不同地域和品种柿果单宁含量及组成分析

张亚杰，徐亚伟，李春美

华中农业大学食品科学技术学院/环境食品学教育部重点实验室，武汉430070

柿隶属柿科（Ebenaceae）柿属（DiospyrosⅬ.），多为热带、亚热带植物，原产于我国长江流域及其以南地区，在我国有2 500 年以上的栽培历史。柿的种类繁多，根据甘涩性状可将其划分为完全甜柿（pollination content non-astringent，PCNA，简称“甜柿”）、不完全甜柿（pollination variant non-astringent，PVNA）、完全涩柿（pollination content astringent，PCA）和不完全涩柿（pollination variant astringent，PVA）类型［1］。后三者合称“非完全甜柿”（non-PCNA，本文称“涩柿”）。通常认为，甜柿在树上能够完成自然脱涩，而涩柿需要采后进行脱涩处理才可食用。

与其他水果相比，柿含有高出其他水果十多倍甚至几十倍的单宁，大量研究表明，柿单宁具有抗氧化［2-3］、抑菌［4］、降脂［5］、提高人体免疫力［6］、抗炎［7］、吸附异味等生理活性。根据其在醇中的溶解度可分为可溶性单宁和不溶性单宁。可溶性单宁分子质量较小，通常以游离或者酯化的状态存在；不溶性单宁主要为高聚体，分子质量较大，可与其他物质以结合状态存在［8］，其中可溶性单宁是决定柿果实涩味的主要物质。

不同地域环境、天气条件都可对柿果中单宁的含量和组成产生影响，目前报道的柿多酚单体主要有没食子酸（gallic acid，GA）、儿茶素（catehin，C）、表儿茶素（epicatechin，EC）、没食子儿茶素、表没食子儿茶素等，但是不同研究报道的柿多酚组成和含量有差异，且鲜少有关于不同地域及品种柿果中可溶性单宁和不溶性单宁含量的比较研究。本研究以湖北武汉种植的19 个柿品种和陕西杨凌种植的33 个柿品种为试材，对其果实中的可溶性单宁组成及总酚含量、不溶性单宁含量进行测定和对比，同时探究不同地域及品种柿果中不溶性单宁清除DPPH·和羟基自由基的能力，旨在为柿果实的综合利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试柿果来自陕西杨凌种植的33个柿品种和湖北武汉种植的19个柿品种，详见表1。

表1 柿品种及来源Table 1 Persimmon varieties and source

续表1 Continued Table 1

1.2 测定方法

柿可溶性单宁单体组成采用ⅬC-10AT 岛津高效液相色谱仪测定；可溶性单宁总酚含量及不溶性单宁含量采用Folin-Denis 方法测定；不溶性单宁抗氧化活性以其清除DPPH·自由基能力表示。

1.3 柿可溶性单宁和不溶性单宁提取

柿可溶性单宁的提取参考陈多多［9］的方法并略作修改，取冻干后的柿子粉，采用超声波辅助提取法，提取溶剂为甲醇，80 ℃冷凝回流3 次，每次30 min，料液比1∶8（m/V）合并滤液，定容备用。将提取完可溶性柿单宁的果渣收集，采用1%盐酸-甲醇提取不溶性柿单宁，料液比1∶8（m/V），60 ℃回流提取3次，每次30 min，合并滤液，定容备用。

1.4 柿不溶性单宁的纯化

取本文“1.3”提取的不溶性单宁滤液于旋转蒸发仪浓缩至一定体积，取浓缩液于AB-8 大孔树脂上吸附40 min，用蒸馏水洗至无糖检出（苯酚硫酸法），之后用10%乙醇洗至无色，除去小分子酚酸，然后用95%乙醇洗脱，收集95%乙醇洗脱液，35 ℃真空旋转蒸发，冷冻干燥，即得不溶性单宁。

1.5 柿可溶性单宁单体组成分析

以没食子酸、儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯为标准品，采用ⅬC-10AT 岛津高效液相色谱仪检测可溶性柿单宁提取液的单体组成。

