全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（1）：7–14 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2010–05–12；修回日期：2010–08–17
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（nyhyzx07-026）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：wujun@njau.edu.cn）
梨果实酚类物质与酶促褐变底物的研究
袁 江 1,2，张绍铃 1，曹玉芬 2,*，吴 俊 1,*，田路明 2，陶书田 1，董星光 2
（1 南京农业大学梨工程技术研究中心，南京 210095；2 农业部果树种质资源利用重点开放实验室，辽宁兴城 125100）
摘 要：对我国分属不同栽培系统及种间杂交种的 10 个梨品种果实酚类物质含量进行了系统比较研
究。结果表明：高相液相色谱法可检测到梨果中 10 种酚类物质，不同系统及品种的果实中酚类物质含量
差异很大，其中绿原酸平均含量最高，香草醛、芦丁、表儿茶素、儿茶素含量较高，为主要的酚类物质；
咖啡酸平均含量最低。对总多酚、绿原酸、表儿茶素、儿茶素、抗氧化活性与褐变的灰色关联分析表明：
梨果实总多酚含量对褐变度影响最大，绿原酸含量对褐变度影响其次，果实抗氧化活性对褐变的影响最
小。不同酚类物质中绿原酸含量最高，且与多酚氧化酶结合能力最强，为最主要的褐变底物。
关键词：梨；酚类物质；酶促褐变；底物
中图分类号：S 661.2 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）01-0007-08

Polyphenolic Compound and Substances Determination of Enzymatic
Browning in Pear
YUAN Jiang1,2，ZHANG Shao-ling1，CAO Yu-fen2,*，WU Jun1,*，TIAN Lu-ming2，TAO Shu-tian1，and
DONG Xing-guang2
（1Centre of Pear Engineering Technology Research，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2Key
Laboratory of Fruit Germplasm Resources Utilization，Ministry of Agriculture，Xingcheng，Liaoning 125100，China）
Abstract：The phenolic compound content，categories，and substrate for enzymatic browning in 10
cultivars，which belong to different species and inter-specific hybridization of pear（Pyrus L.）in China，
were investigated intensively in this paper. The results showed that 10 different phenolic compounds were
identified in fresh fruit with high performance liquid chromatography（HPLC）analysis. The content of
phenolic compounds exhibited high difference among different cultivars and species，and average content
of chlorogenic acid was the highest，and followed by vanillin，violaquereitrin，epicatechin and catechin in
sequence. Thus，these five phenolic compounds were major phenolic substances in pear fruit；Whereas，
average content of caffeic acid was the lowest. The gray correlation of total phenols，chlorogenic acid，
epicatechin，catechin and antioxidative activity with browning revealed that total phenols showed the
primary effects on browing and followed by chlorogenic acid. Comparatively，the antioxidative activity
showed the lowest effect on browning. Chlorogenic acid should be the primary browning substance
because of the highest content in fruit and capacity in combination with polyphenol oxidases（PPO）.
