帥良 錢盼紅 劉文浩 韓冬梅 吳振先

摘 要 通過(guò)測(cè)定37個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)假種皮中可溶性糖含量，比較不同龍眼品種的糖組分特點(diǎn)與差異。使用高效液相色譜法對(duì)糖組分含量進(jìn)行測(cè)定，采用相關(guān)性分析和聚類分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將37個(gè)龍眼品種進(jìn)行分類。結(jié)果顯示，37個(gè)龍眼品種果實(shí)假種皮在成熟時(shí)期TSS含量在16.84%～27.34%之間，假種皮中可溶性糖主要為蔗糖、葡萄糖和果糖，其中蔗糖含量明顯高于含量相當(dāng)?shù)钠咸烟呛凸?。相關(guān)性分析表明，龍眼果實(shí)可溶性固形物（TSS）含量與甜度和總糖含量呈極顯著正相關(guān)，甜度和總糖含量亦呈極顯著正相關(guān)。根據(jù)不同品種龍眼果實(shí)假種皮中蔗糖/己糖的比例可將37個(gè)龍眼品種分為蔗糖積累型、中間類型和己糖積累型。

關(guān)鍵詞 龍眼；TSS；可溶性糖；相關(guān)性分析；聚類分析

中圖分類號(hào) S667.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract The sugar composition in the mature fruit of 37 longan cultivars were analyzed by using the method of high liquid chromatography. The data were subject to correlation analysis and clustering analysis， and the different longan cultivars were categorized. The TSS content was between 16.84%～27.34%， the soluble sugars were mainly composed of sucrose， glucose and fructose. Among them， the sucrose content was the highest among the three soluble sugars. Correlation analysis showed that the TSS content was very significantly positively correlated with sweetness and with total sugar content similar to the relationship between sweetness and total sugar content in longan fruit. Based on the sucrose/hexose ratio， the tested cultivars could be divided into three different types of sugar composition： sucrose-prevalent type， intermediate type， and hexose-prevalent type.

Key words Longan； TSS； Soluble sugar； Correlation analysis； Clustering analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.05.011

糖分是果樹果實(shí)的重要組成成分，果實(shí)中糖含量、種類及其比例是決定果實(shí)甜度、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及風(fēng)味品質(zhì)的關(guān)鍵因素，糖也是酸、色素、氨基酸、維生素和芳香物質(zhì)等其它成分合成的基礎(chǔ)原料，還參與果實(shí)新陳代謝，為果實(shí)的生理生化活動(dòng)提供能量，并在細(xì)胞轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著信號(hào)分子的作用[1-2]，另外也影響到果實(shí)的貯藏性和采后品質(zhì)的劣變[3]。果實(shí)中糖分的積累主要以果糖、葡萄糖和蔗糖等形式存在，另外還有少量糖醇，如山梨醇和肌醇。果實(shí)中含量較多的單糖是葡萄糖和果糖；雙糖主要是蔗糖，多糖則主要是淀粉和纖維素等[4]。由于果實(shí)中各種糖甜度和風(fēng)味的不同，從而使得果實(shí)中糖組分含量的不同在一定程度上決定了果實(shí)風(fēng)味品質(zhì)，在3種可溶性糖組分中果糖甜度最大，蔗糖次之，葡萄糖再次，但葡萄糖的風(fēng)味最好。按照果實(shí)糖積累類型及特點(diǎn)，可以將果實(shí)分為3種類型：淀粉轉(zhuǎn)化型、糖直接積累型和中間轉(zhuǎn)化型[5]。依據(jù)該分類可將龍眼果實(shí)劃分為糖直接積累型果實(shí)，其特點(diǎn)是光合作用的產(chǎn)物輸入果實(shí)后只在果實(shí)發(fā)育早期少量用于淀粉積累，其余都以可溶性糖的形式直接積累在液泡中，并且此類果實(shí)多屬于非呼吸躍變型果實(shí)。

