李春秀,李勛蘭,梁國(guó)魯,向素瓊,*,韓國(guó)輝,*
(1.重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所,重慶 401329;2.西南大學(xué)園藝園林學(xué)院,重慶 400716)
香氣和營(yíng)養(yǎng)是重要的果實(shí)品質(zhì),也是影響水果鮮食和加工質(zhì)量的重要因素[1]。香氣由大量揮發(fā)性有機(jī)化合物決定,柑橘果實(shí)中富含單萜、倍半萜及其含氧衍生物,還含有少量的醛、酯、醇和酮[2]。前人已對(duì)部分檸檬品種果實(shí)香氣成分、果皮精油成分等進(jìn)行了一些研究[3-6]。 但是關(guān)于抗病檸檬果實(shí)成熟過(guò)程中果皮香氣成分的變化還鮮見(jiàn)報(bào)道。酚類(lèi)物質(zhì)被認(rèn)為是重要的營(yíng)養(yǎng)化合物,因?yàn)樗鼈兪菨撛诳寡趸瘎┑闹饕獊?lái)源,可預(yù)防一些常見(jiàn)疾病,如心血管疾病、癌癥和其他與年齡有關(guān)的退行性疾病[1]。Xi Wanpeng等[7]研究檸檬果實(shí)不同組織中酚類(lèi)物質(zhì)的差異,結(jié)果表明不同果實(shí)組織酚類(lèi)含量順序?yàn)楣ぃ救竟猓痉N子>果汁。高煒等[8]比較常見(jiàn)的黃檸檬類(lèi)和青檸檬類(lèi)果實(shí)中酚類(lèi)物質(zhì)的差異,結(jié)果表明青檸檬果皮中酚酸總量最高,尤力克檸檬果皮中類(lèi)黃酮總量最高。Dong Xinying等[9]研究尤力克檸檬果實(shí)酚類(lèi)物質(zhì)的周年變化,結(jié)果表明果皮中酚酸總量在6月份最高,類(lèi)黃酮總量在8月份最高。抗病是柑橘重要的育種目標(biāo),抗病品種可以減少化學(xué)農(nóng)藥殘留對(duì)人體健康和環(huán)境的不利影響,有利于促進(jìn)柑橘產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展[10]。黃脈病是一種危害檸檬的主要病毒性病害,目前已對(duì)我國(guó)檸檬產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展造成嚴(yán)重威脅,篩選培育抗耐黃脈病檸檬種質(zhì)是解決這一問(wèn)題的根本途徑。香水檸檬(Citrus limon(L.) Burm.F.)和泰吹檸檬(Citrus jambhiriLush.)是已篩選出對(duì)黃脈病具有明顯抗耐性的優(yōu)異檸檬種質(zhì)。香水檸檬原產(chǎn)東南亞,其果型修長(zhǎng),大而無(wú)核,果皮味清甜,香氣濃郁;泰吹檸檬原產(chǎn)印度,常作藥用。關(guān)于上述2個(gè)檸檬品種果實(shí)中植物化學(xué)成分的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以香水檸檬和泰吹檸檬為材料,比較分析其不同成熟階段果皮中揮發(fā)性成分和酚類(lèi)物質(zhì)含量,為后續(xù)檸檬果實(shí)資源利用和抗病種質(zhì)創(chuàng)新提供支撐。
以香水檸檬和泰吹檸檬果實(shí)的果皮為實(shí)驗(yàn)材料,于2019年采自重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)資源圃,果園面積為1.33 hm2,種植果樹(shù)900余株,果園栽培管理水平一致,于花后130~186 d,每14 d取一次果,每次隨機(jī)取15個(gè)果實(shí),共采摘5 次。采果時(shí)選擇生長(zhǎng)一致植株,從東、南、西、北4個(gè)方向選取大小均勻、果型正常的健康果實(shí)。檸檬采摘后,洗凈,四分法切開(kāi)果實(shí),分離果皮和果肉。果皮在液氮中研磨成粉末,于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