Key words：pear；enzymatic browning；phenolic compound；substance


8 园 艺 学 报 38 卷
我国梨的栽培面积和产量均居世界第一，但贮藏和加工比例相对较少，且在贮运加工过程中易
出现褐变等品质劣变问题，在很大程度上影响了梨果实的产后增值及高效发展。
酶促褐变普遍存在于果实采后贮藏加工过程中，其物质基础主要有 3 个：酚类物质、与褐变相
关的酶类和氧气（孙蕾 等，2002；孙芝扬和钱建亚，2007）。含有多酚类的果蔬在多酚氧化酶（PPO）
的催化下，首先氧化成邻醌；邻醌再经过一系列反应最终生成黑色素（张孔海 等，2005）。不同植
物、同一植物的不同组织、同一组织的不同发育期，导致褐变的主要酚类物质可能不同（连毅和李
燕，2006）。
研究不同品种梨果实的褐变底物，可以了解其褐变物质基础的差异，对保鲜和加工中的抗褐变
有重要意义。从已有的报道来看，缺乏对梨不同系统和品种的褐变底物及变化规律的研究，特别是
中国梨属资源的研究仅局限在极少数品种上。因此，作者选择我国分属不同系统以及种间杂交的不
同梨品种资源进行酶促褐变相关研究，为我国梨果实采后贮藏与加工材料的选择、抗褐变品种的选
育以及相应的防褐变技术提供理论依据。
1 材料与方法
根据本研究室对不同系统梨品种褐变程度的评价（袁江 等，2009），在每个系统中选取褐变程
度高低不同的品种各 1 个。具体为：砂梨‘丰水’、‘细把清水’；新疆梨‘花长把’、‘魁克句句’；
秋子梨‘甜秋子’、‘扫帚苗子’；白梨‘大核白’、‘馨香’以及种间杂交品种‘武香’、‘武巴’，共
10 个品种为研究试材。所有样品均采自中国农业科学院国家梨种质资源圃。于各品种的成熟期，选
择长势中等，产量一致的植株各 5 株，自树冠外围不同方向随机选取大小中等，无病虫害的果实 10
个用于各项指标测定。
褐变度：果实采摘后立即取果肉，打浆，取上清液，参照 Coseteng 和 Lee（1987）的方法测定
褐变度。
总多酚含量：采用 Folin-ciocalteus 法（李静 等，2008）测定。
抗氧化活性：参照丁宗庆和李小玲（2008）的方法测定。
主要酚类与 PPO 的结合能力测定：参照慈志娟等（2006）的方法，以每分钟吸光度值改变 0.001
为一个活力单位。反应底物分别用绿原酸、香草醛、芦丁、表儿茶素、儿茶素代替邻苯二酚。
酚类物质成分与含量的测定：采用液相色谱法，参照吴燕华等（2002）的方法进行，略有改进。
取果肉 100 g，加入 70%丙酮打浆。匀浆超声提取 30 min 后真空抽滤提取清液。35 ℃下旋转蒸发去
除丙酮。用 l mol · L-1 的 NaOH 调至 pH 7.0，转移至分液漏斗中，每次加入 50 mL 的乙酸乙酯萃取 3
次，分离出酯相；余下的水相用 1 mol · L-1 的 HCl 调至 pH 2.0，再分别用 50 mL 的乙酸乙酯萃取 3
次，合并酯相。酯相 35 ℃下旋转蒸发，残渣溶于 2 mL 甲醇中。经 0.45 μm 微孔过滤膜过滤后进色
谱柱，根据保留时间定性，外标法定量。
标样儿茶素、表儿茶素、绿原酸、香草醛、咖啡酸、阿魏酸、没食子酸、根皮苷、槲皮素、芦
丁，均购自 Sigma 公司。高效液相色谱分析条件：色谱柱，C18 柱 150 mm × 4.6 mm，Φ5 μm；流
动相，甲醇和水；柱温，30 ℃；流速，0.6 mL · min-1；进样量，5 μL；紫外检测器，波长 280 nm。
流动相 A：水，用磷酸调 pH 3.2；B：甲醇。线性梯度淋洗程序，时间（min）/B（%）：0/2，3/2，
4/25，11/50，16/80，26/80，30/2，35/2。
利用 Excel 和 DPS 统计软件对获得的数据进行统计分析。
利用灰色关联分析法分析各因素与褐变的关联度。根据关联度排序位次，确定比较因素对褐变
影响的主次关系。依照关联度分析原则，关联度大的因素与褐变关系最为密切；关联度小的因素与
1 期 袁 江等：梨果实酚类物质与酶促褐变底物的研究 9

