不同樹(shù)種果實(shí)糖、酸及三萜酸組分的比較分析

趙愛(ài)玲 薛曉芳 王永康 任海燕 李登科 李毅

摘?要：為比較不同樹(shù)種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分之間的差異，該研究利用超高效液相色譜法，對(duì)山楂、葡萄、櫻桃、蘋果、梨、草莓、獼猴桃、棗等8個(gè)樹(shù)種果實(shí)中的可溶性糖、有機(jī)酸和三萜酸等3類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的15種組分進(jìn)行了比較研究。發(fā)現(xiàn)棗果實(shí)中的糖和三萜酸含量最高，山楂中的酸含量最高，三萜酸含量?jī)H次于棗果，棗和山楂中未定性化合物的數(shù)量和含量也較高，說(shuō)明棗和山楂比其他樹(shù)種果實(shí)具有更多的生物活性物質(zhì)。

關(guān)鍵詞：不同樹(shù)種;果實(shí);糖;酸;三萜酸

文章編號(hào)：2096-8108（2020）06-0001-06??中圖分類號(hào)：S601??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Comparative Analysis of Sugar， Organic Acid and

Triterpenic Acid Components in Fruits of Different Tree Species

ZHAO Ailing， XUE Xiaofang， WANG Yongkang， REN Haiyan， LI Dengke*， LI Yi

（Pomology Institute， Shanxi Agricultural University; Shanxi Key Laboratory of

Germplasm Improvement and Utilization in Pomology， Taiyuan 030031，China）

Abstract：In order to compare the differences of fruit nutrient composition between different tree species， 15 components of soluble sugar， organic acid and triterpenic acid in the fruits of 8 tree species including hawthorn， grape， cherry， apple， pear， strawberry， kiwi and jujube， were identified by ultra high performance liquid chromatography （UPLC） method. The results showed that the content of soluble sugar and triterpenic acid in jujube fruit were the highest. The content of organic acid in hawthorn fruit was the highest and the content of triterpenic acid in hawthorn fruit was second. The number and content of uncertain compounds in jujube and hawthorn fruit were also higher， that jujube and hawthorn have more bioactive substances than other fruits which induced that they had more bioactive substances than other tree species.

Keywords：different tree species; fruit; sugar; acid; triterpenic acid

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，水果已不是可有可無(wú)的零食，而成為人類膳食的重要組成部分，吃水果也要講究多樣性，既能保證吃夠量，還能讓營(yíng)養(yǎng)豐富起來(lái)[1]。不同種類的水果口感風(fēng)味不一樣，所含有營(yíng)養(yǎng)成分和富含的功能物質(zhì)也不同?？扇苄蕴呛陀袡C(jī)酸是水果的重要營(yíng)養(yǎng)成分，也是水果中重要風(fēng)味物質(zhì)，目前，人們已針對(duì)水果糖酸組分及其對(duì)水果甜酸風(fēng)味的影響開(kāi)展了大量研究，關(guān)于糖酸的分析方法也很多[2-13]。已有的研究表明，果實(shí)中糖主要是果糖、葡萄糖和蔗糖[14]，有機(jī)酸主要是蘋果酸、檸檬酸和酒石酸[15]。但對(duì)于不同樹(shù)種間果實(shí)的糖酸組成及含量差異的比較研究還較少，對(duì)不同樹(shù)種果實(shí)三萜酸的比較研究更是沒(méi)有。

定性和定量分析是對(duì)水果中有機(jī)酸和糖類研究的最初也是最重要的步驟之一?；谏V法的有機(jī)酸和小分子糖類分析方法受到了越來(lái)越多的關(guān)注。本研究利用超高效液相色譜法，對(duì)山楂、葡萄、櫻桃、蘋果、梨、草莓、獼猴桃、棗等8個(gè)樹(shù)種果實(shí)中的可溶性糖、有機(jī)酸和三萜酸等3類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的15種組分進(jìn)行了比較研究（表1）。以期揭示不同水果營(yíng)養(yǎng)成分之間的差異，為人們的膳食選擇提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所進(jìn)行。以山楂、葡萄（巨峰 紅提）、櫻桃（拉賓斯）、蘋果（金冠、富士、澳洲青蘋果）、梨（酥梨、皇冠、玉露香）、草莓（紅顏）、獼猴桃（紅陽(yáng)）、棗（冬棗、壺瓶棗、臨黃1號(hào)、六月鮮棗）等8個(gè)樹(shù)種的成熟期的新鮮果實(shí)為試驗(yàn)材料，將樣品切成薄片混勻稱重后（10 g/份）直接裝入塑封袋，置于-40 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2?試驗(yàn)方法

