葡萄有機(jī)酸的研究進(jìn)展

朱磊，陳蕓華，胡禧熙，李新月，戰(zhàn)川，呂珊珊

(1. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319; 2. 黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163319; 3. 黑龍江省農(nóng)科院大慶分院，黑龍江大慶 163319）

葡萄果實(shí)風(fēng)味是衡量葡萄品質(zhì)的重要指標(biāo)，受糖酸組分、芳香物質(zhì)、單寧、醇、酯類等多種成分的綜合影響，其中有機(jī)酸的含量和組成是衡量葡萄成熟度及釀酒品質(zhì)的主要參數(shù)[1]。葡萄果實(shí)發(fā)育和葡萄酒發(fā)酵過(guò)程中會(huì)合成多種有機(jī)酸，這些有機(jī)酸的種類和含量會(huì)影響酒的生物穩(wěn)定性、風(fēng)味品質(zhì)和陳釀潛力[2-3]。自上世紀(jì)50年代以來(lái)，大多是關(guān)于葡萄有機(jī)酸含量及影響因素的研究報(bào)道，而有關(guān)有機(jī)酸的運(yùn)載與合成代謝機(jī)理的研究報(bào)道十分有限。本文從葡萄有機(jī)酸的含量和組成出發(fā)，綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于葡萄有機(jī)酸的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹了葡萄有機(jī)酸的合成，提出了未來(lái)的研究方向、思路和問(wèn)題，以期為葡萄有機(jī)酸的研究提供一定參考。

1 葡萄中的主要有機(jī)酸

無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸是果實(shí)中的兩類酸，其中無(wú)機(jī)酸的總含量約0.1～1 g·L-1，源于植物根系從土壤中獲取的硫酸、鹽酸等無(wú)機(jī)酸類，以酒石酸、蘋果酸和檸檬酸等為代表的有機(jī)酸類則由植物自身合成[4]。在葡萄成熟過(guò)程中，果實(shí)組織中的有機(jī)酸參與三羧酸循環(huán)（TCA循環(huán)），同時(shí)也會(huì)受到糖酵解、糖原異生、光合作用和呼吸作用等代謝基質(zhì)的影響[5]。根據(jù)碳架來(lái)源，蘋果酸、酒石酸和檸檬酸屬于脂肪族羧酸中的二元羧酸[6]（圖1）。一般而言，一種果實(shí)以一種或兩種有機(jī)酸為主，其他有機(jī)酸影響甚微[7]。葡萄果實(shí)中酒石酸含量占總酸的42.8%～77.0%，是典型的酒石酸型果實(shí)，其次是蘋果酸，占總酸的10.3%～41.6%[8-9]。雖然蘋果酸和酒石酸具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，但二者合成途徑不同，蘋果酸是通過(guò)糖酵解和TCA循環(huán)生成，而酒石酸則是抗壞血酸代謝的產(chǎn)物。

圖1 葡萄果實(shí)中主要有機(jī)酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Figure 1 Chemical structure formula of main organic acids in grape fruit

1.1 酒石酸

酒石酸（Tartaric acid，TA）分子式為C4H6O6，具有3種異構(gòu)體，在植物中通常以L(+)-TA存在。葡萄中酒石酸的含量較其他有機(jī)酸多，酸感也較漿果中其他有機(jī)酸更濃烈，同等濃度下酒石酸酸味約為檸檬酸的1.2～1.3倍[10]，其比例控制對(duì)于釀酒師來(lái)說(shuō)具有非凡的挑戰(zhàn)性。葡萄中的酒石酸不像蘋果酸那樣能通過(guò)呼吸作用被葡萄漿果細(xì)胞代謝，在整個(gè)成熟過(guò)程中保持相對(duì)穩(wěn)定，而成熟期酒石酸濃度的下降主要是由于果實(shí)體積的增大產(chǎn)生的稀釋作用造成[11]。漿果發(fā)育早期，酒石酸能夠快速合成四碳有機(jī)酸，在酒精發(fā)酵過(guò)程中會(huì)與其他酸發(fā)生代謝反應(yīng)，或者生成新的有機(jī)酸，幫助有機(jī)酸與鹽平衡充當(dāng)有效緩沖劑，酒石酸賦予葡萄酒獨(dú)特風(fēng)味和較低pH值，在釀酒過(guò)程中既對(duì)微生物有抑制作用，同時(shí)又能平衡味覺(jué)上的酸甜感以及視覺(jué)的色澤美感[12]。