褐变关系较远。
2 结果与分析
2.1 不同品种果实褐变度、总多酚含量及抗氧化活性
不同品种的褐变度差异较大（图 1），OD420 的变化范围是 0.011 ~ 0.172，其中‘扫帚苗子’的
褐变度最高，‘丰水’褐变度最低；不同系统中以秋子梨以及砂梨的品种间褐变度变异幅度大。
图 1 不同品种褐变度
1. 丰水；2. 细把清水；3. 馨香；4. 大核白；5. 甜秋子；6. 扫帚苗子；7. 魁克句句；8. 花长把；9. 武巴；10. 武香。
Fig. 1 The browning degree of different cultivars
1. Housi；2. Xibaqingshui；3. Xinxiang；4. Dahebai；5. Tianqiuzi；6. Saozhoumiaozi；
7. Kuikejuju；8. Huachangba；9. Wuba；10. Wuxiang.

图 2 显示，不同品种的总多酚含量变化范围是 176.34 ~ 806.26 mg · kg-1，其中‘扫帚苗子’的
含量最高；‘丰水’的含量最低。不同品种间总多酚含量变化规律与褐变度十分相似，即褐变度高的
品种其总多酚含量也较高，反之亦然。
图 2 不同品种总多酚含量
1. 丰水；2. 细把清水；3. 馨香；4. 大核白；5. 甜秋子；6. 扫帚苗子；7. 魁克句句；8. 花长把；9. 武巴；10. 武香。
Fig. 2 The content of total polyphenols in different cultivars
1. Housi；2. Xibaqingshui；3. Xinxiang；4. Dahebai；5. Tianqiuzi；6. Saozhoumiaozi；
7. Kuikejuju；8. Huachangba；9. Wuba；10. Wuxiang.

不同品种的抗氧化活性（图 3）变化范围在 1.24 ~ 3.86；其中‘武巴’的抗氧化活性最高，褐
变度及多酚含量最低的‘丰水’抗氧化活性也较高；‘细把清水’抗氧化活性最低，但是褐变度居中，
总多酚含量较高；总多酚含量最高的‘扫帚苗子’抗氧化活性表现居中。
10 园 艺 学 报 38 卷
图 3 不同品种抗氧化活性
1. 丰水；2. 细把清水；3. 馨香；4. 大核白；5. 甜秋子；6. 扫帚苗子；7. 魁克句句；8. 花长把；9. 武巴；10. 武香。
Fig. 3 The antioxidative activity of different cultivars
1. Housi；2. Xibaqingshui；3. Xinxiang；4. Dahebai；5. Tianqiuzi；6. Saozhoumiaozi；
7. Kuikejuju；8. Huachangba；9. Wuba；10. Wuxiang.
2.2 果实中酚类物质组成、含量及分布特征
从不同品种的梨果肉中均可检测到 10 种酚类物质，即：没食子酸、儿茶素、表儿茶素、咖啡
酸、香草醛、绿原酸、阿魏酸、芦丁、根皮苷、槲皮素（表 1）。
表 1 不同品种梨果实中酚类物质含量
Table 1 The content of phenolic substance in different cultivars of pear /（mg · kg-1）
系统
Spec-
ies
品种
Cultivar
没食子
酸
Gallic
acid
儿茶素
Cate-
chin
表儿茶
素
Epicate-
chin
咖啡酸
Caffeic
acid
香草醛
Vanillin
绿原酸
Chlorog-
enic acid
阿魏酸
Ferulic
acid
芦丁
Viola-
querei-
trin
根皮苷
Phlorid-
zin
槲皮素
Querce-
tin
S 丰水
Housi
0.18 ±
0.06 d
0.43 ±
0.05 fg
0.05 ±
0.01 e
0.21 ±
0.02 e
0.50 ±
0.09 de
0.53 ±
0.04 e
0.14 ±
0.02d
0.69 ±
0.23 e
0.19 ±
0.09 de
0.15 ±
0.05 cd
S 细把清水
Xibaqing-
shui
