劉思凡　劉子雨　楊婷　單守明

摘要 以歐亞種紅色釀酒葡萄“赤霞珠”的4種不同成熟株系（提前9 d轉(zhuǎn)色株系E1、提前7 d轉(zhuǎn)色株系E2、提前5 d轉(zhuǎn)色株系E3、正常轉(zhuǎn)色株系CK）果實為材料，采用UPLC法測定果實中表兒茶素沒食子酸酯、丁香酸、柚皮苷等22種單體酚含量，探索不同成熟株系間葡萄果實中單體酚積累的差異。結(jié)果表明：與正常成熟株系（CK）相比，提前5 d轉(zhuǎn)色的成熟株系（E3）總單寧和總花色苷含量最高，分別為1.20和3.27 mg/g；9種酚酸類物質(zhì)中2，5-二羥基苯甲酸含量在3個早熟株系中占比均為最高，且在E2和E3中占比均超過40%；6種黃烷醇類物質(zhì)中表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量在E1、E2、E3這3個早熟株系中的占比均為最高，分別占黃烷醇類物質(zhì)總量的46%、57%、67%；7種黃酮醇類物質(zhì)中楊梅素在早熟株系（E1、E2、E3）和正常成熟株系（CK）中的含量均為最高，分別占黃酮醇類物質(zhì)總量的87%、93%、92%、89%；隨著成熟時間的不斷延后，3種酚類物質(zhì)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在早熟株系中，黃酮醇類物質(zhì)含量均高于酚酸類和黃烷醇類物質(zhì)，黃烷醇類物質(zhì)“赤霞珠”葡萄中積累量較低。

關(guān)鍵詞 釀酒葡萄；早熟株系；酚類物質(zhì)；積累量

中圖分類號 S663.1文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2024）08-0169-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.08.040

Study on the Difference of Phenolic Compounds in Wine Grape “Cabernet Sauvignon”

LIU Si-fan1， LIU Zi-yu2，YANG Ting3 et al

（1.Ningxia Hui Autonomous Region Agricultural Exploration and Design Institute， Yinchuan， Ningxia 750021;2.The Management Committee of the East Foothills of Ningxia Helan Mountains， Yinchuan， Ningxia 750021;3.Ningxia Vocational and Technical College of Wine and Desertification Control， Yinchuan， Ningxia 750021）

Abstract Using the fruits of four different mature strains of the Eurasian red wine grape “Cabernet Sauvignon” （transgenic line E1 9 days in advance， transgenic line E2 7 days in advance， transgenic line E3 5 days in advance， and normal transgenic line CK） as materials，the UPLC method was used to determine the content of 22 monomeric phenols such as epigallocatechin gallate， syringic acid and naringin in fruits， and to explore the differences of monomer phenol accumulation in grape fruits among different mature strains.The results showed that compared with normal mature lines （CK）， the contents of total tannins and total anthocyanins in mature lines （E3） changed 5 days earlier were the highest， which were 1.20 and 3.27 mg/g， respectively. The content of 2， 5-dihydroxybenzoic acid in 9 phenolic acids was the highest in the three early maturing lines， and accounted for more than 40% in E2 and E3. The content of epigallocatechin gallate among the six flavanols was the highest in the three early maturity strains（E1，E2，E3）， accounting for 46%， 57% and 67% of the total flavanols， respectively. The content of myricetin in the seven flavonols was the highest in the early maturing （E1，E2，E3） and normal mature strains （CK）， accounting for 87%， 93%， 92% and 89% of the total flavonols， respectively. As the ripening time continued to delay， the three phenolic substances all showed a trend of increasing first and then decreasing. In the early maturing strains， the flavonols content was higher than that of phenolic acids and flavanols， and the accumulation of flavanols in “Cabernet Sauvignon” grapes was low.