1.2 蘋果酸

蘋果酸（Malic acid，MA）的分子式為C4H6O5，包含3種異構(gòu)體，植物中通常以L-蘋果酸的形式存在。葡萄果實(shí)中的蘋果酸受生理環(huán)境因素影響較酒石酸大，穩(wěn)定性較酒石酸差。相關(guān)研究表明，漿果成熟階段溫度越高，蘋果酸含量越低，而成熟階段的高溫對(duì)酒石酸影響較小[13-15]。蘋果酸味感尖酸生硬，但與檸檬酸相比酸度更低，酸感圓潤(rùn)，對(duì)味蕾的刺激漸緩，回味悠長(zhǎng)持久，若將蘋果酸與檸檬酸二者混合，不僅能削弱檸檬酸的尖銳感，而且可增加蘋果酸的味蕾興奮感，二者差異互補(bǔ)，呈現(xiàn)出渾厚強(qiáng)烈的天然果實(shí)風(fēng)味。但高含量的蘋果酸會(huì)使葡萄酒帶有突出的酸澀感，類似于未成熟的蘋果味道[16]，甚至可能引發(fā)葡萄酒瓶?jī)?nèi)發(fā)酵，使葡萄酒的品質(zhì)下降甚至酸敗。

1.3 檸檬酸

檸檬酸（Citric acid，CA）分子式為C6H8O7，無(wú)異構(gòu)體，在葡萄的各個(gè)發(fā)育階段檸檬酸都是葡萄果實(shí)中常見(jiàn)的有機(jī)酸組分，但葡萄中檸檬酸的含量?jī)H占總酸的0.02%～0.03%[17]。檸檬酸的酸味朦朧新鮮，可與其他有機(jī)酸互補(bǔ)平衡葡萄酒的糖酸比，使葡萄酒清新爽口，它在葡萄漿果細(xì)胞代謝、細(xì)菌和酵母的生化過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

1.4 葡萄果實(shí)中有機(jī)酸的含量和組成

葡萄有機(jī)酸含量隨果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育而變化，在葡萄整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，酒石酸和蘋果酸含量變化總趨勢(shì)一致，即都呈先升高后降低的趨勢(shì)[18-19]。崔婧等[20]對(duì)同一產(chǎn)地不同葡萄品種各發(fā)育階段的有機(jī)酸進(jìn)行變化分析，結(jié)果顯示各品種間有機(jī)酸含量變化類似，即酒石酸含量在轉(zhuǎn)色期達(dá)到峰值，蘋果酸在轉(zhuǎn)色期之前逐漸積累，轉(zhuǎn)入成熟期后迅速下降，且下降速度比酒石酸大。裴英豪等[21]對(duì)‘赤霞珠’葡萄的研究表明，酒石酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，盛花期后30 d果實(shí)酒石酸快速積累，直至轉(zhuǎn)色期時(shí)轉(zhuǎn)而下降，葡萄完全轉(zhuǎn)色后酒石酸含量的變化規(guī)律不明顯，所以葡萄果實(shí)中酒石酸主要在花后30 d至轉(zhuǎn)色期這段時(shí)間累積。檸檬酸在整個(gè)果實(shí)發(fā)育階段呈下降趨勢(shì)，尤其是到成熟期時(shí)檸檬酸含量快速降低[22]。

同一果實(shí)不同部位以及同穗果實(shí)不同果粒之間的有機(jī)酸分布不均一，果皮中有機(jī)酸含量較多，而葡萄籽中有機(jī)酸含量相對(duì)較少[23]。研究發(fā)現(xiàn)，同一穗葡萄的果粒之間有機(jī)酸含量差異明顯，小果粒酒石酸和蘋果酸的含量分別為5.88～10.20 mg和0.82～1.79 mg，大果粒酒石酸和蘋果酸的含量分別為8.29～17.90 mg和0.82～3.92 mg[24]，導(dǎo)致這一差異性原因可能與果實(shí)所處的微環(huán)境有關(guān)。

不同葡萄品種的酸度存在差異，尤其是酒石酸和蘋果酸的比例差異很大，這與蘋果酸和酒石酸合成代謝中碳的流向改變有關(guān)[25-26]。Aubert等[27]對(duì)產(chǎn)于法國(guó)的‘無(wú)核白雞心’和‘玫瑰香’等6個(gè)鮮食葡萄品種的研究發(fā)現(xiàn)，果實(shí)中的酒石酸和蘋果酸分別占總酸含量的66.15%～78.48%和23.08%～37.17%。成冰[28]等人的研究結(jié)果得出了更顯著的差異，歐亞種‘白比諾’葡萄的酒石酸和蘋果酸分別占總酸的54.63%和44.62%，而歐美雜交種‘巴柯’（Bacco Noir）的酒石酸含量?jī)H占總酸的9.25%，蘋果酸占比卻達(dá)到了81.77%。