環(huán)己酮、C7~C30正構(gòu)烷烴混標(biāo)、正己烷、甲醇、甲酸(均為色譜純) 美國(guó)Sigma公司;氯化鈉(分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、橙皮素、橙皮苷、圣草酚、蘆丁、木犀草素、香葉木素、甜橙黃酮、川陳皮素、 橘皮素 成都克洛瑪生物科技有限公司;圣草次苷、蕓香柚皮苷、花旗松素 上海源葉生物科技有限公司;0.22 μm微孔有機(jī)濾膜 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
2010 Qplus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)儀、AOC-5000 Plus自動(dòng)進(jìn)樣器、LC20-AD高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀、Shim-pack GIST-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm) 日本島津公司;Rxi-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 美國(guó) Restek公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國(guó) Supelco公司;頂空瓶、聚四氟乙烯隔墊密封瓶蓋 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;KQ5200DE超聲波清洗器 江蘇昆山市超聲儀器有限公司;3K15高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Sigma公司。
1.3.1 揮發(fā)物質(zhì)的測(cè)定
稱(chēng)取1 g果皮粉末加入5 mL飽和氯化鈉溶液于20 mL頂空瓶中混勻,加入20 μL正己烷(內(nèi)含266 μg環(huán)己酮),用聚四氟乙烯隔墊密封瓶蓋旋緊備用,每份樣品3個(gè)平行。揮發(fā)物通過(guò)固相微萃?。╯olid-phase microextraction,SPME)方法富集,實(shí)驗(yàn)前萃取頭250 ℃老化處理1 h,平衡時(shí)間6.21 min,萃取溫度42 ℃,萃取時(shí)間45 min,解吸附時(shí)間3.4 min。
GC條件:Rxi-5MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫:34 ℃保持2 min,以5 ℃/min升至100 ℃,以3 ℃/min升至110 ℃,以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min;進(jìn)樣口溫度230 ℃,分流比50∶1;載氣氦氣,流速1.3 mL/min[11]。
MS條件:電子電離,電子能量70 eV;傳輸線(xiàn)溫度250 ℃;離子源溫度200 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z55~500。
