梅鹿辄葡萄4个营养系果实酚类物质变化研究

刘政海，李六林，董志刚，谭伟，李晓梅，唐晓萍*

（1.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801；2.山西省农业科学院果树研究所，山西太谷030815）

梅鹿辄葡萄4个营养系果实酚类物质变化研究

刘政海1，李六林1，董志刚2，谭伟2，李晓梅2，唐晓萍2*

（1.山西农业大学园艺学院，山西太谷030801；2.山西省农业科学院果树研究所，山西太谷030815）

酚类物质对葡萄酒的感官品质和生理活性功能有重要作用，该研究以梅鹿辄葡萄4个营养系（M-181、M-343、M-346、M-348）为材料评价酚类物质差异。结果表明，不同品系梅鹿辄葡萄可溶性固形物含量无显著差异（P＞0.05），M-348平均粒质量高于其他三个营养系，且可滴定酸含量与M-181、M-343无显著差异（P＞0.05）。在成熟时，4个营养系果皮和种子总类黄酮含量差异不显著（P＞0.05），但M-348果皮中单宁、黄烷醇和原花色素含量显著（P＜0.05）高于其他三个营养系；随着果实的发育，4个营养系果皮中花色苷含量逐渐增加，在花后120 d，M-348中花色苷含量为13.48 mg/g。梅鹿辄M-348葡萄果皮酚类物质含量丰富，可作为黄土高原区梅鹿辄种植品系。

梅鹿辄葡萄；营养系；果实；酚类

酿酒葡萄梅鹿辄（Merlot）是世界上著名的红葡萄品种之一，原产于法国波尔多地区，目前在全球葡萄栽培面积中占居第二位。于1892年引进我国，目前在我国酿酒葡萄适栽地均有栽培[1]。葡萄果实中的酚类物质是一种非常重要的次生代谢活性物质，对葡萄酒的色泽、口感、营养价值等有关键作用，是酿造优质葡萄酒的基础[2]。因此选择果实中高酚类物质含量的品种对葡萄酒的品质非常重要[3]。在20世纪，法国、意大利等国家都把营养系选种作为一项重要的研究任务[4]，通过营养系进行选种已有许多成功案例，如法国的接穗品种有65%以上是有质量证书的营养系；在摩尔多瓦葡萄酿酒与栽培研究所选育出的黑比诺532、琼瑶浆3360等营养系，都在保持原有优良品质的同时使亩产提高了30%～40%[5]。穆宁[6]等对赤霞珠营养系果实品质进行研究，表明果实中总酚、单宁、花色苷含量存在极显著差异。何维华等[7]对梅露辄181的生物学性状和理化指标进行分析，发现在山东蓬莱该品系果穗中大，果粒一致性良好。韩梅梅等[8]在对果实中黄烷-3-醇含量的研究中发现，梅露辄181葡萄中类黄酮-3′,5′-羟化酶途径产生的表棓儿茶素占总黄烷醇的比例显著高于其他3个品系。梅露辄葡萄是一个早熟品种，其果实中含糖量高，酿造的葡萄酒含有丰富的果香味，但其单宁、花色苷等酚类物质含量较低，酿造出的干红葡萄酒常作为赤霞珠等品种葡萄酒的调配酒[9-10]。本研究以梅露辄葡萄的4个营养系盛花后不同时期的果实为材料，研究其果实品质及果皮和种子中各种酚类物质含量，以了解果实不同发育阶段果实中酚类物质变化规律，比较发现4个营养系中酚类物质含量最高的品系，为选育最优梅鹿辄栽培品种提供理论参考，并为杂交育种选择梅鹿辄亲本提供材料依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

本研究取样于2016年7～11月在山西省农业科学院果树研究所酿酒葡萄营养系选种圃，供试品系为酿酒葡萄梅鹿辄4个营养系，分别为M-181、M-343、M-346、M-348，均为6年生植株，架势为倾斜式单龙蔓“厂字形”立架栽培，行距为0.8 m×2.5 m。