0.62 ±
0.03 cd
1.18 ±
0.05 c
0.03 ±
0.01 e
0.53 ±
0.00 c
3.55 ±
1.11 b
5.22 ±
0.13 c
0.30 ±
0.00cd
0.22 ±
0.01 f
0.08 ±
0.00 e
0.21 ±
0.00 cd
B 馨香
Xinxiang
0.62 ±
0.09 cd
0.90 ±
0.14 cd
0.12 ±
0.01 e
0.54 ±
0.01 bc
0.43 ±
0.08 e
3.53 ±
0.12 d
0.38 ±
0.01cd
0.26 ±
0.01 ef
0.06 ±
0.02 e
0.09 ±
0.00 d
B 大核白
Dahebai
2.46 ±
0.01 b
0.24 ±
0.00 g
3.60 ±
0.02 b
0.052 ±
0.00 f
0.86 ±
0.06 de
2.50 ±
0.13 d
0.33 ±
0.01cd
1.80 ±
0.07 d
0.11 ±
0.01 e
0.63 ±
0.01 b
Q 甜秋子
Tianqiuzi
0.97 ±
0.02 c
1.57 ±
0.10 b
1.19 ±
0.41 d
0.61 ±
0.03 b
0.67 ±
0.23 de
14.83 ±
0.64 b
0.86 ±
0.30b
3.81 ±
0.19 b
0.86 ±
0.07 b
0.34 ±
0.10 c
Q 扫帚苗子
Saozhou-
miaozi
3.41 ±
0.22 a
7.60 ±
0.20 a
1.04 ±
0.20 d
0.72 ±
0.02 a
13.82 ±
1.23 a
21.05 ±
1.48 a
1.40 ±
0.26a
8.10 ±
0.61 a
1.09 ±
0.10 a
2.32 ±
0.24 a
X 魁克句句
Kuikejuju
0.83 ±
0.13 c
0.19 ±
0.02 ef
1.17 ±
0.10 d
0.23 ±
0.03 e
0.88 ±
0.06 de
15.33 ±
1.05 b
0.26 ±
0.02cd
3.33 ±
0.26 c
0.34 ±
0.10 d
0.24 ±
0.04 cd
X 花长把
Huachangba
0.15 ±
0.04 d
1.26 ±
0.37 bc
0.85 ±
0.13 d
0.40 ±
0.03 d
1.27 ±
0.16 de
14.69 ±
0.55 b
0.35 ±
0.09cd
1.66 ±
0.43 d
0.77 ±
0.17 bc
0.31 ±
0.04 c
H 武巴
Wuba
2.02 ±
0.72 b
0.56 ±
0.02 de
2.88 ±
0.14 c
0.25 ±
0.05 e
1.46 ±
0.03 d
22.13 ±
0.80 a
0.43 ±
0.06c
1.87 ±
0.05 d
0.30 ±
0.05 d
0.30 ±
0.08 c
H 武香
Wuxiang
3.42 ±
0.09 a
1.07 ±
0.06 c
6.70 ±
0.09 a
0.55 ±
0.02 bc
2.63 ±
0.02 c
14.80 ±
0.04 b
0.46 ±
0.01c
3.95 ±
0.07 b
0.63 ±
0.15 c
0.15 ±
0.00 cd
平均含量
Average content
1.47 ±
1.26 cd
1.50 ±
2.19 bcd
1.76 ±
2.10 bcd
0.41 ±
0.22 ab
2.61 ±
4.07 d
11.46 ±
7.86 e
0.49 ±
0.37abc
2.56 ±
2.38 d
0.44 ±
0.37 ab
0.47 ±
0.67 a
注：S：砂梨系统；B：白梨系统；Q：秋子梨系统；X：新疆梨系统；H：种间杂交品种。小写字母表示 0.05 水平的显著差异。下同。
Note：S：Pyrus pyrifolia（Burm.）Nakai；B：Pyrus bretschneideri Rehd.； Q：Pyrus ussuriensis Maxim；X：Pyrus sinkiangensis Yü；H：
Pyrus hybrid. P < 0.05. The same below.
