不同整形方式對‘赤霞珠’葡萄果皮非花色苷酚的影響

劉美迎，遲 明，張振文

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)葡萄酒學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.濰坊學(xué)院，山東 濰坊 261061；3.青海省輕工業(yè)研究所有限責(zé)任公司，青海 西寧 810000；4.陜西省葡萄與葡萄酒工程技術(shù)研究中心，陜西 楊凌 712100）

萄和葡萄酒中重要的生物活性物質(zhì)，是花色苷以外所有酚類物質(zhì)的統(tǒng)稱，主要包括黃烷-3-醇類、黃酮醇類、酚酸類以及白藜蘆醇等芪類物質(zhì)，其分布在果皮、果梗以及葡萄籽中，這些物質(zhì)可通過葡萄的發(fā)酵過程被浸漬到葡萄酒中，對葡萄酒的顏色、苦味、收斂性、澄清度和抗氧化性等方面發(fā)揮著重要作用[1]。此外，非花色苷酚類物質(zhì)同樣具有很強的抗氧化性，能夠抗菌、抗癌、抗氧化，并具有預(yù)防膽固醇和心血管疾病的功效[2-4]。影響非花色苷酚類物質(zhì)的因素有很多，品種、成熟度、氣候、土壤、栽培措施、釀酒工藝等均不同程度決定了非花色苷酚類物質(zhì)的含量和組成[5-8]。

葡萄樹體的整形是將葡萄枝蔓整理成一定形狀并合理分布在相應(yīng)架面上的枝蔓管理措施。通過整形修剪可以有效地調(diào)節(jié)葡萄植株營養(yǎng)生長與生殖生長的平衡，改變?nèi)~幕及果實的受光條件、溫度或者源庫關(guān)系的平衡，進(jìn)而影響葡萄和葡萄酒的品質(zhì)[9]。不同釀酒葡萄產(chǎn)區(qū)的氣候、土壤等差異在一定程度上決定了該產(chǎn)區(qū)適合的整形方式。賀普超[10]通過對兩個白色釀酒品種不同整形方式的研究指出陜西關(guān)中地區(qū)產(chǎn)量最高的整形方式是“干”字形，而含糖量最高的整形方式是“丁”字形。楊炳榮[11]通過多年整形實驗，推薦適合我國北方埋土越冬地區(qū)葡萄的整形方式為雙主蔓規(guī)則扇形，而適合寧夏地區(qū)埋土防寒地區(qū)葡萄的整形方式為斜干水平式樹形[12]。國外研究結(jié)果也表明，不同整形方式會造成葡萄果實成熟度和產(chǎn)量的差異[9,13]，影響花色苷類物質(zhì)的積累，進(jìn)而影響葡萄酒的色澤穩(wěn)定性[14]，但也有研究指出整形方式對酚類物質(zhì)合成無顯著影響[15-16]。

陜西關(guān)中地區(qū)位于我國陜西省秦嶺北麓，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，近幾年該地區(qū)釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。前期研究結(jié)果表明，陜西關(guān)中地區(qū)采取單干雙臂整形方式可明顯減輕葡萄病害，提高釀酒葡萄果皮的花色苷含量[17]，但關(guān)于整形方式對釀酒葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)影響的研究尚不充分。本研究以歐亞種葡萄品種‘赤霞珠’為試材，通過進(jìn)一步研究分析陜西關(guān)中地區(qū)3 種常見的釀酒葡萄整形方式下葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)的種類和含量，以期更系統(tǒng)地闡明該地區(qū)采用的整形方式對釀酒葡萄果皮酚類物質(zhì)組分產(chǎn)生的影響，為篩選關(guān)中地區(qū)釀酒葡萄適宜的栽培方式提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