2 主要有機(jī)酸的生物合成

2.1 酒石酸的合成

2.1.1 酒石酸合成的兩個(gè)階段

抗壞血酸（Asc）是酒石酸合成的前體[29]，合成途徑以Asc為橋梁前后銜接（圖2）。葡萄酒石酸合成的前期階段為葡萄Asc的合成，Asc含量在花后35～45 d快速積累，之后緩慢降低，直到花后60～65 d時(shí)又逐漸升高，完全成熟時(shí)達(dá)到最大值[30]。在植物細(xì)胞組織中已報(bào)道的Asc合成途徑中，除人們熟知的L-半乳糖途徑（L-galactose pathway）外，還包括6-磷酸葡萄糖在一系列酶水解、氧化作用下生成Asc的糖醛酸轉(zhuǎn)變途徑，D-半乳糖經(jīng)L-半乳糖內(nèi)酯等多個(gè)中間物質(zhì)形成Asc的碳鏈倒位途徑以及D-葡萄糖經(jīng)中間物質(zhì)D-葡萄糖醛酮和L-山梨糖醛酮生成Asc的鄰?fù)┨峭緩降萚31-33]，對(duì)這些途徑的研究雖取得了一定進(jìn)展，但其合成調(diào)控機(jī)制尚未完全明晰，還需進(jìn)一步深入探究。Wheeler等[34]認(rèn)為，L-半乳糖途徑是植物Asc合成的主要途徑，葡萄糖經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成L-半乳糖，再通過(guò)L-半乳糖酸脫氫酶（GaIDH)和L-半乳糖酸-1,4-內(nèi)酯脫氫酶（GaILDH）的催化生成Asc[35]（圖2）。而且高光脅迫能夠提高該途徑中L-半乳糖磷酸化酶（GGP）基因的表達(dá)量[36]，現(xiàn)已證實(shí)光照是酒石酸合成的必要前提，其穩(wěn)定性較蘋果酸強(qiáng)，充分的陽(yáng)光照射有利于果實(shí)中的酒石酸含量達(dá)到最高水平[37]，這也說(shuō)明L-半乳糖途徑在酒石酸的合成過(guò)程中起著重要作用。植物Asc多集中于果實(shí)和葉片，高等植物Asc的合成途徑會(huì)因植物果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程而有差異[38]。在葡萄中，L-半乳糖途徑負(fù)責(zé)幼果Asc積累，成熟漿果中Asc積累主要與D-半乳糖醛酸途徑有關(guān)[39]，因此，果實(shí)的Asc水平可能由多種途徑交叉控制。

圖2 葡萄有機(jī)酸合成途徑Figure 2 Grape organic acid synthesis pathway

葡萄酒石酸合成的后期階段是葡萄Asc合成酒石酸的過(guò)程，Asc在C4/C5位點(diǎn)裂解，隨后通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)未明確的反應(yīng)步驟轉(zhuǎn)化為2-酮-L-古洛糖酸，之后經(jīng)還原和氧化生成L-艾杜糖酸和5-酮-D-葡萄糖酸，再經(jīng)過(guò)一個(gè)未知酶將這個(gè)6碳化合物裂解成4碳中間體。該4碳中間體可能是酒石酸半醛，最后經(jīng)氧化生成酒石酸[40]，關(guān)于酒石酸合成的相關(guān)酶尚不確定，需進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.1.2 L-半乳糖途徑的相關(guān)酶及其基因

