高效液相色譜法測定菠蘿蜜果實中的葡萄糖、果糖和蔗糖

李映志，劉勝輝，朱祝英，楊玉梅

（1.廣東海洋大學農學院，廣東 湛江 524088；2.中國熱帶農業科學院南亞熱帶作物研究所，廣東 湛江 524091）

菠蘿蜜（Artocarpus heterophyllusLam.）原產于印度高止山脈以西，廣泛栽培于東南亞低海拔雨林地區[1-3]，為桑科木菠蘿屬多年生喬木[4]，集鮮果食用、藥用與林木為一身[5-6]。其成熟果果肉甘甜，營養豐富[7]，在印度等地被稱為“窮人的食物”[8]，菠蘿蜜可食部分包括果腱（不受精或受精不完全的雌花，花被發育而成）和果肉（由多個經受精發育膨大的花萼和心皮組成，也稱果苞），果肉口感最甜，是菠蘿蜜的最主要可食部分[4]。Jagadeesh等[8]對印度西高止山脈24 個硬肉型菠蘿蜜株系的果肉測定結果表明：總糖含量在18.1%～32.1%，總還原糖含量在8.63%～14.4%。國內對于菠蘿蜜的研究大部分限于菠蘿蜜香氣[9-12]的研究，而對其糖分組成分析的報道少見。Chowdhury等[13]用80%乙醇溶液為提取液，采用氣相色譜法測定了菠蘿蜜果實中的游離糖，主要由葡萄糖、果糖和蔗糖組成。而Ong等[14]采用85%甲醇溶液提取，NH2柱作為分析柱，流動相為80%乙腈溶液，分析了除種皮外的菠蘿蜜不同部位的糖含量。本實驗以陽離子交換型CHO-820鈣型糖分析柱，以超純水為流動相，比較菠蘿蜜果實葡萄糖、果糖、蔗糖的提取方法并且對不同部位的糖分進行分離分析，建立一種同時測定3 種糖含量的高效液相色譜法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

菠蘿蜜果實 廣東省湛江霞山區農貿市場。

葡萄糖、果糖、蔗糖（均為分析純） 上海晶純生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

PE200高效液相色譜儀 美國PE公司；PE200示差折光檢測器、AT-130柱溫箱 天津奧特賽恩斯儀器有限公司；Universal32R高速臺式冷凍離心機 德國Hitachi公司；Elix5超純水儀 美國Millipore公司；CHO-820鈣型糖柱 美國Transgenomic公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

準確稱取葡萄糖、果糖、蔗糖各20 g，轉移至1 000 mL容量瓶中，用雙蒸水定容至刻度，得到各自質量濃度均為20 mg/mL的混標溶液，然后將混標溶液逐級稀釋至10、5、2.5、1.25、0.625 mg/mL。

1.3.2 色譜分析條件

色譜柱為CHO-820鈣型糖柱，柱溫90 ℃，流動相為超純水，流速0.5 mL/min，進樣體積10 μL。

1.3.3 樣品提取

菠蘿蜜果實中的可溶性糖主要包括蔗糖、葡萄糖和果糖。糖的提取方法有水提[15]、醇提法[16]，因甲醇具有中等毒性，故本實驗采用雙蒸水、80%乙醇、100%乙醇3 種提取液。準確稱取經攪拌器攪碎混勻的菠蘿蜜果肉1.00 g，用4 mL提取液研磨，10 000 r/min離心10 min，殘渣加入2 mL提取液再提取，合并上清液，90 ℃水浴蒸干，定容至10 mL，漩渦混合后用一次性注射器抽取提取樣液，經0.45 μm濾膜過濾后上機分析。每個樣品重復5次。

1.3.4 精密度與回收率

取待測的菠蘿蜜果肉提取液，分裝成10 份，裝于樣品瓶中，在1 d內重復進樣5 次，測定峰面積，計算相對標準偏差（relative standard deviation，RSD），即為批內精密度；另外5 份樣品存放于4 ℃冰箱，分別于第1、2、3、4、5天測定峰面積，計算RSD，即為批間精密度。回收率測定參照張秀梅等[15]方法。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的制作

取各級標準溶液（20、10、5、1.25、0.625 mg/mL），進樣10 μL，所得的色譜圖疊加如圖1所示。以標樣質量濃度Y為縱坐標，標樣峰面積為橫坐標，繪制標準溶液曲線，計算線性回歸方程，結果見表1。蔗糖、葡萄和果糖峰面積與質量濃度的相關性均在0.999以上，線性范圍在0.625～20 mg/mL。

圖1 標樣色譜圖Fig.1 Chromatography of standards in 6 levels

表1 回歸方程、相關系數和線性范圍Table 1 Regression equations with correlation coefficients and linearity ranges of three sugars