歐亞種（Vitis viniferaL.）釀酒葡萄‘赤霞珠’（Cabernet Sauvignon）種植于陜西省涇陽縣瓦窯溝村（34°65’N、108°75’E）葡萄園，葡萄園地形為丘陵半丘陵，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫13 ℃，年均降水量548.7 mm，年平均日照時間2 195.2 h，無霜期年均213 d。

黃烷醇標(biāo)準(zhǔn)品（原花色素B1、原花色素B2、原花色素C1、兒茶素、表兒茶素、表沒食子酸兒茶素、表沒食子酸兒茶素沒食子酸酯）、黃酮醇標(biāo)準(zhǔn)品（槲皮素及其衍生物、楊梅酮類及其衍生物、山柰酚及其衍生物以及其他幾種黃酮醇物質(zhì)）、酚酸類標(biāo)準(zhǔn)品（沒食子酸、原兒茶酸、香草酸、水楊酸、香豆酸、阿魏酸、咖啡酸）美國Sigma-Aldrich 公司；甲醇、甲酸和乙腈（均為色譜級） 美國Thermo Fisher公司；甲醇、甲酸、丙酮、乙酸鈉（均為分析純） 北京化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AUW220D電子天平 日本島津公司；冷凍干燥機北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；超聲提取器 昆山市超聲儀器有限公司；PAL-1 型手持折射計 日本Atago公司；5804R低溫冷凍離心機 德國Eppendorf公司；R206旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海申生科技有限公司；1200液相色譜-離子阱質(zhì)譜聯(lián)用儀（配備G1379A真空溶劑脫氣機、G1311A四元高壓梯度泵、G1313A自動進(jìn)樣器、G1316A柱溫箱、G1315A二極管陣列檢測器和ZORBAX SB-C18色譜柱（50 mm×3 mm，1.8 μm）） 美國安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄整形與分組

實驗于2012年和2013年兩年進(jìn)行，南北行向，株行距0.8 m×2.5 m。實驗共設(shè)3 個處理組：單干單臂整形（single guyot，SG），籬架，主干高50 cm，葉幕形狀為籬笆型；單干雙臂整形（vertical shoot-positioned，VSP），籬架，主干高50 cm，葉幕形狀為籬笆型；單干雙層雙臂整形（four-arm kniffin，4AK），籬架，主干高60 cm，第一層雙臂上方50 cm處為第二層雙臂，葉幕形狀為籬笆型。每個處理分3 個小區(qū)進(jìn)行，每小區(qū)域內(nèi)隨機挑選10 株長勢一致的健康植株進(jìn)行標(biāo)記（選取的植株進(jìn)行連續(xù)年份實驗），采用隨機區(qū)組排列。除整形方式不同外，其他栽培管理方法均一致。

1.3.2 葡萄采樣

根據(jù)果實含糖量確定樣品的最終采收期：在接近采后期一周前持續(xù)利用PAL-1型手持折射計對擠壓獲得的果汁進(jìn)行可溶性固形物（total soluble solids，TSS）含量測定，當(dāng)白利度大于22%時進(jìn)行采收（兩個年份的采收日期分別為2012-09-14、2013-09-13）。采樣時對每個處理組果穗的不同部位進(jìn)行隨機采樣，每個處理每次重復(fù)收集葡萄果實200 粒，用冰盒帶回實驗室，于-40 ℃冰箱中保存待用。

1.3.3 葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)的提取

取冷凍葡萄150 粒，在樣品處于冷凍狀態(tài)時迅速將果皮和果肉分離，將果皮置于液氮中快速冷凍并粉碎成粉末裝于培養(yǎng)皿中，于-40 ℃冷凍干燥機中凍干24 h，取出裝于自封袋中，存放于-80 ℃冰箱待測。