Key words Wine grape;Early maturing strain;Phenolic substances;Accumulation

作為葡萄果實中含量最豐富的一類物質(zhì)，酚類物質(zhì)不僅結(jié)構(gòu)復雜而且涉及種類繁多，依據(jù)其化學結(jié)構(gòu)主要可分為花色苷類和非花色苷類，非花色苷類酚又可細分為酚酸類、黃烷醇類、黃酮醇類和芪類化合物。其中，黃烷醇類可賦予葡萄果實和葡萄酒苦澀味和收斂感，在塑造葡萄酒體的風味結(jié)構(gòu)上具有重要作用；黃酮醇和酚酸作為輔色物質(zhì)，對葡萄和葡萄酒的顏色和陳釀潛力產(chǎn)生重要影響［1］；以白藜蘆醇為代表的芪類化合物具有抗炎、抗氧化和抗癌等對人體健康有益的作用，可開發(fā)應(yīng)用于保健食品領(lǐng)域［2］。在葡萄酒釀造過程中，葡萄果實中的酚類物質(zhì)以破碎浸漬的方式進入葡萄酒中，是葡萄酒的重要組成部分，其含量和比例對葡萄酒外觀、口感、穩(wěn)定性等方面有重要影響［3-4］。

有研究表明，葡萄果實中酚類物質(zhì)含量和種類變化受外部和內(nèi)部因素調(diào)控，外部因素包括土壤條件、栽培措施、激素、海拔、采摘后的貯藏條件等，內(nèi)部因素主要與品種（品系）、基因型有關(guān)，其中基因型是決定葡萄中酚類物質(zhì)含量差異的主要因素［5-6］。“赤霞珠”作為中晚熟品種歐亞種紅色釀酒葡萄，目前世界上栽培面積最廣、分布區(qū)域最大及附加經(jīng)濟效益最高的葡萄品種，其生長勢較強，抗性較好，果實香氣突出，適應(yīng)性強。寧夏賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)地理條件優(yōu)越，是公認的釀酒葡萄生長最佳生態(tài)區(qū)之一［7］。筆者選擇賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)歐亞種紅色釀酒品種（品系）“赤霞珠”的早熟株系為研究對象，對其成熟期酚類物質(zhì)含量進行綜合分析，以期為寧夏產(chǎn)區(qū)篩選較適宜推廣的早熟釀酒葡萄品種（品系）提供依據(jù)，減少氣候因素對釀酒葡萄的影響，提高賀蘭山東麓葡萄及葡萄酒產(chǎn)品附加值。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為2016年定植的紅色釀酒葡萄品種（品系）“赤霞珠”，具體詳見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集。

試驗于2022年7月至9月底在寧夏銀川市永寧縣西夏王玉泉國際酒莊的釀酒葡萄品種資源圃和寧夏大學農(nóng)學院園藝實驗室進行。

選取長勢相同的標記株系，分別為早熟株系（E1）、中早熟株系（E2）、晚早熟株系（E3）、正常株系（CK），采集大小相差不大、著生方向一致的果穗5穗，200～300粒，除去果梗后液氮速凍，研磨成粉，置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 酚類物質(zhì)的測定。

葡萄果實樣品單寧含量采用Folin-Denis比色法［8］測定，總酚含量采用Folin-Ciocalteu比色法［8-9］測定?？偦ㄉ蘸恳詐H 示差法測定，用矢車菊素-3-葡萄糖苷（CEG）表示結(jié)果［10］。

參照唐國冬等［11-12］的方法，提取葡萄果實單體酚，測定表兒茶素沒食子酸酯、丁香酸、柚皮苷、（S）-圣草酚、楊梅素、兒茶素、闊馬酸、香草酸、沒食子酸、原兒茶酚酸、橙皮素、肉桂酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、橙皮苷、水楊酸、2，5-二羥基苯甲酸、表沒食子兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、柚皮素、阿魏酸、表兒茶素、槲皮素共22種物質(zhì)含量。