龍眼果實(shí)假種皮中含有較高的可溶性糖，大部分品種糖含量在16%以上，其可溶性糖含量主要為蔗糖、葡萄糖和果糖[6-9]。胡志群等[7]測(cè)定了12個(gè)龍眼品種果實(shí)的可溶性糖組分含量并對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分類，結(jié)果表明，12個(gè)同屬糖直接積累型的龍眼果實(shí)成熟時(shí)又可以分為蔗糖積累型、單糖（還原糖）積累型和中間類型3種，為研究不同龍眼品種果實(shí)糖組分含量及其分類做初步探索。韓冬梅等[11]根據(jù)綜合品質(zhì)評(píng)分將30個(gè)品種龍眼分為低糖大果型、高糖中果型、高糖小果型。本試驗(yàn)以廣東省農(nóng)科院果樹研究所龍眼種質(zhì)資源圃中的37個(gè)品種為研究材料，通過(guò)測(cè)定果實(shí)完熟時(shí)可溶性糖組分的含量，運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)成熟時(shí)37個(gè)龍眼品種果實(shí)糖組分和含量進(jìn)行系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)和分類，為深入研究不同品種龍眼果實(shí)糖代謝規(guī)律奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所龍眼種質(zhì)資源圃中的不同龍眼（Dimocarpus longan Lour.）品種果實(shí)為試材，試材立地條件和栽培管理水平一致。試驗(yàn)共采收了37個(gè)龍眼品種，具體采樣時(shí)間和采收時(shí)TSS含量見(jiàn)表1，將果皮、果肉分開(kāi)取樣，凍存于-80 ℃冰箱備用。

1.2 方法

1.2.1 可溶性固形物含量測(cè)定 隨機(jī)取20個(gè)龍眼果實(shí)，去皮后直接用手持式折光儀（0～32%）測(cè)定龍眼假種皮中可溶性固形物含量（Total Soluble Solids，TSS），含量用百分率表示。

1.2.2 龍眼果實(shí)假種皮中可溶性糖含量的測(cè)定

龍眼果實(shí)假種皮中可溶性糖、總糖含量測(cè)定參照Yang等[10]和帥良等[12]等的方法，并略加改動(dòng)。準(zhǔn)確稱取1 g龍眼假種皮于研缽中，微波爐殺酶30 s，加入2 mL超純水研磨成勻漿，轉(zhuǎn)入15 mL帶刻度的離心管，用超純水重復(fù)清洗3～4次，定容至12 mL，顛倒混勻后取2 mL溶液于離心管中4 ℃ 13 000 r/min離心15 min，上清液過(guò)Water Sep-Pak C18 Cartridges后待測(cè)。

使用Agilent 1200 HPLC system（Agilent Technologies，Waldbronn，Germany），配有四元泵、視差檢測(cè)器RID（G1362A）、柱溫箱、自動(dòng)進(jìn)樣器，使用Coregel 87 C（Transgenomic CHO-99-9860）色譜柱，流動(dòng)相為超純水，流速0.6 mL/min，柱溫80 ℃，進(jìn)樣量為10 μL，檢測(cè)器為示差檢測(cè)器。根據(jù)樣品的峰面積和標(biāo)樣的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算可溶性糖含量。

1.2.3 龍眼果實(shí)假種皮中己糖（還原糖）和總糖含量計(jì)算方法：

假種皮己糖（還原糖）含量=葡萄糖含量+果糖含量

假種皮總糖含量=蔗糖含量+葡萄糖含量+果糖含量

龍眼果實(shí)假種皮中糖比例表示方法為：蔗糖含量/己糖含量。

1.2.4 龍眼果實(shí)甜度值的計(jì)算方法 甜度值的計(jì)算參照王鏡巖[13]的方法，略加修改，以蔗糖、果糖、葡萄糖的甜度值分別為1.00、1.75、0.70進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：

甜度值=蔗糖含量×1.00+果糖含量×1.75+葡萄糖含量×0.70。

1.3 數(shù)據(jù)處理與作圖

使用Microsoft Office 2013和SPSS v18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，使用SPSS v18.0結(jié)合Origin 8.5作圖，并使用Adobe Illustrator CS6軟件進(jìn)行圖形美化和編輯。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)TSS含量的比較

由表1和圖1-A可知，37個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)TSS含量都集中在16.84%～27.34%的范圍內(nèi)，平均值為21.41%，變異系數(shù)為11.2。不同龍眼品種TSS含量相差較大，TSS含量較高的品種為洲頭本（ZTB）、松風(fēng)本（SFB）、處暑本（CSB）和石硤（SX）含量都在24%以上，其中洲頭本（ZTB）的TSS含量最高，達(dá)到了27.34%；而TSS含量較低的品種有八一早（BYZ）、水漲（SZ）和后壁埔（HBP），含量都在18.1%以下，其中后壁埔（HBP）的TSS含量最低，僅為16.84%。在37個(gè)龍眼品種中，有27個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)TSS含量在20%以上，僅有10個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)TSS含量低于20%。