色谱条件：色谱柱为Agilent ZORBAX SB-Aq（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相A 为0.13%三氟乙酸溶液，B 为含0.1%的三氟乙酸的甲醇/乙腈（1/1，V/V）。梯度洗脱程序：0～10 min，0～20% B；11～20 min，20% B；21～25 min，20%～30% B；26～30 min，30%～70% B；31～38 min，70% B；39～40 min，70%～0 B。柱温：30 ℃；流速0.8 mⅬ/min，进样量10 μⅬ，光电二极管阵列检测器，检测波长280 nm。所有样品进样前用0.22 μm滤膜过滤。

1.6 柿可溶性单宁总酚含量测定

配制1 mg/mⅬ的没食子酸溶液，依次稀释至0.1、0.2、0.25、0.4、0.5 mg/mⅬ，分别吸取100 μⅬ于具塞试管中，加入500 μⅬ福林酚溶液，摇匀，5～8 min后加入500 μⅬ的10% NaCO3溶液，摇匀，室温下避光放置1 h 后，用蒸馏水定容至5 mⅬ，760 nm 处测定其吸光度。采用相同的方法测定每个品种可溶性单宁提取液的总酚含量。

1.7 柿不溶性单宁含量测定

参考中国药典方法［10］并略作修改。参考董晓倩［3］的方法制备PT40 单宁为标准品，配制0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mg/mⅬ标准品溶液，参考本文“1.6”步骤测定光密度。采用相同的方法测定不同品种柿果中不溶性单宁的含量，760 nm处下测定光密度A1；取对应的柿果不溶性单宁提取液3 mⅬ于具塞试管中，加入1.2 g 干酪素，30 ℃水浴，每隔10 min 摇匀1次，吸附60 min，1 000 r/min 离心5 min，取上清液同上步骤测定光密度为A2，同时设定干酪素对照，测定光密度A3；将A4=A1-A2-A3代入标准曲线中，即得柿果中不溶性单宁的含量。

1.8 柿不溶性单宁清除DPPH·自由基能力的测定

参考田燕［11］的方法测定柿不溶性单宁清除DPPH·能力，选取不同区域甜柿和涩柿纯化后的不溶性单宁，以甲醇为溶剂配制成不同浓度的溶液。在具塞试管中分别加入2 mⅬ样品和2×10-4mol/Ⅼ的DPPH·溶液2 mⅬ，混匀，室温下避光反应30 min，517 nm 处测定光密度，空白组以等体积的甲醇代替DPPH·溶液，对照组以等体积的甲醇代替样品溶液，平行测定3次，清除率=［A0-（Ai-Aj）］/A0×100%，式中，A0为对照组光密度；Ai为样品组光密度；Aj为空白组光密度。

1.9 柿不溶性单宁清除羟基自由基能力的测定

采用田燕［11］的方法进行，选取不同区域甜柿和涩柿纯化后的不溶性单宁，以甲醇为溶剂配制成不同浓度的溶液。在离心管中依次加入1 mⅬ不同浓度的样品溶液，8.0 mmol/Ⅼ硫酸亚铁，20 mmol/Ⅼ过氧化氢0.25 mⅬ，3.0 mmol/Ⅼ水杨酸1.0 mⅬ。将离心管置于37 ℃反应30 min，流水冷却，各管中分别加入0.45 mⅬ蒸馏水，混匀，2 000 r/min 离心10 min，取上清于510 nm 下测定值。清除率=［A0-（A1-A2）］/A0×100%，式中，A0为未加清除剂的光密度；A1为加入清除剂的光密度；A2为试剂空白的光密度。

1.10 数据处理及分析

不同样品测定均为3 次重复，采用Excel 2019 和GraphPad Prism 8.0.1 进行数据处理，试验结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 柿可溶性单宁总酚含量及单体组成