1 期 袁 江等：梨果实酚类物质与酶促褐变底物的研究 11

检测出的酚类物质中绿原酸、香草醛、芦丁、表儿茶素、儿茶素在测定的酚类物质中含量较高，
为梨果实的主要酚类物质从不同酚类物质含量的平均值可以看出，平均含量最高的酚类物质为绿原
酸（11.46 mg · kg-1）；其次为香草醛（2.61 mg · kg-1）、芦丁（2.56 mg · kg-1）；咖啡酸平均含量最低
（0.41 mg · kg-1）。
不同品种之间同一酚类物质在含量差异上存在很大差异（表 1），‘武香’的没食子酸、表儿茶素
含量最高；‘扫帚苗子’的儿茶素、咖啡酸、香草醛、阿魏酸、芦丁、根皮苷、槲皮素含量最高；‘武
巴’的绿原酸含量最高。
同一系统不同品种酚类物质含量也存在较大差异。本研究中砂梨系统中‘丰水’平均含量最高
为芦丁，其次为绿原酸；‘细把清水’平均含量最高的为绿原酸，其次为香草醛。白梨系统中‘馨香’
平均含量最高的为绿原酸，其次为儿茶素；‘大核白’平均含量最高为表儿茶素，其次为绿原酸。秋
子梨系统中‘甜秋子’平均含量最高的为绿原酸，其次为芦丁；‘扫帚苗子’中平均含量最高的为绿
原酸，其次为香草醛。新疆梨系统和种间杂交品种中平均含量最高的为绿原酸，其他酚类物质含量
仍然存在差异。
不同系统梨果实主要酚类物质含量存在较大差异。本研究中砂梨系统中以芦丁含量最高，表儿
茶素含量最低；白梨系统中以绿原酸含量最高，根皮苷含量最低；秋子梨系统的绿原酸含量最高，
咖啡酸含量最低；新疆梨系统和种间杂交品种的绿原酸含量最高，槲皮素含量最低。因此可以看出，
绿原酸是梨果实最主要的酚类物质。
2.3 主要酚类物质与多酚氧化酶的结合能力
高含量的酚类物质和高活性的 PPO 是酶促褐变的前提条件（周亚凤 等，2001）。根据上述理论，
为了确定梨果实的主要褐变底物，选择了果实中平均含量较高的 5 种酚类物质：绿原酸、香草醛、
芦丁、表儿茶素、儿茶素，进行 PPO 结合能力的试验。结果见表 2。
表 2 不同酚类物质与 PPO 结合能力
Table 2 The capacity of different phenolic substance in combining with PPO
注：–代表未检测出来。
Note：–represents not detected.
以绿原酸作为反应底物时，PPO 活性最强；表儿茶素虽然在多数品种中检测到与 PPO 结合活性，
但结合能力显著低于绿原酸含量；所有品种中芦丁均未检测到与 PPO 结合能力；香草醛、儿茶素作
为反应底物时，PPO 活性也较弱，且只有部分品种检测出 PPO 活性。因此，梨果实中主要酚类物质
与 PPO 有结合能力从强到弱依次为：绿原酸、表儿茶素、儿茶素、香草醛。从与 PPO 的结合能力
分类系统
Species
品种
Cultivar
绿原酸
Chlorogenic acid
香草醛
Vanillin
芦丁
Violaquereitrin
表儿茶素
Epicatechin
儿茶素
Catechin
S 丰水 Housi 2.00 ± 0.01 g 0.28 ± 0.01 b – 1.33 ± 0.06 c –
S 细把清水 Xibaqingshui 568.67 ± 16.29 a – – – 1.33 ± 0.03 c
B 馨香 Xinxiang 338.00 ± 58.92 c – – 2.33 ± 0.08 b 2.29 ± 0.76 b
B 大核白 Dahebai 103.33 ± 12.86 d – – 1.02 ± 0.10 d –