1.2.3 色譜條件。采用島津LC-20A高效液相色譜儀；二極管陣列檢測器；C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相A為2%甲酸水溶液，流動相B為乙腈，流速0.8 mL/min，柱溫30 ℃，進樣量5 μL，檢測波長280 nm；洗脫梯度：0～8.00 min，10%B；8.01～30.00 min，10%～30%B；30.01～35.00 min，30%B；35.01～45.00 min，30%～40%B；45.01～50.00 min，40%～50%B；50.01～52.00 min，50%～100%B；52.01～54.00 min，100%B；54.01 min，100%～10%B；54.02～60.00 min，10%B。根據(jù)標準品的保留時間定性單體酚成分，標準曲線進行定量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2021、DPS 7.05進行整理、統(tǒng)計分析和繪圖，分析結(jié)果表示為平均值±標準偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 “赤霞珠”4個株系葡萄果實中酚類物質(zhì)含量分析

從表2可以看出，在“赤霞珠”4個株系中，總酚含量在3.14～5.62 mg/g，總單寧含量在1.09～1.20 mg/g，總花色苷含量在1.63～3.27 mg/g。與正常成熟株系（CK）相比，E3的總單寧和總花色苷含量較高，E2和E1的酚類物質(zhì)含量均低于CK。3個早熟株系中，E3的酚類物質(zhì)含量均為最高，總酚、總單寧、總花色苷含量分別為5.29、1.20和3.27 mg/g，含量均較低的為E1。結(jié)果表明果實隨著成熟日期不斷推后，酚類物質(zhì)含量逐漸增多。

2.2 “赤霞珠”4個株系葡萄果實中單體酚含量分析

2.2.1 葡萄果實酚酸類物質(zhì)含量分析。

從表3和圖1可以看出，在“赤霞珠”4個株系中共檢測出9種酚酸類物質(zhì)。對“赤霞珠”早熟株系葡萄果實而言，果實內(nèi)含有的丁香酸、闊馬酸、香草酸、沒食子酸、原兒茶酚酸含量均較低，2，5-二羥基苯甲酸、肉桂酸、阿魏酸含量均較高，其中2，5-二羥基苯甲酸含量在3個早熟株系中占比均為最高，且在E2和E3中占比均超過40%。與CK相比，肉桂酸和水楊酸在早熟株系中含量均較高，而2，5-二羥基苯甲酸則顯著低于對照株系。作為合成其他酚類物質(zhì)的前體物質(zhì)，阿魏酸和肉桂酸在“赤霞珠”葡萄中的積累量較高，且在3個早熟株系中均有體現(xiàn)；此外，原兒茶酚酸、2，5-二羥基苯甲酸和水楊酸以苯甲酸作為同一底物，三者存在競爭關(guān)系，在“赤霞珠”早熟株系中 2，5-二羥基苯甲酸更具有競爭優(yōu)勢。

2.2.2 葡萄果實黃烷醇類物質(zhì)含量分析。

從表4和圖2可以看出，在“赤霞珠”4個株系中共檢測出6種黃烷醇類物質(zhì)。對“赤霞珠”早熟株系葡萄果實而言，果實內(nèi)含有的表兒茶素沒食子酸酯、兒茶素、沒食子兒茶素沒食子酸酯、表兒茶素含量均較低，表沒食子兒茶素沒食子酸酯、表沒食子兒茶素含量均較高，其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯的占比均為最高，在E1、E2、E3中的含量分別占黃烷醇類物質(zhì)總量的46%、57%、67%。與CK相比較，E3的表沒食子兒茶素沒食子酸酯含量較高，而E1的黃烷醇類物質(zhì)中除表沒食子兒茶素外含量均較低。表沒食子兒茶素是表沒食子兒茶素沒食子酸酯的合成前體物質(zhì)，在成熟“赤霞珠”葡萄果實內(nèi)的表沒食子兒茶素被轉(zhuǎn)化為表沒食子兒茶素沒食子酸酯，使得后者的含量較高。