通過(guò)將待測(cè)化合物的質(zhì)譜圖與NIST 2008譜庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖對(duì)照,并與文獻(xiàn)[3,12-15]中相應(yīng)化合物的保留指數(shù)比較,進(jìn)行定性分析。化合物含量通過(guò)內(nèi)標(biāo)法計(jì)算[3],結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì),用μg/g表示。
1.3.2 香氣值的計(jì)算
參照Z(yǔ)hang Wenlin等[2]的方法,按下式計(jì)算:
1.3.3 酚類(lèi)物質(zhì)的測(cè)定
參照Chen Jiajing等[16]的方法,稱(chēng)取0.2 g檸檬果皮粉樣品加入6 mL體積分?jǐn)?shù)80%甲醇溶液,40 ℃超聲60 min,4 ℃、4 000 r/min離心15 min,取上清液,用80%甲醇溶液定容到6 mL,每份樣品重復(fù)提取3 次,HPLC進(jìn)樣前經(jīng)0.22 μm微孔有機(jī)濾膜過(guò)濾。
HPLC條件:色譜柱為Shim-pack GIST-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相A體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸溶液;流動(dòng)相B甲醇;梯度洗脫程序:0~20 min,63%~50% A、37%~50% B;20~35 min,50%~20% A、50%~80% B;35~40 min,20%~0% A、80%~100% B;40~50 min,0% A、100% B;50~60 min,63% A、37% B,流速 0.7 mL/min;柱溫25 ℃;進(jìn)樣體積10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)為黃烷酮283 nm,黃酮、多甲氧基黃酮330 nm,黃酮醇367 nm。通過(guò)比較樣品中各檢測(cè)峰和標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間及光譜特性進(jìn)行定性,使用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法進(jìn)行定量[17]。
所有樣品均設(shè)3個(gè)重復(fù),結(jié)果以±s表示。采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及差異顯著性分析。
香水檸檬和泰吹檸檬果皮香氣成分的GC-MS總離子流圖如圖1所示。2個(gè)品種檸檬在5個(gè)成熟階段共檢測(cè)出86種揮發(fā)性成分,分為6 大類(lèi),包括18種單萜、28種倍半萜、10種醛類(lèi)、20種醇類(lèi)、6種酯類(lèi)和4種酮類(lèi)(表1)。同一品種不同成熟階段檢測(cè)出的揮發(fā)性成分種類(lèi)數(shù)差異較?。幌闼畽幟驶ê?30~186 d,果皮中檢出61~70種揮發(fā)性成分;泰吹檸檬花后130~186 d,果皮中檢出45~48種揮發(fā)性成分。果實(shí)成熟過(guò)程中,揮發(fā)性成分總含量發(fā)生顯著變化,隨著果實(shí)逐步成熟,2個(gè)品種檸檬揮發(fā)性成分總含量均呈先下降后上升的趨勢(shì);香水檸檬果皮中揮發(fā)性成分總含量在花后144 d下降至最低(19 620.8 μg/g),花后158 d上升至最高(52 460.6 μg/g), 花后158 d以后香水檸檬果皮揮發(fā)性成分總含量無(wú)顯著差異;泰吹檸檬果皮中揮發(fā)性成分總含量在花后158 d下降至最低(30 973.6 μg/g),花后186 d上升至最高(56 243.5 μg/g)。