葡萄Asc的合成階段，可以通過(guò)L-半乳糖途徑中關(guān)鍵酶基因來(lái)調(diào)節(jié)植物Asc的含量，雖然在其他植物中有很多關(guān)于L-半乳糖途徑關(guān)鍵酶基因的報(bào)道，但在葡萄中少見(jiàn)。該途徑中的GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶（GMP，VTC1）和GDP-D-甘露糖-3',5'-差向異構(gòu)酶（GME）不僅參與Asc的合成，而且還參與蛋白質(zhì)糖基化進(jìn)行糖蛋白的合成以及細(xì)胞壁的多糖合成[41]，其編碼基因已在多個(gè)植物中得到克隆和功能驗(yàn)證。Botella等[42]研究發(fā)現(xiàn)，GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因（VvGMPase）在葡萄葉片中高表達(dá)，而且在果實(shí)發(fā)育成熟過(guò)程中VvGMPase的表達(dá)量保持在相同水平。GME位于GMP下游，被認(rèn)為是Asc生物合成的中心酶，它可以根據(jù)細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)和應(yīng)激條件控制Asc合成的碳通量[43]。GME對(duì)于植物Asc的積累以及細(xì)胞壁的生物合成具有重要意義，該酶的功能作用在眾多高等植物中已證實(shí)[44]。葡萄果肉中GME基因的mRNA水平始終低于整個(gè)漿果，GME基因主要集中在葡萄綠果期表達(dá)，在其他發(fā)育階段表達(dá)下調(diào)，該基因編碼的酶在L-半乳糖途徑的控制中發(fā)揮重要作用[45-46]。

通過(guò)調(diào)控GGP基因的表達(dá)能夠提高植物Asc含量。Bulley等[47]運(yùn)用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化技術(shù)將獼猴桃GGP基因轉(zhuǎn)入到番茄、草莓、擬南芥等多個(gè)植物中，發(fā)現(xiàn)該基因的過(guò)表達(dá)使不同番茄品種的Asc含量增加了3～6倍，所有草莓品種的Asc含量都增加了2倍，轉(zhuǎn)入擬南芥后Asc含量提高了4倍。Wang等[48]也報(bào)道了番茄GGP基因在煙草中的過(guò)表達(dá)使Asc含量顯著增加。由此推測(cè)，GGP可能是植物Asc生物合成的關(guān)鍵限速酶，GGP基因可能是Asc合成途徑中的關(guān)鍵調(diào)控基因。

GaILDH以細(xì)胞色素C作為特定的電子受體，是L-半乳糖途徑合成Asc的最后一個(gè)酶，其活性和轉(zhuǎn)錄水平直接決定了Asc含量，對(duì)L-半乳糖-1,4-內(nèi)酯具有高度特異性，能夠迅速將外源性L-半乳糖-1,4-內(nèi)酯轉(zhuǎn)化為Asc[49]。VvGaILDH的表達(dá)量在葡萄成熟過(guò)程中不斷增加，且在葡萄果肉和整個(gè)漿果中的表達(dá)水平近似[42]。植物果實(shí)Asc含量的增加可以通過(guò)增加GaILDH的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該現(xiàn)象在蘋果[50]、草莓[51]中都已證實(shí)。另外，L-GaILDH基因沉默也會(huì)影響番茄中Asc含量和果實(shí)發(fā)育[52]，這些事實(shí)表明L-GaILDH在Asc生物合成中起著關(guān)鍵作用。

在上述的相關(guān)酶中，GME、GGP和GaILDH被普遍認(rèn)為是L-半乳糖途徑的三個(gè)關(guān)鍵調(diào)控酶[53]。編碼GME、GMP、GaILDH和GGP的基因表達(dá)水平與果實(shí)發(fā)育過(guò)程中Asc含量顯著正相關(guān)，表明這些參與Asc生物合成的基因協(xié)同調(diào)控果實(shí)中Asc的積累。

2.1.3 酒石酸合成后期階段的相關(guān)酶及其基因

關(guān)于Asc在C4/C5位點(diǎn)裂解成酒石酸中間產(chǎn)物的研究結(jié)論在20多年前就已被確定[54-55]，但有關(guān)葡萄酒石酸生物合成途徑中起作用的酶及其基因則知之甚少，尤其是葡萄酒石酸合成途徑中轉(zhuǎn)酮醇酶和酒石酸半醛脫氫酶的功能尚不明確。綜合前人研究結(jié)果推測(cè)，從Asc到酒石酸主要由2-酮-L-古洛糖酸還原酶（2-KGR）、L-艾杜糖酸脫氫酶（L-IDH）、轉(zhuǎn)酮醇酶（TK）以及酒石酸半醛脫氫酶（TSDH）催化完成（圖2）。其中，L-艾杜糖酸氧化為5-酮-D-葡萄糖酸是該途徑中的限速步驟，L-IDH是該步驟的關(guān)鍵限速酶[56]。研究表明，酒石酸合成途徑中的關(guān)鍵限速酶L-IDH在開(kāi)花后35 d大量積累，隨后迅速下降并維持在一定水平，L-IDH調(diào)控著酒石酸的生物合成，成熟漿果酸度的下降與編碼L-IDH的基因下調(diào)相關(guān)[57]。在葡萄中已發(fā)現(xiàn)3個(gè)L-IDH基因，它們都位于16號(hào)染色體上，但只有VvLIDH3基因被證實(shí)能氧化L-艾杜糖酸，而VvLIDH1和VvLIDH3轉(zhuǎn)錄本均在幼果期優(yōu)先表達(dá)，這可能與某些品種的季節(jié)性相關(guān)[58]。

