不同防裂劑處理對壺瓶棗果肉和果皮中有機酸和Vc含量的影響

蘇 琪 ，丁改秀 ，王保明 ，韓 楊 ，張鵬飛 ，溫鵬飛

（1.山西農業大學園藝學院，山西太谷030801；2.山西省農業科學院園藝研究所，山西太原030031）

壺瓶棗（Ziziphus jujuba Mill.cv.Huping），主產于山西省晉中市太谷縣，皮薄、肉厚、果面光滑味甜、營養價值高，是山西省十大名棗之一[1]。依據成熟果實中積累的主要有機酸，果實可分為3類：蘋果酸型、檸檬酸型、酒石酸型。王德等[2]研究發現，灰棗和駿棗果實中有機酸主要以蘋果酸為主，占總酸量的51%。趙愛玲等[3]研究發現，酸棗和棗果實中含有蘋果酸、酒石酸、檸檬酸等13種有機酸，其中，酸棗以蘋果酸和檸檬酸為主，棗果中有機酸以蘋果酸和奎尼酸為主。棗產業是棗區農民增收及脫貧致富的支柱產業[4]，研究棗果實品質具有重要意義，而果實中有機酸種類和組成是果實風味和營養物質的重要構成因素，賦予果實不同的品質和風味[5]。因而，闡明棗果有機酸代謝規律對于調控棗果實品質具有重要意義。前人研究發現，果實中有機酸組分和含量在果實發育過程都會發生明顯變化，表現出前期上升后期下降的趨勢[6]。

目前，HPLC法檢測果實中有機酸已經被成功應用到葡萄[7]、南瓜[8]、沙棘[9]、藍莓[10]、蜜桃[11]、人參果[12]、柑橘[13]、李[14]、山楂[15]、菠蘿蜜[16]、棗[2]等上。周曉明等[17]采用HPLC法對新疆40個有核和20個無核葡萄品種中的酒石酸、檸檬酸和蘋果酸進行了定量分析，馬倩倩等[5]建立了棗果實中有機酸含量的高效液相色譜檢測方法。

前人研究發現，植物生長調節劑有防治裂果的作用，在棗白熟期后噴施適量植物生長調節劑不僅能有效防治棗裂果，而且能提高產量和品質，有效調節樹體和果實養分。

本試驗旨在通過對棗樹進行不同防裂劑處理，采用HPLC法分別檢測棗果肉和果皮中有機酸組分及含量，研究防裂劑對棗裂果品質的影響，旨在闡明防裂劑對棗果有機酸的作用機制以及對棗果實品質的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

以山西省晉中市太谷縣小白鄉東里村成熟期壺瓶棗為試材。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理 選取長勢基本一致的植株，分別于2017年7月20日、8月14日和9月4日噴施新型生物防裂劑，試驗設置4個處理，分別為處理1.噴施新型生物防裂劑I，處理2.噴施新型生物防裂劑II，處理3.噴施新型生物防裂劑Ⅲ，處理4.噴施新型生物防裂劑Ⅳ，同時以噴施等量清水作對照。用解剖刀分離棗果果肉和果皮，液氮研磨成粉末，-80℃保存備用。分別準確稱取果肉和果皮樣品0.2 g，加入2 mL 0.2%鹽酸，超聲提取20 min，12 000 r/min，離心 10 min，取上清液，過 0.45 μm 濾膜后待測。

1.2.2 色譜條件 Themo Fisher UltiMate3000色譜儀，Syncronis C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為0.01 mol/L的KH2PO（4pH＝2.5），流速為0.8 mL/min，柱溫為40℃，檢測波長為210 nm，進樣量為 20 μL。

1.2.3 標準溶液配制 分別精密稱取草酸、酒石酸、奎尼酸、蘋果酸、莽草酸、檸檬酸、富馬酸、Vc標準品各0.100 0 g，用超純水定容于100 mL容量瓶中，配制成質量濃度為1.0 mg/mL的有機酸標準品儲備液，4℃保存。

1.3 數據統計方法

利用Excel進行數據統計分析，利用SAS進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的回歸方程、相關系數

將不同質量濃度有機酸混合對照品在相同條件下進行3次平行測定，以各有機酸的峰面積（y）對質量濃度（x）作圖，繪制標準曲線（表1）。結果表明，在0.001～0.010 mg/mL范圍內線性良好，相關系數均在0.99以上。