2個(gè)品種檸檬5個(gè)發(fā)育階段果皮中含量最高的成分均是D-檸檬烯,其含量在2個(gè)品種果實(shí)成熟過(guò)程中均發(fā)生顯著變化,花后130、144、158、172 d和186 d香水檸檬果皮中D-檸檬烯含量分別為21 305.6、9 444.8、35 100.1、32 399.2 μg/g和26 452.3 μg/g,泰吹檸檬果皮中D-檸檬烯含量分別為30 040.1、30 440.0、23 634.9、23 653 μg/g和36 341.4 μg/g。香水檸檬果皮中含量較高的成分還有香葉醛、橙花醛、癸醛、β-紅沒(méi)藥烯、(E)-α-香檸檬烯、(Z)-β-羅勒烯和(E)-β-羅勒烯,泰吹檸檬果皮中其他含量較高的成分為檜烯、β-月桂烯、γ-松油烯、香茅醛、4-萜烯醇、α-松油醇和紫蘇醇。
圖1 香水檸檬和泰吹檸檬果皮香氣成分總離子流圖Fig. 1 Total ion current chromatograms of aroma components from peels of two lemon cultivars
檸檬果皮中揮發(fā)性成分主要為萜烯類(lèi)、醇類(lèi)和醛類(lèi)等,各類(lèi)化合物的含量因品種和成熟階段不同而變化(圖2、表1)。萜烯類(lèi)是檸檬果皮中含量最高的香氣成分,萜烯類(lèi)包括單萜和倍半萜,在2個(gè)品種檸檬中單萜和倍半萜分別占揮發(fā)性成分總量的51.6%~89.1%和1.9%~8.5%,除花后158 d和172 d外,香水檸檬果皮中單萜含量均低于泰吹檸檬,而倍半萜含量均高于泰吹檸檬。成熟期對(duì)2個(gè)品種檸檬果皮中單萜含量有顯著影響,隨果實(shí)成熟,香水檸檬單萜含量呈明顯的先下降后上升再下降變化,泰吹檸檬單萜含量呈先下降后上升的趨勢(shì),D-檸檬烯是2種檸檬果皮中含量最豐富的單萜;成熟期對(duì)香水檸檬果皮中倍半萜含量有顯著影響,隨果實(shí)成熟,香水檸檬果皮中倍半萜含量呈先下降后上升再下降變化,其含量在花后158 d最高(4 451.2 μg/g),而泰吹檸檬果實(shí)成熟過(guò)程中倍半萜含量無(wú)顯著變化,2個(gè)檸檬品種果皮中主要的倍半萜均為β-石竹烯、(E)-α-香檸檬烯和β-紅沒(méi)藥烯。醛類(lèi)和醇類(lèi)是檸檬果皮中含量最豐富的含氧化合物,在2個(gè)品種檸檬中醛類(lèi)和醇類(lèi)含量分別占揮發(fā)性成分總量的3.1%~36.7%和1.6%~7.0%,香水檸檬果皮中醛類(lèi)含量為泰吹檸檬的3.5~11.1 倍,而醇類(lèi)含量?jī)H為泰吹檸檬的28.2%~48.0%。果實(shí)成熟過(guò)程中2個(gè)品種檸檬果皮醛類(lèi)含量均發(fā)生顯著變化,隨果實(shí)成熟,香水檸檬果皮中醛類(lèi)含量整體呈上升趨勢(shì),其含量在花后186 d達(dá)到最高(9 869.3 μg/g),而泰吹檸檬果皮中醛類(lèi)的含量呈先下降后上升的趨勢(shì);不同成熟期香水檸檬果皮中醇類(lèi)含量差異不顯著,泰吹檸檬果皮中醇類(lèi)含量在花后158 d顯著下降,花后186 d顯著上升。檸檬果皮中酯類(lèi)和酮類(lèi)的含量均較低,在2個(gè)品種檸檬中酯類(lèi)和酮類(lèi)含量占揮發(fā)性成分總量的比例均低于1%;除花后186 d外,香水檸檬果皮中酯類(lèi)的含量均高于泰吹檸檬,香水檸檬果皮中未檢出酮類(lèi),而泰吹檸檬果皮中酮類(lèi)含量為4.8~362 μg/g。成熟期對(duì)2個(gè)品種檸檬果皮中酯類(lèi)和酮類(lèi)的含量有顯著影響,隨果實(shí)成熟,香水檸檬果皮中酯類(lèi)含量呈先上升后下降的趨勢(shì);泰吹檸檬果實(shí)成熟過(guò)程中酯類(lèi)和酮類(lèi)含量均呈先下降后上升的趨勢(shì)。
