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长安金柑和滑皮金柑果皮显微观察及精油组分分析



全 文 :中 国 南 方 果 树 2014年 第43卷 第1期
长安金柑和滑皮金柑果皮显微观察及精油组分分析
潘腾飞1,2,欧智涛1,黄桂香1,周翡云1,何新华1
(1广西大学农学院园艺系,南宁,530004;2安徽大生农业科技发展有限公司)
 收稿日期:2013-09-17;修回日期:2013-10-28
基金项目:广西大学科研基金资助项目(XBZ120751)资助。
作者简介:潘腾飞(1988-),男,硕士研究生,研究方向为果树生物技术与种质改良。E-mail:pestsss@foxmail.com
通信作者:黄桂香(1966-),女,教授,硕士生导师,从事果树种质资源与遗传育种研究。E-mail:hguixiang@163.com
摘 要:以产于广西的滑皮金柑(滑皮金弹)和长安金柑(融安金柑)幼果和成熟果为试材,采用石蜡
切片、扫描电子显微镜显微等技术,对不同发育阶段幼果果皮解剖结构及成熟果皮表皮特征进行观
察,统计成熟果实果皮油胞数,并通过气相色谱-质谱联用仪对成熟果皮精油组分进行分析。结果
表明,滑皮金柑和融安金柑油胞形成的时间和数量存在明显差异;从两个品种成熟果实果皮精油中
共确定了41个组分,萜烯类化合物为主要组分,两个品种均以柠檬烯含量最高;融安金柑果皮精油
含量是滑皮金柑的近7倍,滑皮金柑果皮精油组分则更为丰富。
关键词:长安金柑;滑皮金柑;油胞;精油;广西
中图分类号:S 666.1  文献标识码:A  文章编号:1007-1431(2014)01-0034-04
  柑桔精油作为一类混合物,主要存在于果皮油
胞之中。柑桔果皮油胞又称分泌腔,其起源和形成
方式目前尚有较大争议[1-2]。柑桔精油组分在不同
品种和栽培条件下有所差异,总体上以萜烯类化合
物、酯类化合物和醛类化合物等含量最为丰富,含量
最多的化合物为柠檬烯[3-5]。目前对柑桔精油组分
分析与鉴定的方法主要包括气相色谱法(GC)、气相
色谱-质谱联用法(GC-MS)以及气相色谱/傅里叶变
换红外光谱联用法(GC/FTIR)等,其中以 GC-MS
法使用最为普遍[6-7]。由于金柑果实带皮食用,因
此,果皮精油含量及组分直接影响果实的风味。长
安金柑(融安金柑、融安金桔、阳朔金柑)和滑皮金柑
(滑皮金弹)是广西金柑主要鲜食品种[8]。本试验对
滑皮金柑和融安金柑果皮油胞形态、形成时期及果
皮精油含量和组分进行了比较分析,以期为金柑果
实深加工及品种评价等提供参考。
1 材料与方法
1.1 果实样品采集 滑皮金柑和融安金柑不同发
育阶段的幼果样品采集自广西大学农学院实验基地
6年生树,成熟果实样品采集自广西融安县黄金村8
年生树。幼果样品于开花前3天起,每隔1天采样
1次,连续30天,样品置10~20倍体积的卡诺液中
抽真空,固定24小时后,转入70%乙醇中保存待
用。成熟果实随机采集自树势健壮树体东南西北中
5个方位,样品置于保鲜袋内,带回实验室待测。
1.2 果实油胞显微观察 幼果:将保存于70%乙
醇中的幼果取出,经70%~100%乙醇梯度脱水,
TO型生物制片透明剂透明处理,包埋后使用Leica
RM2255石蜡切片机连续切片,厚度为8~12μm,
切片置40℃恒温干燥后,TO脱蜡,番红-固绿对染
法染色,加拿大树胶封片,Leica DM-4000正置荧光
显微镜观察、拍照。
  成熟果:取成熟果实果皮用2.5%戊二醛固定,
经70%~100%乙醇梯度脱水,干燥,RMC-Eiko离
子镀膜机真空离子镀金,使用 Hitachi S-3400N扫描
电子显微镜(SEM)观察、拍照。
1.3 成熟果实油胞数目统计 随机抽取两个品种
成熟果实各10个,并在每个果实上任意选择果皮1
cm2区域统计油胞数。
1.4 成熟果实果皮精油提取与组分分析 参考