提取時稱取2.0 g待測樣品干粉，5 mL蒸餾水和45 mL乙酸乙酯于三角瓶中，在25 ℃下?lián)u床（150 r/min）中避光提取30 min，收集上清液于250 mL圓底燒瓶中，剩余殘渣中再重復(fù)加入45 mL乙酸乙酯提取3 次，合并4 次上清液，并將上清液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（30 ℃）蒸干，殘渣用色譜級甲醇溶解并定容至2 mL，-80 ℃下保存待測，樣品進(jìn)樣前用0.45 μm濾膜過濾。

1.3.4 非花色苷酚類物質(zhì)的測定

非花色苷酚類單體物質(zhì)的定性和定量分析采用高效液氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。色譜條件：流動相A為體積分?jǐn)?shù)1%乙酸溶液，流動相B為含1%乙酸的乙腈溶液。洗脫程序為：0.00～5.00 min，5%～8% B；5.00～7.00 min，8%～12% B；7.00～12.00 min，12%～18% B；12.00～17.00 min，18%～22% B；17.00～19.00 min，22%～35% B；19.00～21.00 min，3 5%～1 0 0% B；2 1.0 0 ～2 5.0 0 m i n，1 0 0% B；25.00～27.00 min，100%～5% B。流速：1.0 mL/min；柱溫：25 ℃；檢測波長：280 nm；波長掃描范圍：200～900 nm；進(jìn)樣量：2 μL。電噴霧電離參數(shù)設(shè)置為負(fù)離子模式，噴霧器壓力為35 psi，干燥器流速為1 0 L/m i n，干燥器溫度為3 2 5 ℃，Tr a p I C C 為30 000 units，CID電壓為1.00 V，離子掃描范圍為100～1 500m/z。所有樣品均重復(fù)檢測3 次。

非花色苷酚類物質(zhì)的定性：通過對比標(biāo)準(zhǔn)樣品的洗脫順序和保留時間，并通過對照分子離子和碎片離子質(zhì)量以及參考文獻(xiàn)[18]來確定物質(zhì)的種類。物質(zhì)的定量采用外標(biāo)法，以非花色苷單體標(biāo)準(zhǔn)品為外標(biāo)物，建立5～500 mg/L之間、9 個水平、3 個重復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)在0.999以上，測定條件與實驗樣品相同。實驗樣品中非花色苷酚含量通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算，單位為mg/kg，結(jié)果以干質(zhì)量計。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用SPSS 16.0分析軟件中Duncan新復(fù)極差法對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性檢驗。每個處理測定3 個重復(fù)，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。利用在線軟件MetaboAnalyst 3.0（http://www.metaboanalyst.ca/MetaboAnalyst/faces/home.xhtml）進(jìn)行heatmap作圖和偏最小二乘判別分析（partial least squares-discrimination analysis，PLS-DA）[19]。柱狀圖采用Origin 8.0軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同整形方式對葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)含量的影響

對不同整形方式的‘赤霞珠’葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)進(jìn)行高效液氣相色譜-質(zhì)譜分析，從3 種不同整形方式的‘赤霞珠’葡萄果皮中檢測到27 種非花色苷酚類物質(zhì)，主要分為黃酮醇類、黃烷醇類、羥基苯甲酸類和羥基肉桂酸類4 類。如表1所示，2012年中，SG、VSP和4AK組的葡萄果皮中非花色苷酚類物質(zhì)總含量分別為451.95、564.16、418.08 mg/kg，其中VSP組顯著高于SG和4AK組（P＜0.05）；而在2013年中不同整形處理組間非花色苷物質(zhì)的總含量分別為565.62、567.74、471.29 mg/kg，其中SG和VSP組顯著高于4AK組?？梢姡c4AK相比，SG和VSP整形葡萄果皮具有較高的非花色苷酚類物質(zhì)總含量。