2.2 不同龍眼品種成熟時(shí)假種皮中可溶性糖含量的比較

龍眼果實(shí)假種皮中含有的可溶性糖主要為蔗糖、葡萄糖和果糖[5-6]。不同龍眼品種假種皮中3種糖含量不同（圖1-B），在37個(gè)龍眼品種假種皮中，蔗糖含量始終是3種可溶性糖中最高的，不同品種之間蔗糖含量差異較大，含量變化范圍主要在58.82～189.14 mg/g FW，平均值為123.77 mg/g FW，變異系數(shù)為23.03。蔗糖含量最高的2個(gè)品種為洲頭本（ZTB）和松風(fēng)本（SFB），分別為189.14 mg/g FW和177.74 mg/g FW；最低的2個(gè)品種為水漲（SZ）和羅傘木（LSM），蔗糖含量分別為58.82 mg/g FW和69.60 mg/g FW，蔗糖含量最高的洲頭本（ZTB）和含量最低的水漲（SZ），兩者之間的比值達(dá)到了3.2倍。

37個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)假種皮中葡萄糖含量變化范圍主要集中在24.87～52.11 mg/g FW，只有友誼106（YY106）和羅傘木（LSM）2個(gè)離群品種含量超出52.11 mg/g FW的范圍（圖1-B），含量分別達(dá)到58.45 mg/g FW和57.45 mg/g FW。葡萄糖含量最低的品種為八一早（BYZ），僅含有24.87 mg/g FW。37個(gè)不同龍眼品種葡萄糖含量均值為38.16 mg/g FW，變異系數(shù)為20.86。葡萄糖含量最高的友誼106（YY106）與最低的八一早（BYZ）之間比值達(dá)到了2.35倍。

37個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)假種皮中果糖含量主要集中在24.13～49.63 mg/g FW，除了離群品種羅傘木（LSM）超出60.30 mg/g FW的范圍（圖1-B），果糖含量最低的品種為褔眼（FY），僅含有24.12 mg/g FW。果糖含量最高的品種與最低的品種兩者比值達(dá)到了2.5倍。37個(gè)龍眼品種假種皮中果糖含量的均值為37.02 mg/g FW，變異系數(shù)為19.13，品種之間具有較大的差異性。

37個(gè)龍眼品種假種皮中總糖含量變化范圍主要集中在154.1～265.01 mg/g FW（圖1-C），平均值為198.95 mg/g FW，變異系數(shù)為13.26，由此可知，龍眼果實(shí)屬于高糖積累型果實(shí)?？偺呛孔罡叩?個(gè)品種為洲頭本（ZTB）和處暑本（CSB），含量分別為265.01 mg/g FW和247.53 mg/g FW。總糖含量最低的2個(gè)品種為后壁埔（HBP）和八一早（BYZ），含量分別為154.10 mg/g FW和155.02 mg/g FW?？偺呛孔罡叩闹揞^本（ZTB）和含量最低的后壁埔（HBP）兩者之間的比值達(dá)到了1.72倍?？偺呛孔罡吆妥畹偷钠贩N與TSS含量最高和最低的2個(gè)品種相一致。

37個(gè)龍眼品種假種皮中含有的可溶性糖甜度變化范圍主要集中在167.57～280.89（圖1-D），平均值為215.27，變異系數(shù)為12.54，由此可知，龍眼果實(shí)屬于高甜水果。37個(gè)龍眼品種中甜度最高的品種為洲頭本（ZTB），甜度值為280.89，其次為處暑本（CSB），甜度值為262.93，甜度值最低的2個(gè)品種為八一早（BYZ）和后壁埔（HBP），甜度值為167.57和167.71，2個(gè)品種甜度值相差不大，甜度最高的洲頭本（ZTB）和甜度最低的八一早（BYZ）兩者之間的比值達(dá)到1.57倍。

37個(gè)龍眼品種假種皮中的蔗糖/己糖比例變化范圍主要集中在0.59～2.91（圖1-E），平均值為1.73，變異系數(shù)31.71。比值最大的為褔眼（FY），高達(dá)2.91倍，由此可知，褔眼（FY）品種為典型的以積累蔗糖為主的龍眼品種，而蔗糖/己糖比例最小的為羅傘木（LSM），僅為0.59，可知羅傘木（LSM）中主要以積累還原糖為主，37個(gè)不同龍眼品種中，僅有羅傘木（LSM）、水漲（SZ）和瀘早一號(hào)（LZYH）3個(gè)龍眼品種的蔗糖/己糖比例小于1，其余34個(gè)品種的蔗糖/己糖比例都大于1，其中有13個(gè)品種的蔗糖/己糖比例超過(guò)了2，由此可知，作為糖直接積累型的龍眼果實(shí)，假種皮中積累的3種可溶性糖比例最高的為蔗糖。