圖2 不同成熟階段檸檬果皮揮發(fā)性化合物類(lèi)別和含量Fig. 2 Changes in types and contents of volatile components in peels during lemon fruit maturation
表1 不同成熟階段香水檸檬和泰吹檸檬果實(shí)果皮揮發(fā)性成分(鮮質(zhì)量)Table 1 Volatile component contents in peels of two lemon cultivars during maturation (on a fresh mass basis )μg/g
續(xù)表1 μg/g
根據(jù)現(xiàn)有報(bào)道列出檸檬果皮香氣成分的香氣閾值,并計(jì)算2個(gè)品種檸檬不同成熟階段果皮的香氣值,將香氣值大于1的香氣成分確定為檸檬的特征香氣成分(表2)。香水檸檬和泰吹檸檬果皮中分別鑒定出26種和22種特征香氣成分,2種檸檬果皮中共有的特征香氣成分有19種,香水檸檬果皮特有的特征香氣成分為辛醛、十二醛、薰衣草醇、香芹醇、橙花醇、香葉醇和乙酸香葉酯,泰吹檸檬果皮特有的特征香氣成分為紫蘇醇、香茅醇和乙酸香茅酯。香氣值可以評(píng)價(jià)香氣成分對(duì)樣品整體香氣的貢獻(xiàn),特征香氣成分的香氣值越大,對(duì)樣品香氣的貢獻(xiàn)越大。香氣值較高的12種特征香氣成分包括癸醛(香氣值489 500.0~900 550.0)、十二醛(香氣值142 336.4~399 345.8)、香葉醛(香氣值30 721.0~39 774.0)、芳樟醇(香氣值25 475.0~36 425.0)、橙花醛(香氣值19 190.0~25 325.0)、(E)-β-羅勒烯(香氣值4 941.2~32 223.5)、(Z)-β-羅勒烯(香氣值4 438.3~25 578.3)、β-石竹烯(香氣值1 842.2~9 050.0)、β-月桂烯(香氣值1 303.0~8 087.9)、乙酸香葉酯(香氣值2 511.1~7 522.2)、辛醛(香氣值2 046.0~4 801.0)和壬醛(香氣值1 646.0~3 267.0),對(duì)香水檸檬果皮的整體香氣貢獻(xiàn)較大。癸醛(香氣值43 400.0~80 650.0)、芳樟醇(香氣值37 000.0~65 125.0)、β-月桂烯(香氣值6 520.2~27 185.9)、香茅醛(香氣值5 782.6~18 402.2)、乙酸香茅酯(香氣值2 029.9~8 931.6)、γ-松油烯(香氣值1 002.3~4 518.5)、D-檸檬烯(香氣值1 777.1~2 732.4)、香茅醇(香氣值1 271.0~2 516.1)和β-石竹烯(香氣值1 496.9~1 673.4),對(duì)泰吹檸檬果皮的整體香氣貢獻(xiàn)較大。
表2 檸檬果實(shí)成熟過(guò)程中特征香氣成分的香氣值Table 2 Odor units of character impact components in peels during lemon fruit development
香水檸檬果皮中(E)-β-羅勒烯和(Z)-β-羅勒烯的香氣值遠(yuǎn)高于其他萜烯類(lèi),D-檸檬烯雖然含量最高但其香氣值僅為710.1~2 639.1,香水檸檬果皮中(E)-β-羅勒烯和(Z)-β-羅勒烯的香氣值在花后186 d最高,D-檸檬烯的香氣值在花后158 d最高。泰吹檸檬果皮中香氣值最高的萜烯類(lèi)為β-月桂烯,其香氣值在花后186 d達(dá)到最高。檸檬果皮香氣成分中醛類(lèi)化合物的香氣值最高,對(duì)檸檬果實(shí)整體香氣貢獻(xiàn)最大。特征香氣成分中醛類(lèi)化合物有7種,包括3種萜烯醛(香茅醛、橙花醛和香葉醛)和4種脂肪醛(辛醛、壬醛、癸醛和十二醛),其中癸醛的香氣值最高,2個(gè)品種檸檬果皮中癸醛的香氣值均在花后144 d下降,香水檸檬花后144 d后癸醛香氣值持續(xù)上升,而泰吹檸檬花后144~172 d癸醛香氣值變化不大,花后172 d后急劇上升,2個(gè)品種癸醛香氣值均在花后186 d上升至最高。除香茅醛外,香水檸檬果皮中其他醛類(lèi)化合物的香氣值均高于泰吹檸檬。特征香氣成分中醇類(lèi)化合物主要是萜烯醇,其中芳樟醇的香氣值最高,隨果實(shí)成熟,
