aglient公司產(chǎn)品。

1.1.3 主要試劑 果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖標(biāo)準(zhǔn)品，蘋果酸、草酸、琥珀酸、乙酸、檸檬酸和酒石酸標(biāo)準(zhǔn)品，均為色譜純，Sigma公司產(chǎn)品；70%乙腈，上海安譜實驗科技股份有限公司產(chǎn)品；乙酸鋅，分析純，上海國藥試劑集團(tuán)產(chǎn)品；亞鐵氰化鉀，分析純，上海琳帝化工有限公司產(chǎn)品；蔗糖磷酸合成酶試劑盒、蔗糖合成酶試劑盒、中性轉(zhuǎn)化酶試劑盒、可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶試劑盒，均為Solarbio公司產(chǎn)品；磷酸二氫鉀，分析純，東莞市斯巴達(dá)化學(xué)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 采樣時期及處理方法 DS和BY每個品種各隨機(jī)選9株桑樹，每3株作為1個重復(fù)，分別在青果期、色變期、紅果期、初熟期和成熟期(圖1-2)采樣，每次采樣重復(fù)3次。樣品采集后當(dāng)日置于加冰的保鮮箱中，運(yùn)回實驗室進(jìn)行酶活性分析，其余樣品經(jīng)液氮處理保存于-70 ℃冰箱內(nèi)用于糖酸含量測定分析。

從左向右依次為青果期、色變期、紅果期、初熟期和成熟期，圖2相同。圖1 果桑大10(DS)不同發(fā)育時期的桑椹

1.2.2 溶液的配制 (1)21.9%乙酸鋅溶液的配制。稱取21.9 g乙酸鋅，加3 mL冰乙酸，加超純水溶解并稀釋至100 mL，配制成21.9%的乙酸鋅溶液。(2)10.6%亞鐵氰化鉀溶液的配制。稱取10.6 g亞鐵氰化鉀，加超純水溶解并稀釋至100 mL，配制成10.6%的亞鐵氰化鉀溶液。(3)0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液的配制。稱取13.6 mg的磷酸二氫鉀，溶入1 000 mL雙蒸水中，用磷酸調(diào)pH值至2.6，配制成0.01 mol/L的磷酸二氫鉀溶液。

1.2.3 不同糖含量的測定 分別稱取經(jīng)過96 ℃±2 ℃干燥2 h的果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖標(biāo)準(zhǔn)品各1 g，加超純水于50 mL的容量瓶中定容至50 mL刻度。然后，分別移取上述標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0 mL、16.0 mL于50 mL容量瓶中并加超純水定容至50 mL刻度，用島津LC-2010AHT液相色譜儀進(jìn)行測定，色譜條件為檢測器溫度40 ℃，進(jìn)樣量20 μL，色譜柱柱溫40 ℃，流動相70%乙腈，流速1 mL/min，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線并得出相關(guān)系數(shù)。

將DS和BY不同時期的桑椹樣品打碎混勻，分別稱取樣品 2 g于100 mL容量瓶中，加超純水約50 mL溶解，緩慢加入21.9%乙酸鋅溶液和10.6%亞鐵氰化鉀溶液各5 mL，然后加超純水定容至100 mL刻度，超聲波處理30 min，用干燥濾紙過濾，初濾液重復(fù)浸提2次，合并濾液用0.45 μm微孔濾膜過濾至樣品瓶，用島津LC-2010AHT液相色譜儀測定DS和BY不同時期桑椹的果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和乳糖含量，色譜條件為檢測器溫度40 ℃，進(jìn)樣量20 μL，色譜柱柱溫40 ℃，流動相70%乙腈，流速1 mL/min，根據(jù)樣品峰面積和各種碳水化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線計算其含量。蒽酮硫酸比色法測定果實可溶性總糖含量[8]。

