油梨果實不同組織發育期脂肪酸和可溶性糖成分的含量變化

葛宇 臧小平 楊瑩 唐語琪 徐梓寧 馬蔚紅

(中國熱帶農業科學院海口實驗站 海南海口 571101)

油 梨（Persea americanaMill.） 為 樟 科（Lauraceae）鱷梨屬（Persea）植物，又名鱷梨、牛油果，是著名的熱帶、亞熱帶果樹，同時也是木本油料樹種之一［1］。油梨果實富含脂肪酸、可溶性糖、蛋白質、礦物質、維生素及其它營養和活性物質［2-7］。油梨果實脂肪酸含量僅低于油橄欖和棕櫚的果實［8］。鑒于不同的品種、季節、栽培條件等，油梨果實脂肪酸含量能達到鮮重的5%～30%［9-11］。油梨果實脂肪酸中50%～60%為單不飽和脂肪酸，10%～15%為多不飽和脂肪酸［12-15］。與脂肪酸含量相反，油梨果實可溶性糖含量相對較低［9，16-17］。油梨果肉和種子中主要的可溶性糖成分為甘露庚酮糖和甘露庚糖醇，其次為果糖和葡萄糖［17-18］。甘露庚酮糖是油梨的初級光合產物，而甘露庚糖醇是甘露庚酮糖的還原態多元醇［19］。前期研究表明，甘露庚酮糖具有存儲能量、轉運糖和抗氧化物質及延遲油梨果實成熟的功能，而甘露庚糖醇具有存儲能量、轉運碳水化合物及延遲油梨果實成熟的功能［19-20］。此外，在食品營養與健康方面，甘露庚酮糖和甘露庚糖醇還能抑制胰島素分泌，并具有抗癌活性，因此，油梨適于糖尿病患者食用［9，21］。脂肪酸和可溶性糖成分是油梨果實中的重要營養組分，但其在油梨果實各組織中不同發育期間含量變化尚不清楚。本研究采用氣相色譜-質譜聯用和高效液相色譜技術，分別對油梨果實4 個組織4 個發育期的脂肪酸和可溶性糖成分含量進行分析，以期為今后深入研究其分子機理及深加工利用提供一定理論基礎和參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗材料

試驗材料來源于中國熱帶農業科學院海口實驗站海南儋州果樹基地，選取長勢大小一致的3株5年生油梨品種桂墾大2號作為取樣植株。

1.1.2 主要儀器設備

氣相色譜-質譜聯用儀為Agilent7890B-7000B，色譜柱DB-5MS，柱長60 m，直徑0.25 mm，膜厚0.25 μm。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集

在果實發育過程中，根據花朵授粉時間將果實發育分成4 個時期，分別為授粉后第65 天（SI）、第85 天（S-II）、第105 天（S-III）和第125天（成熟期）。每個發育期每株采集3個果實，3株共采集9個油梨果實作為一組樣品，每個發育期采集3組樣品作為生物重復；在每組樣品測定果實長寬后，分離油梨果皮、果肉、種皮和種子，同一組織混樣放置于凍存管中，直接用液氮冷凍并研磨，然后置于存有干冰的泡沫盒內，運輸至中國熱帶農業科學院海口實驗站進行脂肪酸和可溶性糖成分分析。

1.2.2 果實長寬度測定

用數顯游標卡尺測量果實長度和寬度，以長度和寬度的比值表示果形指數。每個果實均重復測定3次。

1.2.3 干物質含量測定

分別稱取每個油梨組織樣品各2 g，置于105℃烘箱中4～6 h，至恒重為止，計量干重。每份樣品均重復測定3次。

1.2.4 脂肪酸成分測定

脂肪酸成分測定參照Ge等［22］的方法。采用索氏抽提法提取樣品油脂，取40 μL 油脂進行皂化與甲酯化等反應。采用氣相色譜-質譜聯用儀測定，測試分析方法為內標法，內標為碳十九酸甲脂。每份樣品均重復測定3次。

1.2.5 可溶性糖成分測定

可溶性糖成分測定參照葛宇等［17］的方法。每份樣品稱取0.50 g，加入提取液振蕩提取、離心，收集上清液過濾后待測。色譜柱：Penomenex 氨基柱（250 mm×4.6 mm）；柱溫：25℃；檢測器：蒸發光檢測器（ELSD）；流動相：B 為乙腈，C 為超純水。測試分析方法采用內標法，內標為麥芽糖。每份樣品均重復測定3次。

1.2.6 數據分析

使用SPSS 17.0 軟件進行Duncan 多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 油梨果實發育期果實形狀和干物質含量分析