2.2.3 葡萄果實黃酮醇類物質(zhì)含量分析。

從表5和圖3可以看出，在“赤霞珠”4個株系中共檢測出7種黃酮醇類物質(zhì)。對“赤霞珠”早熟株系葡萄果實而言，果實內(nèi)含有的柚皮苷、橙皮素、橙皮苷、柚皮素、槲皮素含量均較低，（S）-圣草酚、楊梅素含量較高，其中楊梅素的占比均為最高，在E1、E2、E3中的含量分別為87%、93%、92%。與CK相比較，E2和E3的楊梅素含量較高。在歐亞種葡萄中，柚皮素是黃酮醇代謝的重要前體物質(zhì)，其可能作為底物大量用于合成其他酚類物質(zhì)，這也是柚皮素含量較低的原因；同時，（S）-圣草酚和楊梅素的底物競爭優(yōu)勢強于其他黃酮醇類物質(zhì)，故積累量顯著高于其他物質(zhì)。

2.2.4 葡萄果實成熟期單體酚含量比較。

由表3～5可知，在“赤霞珠”葡萄中22種單體酚分為三大類，分別為酚酸類、黃烷醇類、黃酮醇類。在不同早熟株系中，E2中積累的單體酚含量最高，為1 460.02 mg/kg，E1的酚類含量最低，僅為728.88 mg/kg，E3中積累的單體酚物質(zhì)含量（1 217.25 mg/kg）顯著高于CK（917.51 mg/kg）?？傮w來看，隨著成熟時間的不斷延后，3種酚類物質(zhì)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；在每一類早熟株系中，黃酮醇類物質(zhì)含量均高于酚酸類和黃烷醇類物質(zhì)，楊梅素含量為主要貢獻因子，黃烷醇類物質(zhì)“赤霞珠”葡萄中積累量較低。

3 討論與結(jié)論

酚類物質(zhì)作為植物的主要次生代謝產(chǎn)物之一，伴隨植物的生長發(fā)育并在其中發(fā)揮重要作用。在葡萄果實中大量積累的酚類物質(zhì)，與葡萄的采后運輸貯存、保鮮、抗病性和葡萄酒的色澤、風味等品質(zhì)指標有密切聯(lián)系［13］。該研究通過測定“赤霞珠”不同成熟株系葡萄果實中的總酚、總單寧、總花色苷等物質(zhì)，結(jié)果表明，隨著成熟日期不斷推后，果實中的酚類物質(zhì)含量逐漸增多，在其他歐亞種葡萄如“黑比諾”和“馬瑟蘭”中也具有相似變化趨勢［14］。

葡萄果實中單體酚類物質(zhì)主要由黃烷醇類、黃酮醇類、酚酸類和芪類物質(zhì)組成，是葡萄中重要的抗逆和抗氧化性物質(zhì)。酚類物質(zhì)在葡萄果實中的各個部分均有分布，且呈現(xiàn)明顯差異。在果皮中主要以酚酸類、黃酮醇類、黃烷醇類為主，在種子中以黃烷醇類物質(zhì)為主，果肉中的酚類物質(zhì)則主要為酚酸類和花色素類。在該研究中，“赤霞珠”葡萄果實中單體酚物質(zhì)含量主要以黃酮醇類為主，在每一類早熟株系中，黃酮醇類物質(zhì)含量均高于酚酸類和黃烷醇類物質(zhì)，其中黃烷醇類物質(zhì)含量最低，這與前人研究中以黃烷醇類物質(zhì)為主的結(jié)果不一致［15］，據(jù)推測這可能與品種、環(huán)境、田間管理有關(guān)。隨著葡萄果實的不斷成熟，酚酸類物質(zhì)逐漸積累上升，不同種類的黃烷醇類物質(zhì)先上升后下降，黃酮醇類物質(zhì)在生長過程呈波動變化，與前人研究結(jié)果相一致［16］。該研究中，“赤霞珠”不同成熟株系間的單體酚類物質(zhì)含量差異較大，且隨著時間單體酚物質(zhì)不斷積累，在E2積累量達到最大，顯著高于正常成熟時期的單體酚物質(zhì)含量。

參考文獻

［1］ 盧浩成，魏巍，成池芳，等.5 個調(diào)色葡萄品種酚類物質(zhì)輪廓分析［J］.食品科學，2021，42（16）：145-154.