通过对角线法则[11]，各营养系选取9棵葡萄树，每棵树需要在阴面和阳面上中下各选一穗葡萄，分别为盛花后60 d、80 d、100 d、120 d（达到生产成熟）在每穗葡萄上中下各选取2粒葡萄，不同时期采样选取不同的葡萄树。

1.1.2 试剂

氢氧化钠、碳酸钠、亚硝酸钠、氯化铝、醋酸钠、氯化钾、甲醇、乙醇、正丁醇、盐酸、（均为分析纯）：天津市登峰化学试剂有限公司；福林酚：北京索莱宝科技有限公司；香草醛、单宁酸、儿茶素、标准原花色素（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

WT3003电子天平：杭州万特衡器有限公司；UV1902双光束紫外分光光度计：上海勤酬衡器有限公司；HH-6数显双列六孔水浴锅：上海康路仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 单粒质量、可溶性固形物和可滴定酸含量测定[12]

随机选取三组，每组30粒葡萄，采用质量法测得单粒质量；完全破碎后采用NaOH滴定法测定可滴定酸；采用数字折射仪测定可溶性固形物。

1.3.2 果皮和种子中酚类物质含量测定

从超低温冰箱中取冷冻葡萄100粒，立即对果实的果皮、种子进行剥离，取果皮2 g、种子2 g分别于100 mL棕色容量瓶中，设三组重复，用体积分数70%的乙醇溶液于暗处浸提24 h，过滤后滤液为酚类物质提取液。采用Folin-Ciocalteu法测定单宁含量[13]，用单宁酸等价表示（mg/g）；通过比色法测定总类黄酮[13]，结果以儿茶素等价表示（mg/g）；采用香草醛-盐酸法测定黄烷醇，参照WATERHOUSE A等[14]的方法进行；采用正丁醇-盐酸比色法测定原花色素含量[15]，结果以标准原花色素等价表示（mg/g）。

取0.2 g果皮于50 mL棕色容量瓶中，3组重复，用1%盐酸无水甲醇试剂暗处提取24h，采用pH值示差法测定花色苷含量[16]，以二甲花翠素葡萄糖苷表示（mg/g）。

1.3.3 统计分析

采用Excel 2010和SAS 9.0进行各因子的数据分析与差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 “梅鹿辄”葡萄4个营养系发育过程中果实单粒质量、

可溶性固形物与可滴定酸含量比较

由表1可知，梅鹿辄葡萄M-348在盛花后各时期果实单粒重均高于其他营养系，但4个营养系在花后各时期果实单粒质量差异均不显著。发育过程中伴随着可溶性固形物升高，可滴定酸含量逐渐下降，在花后120 d，可溶性固形物含量差异不显著，花后120 d时M-348可滴定酸含量为0.66 g/L，显著低于M-346（P＜0.05），与M-181和M-343差异不显著（P＞0.05）。

表1 “梅鹿辄”葡萄4个营养系花后不同时期果实平均粒质量、可溶性固形物与可滴定酸含量Table 1 Fruit average grain mass,soluble solids and titratable acid contents in four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

2.2 “梅鹿辄”葡萄4个营养系发育过程中果皮和种子中单宁含量和总类黄酮含量比较

图1 梅鹿辄葡萄4个营养系花后不同时期果皮（A）和种子（B）中单宁含量Fig.1 Tannin contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

图2 梅鹿辄葡萄4个营养系花后不同时期果皮（A）和种子（B）中总类黄酮含量Fig.2 Total flavonoids contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由图1可知，4个营养系果皮中的单宁含量从花后60～120 d呈先下降又上升的趋势，其中M-348果皮中的单宁含量在花后120 d时为8.36 mg/g，显著高于其他三个营养系。果实发育过程中种子的单宁含量呈下降趋势，在花后120 d时M-348种子单宁含量为2.53 mg/g，显著高于M-346，与M-181和M-343差异不显著。