1.2.4 不同有機(jī)酸含量的測定 分別稱取經(jīng)過96 ℃±2 ℃干燥2 h的蘋果酸、草酸、琥珀酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸標(biāo)準(zhǔn)品各1 g，加流動相(0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液)于50 mL的容量瓶中定容至50 mL刻度。然后，分別移取上述標(biāo)準(zhǔn)品溶液0.1 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、8.0 mL、16.0 mL于50 mL容量瓶中并加流動相(0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液)定容至50 mL刻度，用島津LC-2010AHT液相色譜儀進(jìn)行測定，色譜條件為檢測器溫度30 ℃，進(jìn)樣量10 μL，色譜柱柱溫30 ℃，流動相0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液(pH 2.55)，流速0.5 mL/min，檢測波長 210 nm，建立標(biāo)準(zhǔn)曲線并得出相關(guān)系數(shù)。

將DS和BY不同時期的桑椹樣品打碎混勻，分別稱取樣品2 g于100 mL容量瓶中，加入流動相5 mL，加超純水定容至100 mL刻度，然后超聲波處理30 min，60 ℃水浴加熱1 h。用干燥濾紙過濾，初濾液重復(fù)浸提2次，合并濾液用0.45 μm微孔濾膜過濾至樣品瓶，用島津LC-2010AHT液相色譜儀測定DS和BY不同時期桑椹的蘋果酸、草酸、琥珀酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸含量，色譜條件為檢測器溫度30 ℃，進(jìn)樣量10 μL，色譜柱柱溫30 ℃，流動相0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液(pH 2.55)，流速0.5 mL/min，檢測波長210 nm，根據(jù)樣品峰面積和各種碳水化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線計算其含量。用氫氧化鈉滴定法測定果實可滴定總酸含量[9]。

1.2.5 糖代謝相關(guān)酶活性的檢測 采用Solarbio公司生產(chǎn)的蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、中性轉(zhuǎn)化酶、可溶性酸性轉(zhuǎn)化酶試劑盒測試SPS、SS、NI、S-AI酶活性。

A.可溶性糖，B.果糖，C.葡萄糖，D.蔗糖，E.乳糖，F(xiàn).麥芽糖。DS代表果桑大10的鮮桑椹，BY代表果桑白玉王的鮮桑椹；圖4-5相同。圖3 DS和BY桑椹發(fā)育過程的糖含量變化

1.2.7 數(shù)據(jù)處理與分析 所有數(shù)據(jù)均取5次以上重復(fù)測定的平均值，通過Microsoft Office Excel 2007進(jìn)行整理，其它統(tǒng)計分析均采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同發(fā)育時期桑椹糖的積累

A.可滴定酸，B.檸檬酸，C.蘋果酸，D.草酸，E.乙酸，F(xiàn).琥珀酸。圖4 DS和BY桑椹發(fā)育過程的可溶性酸含量變化

試驗結(jié)果顯示，2個品種的桑椹不同發(fā)育時期的糖分含量存在差異，但可溶性糖含量從紅果期開始均呈直線上升的趨勢，初熟期至成熟期均有不同程度的下降(圖3-A)。糖分含量中果糖和葡萄糖的含量高于其他糖分的含量，糖分積累均以果糖和葡萄糖為主，但2個果桑品種的桑椹在成熟期蔗糖的含量均上升至較高水平，推測桑椹為蔗糖和己糖(果糖和葡萄糖)共同積累型果實。由紅果期至成熟期，2個果桑品種桑椹的果糖和葡萄糖含量均呈快速升高的趨勢，在桑椹成熟期，2個果桑品種桑椹的果糖和葡萄糖含量達(dá)到最高，DS鮮桑椹的果糖和葡萄糖含量分別為31.970 mg/g 和34.013 mg/g，BY鮮桑椹的果糖和葡萄糖含量分別為34.790 mg/g和36.064 mg/g，整個發(fā)育過程中，BY各個時期鮮桑椹的果糖和葡萄糖含量始終高于DS各個時期的鮮桑椹，除初熟期外，其他4個時期差異均達(dá)顯著水平(圖3-B和圖3-C)。2個果桑品種各個時期鮮桑椹的蔗糖含量變化各異，DS鮮桑椹呈現(xiàn)出“升降升”的趨勢，而BY鮮桑椹呈現(xiàn)出“倒拋物線”的變化特征(圖3-D)，其中DS各個時期鮮桑椹的蔗糖含量在色變期最高為0.244 mg/g，BY各個時期鮮桑椹的蔗糖含量在青果期最高為0.182 mg/g。2個果桑品種鮮桑椹的乳糖在整個發(fā)育過程中均呈逐漸降低的趨勢(圖3-E)，DS和BY鮮桑椹青果期的乳糖含量分別為1.166 mg/g和1.267 mg/g。隨著桑椹果實的發(fā)育，2個果桑品種鮮桑椹的麥芽糖含量呈逐漸升高的趨勢(圖3-F)，在桑椹成熟期，2個果桑品種鮮桑椹的麥芽糖含量達(dá)到最高，BY鮮桑椹為7.660 mg/g，顯著大于DS鮮桑椹的2.896 mg/g。