表1 有機酸測定的線性相關性

2.2 防裂劑對壺瓶棗果肉和果皮中有機酸及Vc含量的影響

2.2.1 棗果肉和果皮中有機酸組分及含量測定由圖1可知，利用HPLC法檢測出壺瓶棗中7種有機酸，果肉中蘋果酸含量最高，為3.179 6 mg/g，莽草酸含量最低，為0.015 3 mg/g，7種有機酸含量由高到低順序為蘋果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸；果皮中也是蘋果酸含量最高，為3.8834mg/g，莽草酸含量最低，為0.0100mg/g，7種有機酸含量由高到低順序為蘋果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸。

除莽草酸外，其他6種有機酸含量都是果肉中含量低于果皮，壺瓶棗中的有機酸主要為蘋果酸、奎尼酸和檸檬酸。

2.2.2 防裂劑對棗果肉中有機酸含量的影響 由圖2可知，4個處理棗果肉中草酸含量基本相同，分別為 0.272 5，0.297 3，0.279 1，0.315 5 mg/g，CK含量為0.276 6 mg/g，與CK相比，不同處理草酸含量相差很小，變化不明顯；處理1，4果肉中酒石酸含量較CK顯著增加，分別為1.629 3，2.497 8 mg/g，CK為1.185 6 mg/g，處理2，3果肉酒石酸含量基本相同，與CK差異不顯著；果肉中奎尼酸含量變化不明顯，CK含量為1.523 3 mg/g，處理4含量最高，為1.889 2 mg/g，處理 2 含量最低，為 1.262 1 mg/g；在果肉中，CK 蘋果酸含量為 3.179 6 mg/g，處理 1，2，3，4蘋果酸含量都較CK有不同程度增加，處理3，4蘋果酸含量顯著增加，分別為5.792 1，4.072 5 mg/g；CK莽草酸含量為0.015 3 mg/g，與CK相比，4個處理果肉中莽草酸含量均增加，分別為0.0166，0.0173，0.019 4，0.021 6 mg/g；與CK相比，果肉中檸檬酸含量都有不同程度的增加，且與CK相比差異顯著；果肉中，CK富馬酸含量為0.016 5 mg/g，4個處理富馬酸含量與CK基本相同。不同防裂劑處理對于棗果肉中酒石酸、蘋果酸、檸檬酸含量影響較大。

2.2.3 防裂劑對棗果皮中有機酸含量的影響 由圖3可知，與CK相比，處理1，2，3果皮中草酸含量沒有顯著差異，處理2含量最低，為0.556 7 mg/g，處理4與CK間差異顯著，草酸含量為0.713 2 mg/g，CK含量為0.527 5 mg/g；與CK相比，果皮中處理2酒石酸含量顯著降低，含量為0.919 3 mg/g，CK含量為1.340 5 mg/g，處理1，3，4酒石酸含量沒有顯著變化；果皮中處理1奎尼酸含量與CK基本相同，CK含量為2.645 1 mg/g，處理1含量為2.692 2 mg/g，處理2，3，4果皮中奎尼酸含量顯著降低；果皮中CK蘋果酸含量為3.883 4 mg/g，處理2蘋果酸含量最低，為2.906 6 mg/g；果皮中，CK莽草酸含量為0.010 0 mg/g，與CK相比，4個處理莽草酸含量差異不顯著；CK檸檬酸含量為2.360 7 mg/g，處理4檸檬酸含量與CK基本相同，為2.381 3 mg/g，處理1，2，3檸檬酸含量均較CK不同程度降低；果皮中，CK富馬酸含量為0.022 4 mg/g，4個處理富馬酸含量與CK基本相同。不同防裂劑處理對于棗果皮中酒石酸、奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸含量影響較大。

2.2.4 防裂劑對棗果肉和果皮中Vc含量的影響由圖4可知，果肉中，CK的Vc含量為1.5543mg/g，處理3含量顯著降低，為1.131 6 mg/g；處理1，2，4中Vc含量變化不顯著，分別為1.553 8，1.738 0，1.563 3 mg/g。果皮中，與CK相比，4個處理的Vc含量均有不同程度降低，且差異顯著，噴施不同的防裂劑對于降低棗果皮中Vc含量具有明顯的作用。

