5個(gè)梨品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化活性比較研究*

劉 暢，馬 萍，吳玉霞，何天明

（1 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院，烏魯木齊830052）（2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牡丹江分院）（3 巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

梨屬于薔薇科（Rosaceae）桃亞科（Amygdaloi-deae）蘋果族（Maleae）蘋果亞族（Malinae）梨屬植物，為喬木落葉果樹，根據(jù)起源地將其分為東方梨和西方梨[1]。‘庫(kù)爾勒香梨’是東方梨中新疆梨的一種，在新疆久負(fù)盛名[2]，果實(shí)大小適中，皮薄肉脆，清甜爽口，細(xì)嫩多汁，香味濃郁，維生素C含量豐富且耐貯藏[3]，在國(guó)際市場(chǎng)上享有“梨中王子”等美譽(yù)，深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者喜愛[4]。截至2017年，庫(kù)爾勒市‘庫(kù)爾勒香梨’種植面積29 300 hm2，總產(chǎn)量46.4 萬(wàn)t，果品銷售收入在11 億元以上[5]。產(chǎn)業(yè)化發(fā)展同時(shí)也帶來(lái)一些負(fù)面效應(yīng)。一是品種結(jié)構(gòu)單一，造成新疆梨果生產(chǎn)供應(yīng)期過(guò)于集中，缺乏早中熟品種供應(yīng)市場(chǎng)。二是‘庫(kù)爾勒香梨’品質(zhì)本身也需要遺傳改良，才能適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)梨品質(zhì)不斷提升的需求。近幾年為了更好地適應(yīng)市場(chǎng)，從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)一批梨種質(zhì)資源，在‘庫(kù)爾勒香梨’的主產(chǎn)區(qū)巴州庫(kù)爾勒市沙依東園藝場(chǎng)通過(guò)高位嫁接進(jìn)行了試種，多個(gè)品種相繼掛果。因此，研究不同梨品種的果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值具有重要意義。

梨果實(shí)的抗氧化能力是評(píng)價(jià)梨品質(zhì)的重要指標(biāo)。相關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，梨果實(shí)抗氧化能力與植物體內(nèi)自由基活性相關(guān)。研究清除體內(nèi)自由基的方法有多種，主要包括ORAC 法、ABTS 法、DPPH 法和FRAP 法。類黃酮在清除體內(nèi)自由基方面具有重要作用。安景舒等[6]通過(guò)對(duì)不同梨果實(shí)不同部位總酚和總黃酮含量分析發(fā)現(xiàn)，黃酮含量與其提取液的抗氧化活性呈極顯著正相關(guān)。李麗梅等[7]研究發(fā)現(xiàn)，北方11 個(gè)梨品種果實(shí)酚類物質(zhì)與自由基清除能力的關(guān)系密切。李政紅等[8]研究發(fā)現(xiàn)，任何一種抗氧化方法均可作為評(píng)價(jià)梨果實(shí)抗氧化性能的指標(biāo)。目前，關(guān)于梨的研究大多集中在果實(shí)病蟲害及貯藏加工方面，關(guān)于梨果實(shí)品質(zhì)與抗氧化活性物質(zhì)方面的研究比較少。本試驗(yàn)以引進(jìn)的‘早酥’梨、‘雪花’梨和‘碭山酥’梨，當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘庫(kù)爾勒香梨’、自己選育品種‘XH-07’為研究對(duì)象，對(duì)果實(shí)可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖、總酚、花色苷、類黃酮含量等進(jìn)行比較分析，探討不同梨品種果實(shí)品質(zhì)及抗氧化性能，以期為梨新品種選育及果實(shí)加工利用提供幫助。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