由图2可知，花后不同时期果皮中总类黄酮含量差异不明显，在花后120 d，4个营养系间果皮中总类黄酮含量差异不显著，其中M-348果皮中含量为4.03 mg/g。种子中总类黄酮含量在花后80 d时，M-181和M-346中含量显著高于M-343与M-348。随着果实的成熟，在花后120 d，M-348种子中总类黄酮含量为1.86 mg/g，与M-181、M-346差异不显著，稍低于M-343。

2.3 梅鹿辄葡萄4个营养系不同时期果皮和种子中类黄酮类物质含量

2.3.1 梅鹿辄葡萄4个营养系发育过程中果皮和种子中黄烷醇含量比较

图3 梅鹿辄葡萄4个营养系花后不同时期果皮（A）和种子（B）中黄烷醇含量Fig.3 Flavanols contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由图3可知，梅鹿辄葡萄在成熟的过程中，果皮中的黄烷醇含量先下降和上升，其中M-348在花后60 d和100 d果皮中含量显著低于M-181和M-346，且M-348在花后80 d显著低于M-346，但当花后120 d，M-348果皮中含量为29.57 mg/g，显著高于M-181、M-343和M-346。种子中黄烷醇含量在发育过程呈下降趋势，在花后60 d和80 d，M-348种子中含量显著低于M-346，与M-343差异不显著。在花后100 d，M-348种子中含量为6.93 mg/g，显著高于M-346；当花后120 d，M-348种子中含量为3.37 mg/g，与M-346差异不显著，稍低于M-181、M-343。

2.3.2 梅鹿辄葡萄4个营养系发育过程中果皮和种子中原花色素含量比较

图4 梅鹿辄葡萄4个营养系花后不同时期果皮（A）和种子（B）中原花色素含量Fig.4 Proanthocyanidins contents in skins(A)and seeds(B)of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由图4可知，在成熟过程4个营养系果皮中原花色素含量差异不相同，在花后120 d时，M-348果皮中原花色素含量为8.91 mg/g，显著高于其他三个营养系。M-348种子原花色素含量在花后120 d时为0.21 mg/g，显著高于M-346，与M-181和M-343差异不显著。

2.3.3 梅鹿辄葡萄4个营养系发育过程中果皮中花色苷含量比较

图5 梅鹿辄葡萄4个营养系花后不同时期果皮中花色苷含量Fig.5 Anthocyanins contents in skins of four clones of Merlot grape at different periods after anthesis

由图5可知，在花后60 d时期4个营养系花色苷含量差异不显著，其中该时期M-348果皮中含量为0.12 mg/g，随着果实的发育，果皮中花色苷含量逐渐增加，在花后100 d时期，M-348和M-346果皮中花色苷含量显著高于M-343和M-181；在花后120 d时期，M-348含量为13.48 mg/g，显著高于M-343，与M-181差异不显著，稍低于M-346。

3 讨论

葡萄果实中的酚类物质含量和种类受品种特性和环境因子等因素影响，其中品种是影响果实中酚类物质的主要内在因素[17-18]。本研究以黄土高原产区的4个酿酒葡萄梅露辄营养系为材料，对其盛花后不同时期酚类物质含量研究比较，结果表明，4个营养系在转色后果皮中单宁含量均是持续上升，其中M-348果皮中的单宁含量在各时期均高于其他三个营养系，这与BAUTIATA-ORTÍN A B等[19]对三个酿酒品种在成熟过程中研究发现，转色后单宁含量高的品种，在完熟后单宁含量也会比较高的结论相符。

酚类物质包括黄酮类和非黄酮类物质，其中总类黄酮物质是一种重要的次生代谢物，在果皮和种子含量都较高，是葡萄酒的重要感官品质[20]。代红军等[21]研究水杨酸对赤霞珠葡萄总类黄酮、白藜芦醇含量影响中表明，赤霞珠葡萄果皮中总类黄酮含量在幼果期和完熟期含量较高，这与本实验4个营养系果皮中总类黄酮含量在花后60 d和花后120 d含量较高结论一致。