雖然在多項(xiàng)研究中已證實(shí)L-IDH是目前酒石酸合成途徑中明確的關(guān)鍵酶，但Cholet等[59]認(rèn)為酒石酸合成途徑中的關(guān)鍵酶可能不止L-IDH，它也可能與其他相關(guān)酶協(xié)同發(fā)揮作用。

Jia等[60]從葡萄屬中初步鑒定了醛酮還原酶Vv2KGR具有2-KGR活性，該酶對(duì)乙醛酸具有高效催化作用，Vv2KGR在1.58A分辨率下的X射線晶體結(jié)構(gòu)也表明，2-KGR與Vv2KGR結(jié)合的預(yù)測(cè)自由能最低，以此判斷Vv2KGR參與了酒石酸的生物合成。但對(duì)2-KGR酶活性的體外研究表明，2-KGR具有廣泛的底物活性，2-KGR可能還參與L-酒石酸之外的其他氧化還原反應(yīng)[61]。然而酒石酸下游合成途徑（TK將5-酮-D-葡萄糖酸轉(zhuǎn)化成TSDH，再經(jīng)過(guò)TSDH催化最終生成酒石酸）的研究甚少。在人類的基因組中，目前已經(jīng)鑒定出了一個(gè)轉(zhuǎn)酮酶（TKT）和兩個(gè)TK相似基因，分別是TKTL1和TKTL2[62]。靳靜晨等[63]根據(jù)煙草轉(zhuǎn)酮醇酶基因序列設(shè)計(jì)引物，通過(guò)RT-PCR克隆了珊西煙的TK，并將其命名為NtTK，該基因全長(zhǎng)2235 bp，編碼744個(gè)氨基酸，與已報(bào)道的煙草TK基因核酸序列同源性達(dá)99%。

酒石酸的初級(jí)代謝雖有一定突破，但關(guān)于調(diào)控酒石酸合成代謝的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)基因和轉(zhuǎn)錄因子的研究仍然任重道遠(yuǎn)，因此系統(tǒng)深入地探究酒石酸生物合成的調(diào)控機(jī)制，能夠?yàn)榻窈笊a(chǎn)過(guò)程中有目的地控制葡萄酒石酸的含量提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

2.2 葡萄蘋果酸以及檸檬酸的生物合成

TCA循環(huán)是植物蘋果酸、檸檬酸、草酰乙酸等有機(jī)酸合成的重要途徑，該途徑將各有機(jī)酸之間緊密聯(lián)系。植物果實(shí)中的蘋果酸可以通過(guò)植物的根、葉轉(zhuǎn)運(yùn)輸送以及果實(shí)本身的光合作用進(jìn)行合成，參與眾多細(xì)胞功能。蘋果酸從液泡中釋放出來(lái)，再通過(guò)各種途徑進(jìn)行分解代謝，包括TCA循環(huán)、糖異生、氨基酸轉(zhuǎn)化、乙醇發(fā)酵以及復(fù)雜的次級(jí)化合物的合成[64-65]。葡萄中的蘋果酸是由糖酵解的終產(chǎn)物丙酮酸進(jìn)入TCA循環(huán)轉(zhuǎn)化而來(lái)[66]，而檸檬酸的合成起源于磷酸烯醇式丙酮酸，經(jīng)磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和蘋果酸脫氫酶（MDH）催化獲得草酰乙酸（OAA）和蘋果酸，OAA和蘋果酸經(jīng)TCA循環(huán)獲得檸檬酸[67]。