2.2 不同發(fā)育時期桑椹有機(jī)酸的積累

隨著果實的生長發(fā)育，不同有機(jī)酸組分的含量也會發(fā)生變化，但當(dāng)果實生長進(jìn)入成熟階段時，大部分有機(jī)酸組分含量逐漸下降(圖4)。2個果桑品種鮮桑椹的可滴定酸變化各異，DS鮮桑椹呈先升后降的趨勢，而BY在桑椹發(fā)育過程中呈逐漸下降的趨勢(圖4-A)。在桑椹發(fā)育過程中，BY鮮桑椹的檸檬酸、蘋果酸、草酸和乙酸均呈先升高后降低的趨勢，在初熟期，4種有機(jī)酸的含量均升至最高，分別為0.268 mg/g、1.072 mg/g、0.101 mg/g和1.458 mg/g，而后在成熟期降至最低。DS鮮桑椹中檸檬酸、草酸和乙酸含量變化趨勢與上述BY鮮桑椹中4種有機(jī)酸含量的變化趨勢類似，即呈先升后降的趨勢，但檸檬酸和草酸含量最高值出現(xiàn)在紅果期，分別為7.384 mg/g和0.031 mg/g，乙酸含量最高值出現(xiàn)在初熟期為0.689 mg/g；其蘋果酸含量整體呈逐漸下降的趨勢。在整個發(fā)育過程中，2個果桑品種鮮桑椹的琥珀酸含量變化趨勢類似，均呈先降后升的趨勢，其中DS鮮桑椹的琥珀酸含量在色變期降至最小值為0.004 mg/g，BY鮮桑椹的琥珀酸含量在紅果期降至最小值為0.096 mg/g。