［2］ 張燕，何芳芳，代紅軍.葡萄白藜蘆醇的應(yīng)用與研究進展［J］.中外葡萄與葡萄酒，2014（2）：54-59.

［3］ 劉迪迪，劉美迎，王珍，等.赤霉素拉穗處理對西拉葡萄果實酚類物質(zhì)的影響［J］.食品科學，2018，39（17）：40-46.

［4］ 侍朋寶，崔彥志，張昂，等.閃蒸對昌黎產(chǎn)區(qū)‘馬瑟蘭葡萄酒單體酚類物質(zhì)的影響［J］.食品科學，2022，43（21）：102-110.

［5］ 閔卓，歐陽亞南，張陽，等.葡萄與葡萄酒中類黃酮物質(zhì)的研究進展［J］.北方園藝，2018（5）：160-170.

［6］ 蔣寶，蒲飛，孫占育，等.海拔對釀酒葡萄果實和相應(yīng)葡萄酒中多酚物質(zhì)影響的研究概述［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2016，42（8）：262-267.

［7］ 李棟梅.不同矮化整形方式對蛇龍珠葡萄果實花色苷積累的影響［D］.銀川：寧夏大學，2018.

［8］? 王華.葡萄與葡萄酒實驗技術(shù)操作規(guī)范［M］.西安：西安地圖出版社，1999.

［9］ 鄧波，秦洋.赤霞珠和蛇龍珠葡萄漿果中不同組分含量的研究［J］.山東輕工業(yè)學院學報（自然科學版），2012，26（3）：27-30.

［10］ 王鳳娟，孫飛龍，葉文文，等.pH示差法測定紅菊苣中花青素條件的優(yōu)化［J］.包裝與食品機械，2018，36（5）：61-64.

［11］ 唐國冬，廖欣怡，鄭雅軒，等.低溫對赤霞珠葡萄香氣和單體酚含量的影響［J］.食品科學，2017，38（20）：48-54.

［12］ 王美麗，吳魯陽，張振文，等.HPLC法測定不同葡萄品種成熟過程中單體酚的變化［J］.西北農(nóng)林科技大學學報（自然科學版），2007，35（4）：134-138.

［13］ 趙權(quán)，王軍，段長青.山葡萄果實發(fā)育過程中花色苷和非花色苷酚成分及其含量的變化［J］.植物生理學通訊，2010，46（1）：80-86.

［14］ 李光宗，馬軍，雷昊，等.‘黑比諾、‘馬瑟蘭和‘北紅葡萄酚類物質(zhì)差異研究［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2023，49（18）：125-133.

［15］ XI Z M，ZHANG Z W，CHENG Y F，et al.The effect of vineyard cover crop on main monomeric phenols of grape berry and wine in Vitis viniferal L.cv.Cabernet Sauvignon［J］.Agricultural sciences in China，2010，9（3）：440-448.

［16］ LIANG N N，ZHU B Q，HAN S，et al.Regional characteristics of anthocyanin and flavonol compounds from grapes of four Vitis vinifera varieties in five wine regions of China［J］.Food research international，2014，64：264-274.

基金項目 寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)育種專項（NXNYYZ20210102）。

作者簡介 劉思凡（1993—），男，寧夏吳忠人，助理農(nóng)藝師，碩士，從事葡萄逆境與分子生物學研究。*通信作者，教授，博士，碩士生導師，從事葡萄逆境與分子生物學研究。

收稿日期 2023-06-04；修回日期 2023-11-23