2010年版《中国药典》挥发油测定方法[9]。取果皮
80g匀浆,加入蒸馏水500mL,添加NaCl 3g,利用
精油测定仪提取装置蒸馏120 分钟获得精油粗提
品。在粗提品中加入适量无水 NaSO4,置于 -
20 ℃冰箱过夜,使用有机相微孔滤膜过滤后获得精
油精提品。使用Agilent 7890A-5975C气相色谱-质
谱联用仪(GC-MS)对两个金柑品种果皮精油组分
进行分析。色谱柱采用 HP-5MS(30 m×0.25
mm×0.25μm)。载气为氦(纯度99.995%),流速
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DOI:10.13938/j.issn.1007-1431.2014.01.022
 2014年 第43卷 第1期 中 国 南 方 果 树
1mL/分钟。进样口温度250 ℃,无分流进样。升
温程序:40 ℃保持3分钟,以3 ℃/分钟速度升温
至160 ℃并保持2分钟,再以8 ℃/分钟速度升温
至220 ℃并保持3分钟。接口温度280 ℃。离子
源温度230 ℃。四级杆温度150 ℃。离子化方式:
电子轰击离子源(EI),电子能量为70eV,扫描质量
范围为50~550amu。
1.5 数据处理与分析 采用 Excel 2007、SPSS
18.0以及Photoshop CS3进行。
2 结果与分析
2.1 果实油胞发生发育比较 试验结果看出,滑
皮金柑和融安金柑果皮油胞发生发育存在较大差
异。融安金柑果皮油胞在开花前即存在于子房外
壁,且在花托、花柄甚至枝条上都可见一定量的油
胞,果皮油胞亦会随着果实的发育而变大。滑皮金
柑果皮油胞在开花前并不存在,至开花后第9天时
果皮上才有少量油胞出现,随着果实的发育,还会有
较少的油胞继续出现和变大,但其油胞大小和数量
均不及融安金柑(见图1)。
1 2
3 4
 1:融安金柑开花前1天子房壁有油胞(50倍显微)
 2:滑皮金柑开花前1天子房壁无油胞(50倍显微)
 3:融安金柑开花后第3天油胞分布(200倍显微)
 4:滑皮金柑开花后第9天果皮出现油胞(200倍显微)
图1 融安金柑和滑皮金柑幼果(子房)油胞的分布
2.2 成熟果实油胞形态比较 与滑皮金柑比较,
融安金柑果皮不仅单个油胞较大,且油胞数较多。
两个品种的油胞在果面呈中央内陷的圆形凸起状,
其中融安金柑油胞在表皮的凸起更明显,直径也更
大。据测定,融安金柑油胞在果皮突起部分直径为
2 500μm,滑皮金柑则为1 800μm(见图2)。
2.3 成熟果实油胞数及出油率比较 成熟果实表
1 2
3 4
   1:滑皮金柑果面(50倍显微)
   2:滑皮金柑果面油胞形态(300倍显微)
   3:融安金柑果面(50倍显微)
   4:融安金柑果面油胞形态(300倍显微)
图2 融安金柑和滑皮金柑成熟果实果皮超微结构
面1cm2区域内的油胞数,滑皮金柑为(37.4±
4.54)个,融安金柑为(130.3±7.04)个,融安金柑油
胞数明显更多。果皮出油率,滑皮金柑为(0.19±
0.023)%,融安金柑为(1.34±0.080)%,融安金柑
是滑皮金柑的近7倍。
2.4 成熟果实果皮精油组分分析 两个品种果皮
精油均为澄清且流动性较好的油状液体,无色透明,
有浓郁的金柑果皮香气。GC-MS分析结果显示,融
安金柑果皮精油总离子图共获得38个峰,滑皮金柑
则有60个峰,说明滑皮金柑果皮精油组分更丰富
(见图3)。根据NIST谱库以及相关文献,初步鉴定
出41种化合物。其中,融安金柑果皮精油鉴定出23
个组分,含量占其总精油的87.71%;滑皮金柑果皮
精油鉴定出31个组分,含量占其总精油的97.10%。
时间/分
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0



10
7
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0