黃烷醇，即黃烷-3-醇，包括兒茶素、表兒茶素、沒食子酸兒茶素和表沒食子酸兒茶素的單體及多聚體，主要存在于葡萄種子和果皮中，在發(fā)酵過程中通過浸漬作用進(jìn)入葡萄酒中，除對葡萄酒的抗氧化性有影響外，還會對葡萄酒的苦味和收斂性具有重要作用。此外，其可以通過與花色苷的結(jié)合形成縮合單寧，使葡萄酒的顏色更具穩(wěn)定性[20]。本研究中3 種整形方式的葡萄果皮中均檢測到7 種黃烷醇類物質(zhì)，均以原花色素B1的含量最高，其次是表沒食子酸兒茶素和兒茶素，而原花色素B2和表沒食子酸兒茶素沒食子酸酯的含量最少。比較發(fā)現(xiàn)，3 種整形方式中SG組的原花色素B1、表沒食子酸兒茶素和兒茶素的含量最高，但與VSP組間差異不顯著，同時兩個年份中SG組的表兒茶素含量也高于VSP和4AK組。3 種整形方式間原花色素B2和表沒食子酸兒茶素沒食子酸酯含量無明顯差異，但兩個年份中4AK組的原花色素C1含量顯著高于其他兩組。黃酮醇是一類廣泛存在于葡萄葉片和果皮中的次級代謝產(chǎn)物，包括槲皮素、山柰酚和楊梅酮及其衍生物[21]。黃酮醇常以穩(wěn)定的糖苷化形式積累和存在于果皮中，其主要作用為保護(hù)果實免受紫外線輻射危害及清除內(nèi)部自由基[22]，其同樣影響著葡萄酒的抗氧化性及顏色穩(wěn)定性[23]。本研究共檢測到13 種黃酮醇類物質(zhì)，其中以楊梅酮-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷的含量最高，其次為異鼠李亭-3-O-葡萄糖苷和丁香亭-3-O-葡萄糖苷。對不同整形方式進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：兩個年份中VSP組的葡萄果皮中槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷的含量均高于SG和4AK組，而含量稍低的楊梅酮-3-O-葡萄糖苷和丁香亭-3-O-葡萄糖苷的含量表現(xiàn)為SG和VSP組間差異不顯著，但均顯著高于4AK組，同時異鼠李亭-3-O-葡萄糖苷的含量也表現(xiàn)為SG和VSP組顯著高于4AK組。其他含量較低的黃酮醇類單體物質(zhì)，如山柰酚-3-O-半乳糖苷、槲皮素-3-O-鼠李糖苷、丁香亭等含量均表現(xiàn)為VSP組高于或顯著高于另兩組。

葡萄果皮中的酚酸是由苯甲酸和肉桂酸經(jīng)過羥基化衍生而產(chǎn)生的一種次級代謝產(chǎn)物，通常與水解單寧等物質(zhì)結(jié)合或以糖基化、糖酯化或酸化的形式在葡萄果皮、果肉和種子中積累[24]。酚酸類物質(zhì)由于較多羥基基團(tuán)連接在苯環(huán)上，具有很強的抗氧化性及清除自由基能力[25]，在葡萄酒中，酚酸可與花色素和酒石酸相結(jié)合，從而影響葡萄酒的色澤和顏色穩(wěn)定性[26]。本研究中共檢出7 種酚酸類物質(zhì)，其中羥基苯甲酸中的香草酸和原兒茶酸為酚酸類物質(zhì)的主要成分。由表1可知，2012年3 種整形方式中僅在SG組中檢測到香草酸，而2013年的3 種整形方式中均鑒定出香草酸，且SG和VSP中香草酸含量顯著高于4AK。同時含量較高的原兒茶酸在兩個年份中綜合表現(xiàn)為在SG組中含量高于VSP和4AK組。此外，2012年和2013年的葡萄果皮樣品中均檢測到痕量的香豆酸、阿魏酸和咖啡酸3 類羥基肉桂酸類酚類物質(zhì)。

表1 不同整形方式對葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)的影響Table 1 Effect of different training systems on contents of individual non-anthocyanin phenolics in grape skins mg/kg