2.3 龍眼果實(shí)成熟時(shí)假種皮中糖指標(biāo)的相關(guān)性分析

對(duì)37個(gè)龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)假種皮的TSS含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、總糖含量、甜度和蔗糖/己糖比例進(jìn)行相關(guān)性分析（表2）。結(jié)果表明，TSS含量與蔗糖含量、總糖含量和果實(shí)甜度值呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.736**、0.926**和0.937**，TSS含量與蔗糖/己糖比例呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.304*，由此可知，龍眼果實(shí)TSS含量的高低在一定程度上可以直接反應(yīng)出龍眼果實(shí)蔗糖含量、總糖含量和果實(shí)甜度的高低；蔗糖含量與葡萄糖和果糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.391*和-0.378*，與總糖含量、甜度值和蔗糖/己糖比例呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.861**、0.802**和0.844**，由此可知，龍眼果實(shí)假種皮中蔗糖的含量決定了總糖含量、甜度值和蔗糖/己糖的大小，而假種皮中葡萄糖和果糖含量主要來(lái)自于蔗糖的轉(zhuǎn)化分解，也解釋了蔗糖含量與葡萄糖和果糖呈負(fù)相關(guān)的原因；葡萄糖含量和果糖含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.890**，這與它們均由蔗糖降解而來(lái)有關(guān)；總糖含量與甜度值和蔗糖/己糖呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.992**和0.478**，可知龍眼果實(shí)甜度值的大小直接取決于龍眼果實(shí)總糖含量的多少。

2.4 不同龍眼品種果實(shí)成熟時(shí)蔗糖/己糖比例的聚類分析

由圖2可知，通過(guò)以蔗糖/己糖比例聚類分析可知，在距離為10時(shí)可將37個(gè)品種龍眼分為I類、II類和III類共3個(gè)大類。I類主要特征為蔗糖/己糖比例在2.13 ～ 2.94之間，包括福眼（FY）、處暑本（CSB）、洲頭本（ZTB）、儲(chǔ)良（CL）、公媽本（GMB）、雙孖木（SMM）、白花木（BHM）、烏龍嶺（WLL）、龍優(yōu)（LY）和后巷本（HXB）10個(gè)龍眼品種，蔗糖含量是己糖的2倍以上，以積累蔗糖為主，又稱蔗糖積累型；II類主要特征為蔗糖/己糖比例在1.48～2.01之間，包括立秋本（LQB）、八一早（BYZ）、古山二號(hào)（GSEH）、巨龍（JL）、松風(fēng)本（SFB）、紅殼子（HKZ）、石硤（SX）、水南一號(hào)（SNYH）、青殼寶圓（QKBY）、海晏（HY）、油譚本（YTB）、水眼（SY）、晚柴螺（WCL）、駝背木（TBM）、后壁埔（HBP）和青殼樵（QKQ）16個(gè)龍眼品種，蔗糖含量是己糖含量的1.5～2.0倍，又稱中間積累型；III類主要特征為蔗糖/己糖比例在0.59～1.41之間的硬赤殼（YCK）、華路廣眼（HLGY）、東壁（DB）、賜合種（CHZ）、紅核（HH）、普明庵（PMA）、友誼106（YY106）、青山接種（QSJZ）、瀘早一號(hào)（LZYH）、水漲（SZ）和羅傘木（LSM）11個(gè)龍眼品種，蔗糖含量是己糖含量的1.5倍以下，以積累己糖為主，又稱己糖積累型。

3 討論與結(jié)論

3.1 龍眼果實(shí)成熟時(shí)假種皮中的可溶性糖含量特性

果實(shí)可溶性固形物的含量是果實(shí)品質(zhì)的重要因子，在龍眼果實(shí)的可溶性固形物中，糖是主要組成成分[14]。果實(shí)中所含有的可溶性糖組分主要為蔗糖、葡萄糖和果糖，由于糖組分和含量的差異，使得不同的果實(shí)具有不同的風(fēng)味和口感。果實(shí)甜度主要取決于蔗糖、葡萄糖和果糖的含量，其中果糖最甜，蔗糖次之，葡萄糖更次，但是葡萄糖風(fēng)味最好[15]。有研究表明，不同果實(shí)中所含的糖主要成分和含量各不相同，如成熟的蘋果[16-18]和梨[19-21]果實(shí)含有的可溶性糖中果糖含量最高，成熟的杏[22]和桃[23- 24]果實(shí)中則蔗糖含量最高，不同糖含量的不同造成不同品種果實(shí)的品質(zhì)差別較大。不同品種的荔枝成熟果實(shí)中3種糖比例也有明顯不同，有些品種主要積累蔗糖如糯米糍、桂味和雞嘴荔，而有些品種則主要積累單糖如妃子笑、雪懷子和雙肩玉荷包，還有一些品種如三月紅的蔗糖和單糖的含量相當(dāng)。