樣品采自庫(kù)爾勒市沙依東園藝場(chǎng)（19 分場(chǎng)）新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)種質(zhì)資源圃內(nèi)，果園土壤為戈壁荒漠灌淤土，常規(guī)統(tǒng)一管理。行株距4 m×3 m，樹齡15年，樹勢(shì)中庸，選擇修剪后長(zhǎng)勢(shì)基本一致的5 個(gè)品種，每個(gè)品種1 株樹，在8 月下旬采集成熟度一致的果實(shí)各5 kg，成熟度的確定參照王大江等[9]的方法。果實(shí)采集后放入保鮮盒立即帶回實(shí)驗(yàn)室，去掉果皮，果肉在液氮中冷凍2 h，轉(zhuǎn)入-80 ℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆谩Ｔ囼?yàn)在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園藝學(xué)院新疆特色果樹研究中心進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

可溶性固形物含量用日本愛拓PAL-1 手持?jǐn)?shù)顯折光儀測(cè)定，可滴定酸含量的測(cè)定采用氫氧化鈉滴定法[10]，可溶性糖含量的測(cè)定采用蒽酮法[11]，維生素C 含量的測(cè)定采用2,6-二氯靛酚滴定法[12]，每品種重復(fù)3 次，取平均值。

1.2.2 抗氧化活性物質(zhì)測(cè)定

（1）DPPH 的測(cè)定。參照Kenny 等[13]的方法，取梨果肉5 g，研磨至勻漿，用95%乙醇定容至25 mL。50 ℃超聲振蕩30 min，過(guò)濾。取樣液2 mL、DPPH 2 mL，混勻，室溫靜置30 min，在517 nm 波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度，記作Ai。取DPPH 2 mL、95%乙醇2 mL，混勻，在517 nm 波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度，記作At。每組測(cè)定3 次，取平均值。

抑制率（%）=（1-Ai/At）×100

（2）總酚含量的測(cè)定。采用Folin-Ciocalteu 法測(cè)定。參照Waterhouse[14]的方法略作修改，稱取果肉5 g，加入20 mL 70%丙酮，勻漿，浸提3 h，取上清液備用。取1 mL 待測(cè)樣液加入1 mL 福林酚試劑、2 mL 7.5% Na2CO3、6 mL 蒸餾水，暗處反應(yīng)30～60 min；以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)曲線，在765 nm 下測(cè)定吸光度，得出總酚含量。

（3）花色苷含量的測(cè)定。參照劉奕琳等[15]的pH 示差法，稱取梨果肉0.5 g，研磨至勻漿，加入5 mL 1%預(yù)冷的鹽酸甲醇，4 ℃避光浸提24 h。分別取1 mL 提取液加入4 mL KCl 緩沖液（pH 值＝1.0）和NaAc 緩沖液（pH 值＝4.5）混勻靜置，4 ℃避光浸提15 min。8 000 r/min 離心10 min，測(cè)定510 nm和700 nm 下的吸光值，計(jì)算花青苷含量。

（4）類黃酮含量的測(cè)定。采用Jia 等[16]的方法，取1 g 果肉，加液氮研磨后，加入65%預(yù)冷的乙醇10 mL 混勻后于4 ℃下避光浸提4 h，12 000 r/min離心20 min。吸取0.5 mL 上清液于試管中，按照順序分別加入1 mL 5%NaNO2、1 mL 10%Al（NO3）3、4 mL 2 mol/L NaOH，靜置15 min 后，在510 nm 下測(cè)定吸光度（空白對(duì)照以80%乙醇代替上清液）。以蘆丁為標(biāo)樣，最后以類黃酮含量表示（mg/g），重復(fù)3 次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2017 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，采用SPSS 22.0 軟件完成均值統(tǒng)計(jì)、主成分分析和顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同梨品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分

由表1 可以看出，供試的5 個(gè)梨品種‘XH-07’的可溶性固形物含量最高，其次是‘庫(kù)爾勒香梨’，分別為13.46%、13.26%，顯著高于其他梨品種；維生素C 含量為19.8～28.5 mg/kg，‘碭山酥’梨最低，品種間差異不顯著；可溶性糖含量‘早酥’梨最低，為4.08%，‘雪花’梨最高，為5.97%；可滴定酸含量‘XH-07’梨最高，為0.37%，顯著高于其他梨品種；糖酸比為12.35～33.17，固酸比為36.38～65.28，均以‘雪花’梨最高，各品種間差異基本達(dá)顯著水平。