為了更大程度地呈現(xiàn)不同年份中3 種整形方式下每一類非花色苷酚類物質(zhì)單體含量的高低，將不同整形方式的同一種單體非花色苷酚的含量經(jīng)數(shù)據(jù)歸一化處理，得到不同整形方式的葡萄果皮單體非花色苷酚含量的比較熱圖，其中沒食子酸、香豆酸、咖啡酸只檢測到痕量，故圖中不另作比較。并對不同整形方式的單體非花色苷酚類物質(zhì)做進(jìn)一步的聚類分析，在聚類過程中，將每一行的非花色苷酚類物質(zhì)單體含量分別單獨按行均一化處理，使其符合標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。

圖1 不同整形方式間非花色苷酚類單體物質(zhì)的比較熱圖Fig.1 Heatmap of individual non-anthocyanin phenolics among training systems

由圖1可見，A類集群中非花色苷酚組分受年份的影響較大，比較不同年份樣品發(fā)現(xiàn)，3 種整形方式下的原花色素B1、異鼠李亭-3-O-葡萄糖苷、丁香亭-3-O-葡萄糖苷等非花色苷酚類物質(zhì)含量在兩個年份間差異較大，均表現(xiàn)為2013年高于2012年，而該類集群中單體非花色苷酚類物質(zhì)含量在不同整形方式間差異較小。B類集群的非花色苷酚組分受整形方式的影響較大，比較同年份的3 種整形方式可以看出，大部分非花色苷單體物質(zhì)含量在SG和VSP組中均顯著高于4AK組。除2012年SG中表沒食子酸兒茶素（NA1）、表兒茶素（NA4）、兒茶素（NA6）、表沒食子酸兒茶素沒食子酸酯（NA5）和原兒茶酸（NA22）的含量略高于VSP組外，其余非花色苷酚類單體物質(zhì)的含量均表現(xiàn)為VSP組高于SG組。此外，不同整形方式間比較發(fā)現(xiàn)，SG和VSP組的非花色苷酚類物質(zhì)含量在不同年份間差異較大，而4AK組的非花色苷酚類物質(zhì)含量在兩個年份間差異相對較小，這說明SG和VSP組兩種整形方式的非花色苷酚類物質(zhì)含量受年份的影響較大。

對整形方式進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，兩年份中SG和VSP組均聚為一類，這說明同一年份中SG和VSP整形對非花色苷酚類物質(zhì)的影響呈現(xiàn)類似表現(xiàn)，而兩者與4AK對各單體物質(zhì)影響差異較大。

2.2 不同整形方式下葡萄果皮非花色苷酚類物質(zhì)的PLS-DA

圖2 不同整形方式間非花色苷酚類單體物質(zhì)的PLS-DAFig.2 PLS-DA of individual non-anthocyanin phenolics among different training systems

為更清晰地區(qū)分不同的整形方式中某一類非花色苷單體的差異，基于同組數(shù)據(jù)，建立了PLS-DA模型。由模型結(jié)果得分圖（圖2A）可以看出，VSP樣品全部位于X正半軸，4AK樣品全部位于X負(fù)半軸，兩種處理得到很好的分離，表明VSP和4AK組間非花色苷酚組成差異明顯，而兩者與SG之間的分離程度較小。