供试52个品种柿可溶性单宁的总酚含量及组成见表2，总酚主要为没食子酸（GA）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素（EC）和儿茶素（C）。总酚含量中没食子酸的标准曲线为：Y=1.3192X+0.0517，相关系数为0.999 1；可溶性单宁组成中没食子酸的标准曲线为：Y=1×107X+474.34，相关系数为0.999 7；表没食子儿茶素没食子酸酯的标准曲线为：Y=6×106X-2088.3，相关性系数为0.999 3；表儿茶素的标准曲线为：Y=3×106X-500.24，相关系数为0.999 8；儿茶素的标准曲线为：Y=3×106X-367.64，相关系数为0.999 6。

表2 柿可溶性单宁的总酚含量及组成Table 2 Total phenolic content and composition of soluble tannins in persimmon

续表2 Continued Table 2

可溶性单宁中没食子酸的分布最广，在已测定的52 个品种中均有检测到，新秋含量最低，只有（0.188±0.016）mg/100 g，邵安元宵柿含量最高，达（132.947±7.29）mg/100 g。

在甜柿品种中，湖北武汉的小宝盖柿总酚含量最高，为（2.943±0.136）g/100 g；四方甜柿EC 和C含量最高，分别为（8.356±0.452）mg/100 g 和（21.039±0.497）mg/100 g；小果甜柿EGCG 含量最高，为（2.786±0.250）mg/100 g；陕西杨凌的西村早生的GA 含量最高，为（38.427±1.124）mg/100 g，湖北武汉完全甜柿品种小果甜柿、上西早生、松本早生、四方甜柿、罗田甜、鄂柿1 号、小宝盖柿可溶性单宁中的总酚含量和组成整体上高于陕西杨凌完全甜柿品种甜宝盖、前川次郎、新秋、爱知早生可溶性单宁中的含量。在涩柿品种中，湖北武汉的黄边小鸡心总酚和儿茶素（C）含量最高，分别为（9.283±0.328）、（64.389±0.735）mg/100 g，邵安元宵柿GA含量最高，为（132.947±7.29）mg/100 g，金枣柿EGCG 含量最高，为（3.603±0.274）mg/100 g，陕西 的小面糊EC含量最高，为（6.200±0.124）mg/100 g。PVNA 中没食子酸含量显著高于其在PCNA 中的含量。近缘种君迁子、金枣柿、油柿、德阳柿，君迁子总酚、EC、EGCG 含量最高，分别为（10.564±0.742）g/100 g、（9.084±1.032）mg/100 g、（4.265±0.484）mg/100 g，德阳柿GA 含量最高，为（32.598±0.854）mg/100 g，金枣柿C 含量最高，为（24.533±0.168）mg/100 g。综合比较发现，不同地区的柿果可溶性单宁含量和组成存在差异。涩柿品种的总酚含量和没食子酸含量绝大多数高于甜柿品种，可能因为各品种中EGCG、EC 和C 的含量很少，所以甜柿和涩柿品种相比较无显著差异；湖北武汉完全甜柿品种中可溶性单宁的总酚含量及组成整体上高于陕西杨凌的完全甜柿品种，涩柿品种整体上无显著差异。

2.2 柿不溶性单宁含量的测定

以PT40 作为标准品，标准曲线为Y=0.8297X+0.0592，相关系数为0.998，如表3 所示，在甜柿品种中，湖北武汉小果甜柿的不溶性单宁含量最高，为（14.281±1.635）g/100 g，松本早生不溶性单宁含量最低，为（2.034±0.075）g/100 g 。引自日本的甜柿品种中不完全甜柿品种（西村早生、禅寺丸）不溶性单宁含量高于完全甜柿新秋、上西早生、松本早生、前川次郎、爱知早生中不溶性单宁的含量。中国本土的完全甜柿品种甜宝盖、小果甜柿、四方甜柿、鄂柿1号、罗田甜柿、小宝盖柿中不溶性单宁的含量显著高于日本完全甜柿中不溶性单宁的含量。湖北武汉完全甜柿不溶性单宁含量整体上高于陕西杨凌完全甜柿。在涩柿品种中，陕西杨凌的富平板柿不溶性单宁含量最高，为（28.224±0.672）g/100 g，大荔七月黄不溶性单宁含量最低，为（2.809±0.143）g/100 g。湖北武汉近缘种德阳柿不溶单宁含量最高，为（49.946±0.546）g/100 g，金枣柿不溶单宁含量最低，为（3.068±0.478）g/100 g。综合以上数据可知，不同地区的柿果不溶性单宁含量存在差异。甜柿和涩柿品种在不溶性单宁的含量方面不存在显著差异。湖北武汉的涩柿和完全甜柿（PCNA）中不溶性单宁含量整体上高于陕西杨凌的涩柿和完全甜柿（PCNA）中的含量。