A.SS活性，B.SPS活性，C.S-AI活性，D.NI活性。圖5 DS和BY桑椹發(fā)育過程糖代謝相關(guān)酶活性變化情況

2.3 不同發(fā)育時期桑椹蔗糖代謝相關(guān)酶的活性

隨著桑椹的生長發(fā)育，DS和BY鮮桑椹的SS活性呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，其活性從青果期到紅果期逐漸升高，于紅果期出現(xiàn)峰值，DS為4 583.33 U/(g·min)、BY為6 705.88 U/(g·min),且DS鮮桑椹的SS活性顯著小于BY鮮桑椹(P<0.05)，從紅果期到成熟期又逐漸降低(圖5-A)；2個果桑品種鮮桑椹的SPS活性，DS鮮桑椹發(fā)育過程中基本維持恒定水平，而BY鮮桑椹的SPS活性在色變期升至峰值達(dá)1 048.78 U/(g·min)，DS和BY鮮桑椹的SPS活性差異不顯著(圖5-B)?？梢?，鮮桑椹的SPS和SS活性隨發(fā)育過程的變化在不同品種間各異。DS和BY鮮桑椹的S-AI活性在色變期至初熟期均呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，但DS鮮桑椹初熟期至成熟期呈下降的趨勢，而BY鮮桑椹則繼續(xù)呈升高的趨勢，且青果期至初熟期DS鮮桑椹的S-AI活性始終顯著大于BY鮮桑椹(P<0.05)，DS鮮桑椹的S-AI活性在初熟期達(dá)到峰值為1 736.80 U/(g·min)，BY鮮桑椹的S-AI活性在成熟期達(dá)到峰值為1 435.20 U/(g·min)(圖5-C)；DS鮮桑椹的NI活性在青果期至紅果期呈上升的趨勢，紅果期后呈先降后升的趨勢，而BY鮮桑椹的NI活性在色變期至成熟期呈緩慢升高的趨勢，DS鮮桑椹的NI活性在紅果期達(dá)到峰值為361.92 U/(g·min)，而BY鮮桑椹的NI活性在成熟期達(dá)到峰值為147.68 U/(g·min)，DS鮮桑椹的NI活性峰值顯著大于BY鮮桑椹的NI活性峰值(P<0.05)(圖5-D)?？梢?，不同品種鮮桑椹的NI活性變化在果實發(fā)育后期較前期更為活躍，這與S-AI活性表現(xiàn)相一致?？梢酝茰y在桑椹發(fā)育的后期轉(zhuǎn)化酶可能參與多條代謝途徑調(diào)控果實生長發(fā)育，從而表現(xiàn)出較高的酶活性。

2.4 不同發(fā)育時期桑椹糖積累與蔗糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性及主成分分析

從DS桑椹糖含量與其蔗糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性(表1)可以看出，DS桑椹的TSS與Can、Lac、SS、SPS呈負(fù)相關(guān)，與Fru、Glc顯著正相關(guān),與Mal極顯著正相關(guān)；Fru與Lac、SPS呈負(fù)相關(guān)，與Glc、Mal極顯著正相關(guān)；Glc與Lac、SPS呈負(fù)相關(guān)，與Mal極顯著正相關(guān)；Can與Mal、SPS、S-AI呈負(fù)相關(guān)；Lac與SPS呈正相關(guān)；Mal與SS、SPS呈負(fù)相關(guān)；SS與SPS呈負(fù)相關(guān)，與NI顯著正相關(guān)；SPS與S-AI呈負(fù)相關(guān)，與NI顯著負(fù)相關(guān)；S-AI與NI呈正相關(guān)。從BY桑椹糖含量與其蔗糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性(表2)可以看出，BY桑椹的TSS與Can、Lac、SS呈負(fù)相關(guān)，與SPS顯著負(fù)相關(guān)，與其他呈正相關(guān)；Fru與Lac、SS、SPS呈負(fù)相關(guān)，與Glc極顯著正相關(guān)，與Mal、S-AI顯著正相關(guān)；Glc與Lac、SS、SPS呈負(fù)相關(guān)，與Mal、S-AI顯著正相關(guān)；Can與SS、S-AI、NI呈負(fù)相關(guān)，與Lac、Mal、SPS呈正相關(guān)；Lac與Mal、SS、S-AI、NI呈負(fù)相關(guān)，與SPS呈正相關(guān)；Mal與SS呈負(fù)相關(guān)，與SPS、S-AI、NI呈正相關(guān)；SS與SPS呈負(fù)相關(guān)，與S-AI、NI呈正相關(guān)；SPS與S-AI、NI呈負(fù)相關(guān)；S-AI與NI極顯著正相關(guān)。以上相關(guān)性分析結(jié)果表明，桑椹發(fā)育過程中，其己糖含量逐漸升高的主要原因是運(yùn)輸?shù)焦麑嵵械恼崽潜晦D(zhuǎn)化酶(S-AI和 NI)分解為果糖和葡萄糖。而DS桑椹中SS活性與蔗糖積累呈正相關(guān)，但BY桑椹中SPS活性與蔗糖積累呈正相關(guān)，SS存在于細(xì)胞質(zhì)中，可以和尿苷二磷酸(UDP)催化蔗糖成為尿苷二磷酸葡萄糖(UPDG)和果糖，這是一個可逆反應(yīng)，分別由蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖合成酶(分解方向)催化。