為進(jìn)一步找出對模型結(jié)果分離起貢獻(xiàn)作用的變量，得到了PLS-DA模型VIP圖（圖2B），圖中VIP值的大小代表各單體非花色苷酚類物質(zhì)成分對分類整形的貢獻(xiàn)，VIP值越大，變量在不同整形間的差異越顯著，對分類整形的貢獻(xiàn)越大。本研究以VIP值大于1為界限進(jìn)行篩選，共識別出3 種差異成分，以VIP值大于0.5為界限，共識別出5 種差異成分，依次為非花色苷酚的總含量（NA28）、槲皮素-3-O-葡萄糖苷（NA11）、楊梅酮-3-O-葡萄糖苷（NA9）、山柰酚-3-O-半乳糖苷（NA12）、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷（NA10）。因此，非花色苷酚的總含量、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、楊梅酮-3-O-葡萄糖苷等黃酮醇類物質(zhì)是3 類整形方式的主要差異變量，且在VSP組中具有較高的貢獻(xiàn)值。此外，表沒食子酸兒茶素（NA1）、兒茶素（NA6）、丁香亭-3-O-葡萄糖苷（NA16）、表兒茶素（NA4）成分在SG組中具有較高的VIP值，這說明SG整形較有利于以表沒食子酸兒茶素和兒茶素為主的黃烷醇類物質(zhì)的積累。此外，4AK組中僅原花色素C1（NA7）具有較低的貢獻(xiàn)值。

2.3 不同整形方式下葡萄果皮中黃烷醇、黃酮醇和酚酸類含量及比例分析

圖3 整形方式對不同種類的非花色苷酚類物質(zhì)含量和比例的影響Fig.3 Contents and proportions of three classes of non-anthocynin phenolics among different training systems

將該研究中葡萄果皮被鑒定出的非花色苷酚類物質(zhì)分為3 類——黃烷醇、黃酮醇和酚酸類，由圖3可以看出，2012年中VSP組中黃酮醇總量（470.41 mg/ kg）最高，顯著高于SG組（352.96 mg/kg）和4AK組（354.03 mg/kg）。2013年VSP組中的黃酮醇含量也高于SG和4AK組，但其與SG組差異不顯著。就黃烷醇而言，SG組中在兩個年份中均高于VSP和4AK組，其中SG和VSP組差異不顯著，但在2012年中兩者均與4AK組之間呈顯著性差異（P＜0.05）。本研究中，SG組在2012年酚酸的總量為0.74 mg/kg，顯著高于VSP與4AK組；2013年中，SG和VSP組中酚酸含量差異不顯著，但均顯著高于4AK組。圖3結(jié)果進(jìn)一步說明VSP能明顯提高葡萄果皮中黃酮醇類物質(zhì)的含量，而SG對黃烷醇類物質(zhì)積累具有促進(jìn)作用，這與圖2的PLS-DA分析結(jié)果一致。

2012、2013兩年各處理中非花色苷酚類物質(zhì)類組成均以黃酮醇類物質(zhì)為主，其所占比例均顯著高于黃烷醇類和酚酸類物質(zhì)。如圖3B1和圖3B2所示，兩個年份中，黃酮醇類物質(zhì)占非花色苷酚總量的比例在3 類整形方式中無顯著差異，這說明不同整形方式能改變葡萄果皮黃酮醇類物質(zhì)的含量，但對各組分所占比例無影響。而對黃烷醇和酚酸類物質(zhì)而言，其在2012年SG組中所占比例均顯著高于VSP和4AK組，2013年3 個整形方式間無顯著差異。