香水檸檬果皮中芳樟醇香氣值持續(xù)上升,而泰吹檸檬在花后158 d降至最低后開(kāi)始逐漸上升,香水檸檬和泰吹檸檬果皮中芳樟醇香氣值均在花后186 d達(dá)到最高,分別為36 425.0和65 125.0。特征香氣成分中酯類(lèi)化合物有2種,香水檸檬和泰吹檸檬果皮中各含1種,分別為乙酸香葉酯和乙酸香茅酯,香水檸檬果皮中乙酸香葉酯香氣值在花后172 d最高,泰吹檸檬果皮中乙酸香茅酯香氣值在花后186 d最高。
本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了檸檬果實(shí)中16種酚類(lèi)成分,包括4種酚酸、7種黃烷酮、2種黃酮和3種多甲氧基黃酮(圖3、表3)。4種酚酸在2種檸檬果皮中均檢出,分別為沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸和咖啡酸,其中原兒茶酸、綠原酸和咖啡酸為主要的酚酸,沒(méi)食子酸含量較低。除綠原酸外,香水檸檬其他3種酚酸的含量均高于泰吹檸檬,而2種檸檬果皮酚酸總量差異不大。隨果實(shí)成熟,酚酸總量呈下降趨勢(shì),香水檸檬酚酸總量由511.56 μg/g下降到330.45 μg/g,泰吹檸檬酚酸總量由515.47 μg/g下降到399.81 μg/g。
圖3 16種酚類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)品的液相色譜圖Fig. 3 HPLC chromatograms of 16 phenolic standards
表3 不同成熟階段檸檬果皮酚類(lèi)成分(鮮質(zhì)量)Table 3 Phenolic contents in peels of two lemon cultivars during maturation (on a fresh mass basis)μg/g
黃烷酮中圣草次苷、蕓香柚皮苷、橙皮苷和蘆丁在2個(gè)品種檸檬果皮中均檢出,花旗松素和橙皮素僅在泰吹檸檬成熟早期果皮中檢出,2個(gè)品種檸檬果皮均未檢出圣草酚。泰吹檸檬果皮中圣草次苷、蕓香柚皮苷、橙皮苷和蘆丁的含量均高于香水檸檬,橙皮苷是2種檸檬果皮中含量最豐富的黃烷酮,泰吹檸檬果皮中橙皮苷含量為香水檸檬的7.57~18.70 倍。果實(shí)成熟過(guò)程中2個(gè)品種檸檬果皮中橙皮苷的含量均發(fā)生顯著變化,香水檸檬果皮中橙皮苷的含量呈先下降后上升再下降的趨勢(shì),而泰吹檸檬果皮成熟過(guò)程中橙皮苷含量呈下降趨勢(shì)。2種黃酮中,木犀草素含量較豐富,香葉木素含量較低。香水檸檬果皮中香葉木素含量較高,泰吹檸檬果皮中木犀草素含量較高。果實(shí)成熟過(guò)程中,香水檸檬果皮木犀草素含量變化不顯著,而泰吹檸檬果實(shí)成熟過(guò)程中果皮中木犀草素含量顯著下降。3種多甲氧基黃酮分別為甜橙黃酮、川陳皮素和橘皮素,均在泰吹檸檬果皮中檢出,而香水檸檬果皮中未檢出甜橙黃酮。橘皮素是香水檸檬果皮中含量最高的多甲氧基黃酮,泰吹檸檬果實(shí)中含量最高的多甲氧基黃酮為川陳皮素,泰吹檸檬果皮中3種多甲氧基黃酮含量均明顯高于香水檸檬,泰吹檸檬果皮中多甲氧基黃酮總量為香水檸檬的20.94~118.75 倍;果實(shí)成熟過(guò)程中,香水檸檬果皮川陳皮素和橘皮素含量在花后130~172 d保持穩(wěn)定,花后186 d顯著下降,泰吹檸檬果皮甜橙黃酮、川陳皮素和橘皮素含量在成熟前期均顯著下降,花后178 d以后無(wú)顯著變化。泰吹檸檬果皮中類(lèi)黃酮總量遠(yuǎn)高于香水檸檬,果實(shí)成熟過(guò)程中,香水檸檬類(lèi)黃酮總量呈波動(dòng)變化,其含量在花后186 d顯著下降,泰吹檸檬果皮中類(lèi)黃酮總量一直呈下降的趨勢(shì)。