表1 不同梨品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分比較

2.2 不同梨品種果實(shí)抗氧化物質(zhì)含量

由表2 可知，5 個(gè)梨品種的抗氧化物質(zhì)含量存在明顯差異，總酚含量以‘XH-07’梨最高，為0.63 mg/g，顯著高于其他梨品種，‘早酥’梨與‘庫(kù)爾勒香梨’差異不顯著；花色苷含量以‘XH-07’梨最高（0.70 mg/g），‘早酥’‘雪花’‘庫(kù)爾勒香梨’3 個(gè)品種間差異不顯著；類黃酮以‘XH-07’梨含量最高，‘雪花’梨含量最低，‘早酥’與‘庫(kù)爾勒香梨’差異不顯著；抗氧化性能指標(biāo)DPPH 自由基清除能力最強(qiáng)的是‘XH-07’梨，達(dá)85.96%，顯著高于其他梨品種，DPPH 自由基清除能力最弱的是‘雪花’梨，僅67.78%。

表2 不同梨品種果實(shí)活性物質(zhì)含量與抗氧化性能指標(biāo)比較

2.3 不同梨品種果實(shí)活性物質(zhì)主成分分析

將不同梨品種的維生素C 含量、可滴定酸含量、總酚含量、花色苷含量、類黃酮含量5 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，以特征值大于1 為標(biāo)準(zhǔn)，共提取2 個(gè)主成分。由表3 可以看出，前2 個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到97.566%，可以作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，第1 主成分的特征值大于3，方差貢獻(xiàn)率在71%以上，是最主要的成分。

表3 不同梨果實(shí)活性物質(zhì)主成分方差貢獻(xiàn)率

把主成分相關(guān)矩陣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使其系數(shù)更接近1或者0，能更好地解釋成分。表4 是采用正交旋轉(zhuǎn)之后的矩陣，結(jié)合圖1 可以看出，第1 主成分綜合了總酚含量、花色苷含量、類黃酮含量的信息，且呈正向分布，即組分1 正向坐標(biāo)值越大，總酚含量、花色苷含量和類黃酮含量越高。第2 主成分綜合了維生素C 含量和可滴定酸含量，且呈正向分布，即組分2 正向坐標(biāo)值越大，維生素C 含量和可滴定酸含量越高。

圖1 活性物質(zhì)旋轉(zhuǎn)空間中的組分圖

表4 活性物質(zhì)旋轉(zhuǎn)矩陣

2.4 不同梨品種果實(shí)活性物質(zhì)與抗氧化性能的相關(guān)性分析

由表5 可以看出，可溶性糖含量與DPPH 自由基清除率呈顯著負(fù)相關(guān)；總酚含量與花色苷含量、DPPH 自由基清除率均呈顯著正相關(guān)，與類黃酮含量呈極顯著正相關(guān)；花色苷含量與類黃酮含量、DPPH 自由基清除率均呈極顯著正相關(guān)；類黃酮含量與DPPH 自由基清除率呈顯著正相關(guān)，說(shuō)明總酚、花色苷、類黃酮在果實(shí)抗氧化能力方面發(fā)揮著重要的作用。其中，花色苷含量與DPPH 自由基清除率的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明花色苷在梨果實(shí)抗氧化能力方面發(fā)揮較大的作用。