3 討 論

近年來我國陜西關(guān)中地區(qū)釀酒葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，栽培面積逐漸擴(kuò)大，栽培品種不斷增多，在葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的趨勢下，對葡萄原料品質(zhì)有了更高要求，需要更為合理的栽培方式和生產(chǎn)管理來保證葡萄酒產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。前期的研究結(jié)果指出，單干單臂和單干雙臂整形的葡萄葉片和果實發(fā)病率較低，但產(chǎn)量不及單干雙層雙臂整形，單干單臂和單干雙臂整形較單干雙層雙臂整形的葡萄果皮具有更高的花色苷含量，且單干雙臂整形有利于葡萄果皮中穩(wěn)定的甲基化、酰基化和3’,5’-羥基取代的單體花色苷物質(zhì)的合成[17]。為更加系統(tǒng)全面地闡明不同整形方式對該地區(qū)釀酒葡萄果實品質(zhì)的影響，本研究進(jìn)一步對該地區(qū)常見的3 種釀酒葡萄整形方式下果皮非花色苷酚類物質(zhì)的種類和含量進(jìn)行定性和分析。葡萄果實中酚類物質(zhì)是葡萄的主要次生代謝產(chǎn)物之一，主要分布在葡萄果皮和種子中，可被分為花色苷和非花色苷兩大類，其中花色苷類物質(zhì)在果實的轉(zhuǎn)色期開始逐漸積累直至果實成熟[27]，而非花色苷類酚類物質(zhì)（酚酸類、黃酮醇類、黃烷醇類以及白藜蘆醇等芪類物質(zhì)）在葡萄果實生長發(fā)育進(jìn)程中的積累變化規(guī)律不同，受到影響的因素也不同。其中黃烷醇類物質(zhì)主要在釀酒葡萄的果皮和種子中合成，‘赤霞珠’果皮中黃烷-3-醇在幼果期大量積累，隨后表現(xiàn)為持續(xù)下降，原花色素在幼果期和花后50～60 d（轉(zhuǎn)色前）含量較高，隨著果實成熟含量逐漸下降[28]。葡萄果皮中黃烷醇物質(zhì)含量受成熟度、栽培方式、環(huán)境因素如光照和溫度等多種因素的影響[5,29]。本研究中，葡萄果皮中黃烷醇主要為原花色素B1（黃烷-3-醇的多聚體）、表沒食子酸兒茶素和兒茶素，這些物質(zhì)在單干單臂整形組中含量最高，但與單干雙臂整形組間差異不顯著。前人的研究結(jié)果指出，降低葡萄果實產(chǎn)量的栽培措施可使葡萄果實的含糖量提高，且相應(yīng)的葡萄酒中原花色素的濃度也較高[30]，高產(chǎn)葡萄果實的成熟度和多酚類物質(zhì)含量則較低[31]；果穗疏穗處理可降低果實產(chǎn)量并增加葡萄果皮中黃烷醇含量[32]。本課題組前期研究結(jié)果指出，3 類整形方式間葡萄果實成熟度無顯著差異，但單干單臂和單干雙臂整形組具有較低的留芽量和單株產(chǎn)量[17]，因此，本實驗中單干單臂和單干雙臂整形組中較高的黃烷醇含量可能與兩種整形方式具有較低的產(chǎn)量有關(guān)。此外，葡萄果皮黃烷醇合成也受到一定程度的光照條件影響[29]，單干單臂和單干雙臂整形的葡萄果實具有較高光照強度[17]，也可能是引起單干單臂和單干雙臂整形組的黃烷醇含量顯著高于單干雙層雙臂整形的原因之一。

釀酒葡萄果實中黃酮醇類物質(zhì)主要在釀酒葡萄的果皮中合成和積累，其合成積累時期主要在坐果期和果實成熟期，黃酮醇的快速積累出現(xiàn)在花色苷合成之后，轉(zhuǎn)色后3～4 周果皮中的黃酮醇含量會出現(xiàn)一個明顯的上升階段[22]。一般認(rèn)為，葡萄果皮中黃酮醇類物質(zhì)的積累受光照的影響較大[33]，強光照能促進(jìn)葡萄果皮黃酮醇類和花色苷類物質(zhì)的積累[34-35]。對葡萄果際的光照進(jìn)行調(diào)節(jié)，會對黃酮醇代謝產(chǎn)生影響，果穗遮光處理后果皮內(nèi)黃酮醇含量下降，在開花前進(jìn)行遮光處理效果尤其明顯[36]，且槲皮素類物質(zhì)的含量受到光照條件的影響較為顯著[34]。本研究中，槲皮素-3-O-葡萄糖苷、楊梅酮-3-O-葡萄糖苷等黃酮醇類物質(zhì)是3 類整形方式的葡萄果皮所含酚類物質(zhì)的主要差異組分，且對單干雙臂組的貢獻(xiàn)度較大，單干雙臂整形更有利于以槲皮素-3-O-葡萄糖苷為主的黃酮醇類物質(zhì)的積累，可能是不同整形方式的葉幕微氣候下光照強度的差異所致[17]。雖然果際光照強度也能在一定程度上提高葡萄果皮黃烷醇物質(zhì)的含量，但其影響效果遠(yuǎn)低于黃酮醇類物質(zhì)[36]，單干雙臂組中果際稍高的光照強度使得酚類物質(zhì)代謝途徑更多地向黃酮醇類物質(zhì)分支的方向積累，這也進(jìn)一步解釋了與單干雙臂整形組相比，單干單臂整形組中以表沒食子酸兒茶素和兒茶素為主的黃烷醇類物質(zhì)的貢獻(xiàn)率略高。黃酮醇類物質(zhì)可與花色苷相互作用，具有良好的輔色作用和較高的抗氧化生物活性[37]，因此，單干雙臂整形的葡萄果皮中較高含量的黃酮醇類物質(zhì)能賦予葡萄酒更強的抗氧化性和色澤穩(wěn)定性。