大多數(shù)水果其未成熟階段果實(shí)中主要的香氣成分為醇類(lèi)和醛類(lèi),而成熟階段果實(shí)中主要的香氣成分轉(zhuǎn)變?yōu)轷ヮ?lèi)和酮類(lèi)[18]。如草莓未成熟果實(shí)中主要的香氣成分為C6醛類(lèi),而1/3紅和全紅果實(shí)中主要的香氣成分為呋喃酮和酯類(lèi)[19]。杏果實(shí)發(fā)育早期果皮中醛類(lèi)和醇類(lèi)含量最豐富,占果皮香氣成分總量的58%~81%,隨果實(shí)發(fā)育和成熟,醛類(lèi)和醇類(lèi)含量大量下降,酮類(lèi)含量顯著上升,果實(shí)成熟時(shí),果皮中酮類(lèi)含量占香氣成分總量的59%以上[20]。也有一些果實(shí)發(fā)育過(guò)程中以一類(lèi)化合物占優(yōu)勢(shì),如不同成熟度芒果果皮中含量最高的香氣成分均為萜烯類(lèi)[21]。本研究結(jié)果也顯示不同發(fā)育階段檸檬果皮中主要的香氣成分均為萜烯類(lèi)。萜烯類(lèi)化合物中以單萜烯含量最豐富,與Settanni等[22]的研究結(jié)果一致。隨果實(shí)成熟,香水檸檬單萜含量呈明顯的先下降后上升再下降變化,泰吹檸檬果皮中單萜含量呈先下降后上升的趨勢(shì),與Soumaya等[23]的研究結(jié)果一致。香水檸檬果皮中倍半萜含量變化與單帖含量變化相同,泰吹檸檬果皮中倍半萜含量在果實(shí)成熟中并沒(méi)有顯著變化。Ledesma-Escobar等[24]的研究結(jié)果則顯示波斯青檸果實(shí)成熟過(guò)程中倍半萜含量呈下降趨勢(shì),不同檸檬果皮中倍半萜含量隨果實(shí)成熟變化的趨勢(shì)不同,可能與其自身倍半萜合成代謝差異有關(guān)。在本研究中香水檸檬果皮中醛類(lèi)隨果實(shí)成熟進(jìn)行呈上升的趨勢(shì),是與其果實(shí)成熟相關(guān)的香氣組分,該結(jié)果與Hijaz[25]、Yi Lunzhao[26]等的研究結(jié)果基本一致。香水檸檬和泰吹檸檬果皮的特征香氣成分主要為萜類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)和酯類(lèi),與Zhang Wenlin等[2]的研究結(jié)果相同,各類(lèi)特征香氣成分中醛類(lèi)的香氣值最高,與楊榮華[27]的研究結(jié)果相同。癸醛是2個(gè)品種檸檬果皮中香氣值最高的特征香氣成分,癸醛具有柑橘味和甜香味[12],2個(gè)品種檸檬果皮癸醛香氣值均在花后186 d上升至最高,對(duì)2個(gè)品種檸檬果皮香味貢獻(xiàn)最大,香水檸檬果皮中香氣值其次的成分依次為十二醛、香葉醛、芳樟醇和橙花醛,分別具有脂肪香味、柑橘味、花香味和檸檬味[2,12],泰吹檸檬果皮中香氣值其次的成分依次為芳樟醇、香茅醛、β-月桂烯和乙酸香茅酯,分別具有花香味、檸檬味、脂香味和果香味[15],這些特征香氣成分的香氣值均在香水檸檬和泰吹檸檬花后172~186 d果皮中達(dá)到最高,對(duì)2個(gè)品種檸檬果皮香味也具有重要貢獻(xiàn)。香水檸檬和泰吹檸檬果皮中分別含有7種和3種特有特征香氣成分,2個(gè)品種果皮中特有的特征香氣成分大多屬于醇類(lèi),薰衣草醇(薰衣草味)、香芹醇(薄荷味)、橙花醇(花香味)和香葉醇(果香味)是香水檸檬果皮特有的特征香氣成分,紫蘇醇(青香味)和香茅醇(玫瑰味)是泰吹檸檬果皮特有的特征香氣成分。共有特征香氣成分的香氣值差異和各自特有的特征香氣成分是2個(gè)品種檸檬果皮香氣差異的原因。