在油梨果實發育期大部分階段，果皮、果肉、種皮和種子的干物質含量均呈上升趨勢，但增加速度存在差異（圖1）。其中，果肉的干物質含量增長最快，從S-I 期的9.45 g 到成熟期的54.75 g；而果皮、種皮和種子的干物質含量變化呈現兩個明顯階段，從S-I 期到S-III 期增速較快，S-III期到成熟期增速較慢。

在油梨果實發育期間，果實長度和寬度顯著增加（圖2-A），從S-I 期到S-III 期增速較快，SIII 期到成熟期增速較慢。果形指數從S-I 期到SIII期持續變小，而從S-III期到成熟期緩慢變大，在S-III 期，果形指數最小為1.33（圖2-B）。因此，油梨果實從S-I 期到S-III 期主要是橫向生長，而從S-III期到成熟期變為縱向生長。

圖1 油梨果實發育期不同組織干物質含量變化

圖2 油梨果實發育期果形大小和果形指數變化

2.2 油梨果實發育期總脂肪酸和總可溶性糖含量分析

在油梨果實發育期間，4 個組織的總脂肪酸含量呈現不同的變化趨勢（圖3-A）。從S-I 期到SII 期，果肉和種皮中的總脂肪酸含量緩慢上升，而果皮和種子中的總脂肪酸含量緩慢下降。從SII期到S-III期，果肉中的總脂肪酸含量繼續緩慢上升，但其它3個組織的總脂肪酸含量呈現少許下降。從S-III 期到成熟期，4 個組織中的總脂肪酸含量均增加，但在果肉中的總脂肪酸含量增長率高于其它3個組織。在成熟期，果皮、果肉、種皮和種子中的總脂肪酸含量均達最大值，干重分別為498.19、11 116.30、1 143.64 和593.63 mg/hg。在油梨果實發育期間，4 個組織的總可溶性糖含量均呈現上升趨勢（圖3-B）。其中，果皮、果肉和種皮中，總可溶性糖含量持續增加，直至成熟期，最終干重分別達到147.12、85.29 和330.27 mg/hg。種子中的總可溶性糖含量在S-III 期達到最高值，為121.26 mg/hg；而從S-III 期到成熟期，種子中的總可溶性糖含量有少許下降。

圖3 油梨果實發育期總脂肪酸和總可溶性糖含量變化

2.3 油梨果實發育期各脂肪酸成分含量分析

采用氣相色譜-質譜聯用技術，從油梨果實4個組織中共檢測出肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生酸等8種脂肪酸成分（圖4）。從S-I 期到S-III 期，油梨果實主要脂肪酸成分為棕櫚酸、亞油酸和亞麻酸，而從S-III期到成熟期，油梨果實主要脂肪酸成分為棕櫚酸、油酸、亞油酸和亞麻酸。成熟期，棕櫚酸、油酸和亞油酸含量分別為6 454.44，3 926.44和1 457.19 mg/hg，占總脂肪酸含量的48%、29%和11%。4 種主要脂肪酸成分中，從S-I 期到S-III期，棕櫚酸在果皮、種皮和種子中逐漸減少；而從S-III 期到成熟期，三者棕櫚酸含量卻顯著增加。棕櫚酸含量在果肉整個發育期間一直增加，在成熟期含量達到最高值，即5 597.97 mg/hg。在成熟期，棕櫚酸含量在果皮、果肉、種皮和種子中均比其它脂肪酸含量高，分別達到總脂肪酸含量的43%、50%、39%和34%（圖4-B）。從S-I 期到S-III期，油酸在果皮和種子中迅速減少，而從SIII 期到成熟期其含量又快速增加。油酸在果肉中從S-II 期開始逐漸積累，從S-II 期到成熟期，含量增加了70 倍。在種皮中，油酸在成熟期才開始積累。從S-I 期到S-III 期，亞油酸和亞麻酸在果皮和種子中迅速減少，而從S-III期到成熟期又快速增加（圖4-E）。亞油酸含量在果肉整個發育期呈先減少后增加的變化趨勢，在成熟期含量達到最高，為932.22 mg/hg（圖4-F）。相反，亞麻酸含量在果肉整個發育期持續減少（圖4-G）。在種皮中，亞油酸從S-I 期到S-III 期迅速減少，而從S-III 期到成熟期又緩慢增加。在種皮中，亞麻酸含量從S-I 期到S-II 期迅速升高，而后又快速下降。