1.2.1?儀器和試劑

試驗(yàn)儀器為Waters公司UPLC ACQUITY H-Class超高效液相色譜，F(xiàn)TN自動(dòng)進(jìn)樣器，樣品室溫度設(shè)為5℃，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為Empower 2。標(biāo)樣為Sigma公司產(chǎn)品。分析測(cè)定所用的甲醇和乙腈為Grace品牌，樣品提取試劑為分析醇。超純水為Heal Force制水機(jī)制備，離心機(jī)為Sigma 3-18K。試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，采用外標(biāo)法進(jìn)行定量，含量以鮮重計(jì)，結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析采用Excell和SPSS軟件。

1.2.2?測(cè)定方法

測(cè)定方法參考趙愛(ài)玲2016[13]的方法。糖組分的提取，采用5%的乙腈作為提取液。固液比110，超聲提取。ACQUITY ELSD蒸發(fā)光散射檢測(cè)器， BEH Amide 1.7 μm 2.1×100的糖柱。流動(dòng)相為乙腈和水梯度洗脫。

酸組分的提取用0.02 mol·L-1 KH2PO4水溶液，固液比110，超聲提取。測(cè)定選用ACQUITY TUV 紫外檢測(cè)器， UPLC HSS T3 1.8um 2.1×100的柱子，流動(dòng)相為甲醇和0.02 mol·L-1的K水溶液（H3PO4 調(diào)PH 2.38），1%的甲醇等度檢測(cè)，檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm。

三萜酸采用80%甲醇溶液，固液比14，超聲提取。其測(cè)定選用ACQUITY TUV 紫外檢測(cè)器， UPLC HSS T3 1.8um 2.1×100的柱子，波長(zhǎng)210 nm，流動(dòng)相也是甲醇和0.01 mol·L-1的KH2PO4水溶液， 9010等度檢測(cè)。

1.2.3?標(biāo)品色譜圖和標(biāo)準(zhǔn)曲線

試驗(yàn)預(yù)設(shè)糖、酸和三萜酸3類營(yíng)養(yǎng)的20種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（詳見(jiàn)圖1，每圖按時(shí)間順序依次為：A鼠李糖、果糖、甘露醇、山梨醇、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖，B酒石酸、奎寧酸、蘋果酸、莽草酸、乙酸、馬來(lái)酸、檸檬酸、富馬酸、琥珀酸，C山楂酸、樺木酸、齊墩果酸、熊果酸）進(jìn)行測(cè)定，單標(biāo)定性，混標(biāo)定量。其中鼠李糖、甘露醇、麥芽糖、馬來(lái)酸4種組分在所測(cè)樣品中均未檢測(cè)到，莽草酸在此分析條件下和抗壞血酸無(wú)法分離，未做定量計(jì)算，其他15種組分標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)表1。

2?結(jié)果與分析

2.1?糖組分及含量

對(duì)不同樹(shù)種果實(shí)的7種糖組分進(jìn)行分析。結(jié)果表明（表2），葡萄、草莓、獼猴桃和棗中均未檢測(cè)到山梨醇，櫻桃和酥梨中未檢測(cè)到蔗糖。棗果中的總糖含量較高，其次是葡萄、櫻桃、梨、蘋果、山楂，而草莓和獼猴桃的總糖含量較低，最高和最低相差3.7倍。

不同樹(shù)種果實(shí)糖的主要組分不同。蘋果、棗和草莓是以果糖、葡萄糖和蔗糖為主，棗中蔗糖含量最高，平均占總糖的53%，蘋果中果糖含量最高，平均占總糖的51%。葡萄、獼猴桃、櫻桃、山楂是以果糖和葡萄糖為主，這兩種單糖含量分別占總糖的98%、

90%、86%和81%。梨是以果糖、山梨醇和葡萄糖為主，果糖含量最高，平均占總糖的48%。不同樹(shù)種的果實(shí)糖組分含量也存在顯著差異，蔗糖含量最高的是棗果，其次是蘋果和草莓，山楂和梨中的蔗糖含量很少。果糖和葡萄糖含量在葡萄中是最高的，山梨醇含量最高的是梨，其次是櫻桃、山楂和蘋果。另外，同一樹(shù)種不同品種間也存在很大差異，如巨峰葡萄蔗糖含量是紅提葡萄的8倍，梨中玉露香的總糖、山梨醇和葡萄糖分別是皇冠梨的1.5、2.5和2.0倍。

2.2?酸組分及含量

對(duì)9種酸組分的分析結(jié)果表明（表3），8個(gè)樹(shù)種果實(shí)都含有奎寧酸、蘋果酸、檸檬酸、和富馬酸，酒石酸在酥梨、玉露香和獼猴桃中未檢測(cè)到，琥珀酸只在壺瓶棗、六月鮮棗、山楂、草莓和獼猴桃中能檢測(cè)到。山楂中總酸含量顯著高于其他水果，約是獼猴桃的2倍，棗的3倍，葡萄的5倍，蘋果的8倍，梨的15倍。