酚類(lèi)廣泛存在于果蔬中,具有抗氧化、抗炎、 抗菌和抗衰老等生物活性,對(duì)人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)和健康有重要貢獻(xiàn)[28]。Dong Xinying等[9]研究表明檸檬果皮中主要的酚酸為對(duì)-香豆酸和阿魏酸,主要的類(lèi)黃酮是圣草次苷和橙皮苷。而Xi Wanpeng等[7]研究表明檸檬果皮中主要的酚酸為咖啡酸和綠原酸,主要的黃烷酮為橙皮苷,主要的多甲氧基黃酮為川陳皮素,本研究結(jié)果與其較為一致。多甲氧基黃酮是柑橘特有的一類(lèi)高度甲氧化的黃酮類(lèi)化合物,因具有甲基基團(tuán)而表現(xiàn)出弱極性,更容易通過(guò)細(xì)胞膜運(yùn)輸,表現(xiàn)出更強(qiáng)的生物活性[29],本研究中泰吹檸檬花后186 d果皮中甜橙黃酮、川陳皮素和橘皮素含量分別為76.25、447.37 μg/g和137.82 μg/g,香水檸檬花后186 d果皮中僅檢測(cè)到川陳皮素,其含量為5.57 μg/g,而Zhao Ziyan等[30]在尤力克檸檬果皮中未檢測(cè)出以上3種多甲氧基黃酮,泰吹檸檬果皮中有高含量的多甲氧基黃酮,具有較高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值,適合進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用。隨果實(shí)成熟香水檸檬和泰吹檸檬果皮中酚酸總量和類(lèi)黃酮總量均呈下降趨勢(shì),與Dong Xinying[9]和Multari[31]等的研究結(jié)果相同,而與徐貴華等[32]報(bào)道隨成熟度提高蜜橘果皮中酚酸含量先升高后降低的結(jié)果不同,這可能與柑橘品種、取樣時(shí)期、生長(zhǎng)環(huán)境和提取方法等因素有關(guān)。
本研究通過(guò)分析2個(gè)抗病檸檬品種不同成熟階段果皮中的揮發(fā)物和酚類(lèi)成分發(fā)現(xiàn),品種和成熟期是影響檸檬果皮中揮發(fā)物和酚類(lèi)成分的重要因素。2個(gè)品種檸檬果皮共檢出86種揮發(fā)性成分,可分為6 類(lèi),2種檸檬相比,香水檸檬果皮中倍半萜和醛類(lèi)含量較高,泰吹檸檬果皮中單萜和醇類(lèi)含量較高,香水檸檬果皮中單萜、倍半萜、醛類(lèi)、酯類(lèi)的含量在成熟期間發(fā)生顯著變化,單萜、倍半萜呈先下降后上升再下降的變化趨勢(shì),酯類(lèi)呈先上升后下降的趨勢(shì),醛類(lèi)呈上升趨勢(shì);泰吹檸檬果皮中單萜、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)和酮類(lèi)的含量在成熟期間發(fā)生顯著變化,單萜、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)和酮類(lèi)均呈先下降后上升的趨勢(shì)。2種檸檬果皮中共檢測(cè)出15種酚類(lèi)物質(zhì),包括4種酚酸、6種黃烷酮、2種黃酮和3種多甲氧基黃酮,2個(gè)品種檸檬果皮中酚酸總量差異不大,泰吹檸檬果皮中類(lèi)黃酮總量明顯高于香水檸檬,隨成熟度提高,香水檸檬和泰吹檸檬果皮中酚酸總量和類(lèi)黃酮總量均顯著下降。香水檸檬和泰吹檸檬果皮中含有豐富的植物化學(xué)成分,是優(yōu)良的品種資源,適合進(jìn)一步用于雜交育種和開(kāi)發(fā)利用。