2.4 油梨果實發育期各可溶性糖成分含量分析

在油梨果實發育期間，果實可溶性糖各成分含量高低依次為甘露庚酮糖、果糖、甘露庚糖醇和葡萄糖（圖5）。從S-I 期到S-II 期，果糖含量在果皮中逐漸減少，而后逐漸增加，在成熟期達到最高值。與此相反，從S-I 期到S-II 期，果糖含量在果肉中稍微增加，而后逐漸減少，在成熟期達到最低值，為6.77 mg/hg。在種皮中，果糖含量在整個發育期持續增加，在成熟期達到最高值，為57.16 mg/hg，高于其它3 個組織在成熟期的含量。果糖含量在種子整個發育期呈升-降的變化趨勢，其中在S-II 期含量達到最高（圖5-A）。從SI期到S-II期，葡萄糖含量在果皮中逐漸減少，而后明顯增加，在成熟期達到最高值。葡萄糖含量在果肉整個發育期持續減少，在成熟期達到最低值。在種皮中，葡萄糖含量從S-I 期到S-III 期迅速增加，而后少量減少。在種子中，葡萄糖含量在整個發育期呈升-降的變化趨勢（圖5-B）。

圖4 油梨果實發育期脂肪酸成分含量變化

甘露庚酮糖在果皮整個發育期持續增加，在成熟期達到最高值，為108.26 mg/hg。在果肉中，甘露庚酮糖前期略微減少，而后逐漸增加，直到成熟期。甘露庚酮糖含量在種皮整個發育期呈升-降-升的變化趨勢，在成熟期達到最大值，為183.11 mg/hg。在種子中，甘露庚酮糖含量快速增加，直到S-III期，而后略微減少（圖5-C）。甘露庚糖醇含量在果皮整個發育期呈升-降-升的變化趨勢，在成熟期達到最大值，為22.45 mg/hg。在果肉中，甘露庚糖醇緩慢增加，直到S-III期，而后減少。在整個發育期，甘露庚糖醇含量在種皮和種子中持續增加，在成熟期達到最大值，分別為74.87和17.53 mg/hg（圖5-D）。

圖5 油梨果實發育期可溶性糖成分含量變化

3 討論與結論

本研究分別采用氣相色譜-質譜聯用和高效液相色譜技術，對油梨品種桂墾大2 號果皮、果肉、種皮和種子發育期脂肪酸和可溶性糖含量變化進行分析。結果從油梨果實4個組織中共檢測出肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸和花生酸共8種脂肪酸成分，果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇共4種可溶性糖成分。研究結果發現，油梨桂墾大2號脂肪酸和可溶性糖含量在果皮、果肉、種皮和種子各組織不同發育期間呈現差異。

Schaffer 等［23］發現，油梨果實形狀多樣性較高，比如油梨品種Bacon 和Hass 為卵圓形，Et‐tinger 為梨形。從本實驗果形指數分析可知，油梨品種桂墾大2號成熟果形指數為1.40，接近于卵圓形。本研究發現，在油梨果實發育期間，果肉中的總脂肪酸含量持續上升，特別是從S-III期到成熟期，幾乎增加7 倍。相反，其它3 個組織中的總脂肪酸含量在S-III 期達到最低，從S-III 期到成熟期，才開始緩慢增加。與油梨相似，在油棕果實發育中期到后期，果肉中的總脂肪酸含量也增加了6～7 倍，而種子中的總脂肪酸含量僅少量增加［24-26］。但油梨發育期各組織總可溶性糖含量變化趨勢卻與油棕果肉不同，油棕果肉中的總可溶性糖含量隨著果實發育逐漸下降［24］。

在油梨果實發育期大部分階段，4 個組織中的棕櫚酸、油酸、亞油酸和亞麻酸含量均較高。前期研究同樣發現，棕櫚酸、油酸和亞油酸是油梨成熟果實中的主要脂肪酸成分［9，11-16，27］。在果實成熟期，棕櫚酸、油酸和亞油酸在果肉中的含量是果皮、種皮和種子中的3～50 倍，但成熟期種皮中，亞麻酸含量遠超過其它脂肪酸成分含量。采用高效液相色譜技術，從油梨果實4個組織中共檢測出果糖、葡萄糖、甘露庚酮糖和甘露庚糖醇共4種可溶性糖成分，這與前期研究結果相一致［9，16-17］。本研究發現，在果皮、種皮和種子中，甘露庚酮糖含量在整個發育期遠超過其他3種可溶性糖含量。在油梨果肉發育期中后期，果糖和葡萄糖含量均呈下降趨勢，而其它果實果糖和葡萄糖含量在成熟期有所增加，諸如蘋果［28］、枸杞［29］和葡萄［30］。