黄烷醇物质是葡萄酒中重要的苦味及涩味成分，可使葡萄酒更饱满更有骨架感[22]。温鹏飞[23]对赤霞珠葡萄成熟过程中黄烷醇合成相关表达酶的研究中表明，赤霞珠葡萄果皮中黄烷醇含量在转色期达到最大值，在转色期后果实中的黄烷醇迅速下降，这与调控黄烷醇合成酶基因在不同时期表达量相关。本研究中在成熟过程中4个营养系果皮和种子中黄烷醇含量存在显著差异，这可能与各时期黄烷醇合成酶活性相关。本试验中黄烷醇类物质在果皮中呈上升趋势，在种子中则是先上升后下降，这与李小龙[24]对酿酒葡萄果实生长发育过程中黄烷醇物质变化规律相似。

原花色素是一类由黄烷-3-醇通过C4-C8或C4-C6聚合而来的多聚体，对葡萄酒口感有较大影响[25]。KENNEDY J A等[26]以Shiraz为试材，对其果实发育过程中果皮中原花色素组成及含量进行测定，结果表明，随果实的发育，果皮中原花色素含量增加。这与本研究结果中4个营养系成熟过程中果皮原花色素含量逐渐增加结论相符。

红葡萄酒中的颜色主要来源于果皮中的花色苷，花色苷不仅赋予红葡萄酒颜色，还对酒体的收敛性、澄清度、稳定性等有重要作用[27]。刘旭等[28]研究表明，酿酒葡萄“赤霞珠”果实在成熟过程中花色苷含量逐渐增加。同时，许多学者已研究证明[29-31]，同一品种在不同产地花色苷含量和组成具有地域特征。本试验结果表明在黄土高原栽培下梅鹿辄4个营养系在成熟过程花色苷含量逐渐增加，但同时期不同营养系含量存在显著差异。

4 结论

研究结果表明，梅鹿辄4个营养系之间可溶性固形物含量无显著差异，M-348平均粒质量高于其他三个营养系，且可滴定酸含量与M-181、M-343无显著差异。在成熟时，4个营养系果皮和种子总类黄酮含量差异不显著，但M-348果皮中单宁、黄烷醇和原花色素含量显著高于其他三个营养系；随着果实的发育，4个营养系果皮中花色苷含量逐渐增加，在花后120 d M-348含量为13.48 mg/g。可作为在黄土高原地区栽培的梅鹿辄葡萄果实高酚类物质含量的品系。

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Changes of phenolic compounds in four clones of Merlot grape

LIU Zhenghai1,LI Liulin1,DONG Zhigang2,TAN Wei2,LI Xiaomei2,TANG Xiaoping2*
(1.College of Horticulture,Shanxi Agricultural University,Taigu 030801,China; 2.Pomology Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taigu 030815,China)

Phenolic compounds play an important role in the sensory quality and physiological function of wine.In the study,the differences of phenolic compounds contents in grapes were evaluated using four kinds of clones of Merlot grape as materials.Results showed that there was no significant difference in the soluble solids content among the four clones.The average grain mass of M-348 was higher than that of the other three clones and the titratable acid content of M-348 showed no significantly differences with M-181 and M-343(P＞0.05).At the time of maturation,there was no significant difference in total flavonoids contents among the skins and seeds of four clones(P＞0.05),but there was significant difference in tanin,flavanol and proanthocyanidin contents amorg the skins of M-348 and other clones(P＜0.05).With the development of fruit,the anthocyanins content in four clones gradually increased and the anthocyanins content in M-348 was 13.48 mg/g at 120 d after anthesis.The phenolic content of M-348 grape skins was abundant and it can be used as the Loess Plateau Merlot plant clone.

Merlot grape;clones;fruit;phenols

S663.1

0254-5071（2017）07-0114-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.025

2017-04-20

农业部“现代农业产业技术体系专项资金”（CARS-30-yz-4）

刘政海（1991-），男，硕士研究生，研究方向为果树栽培与生理。

*通讯作者：唐晓萍（1959-），女，研究员，博士，研究方向为葡萄栽培育种。