10
7
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
融安金柑
滑皮金柑
图3 滑皮金柑和融安金柑果皮精油组分总离子图
53
中 国 南 方 果 树 2014年 第43卷 第1期
两个品种的果皮精油组分均以萜烯类化合物为主, 并且以柠檬烯含量最高(见表1)。
表1 滑皮金柑和融安金柑果皮精油已鉴定组分
序号 化合物名称 CAS登记号
滑皮金柑
GC-MS保
留时间/分
相对含
量/%
融安金柑
GC-MS保
留时间/分
相对含
量/%
1 α-蒎烯 7785-26-4  10.56  2.92  10.91  1.84
2 月桂烯 123-35-3  14.12  10.09 — —
3 柠檬烯 5989-54-8  15.67  64.77  15.82  76.89
4 罗勒烯 3338-55-4  17.50  0.14 — —
5 γ-松油烯 628-41-1 — — 19.55  4.47
6 异松油烯 586-62-9 — — 20.01  0.25
7 芳樟醇 78-70-6  19.42  1.05  20.35  0.60
8 反式-柠檬烯氧化物 4959-35-7  20.97  0.12 — —
9 反式-1-甲基-4-(1-甲基乙烯基)环己-2-烯-1-醇 7212-40-0 — — 21.58  0.19
10 松油烯-4-醇 562-74-3  22.85  0.06  23.28  0.08
11 α-萜品醇 98-55-5  23.54  0.15  23.89  0.12
12 藏花醛 116-26-7  23.84  0.10 — —
13 癸醛 112-31-2  24.20  0.13  24.48  0.21
14 乙酸辛酯 141-78-6  24.53  0.48  24.78  0.42
15  2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)-2-环己烯-1-醇 1197-06-4 — — 25.11  0.11
16 右旋香芹酮 2244-16-8  25.95  0.08  26.16  0.11
17 紫苏醛(S)-4-异丙烯基-1-环己烯甲醛 18031-40-8  27.30  0.14 — —
18 I-苏紫醛 2111-75-3 — — 27.45  0.09
19 正十三烷 629-50-5  28.40  0.04 — —
20 δ-榄香烯 20307-84-0  30.06  1.69  30.08  0.10
21 α-荜澄茄油烯 17699-14-8  30.52  0.04 — —
22 紫苏醇 18457-55-1  30.92  0.08 — —
23 乙酸紫苏酯 15111-96-3 — — 30.96  0.07
24 橙花醇乙酸酯 141-12-8 — — 31.30  0.10
25 古巴烯 3856-25-5  31.65  0.36  31.69  0.01
26 乙酸香叶酯 16409-44-2  32.21  2.36  32.15  0.47
27 β-榄香烯 515-13-9  32.41  0.06 — —
28  2-(4-亚甲基环己基)-2-丙烯-1-醇 29548-13-8 — — 33.28  0.27
29 石竹烯 87-44-5  33.48  0.47 — —
30 马兜铃烯 6831-16-9  34.50  0.20 — —
31 大根香叶烯D  23986-74-5  36.22  5.55  36.08  0.85
32  8-异丙烯基-1,5-二甲基-环癸基-1,5-二烯 75023-40-4 — — 37.00  0.18
33 α-古芸烯 489-40-7  37.12  0.84 — —