表3 柿不溶性单宁含量Table 3 Content of insoluble tannin in persimmon

续表3 Continued Table 3

2.3 柿不溶性单宁清除DPPH·自由基的能力

选取陕西杨凌的爱知早生、前川次郎，涩柿粘眼窝甜柿和湖北武汉的罗田甜柿和涩柿磨盘柿，比较不溶性单宁清除DPPH·自由基的能力。从图1 中可以看出，在5～30 μg/mⅬ的质量浓度范围内，5 种不溶性单宁都有清除羟基自由基的能力，且涩柿高于甜柿；湖北武汉的甜柿高于陕西杨凌的甜柿，武汉的涩柿低于陕西杨凌的涩柿。

2.4 柿不溶性单宁清除羟基自由基的能力

选取陕西杨凌的甜柿爱知早生、前川次郎、涩柿粘眼窝，湖北武汉的甜柿罗田甜柿和涩柿磨盘柿，比较不溶性单宁清除羟基自由基的能力。从图2 中可以看出，在0.2～1.2 mg/mⅬ的质量浓度范围内，5 种不溶性单宁都有清除羟基自由基的能力，且涩柿高于甜柿，湖北武汉的甜柿高于陕西杨凌的甜柿，武汉的涩柿低于陕西杨凌的涩柿。