表5 不同梨果實(shí)活性物質(zhì)與抗氧化性能的相關(guān)性分析

3 結(jié)論與討論

3.1 不同梨品種果實(shí)品質(zhì)差異比較

近幾年，關(guān)于梨果實(shí)品質(zhì)評(píng)價(jià)的報(bào)道中可溶性糖、可滴定酸含量等內(nèi)在品質(zhì)是主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。田瑞等[17]對(duì)國(guó)家果樹種質(zhì)武昌砂梨圃26 個(gè)種質(zhì)資源果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從8 個(gè)指標(biāo)中篩選出可溶性固形物含量、糖酸比、可滴定酸含量等5 個(gè)因子。陳月等[18]對(duì)‘庫(kù)爾勒香梨’及其芽變品種果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，可溶性固形物含量、可滴定酸含量反映果實(shí)品質(zhì)的大部分信息。位杰等[19]對(duì)不同產(chǎn)地‘庫(kù)爾勒香梨’果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，比較不同產(chǎn)地‘庫(kù)爾勒香梨’的品質(zhì)差異，發(fā)現(xiàn)所測(cè)的11 個(gè)‘庫(kù)爾勒香梨’果實(shí)品質(zhì)性狀中，可溶性糖含量的變異程度較小。本試驗(yàn)對(duì)新疆庫(kù)爾勒地區(qū)的‘早酥’‘雪花’‘碭山酥’‘庫(kù)爾勒香梨’‘XH-07’5 個(gè)梨品種果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行比較分析，從營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)上看‘庫(kù)爾勒香梨’維生素C 含量最高，‘雪花’梨可溶性糖含量最高，‘XH-07’梨的可溶性固形物、可滴定酸、總酚、花色苷、類黃酮含量及DPPH 自由基清除率均高于其他品種，差異均達(dá)顯著水平。總體來(lái)看，‘XH-07’梨有很好的利用價(jià)值。

3.2 不同梨品種果實(shí)活性物質(zhì)主成分比較分析

主成分分析是將原來(lái)多個(gè)相關(guān)的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為新的個(gè)數(shù)較少且相關(guān)性較小或彼此獨(dú)立的指標(biāo)的一種分析方法。牟紅梅等[20]對(duì)山東省27 份西洋梨資源的果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行分析，最終簡(jiǎn)化為3 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的綜合性狀指標(biāo)。李婕羚等[21]采用主成分分析對(duì)貴州14 種無(wú)籽刺梨果實(shí)進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià)，最終簡(jiǎn)化為糖酸比、固酸比、可食率和可溶性糖含量4 個(gè)指標(biāo)。本試驗(yàn)對(duì)不同梨品種的5 個(gè)抗氧化活性物質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示前2 個(gè)主成分特征值大于1，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到97.566%，可以作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。第1 主成分綜合了總酚、花色苷、類黃酮含量的信息，第2 主成分綜合了維生素C、可滴定酸含量。結(jié)合正交旋轉(zhuǎn)之后的矩陣發(fā)現(xiàn)，在各自坐標(biāo)上均呈正向分布，且正向坐標(biāo)值越大，各自含量越高。

3.3 不同梨品種果實(shí)品質(zhì)與抗氧化物質(zhì)的相關(guān)性分析

果實(shí)中含有的維生素、酚類、黃酮類及超氧化 物歧化酶等多種活性物質(zhì)，對(duì)于人體抗氧化反應(yīng)、清除體內(nèi)自由基等過(guò)程發(fā)揮重要作用[22]。目前，以高抗氧化活性的植物材料開發(fā)的抗氧化食品受到廣泛的重視，也是植物資源利用的新趨勢(shì)[23]。本試驗(yàn)對(duì)梨果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、活性物質(zhì)及抗氧化性能相關(guān)性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)5 個(gè)梨品種的總酚、花色苷、類黃酮含量與DPPH 自由基清除率均呈正相關(guān)，在果實(shí)抗氧化能力中發(fā)揮重要作用。花色苷含量與DPPH 自由基清除率的相關(guān)系數(shù)最大，相關(guān)性達(dá)極顯著水平，抗氧化作用尤為突出。

通過(guò)對(duì)不同梨品種果實(shí)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及抗氧化能力比較分析，更加清楚了解果實(shí)總酚、花色苷、類黃酮含量是提高抗氧化能力的主要指標(biāo)。為篩選出高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和高抗氧化指標(biāo)的梨新品種及品種商業(yè)開發(fā)、推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。