34 4-乙烯基-4-甲基-3-(1-甲基乙烯基)-1-
(1-甲基乙基)-环己烯
20307-84-0 — — 37.67  0.12
35 d-杜松烯 483-76-1  37.78  0.66 — —
36 β-马榄烯 489-29-2  38.31  0.26 — —
37 α-榄香烯 5951-67-7  39.10  2.34  39.02  0.16
38 喇叭茶醇 577-27-5  40.27  0.60 — —
39  1-羟基-3,7-二甲基-4-异丙基-2,7-癸二烯 72120-50-4  41.57  0.26 — —
40 γ-桉叶油醇 1209-71-8  41.97  0.51 — —
41 α-桉叶油醇 473-16-5  42.75  0.55 — —
3 讨论
果皮油胞数和形态的差异是滑皮金柑和融安金
柑较明显的表观差异。Chen等[10]认为,裂溶生是
柑桔果皮油胞的形成方式,细胞程序性死亡参与了
这一过程。滑皮金柑果皮油胞出现时期晚于融安金
柑,由此推测,滑皮金柑形成油胞的细胞凋亡时期晚
于融安金柑,且凋亡细胞范围不及融安金柑。据观
察,滑皮金柑和融安金柑果皮油胞均是在表皮下部
与基本分生组织或薄壁组织相接触的初生分生组织
中形成,这与Bennici等[11]在甜橙和柠檬品种上观
察到的现象一致。
63
 2014年 第43卷 第1期 中 国 南 方 果 树
  Liang等[12]发现,果皮精油含量会随着油胞的
发育而积累,在果实近成熟时油胞中精油含量最高。
本试验显示,滑皮金柑果皮精油含量少于融安金柑,
但精油组分较融安金柑更为丰富。这是食用两者时
辛辣味和香气存在差异的主要原因。柠檬烯为融安
金柑和滑皮金柑果皮精油中共有且最主要的组分。
参 考 文 献
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檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷

(上接第33页)
3 讨论
柑桔果面颜色主要有绿色、黄色和红色。绿色
是叶绿素所致,果实成熟过程中,随叶绿素的降解,
果面绿色逐渐消褪。黄色是由类胡萝卜素的黄色色
素,如玉米黄质、叶黄素等成分所致,一般在果实褪
绿之后才表现出来。红色是由花青素以及类胡萝卜
的红色或橙色色素(如β-柠乌素和β-隐黄质)等所
致。血橙果面红色主要由花青素的累积所致。本试
验结果表明,塔罗科血橙果面红色程度越深,果实品
质越好,与成钰厚等在苹果上的相关研究结果类
似[9]。在大田环境中,对单株树来说,除了光照之
外,其他环境因素基本相同。树冠南面光照充足且
光照时间也最长,有利于果实光合产物积累,因此着
色最深,果实大部分呈现红色,品质也最好。树冠东
面和西面的光照时间基本相同,但树冠东面果实的
品质好于西面。这可能与东面果实受光时的温度和
光照强度更有利于光合作用有关。由于外围树叶的
遮挡,树冠中部光照最弱,果实花青素的积累最少,
果实呈现黄色,品质相对较差。
  本试验表明,从果实整体分析表现为果面a值
(红色度)与果肉可溶性固形物和维生素C含量呈
显著正相关,L值(亮度)和b值(黄色度)则与果肉
可溶性固形物和维生素 C含量呈极显著负相关。
从果实局部分析也表明,果面红色和中间色部位对
应果肉的可溶性固形物显著高于黄色部位果肉。说
明,塔罗科血橙果面色泽可以有效地反映果实内在
品质。果面a值(红色度)与品质的显著相关性反映
了果实可溶性糖浓度与花青素含量的关系,即可溶
性糖浓度高有利于花青素的合成和积累。花青素在
血橙果实表面累积的均匀度较差,常呈现块斑状血
红色,易辨认。因此,生产上可以根据血橙果面红色
斑块的大小和颜色深浅,分批分期采收,以达到优质
采收的目的;消费者也可以据此选购血橙果实。
参 考 文 献
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