長(zhǎng)期以來(lái)，在果實(shí)蘋果酸和檸檬酸合成代謝途徑中的酶及編碼基因都備受關(guān)注，其中PEPC、MDH和CS是蘋果酸和檸檬酸合成代謝的3個(gè)關(guān)鍵酶[68]。蘋果酸在葡萄漿果中的持續(xù)積累主要是由于PEPC與MDH的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，PEPC是一類常見(jiàn)的胞質(zhì)酶，在植物碳代謝、果實(shí)有機(jī)酸運(yùn)輸方面發(fā)揮重要作用[69]，從目前對(duì)PEPC基因的研究中能夠看到PEPC在葡萄[70]、玉米[71]等相關(guān)植物中都有鑒定。Sun等[72]從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中下載了與有機(jī)酸生物合成途徑有關(guān)的基因，將這些序列用于葡萄果實(shí)同源基因的尋找，在葡萄果實(shí)中鑒定出2個(gè)PEPC編碼基因和2個(gè)MDH編碼基因。PEPC在葡萄果實(shí)不同發(fā)育階段具有表達(dá)差異性，漿果發(fā)育早期PEPC積累較高，直到成熟后期PEPC積累有所下降[73]，這表明PEPC調(diào)節(jié)控制整個(gè)漿果發(fā)育過(guò)程中蘋果酸合成與代謝。MDH在線粒體中催化蘋果酸發(fā)生氧化反應(yīng)促進(jìn)OAA生成，同時(shí)也可以將OAA轉(zhuǎn)化成蘋果酸完成TCA循環(huán)，MDH基因在葡萄[74]、竹科[75]等植物中均已得到相關(guān)鑒定。MDH在葡萄成熟過(guò)程中表達(dá)，蘋果酸濃度的降低與其編碼基因表達(dá)的減少有關(guān)，同時(shí)，高溫對(duì)MDH表達(dá)具有抑制作用[76]。檸檬酸不僅作為線粒體內(nèi)TCA循環(huán)的底物，而且還是線粒體外輔助乙酰輔酶A合成的乙酰供體，CS是檸檬酸代謝的關(guān)鍵酶，其研究主要集中在水果的生長(zhǎng)和發(fā)育上[77]，在甜橙[78]、梅[79]等果實(shí)中報(bào)道CS對(duì)檸檬酸的合成具有積極作用，CS基因表達(dá)與果實(shí)中檸檬酸含量呈正相關(guān)。但對(duì)‘赤霞珠’果實(shí)研究發(fā)現(xiàn)，CS與檸檬酸的含量無(wú)關(guān)，這可能是‘赤霞珠’果實(shí)中有機(jī)酸代謝與梅、甜橙等核果類不同所致[80]。

3 展望

有機(jī)酸是衡量葡萄品質(zhì)的重要參數(shù)，葡萄有機(jī)酸合成、代謝和調(diào)控機(jī)制的研究在葡萄種植和釀造方面具有重要的理論和實(shí)際意義。綜合上述內(nèi)容對(duì)釀酒葡萄有機(jī)酸的研究提出以下展望：

（1）酒石酸受環(huán)境因素影響較蘋果酸小，熱敏性低于蘋果酸，在葡萄成熟過(guò)程中相對(duì)穩(wěn)定，作為葡萄的特征酸，酒石酸在葡萄品質(zhì)評(píng)價(jià)等方面有著舉足輕重的作用。目前蘋果酸和檸檬酸合成代謝途徑的研究相對(duì)成熟，但是酒石酸的合成代謝途徑存在諸多疑問(wèn)。因此，酒石酸應(yīng)作為葡萄有機(jī)酸研究的重點(diǎn)。

（2）酒石酸合成前期階段的關(guān)鍵酶及結(jié)構(gòu)基因已有明確報(bào)道，但關(guān)于Asc合成酒石酸階段的關(guān)鍵酶還存在諸多爭(zhēng)議，例如，L-IDH是否為Asc合成酒石酸階段的唯一關(guān)鍵酶？Asc在轉(zhuǎn)化為2-酮-L-古洛糖酸的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了怎樣的反應(yīng)步驟？除已明確的2個(gè)酶L-IDH和2-KGR參與了葡萄酒石酸合成外，如何明確轉(zhuǎn)酮醇酶和酒石酸半醛脫氫酶參與葡萄酒石酸的合成？這些方面仍需深入研究酒石酸后期合成階段的合成途徑。

（3）葡萄有機(jī)酸合成代謝途徑中涉及的基因眾多，一方面相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因功能需要進(jìn)一步驗(yàn)證，另一方面應(yīng)深入挖掘轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子并進(jìn)行功能驗(yàn)證，以期實(shí)現(xiàn)葡萄有機(jī)酸含量和組成的精準(zhǔn)調(diào)控。

（4）目前葡萄有機(jī)酸的研究主要集中于合成調(diào)控方面，而有機(jī)酸合成后的下游代謝途徑也需要深入研究，尤其是對(duì)酒石酸的研究，從而明確有機(jī)酸含量隨漿果成熟下降的多種原因。