不同樹(shù)種果實(shí)酸的主要組分不同，山楂以檸檬酸為主，可占總酸的69%;獼猴桃是以檸檬酸和奎寧酸為主，兩者可占總酸的89%;棗是以蘋果酸和奎寧酸為主，4個(gè)棗樣品果實(shí)平均占總酸的82%;葡萄中酒石酸含量占總酸的63%;蘋果和梨都是以蘋果酸為主，平均占總酸的80%。

不同樹(shù)種果實(shí)各種酸組分含量存在顯著差異。相對(duì)其他酸組分，檸檬酸在所測(cè)樣品間含量差異最大，山楂中含量最高，其次是獼猴桃、草莓和棗，櫻桃中含量最少，最高和最低相差500多倍;蘋果酸在所測(cè)樣品間含量差異最小，六月鮮棗蘋果酸含量最高，紅提葡萄含量最低，相差6.8倍;酒石酸含量最高的是葡萄，其次是山楂和棗，蘋果、梨、櫻桃和草莓中含量極少，最高和最低相差120倍;奎寧酸含量最高的是獼猴桃，其次是山楂和棗，含量最低的是金冠蘋果，最高和最低相差52倍;富馬酸在所有樣品中都能檢測(cè)到，但含量都極少。同一樹(shù)種不同品種酸也存在很大差異，如青蘋果的總酸、奎寧酸、蘋果酸和檸檬酸分別是金冠蘋果的2.0、2.8、2.0和3.0倍，臨黃1號(hào)棗果的總酸、酒石酸、奎寧酸、蘋果酸和檸檬酸分別是冬棗的3.5、2.2、3.5、2.0和1.9倍。

2.3?三萜酸組分及含量

對(duì)4種三萜酸組分的分析結(jié)果表明（表4），山楂、棗、蘋果和梨中含有均含有山楂酸、樺木酸、齊墩果酸和熊果酸4種三萜酸成分。 葡萄和草莓中未檢測(cè)到三萜酸成分，櫻桃中含有山楂酸和熊果酸2種，獼猴桃只檢測(cè)到少量山楂酸。棗果中總?cè)扑岷孔罡?，其次是山楂、蘋果、梨和櫻桃，獼猴桃中含量最低。所測(cè)樣品中含量最高的是運(yùn)城冬棗，達(dá)525.167 μg·g-1，是獼猴桃的86倍。

不同樹(shù)種果實(shí)三萜酸的主要組分不同，棗果中的三萜酸以山楂酸為主，平均占總?cè)扑岬?8%，山楂中的三萜酸以熊果酸為主，也占總?cè)扑岬?8%，蘋果和梨是以齊墩果酸和熊果酸為主，蘋果中兩者占總?cè)扑岬?0%，其中熊果酸含量居高，梨中的齊墩果酸和熊果酸占總?cè)扑岬?8%，櫻桃中以熊果酸為主，熊果酸占總?cè)扑岬?0%。

不同樹(shù)種果實(shí)的總?cè)扑峒捌浣M分含量存在顯著差異，棗果中的總?cè)扑嵋约吧介?、樺木酸顯著高于其他水果，棗果中山楂酸和樺木酸分別是山楂的13和11倍，熊果酸則是山楂中含量最高，其次是蘋果、梨和棗，山楂中的熊果酸約是棗果的4倍。同一樹(shù)種不同品種的三萜酸也存在很大差異，富士蘋果的總?cè)萍s是金冠和青蘋果的1.5倍，冬棗的總?cè)萍s是壺瓶棗和六月鮮棗的1.8倍。

另外，在三萜酸測(cè)定條件下構(gòu)建的13份樣品的HPLC圖譜（圖2）進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)除上述4種三萜酸成分外，不同樣品中出現(xiàn)的未知峰的數(shù)量差異很大，樣品運(yùn)行2～12 min內(nèi)除系統(tǒng)峰外，運(yùn)城冬棗未知峰的數(shù)量最多為19個(gè)，其他從多到少依次是山楂18個(gè)，蘋果15～16個(gè)，梨13～14個(gè)，葡萄12，櫻桃、草莓和獼猴桃10個(gè)，其中共有峰6個(gè)。標(biāo)準(zhǔn)加入實(shí)驗(yàn)證明圖中未知峰不是酒石酸、蘋果酸和奎寧酸等物質(zhì)，初步推測(cè)可能是文獻(xiàn)報(bào)道中的酚酸類物質(zhì)。圖譜樣品為相同濃度和進(jìn)樣量，從峰高和面積可直觀看出棗和山楂中未定性化合物的含量相對(duì)較高。