3 討論與結論

高效液相色譜法[18]檢測棗果實中有機酸的方法高效、便捷。孫延芳等[19]利用HPLC法檢測出了陜北地區酸棗干果、鮮果和果醬中有機酸和Vc的含量；李紅衛等[20]利用HPLC法測定出了冬棗中6種有機酸的含量。本試驗檢測出了壺瓶棗果肉和果皮中草酸、酒石酸、奎尼酸、蘋果酸、莽草酸、檸檬酸、富馬酸7種有機酸組分，且其得到很好的分離，7種有機酸和Vc標準曲線相關系數均達到0.99以上。馬倩倩等[5]研究表明，酸棗和駿棗果實中6種有機酸含量由高到低依次為蘋果酸＞檸檬酸＞酒石酸＞奎寧酸＞草酸＞富馬酸，駿棗果實Vc含量為2.17 mg/g，0604 酸棗果實 Vc含量為 0.50 mg/g，駿棗果實中Vc含量高于0604酸棗。劉曉庚等[21]測得酸棗鮮果肉、果皮中檸檬酸、蘋果酸、酒石酸等的含量相對較高。王德[2]研究發現，在灰棗和駿棗果實中的有機酸主要以蘋果酸為主，趙愛玲等[22]研究發現，酸棗以蘋果酸和檸檬酸為主，棗果實中有機酸以蘋果酸和奎尼酸為主。本試驗研究結果表明，壺瓶棗果肉和果皮中7種有機酸含量由高到低依次為蘋果酸＞奎尼酸＞檸檬酸＞酒石酸＞草酸＞富馬酸＞莽草酸，壺瓶棗果肉和果皮中蘋果酸、奎尼酸、檸檬酸含量較高，屬于蘋果酸型果實，對照組果肉中Vc含量為1.554 3 mg/g，果皮中Vc含量為0.818 8 mg/g，與王德[2]、趙愛玲等[22]的研究結果基本一致，與馬倩倩等[5]研究結果存在差異，可能是與有機酸和Vc的提取方法、檢測方法、所測成分以及與棗品種、產地不同有一定的關系。黃艷鳳等[23]研究結果表明，棗中總酸及其組分含量在不同品種間存在顯著差異，各組分的含量高低順序也不一致。而DARKO等[24]對不同葡萄種質的研究說明，品種不同，果實有機酸組分含量的高低順序不同，這是影響不同品種果實酸甜風味差異的一個重要因素。

與對照組相比，處理1果肉中草酸、莽草酸、富馬酸、Vc含量沒有顯著變化，酒石酸、蘋果酸、檸檬酸含量增加，奎尼酸含量降低，果皮中檸檬酸含量降低，其他有機酸含量沒有顯著變化；處理2果肉中蘋果酸、檸檬酸含量增加，奎尼酸含量降低，果皮中奎尼酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸含量顯著降低；處理3果肉中蘋果酸含量顯著增加，Vc含量顯著降低，果皮中奎尼酸、Vc含量顯著降低；處理4果肉中7種有機酸含量都有不同程度的增加，果皮中奎尼酸、蘋果酸、Vc含量降低。在果肉中，處理3，4的蘋果酸、檸檬酸均顯著高于對照，蘋果酸分別較CK增長82.16%，28.08%，檸檬酸分別較CK增長18.57%，62.29%，處理4酒石酸顯著高于對照，增長70.70%；果皮中，處理2蘋果酸、酒石酸、檸檬酸含量顯著降低，分別較CK降低25.15%，31.42%，30.19%。綜上所述，防裂劑Ⅲ、防裂劑Ⅳ對棗果肉和果皮中有機酸及Vc含量影響較大，防裂劑Ⅳ效果更明顯，可明顯增加果肉中大部分有機酸含量以及顯著降低果皮中Vc含量。陳發興等[25]研究認為，NAD-MDH，NADP-ME和PEPC可能對柑橘果實中蘋果酸的積累和降解發揮著重要作用，不同品種間有機酸積累的差異同樣受到相關代謝酶的影響。馬倩倩等[26]研究結果表明，棗果實中NADP-ME活性的升高可有效促進蘋果酸的降解，在果實發育成熟時，NADP-ME活性迅速升高，促使蘋果酸的降解大于合成。王西成等[27]研究表明，外源6-BA處理僅僅改變了葡萄果實中有機酸組分所占比例，并未影響其組成類型；外源6-BA處理可抑制果實有機酸的合成，但其效果與處理濃度之間存在緊密聯系。本研究結果表明，噴施不同的防裂劑沒有改變棗果實中有機酸組成類型，而改變了各有機酸組分的含量，與王西成[27]研究結果一致。不同處理對于棗果肉和果皮中有機酸含量具有明顯的影響，酸的積累可能是一種代謝酶或幾種酶協同作用的結果[28]，同時還可能受外界因素的影響；有機酸含量變化的原因可能是由于不同的防裂劑處理影響了與有機酸代謝相關的基因和酶活性，結果導致處理與對照果肉和果皮中有機酸酸含量出現顯著差異。因此，需要在防裂劑對棗果實有機酸代謝及調控機制水平上做出進一步探討。