表1DS桑椹糖含量與其蔗糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性

TSSFruGlcCanLacMalSSSPSS-AINITSS1Fru0.921?1Glc0.924?0.999??1Can-0.0790.0560.0101Lac-0.436-0.365-0.3810.0041Mal0.980??0.978??0.981??-0.039-0.4401SS-0.0820.0160.0230.276-0.801-0.0051SPS-0.157-0.036-0.035-0.3280.864-0.118-0.8011S-AI0.8140.5960.620-0.431-0.6850.7400.118-0.4081NI0.1910.2170.2200.322-0.916?0.2330.948?-0.912?0.3511

*表示在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，**表示在 0.01 水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)；表2相同。

表2BY桑椹糖含量與其蔗糖代謝相關(guān)酶活性的相關(guān)性

TSSFruGlcCanLacMalSSSPSS-AINITSS1Fru0.6461Glc0.6260.999??1Can-0.4050.1030.1391Lac-0.694-0.677-0.6560.5611Mal0.2400.896?0.906?0.354-0.4771SS-0.044-0.204-0.221-0.606-0.520-0.2021SPS-0.887?-0.317-0.3010.3410.4700.110-0.0441S-AI0.8320.921?0.912?-0.132-0.8370.6950.043-0.6101NI0.8260.8360.826-0.196-0.8710.5950.197-0.6720.981??1

以DS和BY 2個果桑品種桑椹發(fā)育過程中5種糖分含量均值為原始變量，進(jìn)行主成分分析，以成分得分系數(shù)矩陣回歸分析得到線性組合模型，以每個主成分所對應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比率作為權(quán)重建立主成分綜合模型，分別用公式5至公式8計算綜合得分。

從圖6可以看出，2個果桑品種鮮桑椹的PC1、PC2這2個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率分別為DS 83.84%和BY 96.74%，表明2個主成分可以代表桑椹糖分品質(zhì)風(fēng)味性狀。主成分載荷系數(shù)的絕對值越大，主成分對該變量的代表性越大。在DS鮮桑椹的PC1中(圖6-A)，葡萄糖和麥芽糖的載荷系數(shù)比較大，分別是0.983和0.988，它們共同構(gòu)成 PC1方差變異的主要因素，反映DS鮮桑椹中決定風(fēng)味好壞和濃淡的糖分含量的變異。而在DS鮮桑椹的PC2中，構(gòu)成其方差變異的主要因素是蔗糖，它的載荷系數(shù)是0.998，反映DS鮮桑椹中果糖含量的變異情況。在BY鮮桑椹的PC1中(圖6-B)，葡萄糖和麥芽糖的載荷系數(shù)分別是0.989和0.955，而在BY鮮桑椹的PC2中，蔗糖的載荷系數(shù)是0.966。