3?討論與結(jié)論

本試驗(yàn)在同一條件下測(cè)定了8個(gè)樹(shù)種果實(shí)的糖、酸和三萜酸的15種組分的含量，揭示了其3類營(yíng)養(yǎng)成分的差異，各類營(yíng)養(yǎng)主要組分及含量的差異是引起果實(shí)風(fēng)味不同的主要因素。3類營(yíng)養(yǎng)成分比較，糖在不同類果實(shí)間的含量差異最小，三萜酸含量差異最大。棗果實(shí)中的糖和三萜酸含量最高，山楂中的酸含量最高，主要是由檸檬酸引起的，三萜酸含量?jī)H次于棗果。另外，三萜酸是一種重要的化合物，具有廣泛的生理活性，對(duì)于溶血，抗癌，解熱，抗炎，鎮(zhèn)痛，抗菌，抗病毒等方面，都有很好的幫助。三萜酸試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)棗果和山楂中未做定性的小分子醇溶有機(jī)物數(shù)量多于其他樹(shù)種的果實(shí)，這些可能存在的酚酸類物質(zhì)，同樣具有廣泛的生理活性[16]。這可能是棗和山楂長(zhǎng)期被作為藥食同源果實(shí)利用的一個(gè)重要原因。

糖、酸和三萜酸3類營(yíng)養(yǎng)成分在不同樹(shù)種果實(shí)間差異顯著，同一樹(shù)種的不同品種之間也存在很大差異，這與前人的研究結(jié)果一致[2、5、11、13]。既是同一品種，不同成熟期的樣品和同一成熟期不同地域的樣品果實(shí)各營(yíng)養(yǎng)成分含量也存在很大差異，這可能與不同果實(shí)成熟期營(yíng)養(yǎng)成分的合成和轉(zhuǎn)化機(jī)制不同，以及不同地域的氣候條件和土壤養(yǎng)分的差異等因素有關(guān)，但同一樹(shù)種的成熟果實(shí)糖、酸和三萜酸3類營(yíng)養(yǎng)的主要組分和各組分的含量高低順序基本一致。

參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì).《中國(guó)居民膳食指南》[M].2016.05.人民衛(wèi)生出版社.ISBN號(hào)：9787117222143.

[2]王海波，陳學(xué)森，辛培剛，等.幾個(gè)早熟蘋果品種果實(shí)糖酸組分及風(fēng)味品質(zhì)的評(píng)價(jià)[J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2007，24（4）：513-516.

[3]楊?盛，白牡丹，郝國(guó)偉，等.‘玉露香梨果實(shí)發(fā)育過(guò)程中糖、酸積累特性研究[J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2019，36（8）：1013-1019.

[4]魏國(guó)芹，孫玉剛，孫?楊，等.甜櫻桃果實(shí)發(fā)育過(guò)程中糖酸含量的變化[J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2014，31（增刊）：103-109.

[5]高?婭，楊?潔，楊迎春，等.不同品種紅棗中三萜酸及環(huán)核苷酸的測(cè)定[J].中成藥，2012，34（10）：1961-1965.

[6]陳曉麗.高效液相色譜法測(cè)定釀酒葡萄果實(shí)中的有機(jī)酸[J].河北果樹(shù)，2019（4）：12-14.

[7]熊建飛，周光明，許?麗，等.離子色譜法測(cè)定山楂和烏梅中的有機(jī)酸[J].食品科技，2012，37（9）：284-287.

[8]周?艷，朱永清，李華佳，等.紅陽(yáng)獼猴桃糖度分布與糖度測(cè)定方法分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2020，40（1）：18-20.

[9]張晉芬，袁?冰，徐華龍，等.高效測(cè)定水果中有機(jī)酸的反相液相色譜法[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，47（4）：473-477.

[10]金高娃，章飛芳，薛興亞，等.反相高效液相色譜法測(cè)定山楂中的有機(jī)酸[J].分析化學(xué)，2006，34（7）：987-990.

[11]王?剛，王?濤，潘德林，等.不同品種獼猴桃果實(shí)有機(jī)酸組分及含量分析[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)2017，7（12）：81-84.

[12]張?源，張新紅，蘭?偉，等.發(fā)酵前后草莓果實(shí)與草莓果酒中三種有機(jī)酸的定量分析[J].阜陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）2017，34（1）：51-55.

[13]趙愛(ài)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）：1175-1185.

[14]鄭麗靜，聶繼云，閆?震.糖酸組分及其對(duì)水果風(fēng)味的影響研究進(jìn)展[J].果樹(shù)學(xué)報(bào)，2015，32（2）：304-312.

[15]陳山喬，陳惠云，孫志棟，等.水果中有機(jī)酸及小分子糖類成分液相色譜測(cè)定研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品科技，2018，34（9）：298-309.

[16]林鵬飛，賈小舟，祁?燕，等.酚酸類化合物研究進(jìn)展[J].廣東化工，2017（1）：50-52.