3 讨论

本研究结果表明，不同地域及品种柿中单宁的含量和组成存在差异，可溶性单宁中单体组成主要为没食子酸（GA）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表儿茶素（EC）和儿茶素（C），并未检测出EGC，这与前人的报道［12］有所区别。有研究发现在22 个柿品种检测到的没食子酸含量存在差异，检测到的最低含量只有1.75 mg/kg，最高含量可达221 mg/kg［13-14］，还有研究者测定了17 个不同品种柿果种的儿茶素（C）含量，发现‘磨盘柿’儿茶素（C）含量最高（58.1 mg/kg），‘刀根早生’儿茶素含量最低（1.8 mg/kg）［15-16］。韩振诚等［17］研究了水城磨盘柿和兴义磨盘柿中缩合单宁的含量，分别为（27.37±0.05）mg/g 和（17.29±0.04）mg/g，本文测得武汉磨盘柿中不溶性单宁含量为（17.507±0.264）g/100 g，表明不同区域柿果中不溶性单宁含量存在差异。费学谦等［18］比较了不同品种甜柿和涩柿在成熟过程中单宁组成成分的差异，发现甜柿在果实发育早期儿茶素（C）含量很高，涩柿在果实发育过程中没食子酸（GA）含量明显高于甜柿。因此，在成熟过程中甜柿和涩柿品种中可溶性单宁的组成及含量会发生动态变化。Chen等［19］利用盐酸甲醇提取柿总酚，结果显示，永济青柿、禅寺丸和胎里红总酚含量分别为（11.04±0.12）、（6.74±0.26）和（18.44±0.28）mg/g，而本研究测定永济青柿、禅寺丸和胎里红总酚含量分别为（0.816±0.069）、（0.295±0.004）g/100 g 和（5.663±0.202）g/100 g，总酚含量存在差异，可能是因为提取溶剂和柿果实成熟度不同而导致的。但是2 种提取方式都表明完全涩柿的总酚含量高于不完全甜柿的总酚含量。不同地区气候、生态环境、栽培条件都是影响柿果中多酚类化合物含量的重要因素［20］。湖北武汉柿果与陕西杨凌柿果单宁在含量及组成存在差异，湖北武汉完全甜柿（PCNA）可溶性单宁的总酚含量及组成整体上高于其在陕西杨凌的完全甜柿（PCNA）中的含量，这可能与两地的气候及生态环境等相关。An 等［21］等从磨盘柿残渣中提取柿单宁，发现不溶性单宁含量最高可达221.8 mg/g。孟明佳等［22］提取河北保定的磨盘柿残渣，发现不溶性单宁含量达221.57 mg/g。与本试验检测的（17.507±0.264）g/100 g 无明显差异。由于柿果涩味的产生主要是可溶性单宁，在测定的52种柿果中，发现涩柿中的总酚和没食子酸含量高于完全甜柿中的含量。Tessmer 等［23］利用光学显微镜（ⅬM）观察发现，与甜柿相比，成熟早期涩柿果肉中的可溶性单宁含量更高，且随着涩柿成熟过程的推进，可溶性单宁的含量会急剧下降。可能因为在柿果发育的早期阶段，与单宁合成相关的基因（通过类黄酮生物合成途径）在甜柿和涩柿类型中均高水平表达，在成熟时，甜柿中这些基因的表达会下调，从而导致单宁积累的终止和涩味的丧失。但涩柿即使在成熟后期也会保持高水平的基因表达，含有高浓度的单宁［24］。还有研究指出，完全甜柿在发育早期阶段就停止了单宁细胞的发育，由于单宁的含量不会随着果实的生长而增加，因此其浓度会随着其他化合物的增加而逐渐降低，即“稀释效应”。其他类型的柿果（不完全甜柿、完全涩柿、不完全涩柿）果实的单宁细胞发育时间较长，在成熟末期浓度较高［25］。另外，有研究用乙醇处理未成熟的中国完全甜柿，发现乙醇处理可加速可溶性单宁向不溶性单宁转化，认为柿果脱涩不仅涉及单宁物质的“稀释效应”，还可能存在单宁的“凝固”［26］。综合上述数据可知，甜柿因为“稀释效应”，可溶性单宁含量略低；涩柿因为在成熟早期，可溶性单宁含量较高，在成熟后期，可能因为可溶性单宁的“自然凝固”，导致不溶性单宁含量增高，去除了涩味［27］。因此，涩柿和甜柿中不溶性单宁的含量无显著性差异。

原花青素的抗氧化能力来源于分子中存在的大量酚羟基，其自由基清除能力与酚羟基有关。柿单宁是由几种低分子质量的化合物通过C—C 键连接而成的一类高分子化合物，研究发现聚合度大的柿单宁级分清除DPPH·和羟基自由基能力更强［11］。柿果中的不溶性单宁主要为高聚体，在体外可表现出显著的抗氧化能力［28-29］。Yonemori 等［30］报道甜柿中小分子质量组分占优势，而涩柿中高分子质量组分占优势。Yildiz 等［31］发现非完全甜柿（non-PCNA）柿果酚类的总抗氧化能力是完全甜柿（PCNA）品种的2.3 倍和1.9 倍。本研究在对甜柿和涩柿中不溶性单宁清除DPPH·和羟基自由基能力的对比中发现，涩柿抗氧化能力高于甜柿，这可能与其独特的结构密切相关，推测可能是涩柿中不溶性单宁的聚合度高于甜柿中的不溶性单宁聚合度。

近年来我国柿总产量和种植面积稳居第一，但柿果易腐烂、不耐贮运，给加工利用带来了不便和限制，造成大量柿果被丢弃。在中国、日本、西班牙和意大利，柿常被加工成果酒和醋［32］，含有大量不溶性单宁的残留物被浪费，导致环境安全问题。本研究测定了52个柿品种可溶性单宁组成和含量以及不溶性单宁的含量和抗氧化能力，但柿果在成熟过程中可溶性单宁和不溶性单宁的含量和结构是动态变化的，关于不同时期单宁的含量变化及峰值有待进一步研究。