2.2 提取條件優化

圖2 菠蘿蜜果肉的色譜圖Fig.2 Chromatography of jackfruit pulp

表2 不同提取液所提取的糖含量Table 2 Sugars contents of jackfruit pulp extracted by different solvents g/100 g

經上述色譜條件分析由1.3.3節提取出來的菠蘿蜜果肉樣品，經上機分析后所得結果見圖2、表2。100%乙醇提取液提取出來的蔗糖含量為5.94 g/100 g，顯著高于水提取蔗糖含量4.17 g/100 g；葡萄糖和果糖含量顯著低于80%乙醇提和水提，其中葡萄糖含量極顯著低于80%乙醇提；80%乙醇提蔗糖含量顯著高于水提取，葡萄糖和果糖含量與水提取無顯著差別，3種糖的總量提取最高，達14.01 g/100 g。結果表明：單提取蔗糖，用100%乙醇效果最好，而葡萄糖和果糖提取，則以80%乙醇溶液效果最好。3 種提取方法所提取的總糖含量在統計學上無差異，以80%乙醇含量最高，且各重復間重復間標準偏差小，結果更穩定可靠。

2.3 精密度實驗

表3 方法的精密度Table 3 Precision of the method

菠蘿蜜果肉提取液，同一樣品在1 d內重復進樣5 次，測定峰面積，由表3可見，3 種糖的批內精密度，分別為蔗糖1.51%，葡萄糖2.29%，果糖1.52%；連續5 d進樣，批間精密度為蔗糖7.01%，葡萄糖6.11%，果糖5.17%，說明方法精密度良好。

2.4 回收率實驗

表4 方法的回收率Table 4 Results of recovery tests

由表4可見，3 種糖的平均回收率分別為98.55%、102.33%、100.37%、RSD小于3%，說明該方法具有較高的準確度。

2.5 菠蘿蜜樣品分析

根據2.2節中優化的提取條件，以及色譜條件，將菠蘿蜜果腱、果肉、種皮組織進行前處理后，進樣10.0 μL進行液相色譜分析，測定出葡萄糖、果糖、蔗糖的色譜峰峰面積，代入工作曲線計算出其含量，結果見表3。菠蘿蜜總可溶性糖含量果肉＞種皮＞果腱，三者之間存在極顯著差異，果肉中蔗糖含量最多，5.66 g/100 g約占總量的40.40%，葡萄糖和果糖含量接近，各占約30%。種皮中糖的主要成分是葡萄糖和果糖，分別占總量的40.63%和42.89%，含量與果肉無顯著差異，蔗糖含量為1.68 g/100 g，占總量的16.49%，極顯著低于果肉含量。無論是種皮、果腱還是果肉均含有幾乎等量的葡萄糖與果糖。

表5 菠蘿蜜果實不同組織中的糖分分析Table 5 The contents of sugars in different parts of jackfruit fruit g/100 g

3 討論與結論

糖的高效液相色譜測定，主要使用兩大類色譜柱，一類是使用化學鍵合相色譜柱，以硅膠為填料，即NH2柱；另一類是用陽離子交換柱或凝膠柱。前者通常使用70%～75%的乙腈作為洗脫液，后者則以水，醋酸或稀酸作洗脫液[17-20]。乙腈的職業性接觸毒物危害程度為Ⅲ級（GBZ 230—2010《職業性接觸毒物危害程度分級》），且價格昂貴，而CHO-820柱使用超純水作為流動相，經濟又環保。本實驗中100%乙醇提取測得蔗糖含量最高，80%乙醇溶液提取含量次之，水提含量最低，可能是由于乙醇能夠抑制菠蘿蜜果肉中水解酶的活性，質量濃度越高，抑制效果越好；80%乙醇溶液提取的葡萄糖、果糖和蔗糖5 次重復之間RSD最小，3 種糖總含量最高，因此是同時測定3 種糖的適宜提取液；精密度實驗中，隨著放置時間的延長，蔗糖的含量有降低趨勢，葡萄糖和果糖則稍有增加，可能是樣品中的蔗糖逐漸水解的緣故，因此提取的糖液不宜久放。

若只測定蔗糖含量，以100%乙醇提取效果最佳，若同時測定3 種糖，80%乙醇溶液為適宜的提取溶液，進樣體積10 μL，CHO-820鈣型糖柱，柱溫90 ℃，超純水為洗脫液，流速0.5 mL/min，示差折光檢測器，在16 min完成單個樣品分析。菠蘿蜜果肉中3 種糖總量高達14.01 g/100 g，蔗糖含量最高，種皮中總量為10.19 g/100 g，以葡萄糖和果糖為主，果腱中含量最低，僅3.54 g/100 g。不同果實部位果糖與葡萄糖含量相近。

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