Downey等[22]指出環(huán)境對黃酮醇類物質(zhì)的合成和積累影響較大，不同年份間黃酮醇含量的變化規(guī)律一致性較高。本研究中部分單體非花色苷酚類物質(zhì)（原花色素B1、異鼠李亭-3-O-葡萄糖苷、丁香亭-3-O-葡萄糖苷等）含量受年份的影響較大，年份的影響大于整形處理的影響。而占比較大的楊梅酮-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷和槲皮素-3-O-葡萄糖苷等黃酮醇類物質(zhì)的含量受年份的影響較小，這與Downey等[22]的研究結(jié)果一致。此外，本研究中聚類分析結(jié)果顯示，同一年份中單干單臂和單干雙臂對非花色苷酚類物質(zhì)含量的影響呈現(xiàn)類似表現(xiàn)，而兩者與單干雙層雙臂對各單體物質(zhì)含量影響具有較大差異，這可能是由于單干單臂整形和單干雙臂整形間溫度、濕度、光照等果際微氣候較為相似，而與之相比，單干雙層雙臂整形具有低光、高溫的微氣候環(huán)境[17]，非花色苷酚類物質(zhì)單體在低光高溫的環(huán)境中不容易被積累[34]。此外，單干雙層雙臂整形的葡萄果實產(chǎn)量較高[17]，這也可能是影響其非花色苷單體物質(zhì)濃度較低的重要因素之一[38]。

綜上所述，與單干單臂和單干雙層雙臂整形相比，單干雙臂整形提高了葡萄果皮中槲皮素-3-O-葡萄糖苷、山柰酚-3-O-半乳糖苷、槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷、槲皮素-3-O-鼠李糖苷的含量，同時楊梅酮-3-O-葡萄糖苷、異鼠李亭-3-O-葡萄糖苷、丁香亭-3-O-葡萄糖苷類黃酮醇類物質(zhì)和原花色素B1、表沒食子酸兒茶素、兒茶素、表兒茶素類黃烷醇類物質(zhì)及原兒茶酸類和香草酸類酚酸的含量也高于單干雙層雙臂整形。單干單臂和單干雙臂對非花色苷酚類物質(zhì)的影響模式類似，而兩者與單干雙層雙臂整形區(qū)別較大。槲皮素-3-O-葡萄糖苷和楊梅酮-3-O-葡萄糖苷兩類類黃酮醇類物質(zhì)是3 種整形方式的差異性非花色苷酚類物質(zhì)組分。單干雙臂整形的葡萄果皮具有較高含量的非花色苷酚類物質(zhì)，適合被應(yīng)用于陜西關(guān)中地區(qū)釀酒葡萄的栽培生產(chǎn)中。