在本研究中，37個(gè)龍眼品種果實(shí)完熟時(shí)假種皮的TSS含量主要集中在16.84%～27.34%之間，其中27個(gè)品種的TSS含量在20%以上，僅有10個(gè)龍眼品種TSS含量在20%以下，由此可知，成熟龍眼果實(shí)中具有較高的TSS含量，這與刁建忠[6]的研究結(jié)果一致，即認(rèn)為成熟龍眼果實(shí)TSS含量在16%以上，不同龍眼品種具有較大的差異性。37個(gè)龍眼品種果實(shí)假種皮中的可溶性糖含量主要為蔗糖、葡萄糖和果糖，與胡志群等[7]研究結(jié)果一致，而3種糖組分含量因不同品種相差較大，其中蔗糖含量最高，明顯高于含量相當(dāng)?shù)钠咸烟呛凸牵?7個(gè)品種中，只有3個(gè)品種蔗糖/己糖比值小于1，由此可知，大多龍眼品種果實(shí)屬于高蔗糖積累型水果。

3.2 成熟龍眼果實(shí)假種皮中可溶性糖組分之間的關(guān)系

通過(guò)對(duì)成熟時(shí)龍眼假種皮糖含量指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果可知，TSS含量與蔗糖含量、總糖含量和果實(shí)甜度值呈極顯著正相關(guān)，而果實(shí)甜度值和總糖含量之間亦呈極顯著正相關(guān)，由此可知，龍眼果實(shí)TSS含量的高低在一定程度上可以直接反應(yīng)龍眼果實(shí)的蔗糖含量、總糖含量和果實(shí)甜度的高低，這表明在生產(chǎn)上通過(guò)測(cè)定TSS的含量來(lái)衡量龍眼果實(shí)甜度和總糖含量的高低具有科學(xué)性。有研究表明，果實(shí)中并不直接積累葡萄糖和果糖，它們的來(lái)源主要是果實(shí)中蔗糖的轉(zhuǎn)化分解，因此果實(shí)中葡萄糖和果糖含量與蔗糖分解酶活性有較大關(guān)系[25]。相關(guān)性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，龍眼果實(shí)蔗糖含量與葡萄糖和果糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，這也說(shuō)明龍眼果實(shí)中的葡萄糖和果糖含量主要來(lái)自于果實(shí)中蔗糖的轉(zhuǎn)化分解。龍眼果實(shí)蔗糖含量與TSS含量、總糖含量、甜度值和蔗糖/己糖都呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)，而大部分龍眼果實(shí)都屬于高蔗糖積累型果實(shí)，因此可以把蔗糖含量的高低作為衡量龍眼品種糖度風(fēng)味的最重要參數(shù)。

3.3 成熟龍眼果實(shí)假種皮可溶性糖積累模式的分類

聚類分析又稱類群分析，它是研究對(duì)樣品或指標(biāo)進(jìn)行分類的一種多元統(tǒng)計(jì)方法，其中系統(tǒng)聚類是目前實(shí)際應(yīng)用中使用最廣泛的一種方法[26]。為便于后期對(duì)龍眼糖積累類型模式的研究，將37個(gè)不同龍眼品種假種皮中蔗糖/己糖的比例進(jìn)行聚類分析，可將37個(gè)龍眼品種分為I類、II類和III類共3個(gè)大類。I類主要為蔗糖/己糖比例在2.13～2.94之間的10個(gè)龍眼品種，其品種特征主要以積累蔗糖為主，稱之為蔗糖積累型；II類主要為蔗糖/己糖比例在1.48～2.01之間的16個(gè)龍眼品種，其品種特征為蔗糖和己糖含量積累相差倍數(shù)不大，稱之為中間類型；III類主要為蔗糖/己糖比例在0.59～1.41倍的11個(gè)龍眼品種，其品種主要以積累己糖為主，己糖的積累量大于或者略小于蔗糖的積累量，稱之為己糖積累型，分類與胡志群等[7]研究結(jié)果較為一致。其中廣泛栽培的儲(chǔ)良（CL）龍眼品種屬于典型的蔗糖積累型果實(shí)，而石硤則屬于中間積累型。這一分類將為后期研究龍眼果實(shí)糖積累類型模式奠定理論基礎(chǔ)。

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