A.DS鮮桑椹糖組分含量，B.BY鮮桑椹糖組分含量。圖6 DS和BY桑椹糖分的主成分分析

3 小結(jié)與討論

糖酸含量是衡量果實品質(zhì)的主要依據(jù)之一[10]。本研究結(jié)果表明，2個果桑品種桑椹不同發(fā)育時期糖分含量存在差異，可溶性糖含量從紅果期開始至初熟期呈直線上升的趨勢，初熟期至成熟期有不同程度的下降。糖分含量中果糖和葡萄糖含量始終高于其他糖分，糖分積累均以果糖和葡萄糖為主，但2個果桑品種鮮桑椹在成熟期蔗糖含量均上升至較高水平，推測桑椹為蔗糖和己糖(果糖和葡萄糖)共同積累型果實。BY各個時期鮮桑椹的果糖和葡萄糖含量均高于DS各個時期的鮮桑椹。桑椹發(fā)育過程中，2個果桑品種鮮桑椹可滴定酸含量變化各異，但成熟期BY鮮桑椹的有機(jī)酸含量均略低于或與DS鮮桑椹相當(dāng)，其主要原因可能是BY鮮桑椹的糖酸比高于DS鮮桑椹。果實中，蘋果酸和檸檬酸均為三羧酸循環(huán)(TCA)的主要中間產(chǎn)物[11]，一般不應(yīng)有大量積累，2個果桑品種桑椹發(fā)育過程中蘋果酸和檸檬酸含量變化特征也印證了這一點。蔗糖代謝相關(guān)酶活性變化與植物組織中糖含量的多少密切相關(guān)[12-14]。

2個果桑品種鮮桑椹的SPS和SS活性隨發(fā)育過程的變化在不同品種間各異。SPS活性變化與蔗糖積累趨勢類似，但S-AI、NI活性整體呈上升的趨勢。SPS是一種定位在細(xì)胞質(zhì)中的可溶性酶，它能夠可逆地催化UPDG和6-磷酸果糖生成6-磷酸蔗糖、UDP和H+[15]。推測DS鮮桑椹中SS合成方向的酶活性高于分解方向的酶活性，高S-AI和NI活性有利于桑椹己糖的積累，表明轉(zhuǎn)化酶在桑椹糖積累過程中發(fā)揮著重要作用。而蔗糖轉(zhuǎn)化酶(invertase)催化蔗糖不可逆地分解為果糖和葡萄糖，是高等植物蔗糖代謝關(guān)鍵酶之一[16]。在桑椹發(fā)育過程中，推測正是由于S-AI、NI活性的不斷升高，導(dǎo)致果桑的光合產(chǎn)物——蔗糖被不斷分解為果糖和葡萄糖。在果實發(fā)育不同階段，參與糖代謝的酶活性各異，其果實品質(zhì)的形成可能為各種酶協(xié)同作用的結(jié)果[17-18]。不同果桑品種桑椹發(fā)育過程中糖含量與其蔗糖代謝相關(guān)酶活性之間相關(guān)性分析結(jié)果表明，DS鮮桑椹中SS活性與蔗糖積累正相關(guān)，但BY鮮桑椹中SPS活性與蔗糖積累正相關(guān)，SS存在于細(xì)胞質(zhì)中，可以和尿苷二磷酸(UDP)催化蔗糖成為尿苷二磷酸葡萄糖(UPDG)和果糖，這是一個可逆反應(yīng)，分別由蔗糖合成酶(合成方向)和蔗糖合成酶(分解方向)所催化。

桑椹糖分的主成分分析結(jié)果表明，決定不同品種桑椹糖風(fēng)味的果糖和葡萄糖的含量和比率對桑椹糖風(fēng)味形成具有重要的意義，但蔗糖和麥芽糖的含量和比率又可影響到果糖和葡萄糖的含量和比率。因桑椹糖風(fēng)味除受遺傳因素影響外，還受環(huán)境條件、栽培技術(shù)等的影響[19-20]，就DS和BY 2個果桑品種的桑椹而言，果糖和葡萄糖可以作為評價不同栽培措施對其桑椹糖風(fēng)味的主要評價參數(shù)，其綜合評價模型為F= 0.220×f+0.217×g+0.288×c+0.074×l+0.251×m(式中F代表綜合得分，f、g、c、l、m分別代表桑椹中果糖、葡萄糖、蔗糖、乳糖和麥芽糖的原始變量)。但果桑品種眾多，對于其他果桑品種的桑椹，還有待進(jìn)一步探討。果實的糖酸代謝是個極復(fù)雜的生理生化過程，受多種因素的調(diào)控與影響[21]。因此，桑椹糖酸代謝的內(nèi)在機(jī)理與外界因子對其影響與調(diào)控都需要進(jìn)一步研究。