Q 甜秋子 Tianqiuzi 455.33 ± 7.57 b 0.86 ± 0.01 a – 2.67 ± 0.07 a –
Q 扫帚苗子 Saozhoumiaozi 52.00 ± 9.17 f – – 1.05 ± 0.04 d 3.55 ± 0.53 a
X 魁克句句 Kuikejuju 98.00 ± 15.62 de – – 0.67 ± 0.03 e –
X 花长把 Huachangba 39.33 ± 6.11 fg – – – –
H 武巴 Wuba 59.33 ± 5.03 ef – – 1.33 ± 0.032 c –
H 武香 Wuxiang 99.33 ± 5.72 de – – – –
平均值 Average 181.53 ± 198.14 a 0.11 ± 0.28 d 0 1.03 ± 0.94 b 0.72 ± 1.27 c
12 园 艺 学 报 38 卷
来看，‘丰水’的褐变底物除了主要的绿原酸，表儿茶素和香草醛也是褐变底物；‘细把清水’褐变
底物为绿原酸、儿茶素；‘扫帚苗子’的褐变底物为绿原酸、儿茶素和表儿茶素；‘花长把’和‘武
香’褐变底物仅为绿原酸。综合以上分析，梨果实中主要的褐变底物为绿原酸，其次为表儿茶素和
儿茶素。
2.4 总多酚、绿原酸、表儿茶素、儿茶素、抗氧化活性与褐变度的灰色关联分析
10 个梨品种果实的总多酚含量对褐变度的灰色关联系数为 0.792；绿原酸、表儿茶素和儿茶素
分别为 0.681、0.655 和 0.660；而抗氧化活性与褐变度灰色关联系数最小，为 0.639。从 3 种主要褐
变底物与褐变度灰色关联分析来看，绿原酸含量与褐变度的灰色关联系数最高，这与其在 10 种酚类
物质中含量最高、且与褐变最主要的 PPO 结合能力最强有关。由此得出，总多酚含量、不同酚类物
质中绿原酸的含量是影响梨果实褐变的最重要因素。
3 讨论
酚类物质作为褐变的物质基础，其种类和含量对梨果实褐变特性起到至关重要的作用。慈志娟
等（2006）在对杏果实酶促褐变的研究中发现表儿茶素、儿茶素和绿原酸为杏果实主要的酚类物质。
印芳等（2006）在蝴蝶兰褐变的研究中得出结论：香豆酸、绿原酸、邻苯二酚和咖啡酸对蝴蝶兰褐
变可能有重要的影响。宋烨等（2007）在苹果加工品种果实中的酚类物质含量研究结果表明原花青
素、绿原酸、表儿茶素、儿茶素是苹果果肉中含量较高的酚类物质。本研究中利用液相色谱法，首
次对我国分属 4 个不同栽培系统以及种间杂交梨品种的果实酚类物质含量及分布进行了较为系统的
比较研究，结果表明，绿原酸在测定的 10 种酚类物质中含量最高，为主要的酚类物质。这与 Dilek
和 Aziz（2005）、程建军等（2002）、马岩松等（2000）以及吴耕西等（1992）对少数梨品种果实酚
类物质研究中得出绿原酸为主要的酚类物质结果一致，但是作者发现香草醛、芦丁、表儿茶素、儿
茶素的含量也较高，也是梨果实重要的酚类物质组成。
不同作物其褐变的主要底物有所不同，香蕉的褐变底物以多巴胺为主（Greiffiths，1995），苹果
的褐变底物以绿原酸、表儿茶素、儿茶素为主（Amiot et al.，1992；乜兰春 等，2004），藕的褐变
底物以邻苯二酚为主（郁志芳 等，2002）。段玉权等（2008）在对中华寿桃 PPO 特性的研究中发现，
绿原酸、儿茶酚和对羟基苯甲酸为中华寿桃 PPO 的最适底物。本研究中通过对比不同系统以及不同
品种梨果实的褐变底物，得出结论：导致梨果实褐变的主要酚类物质为绿原酸，其平均含量远高于
其余 9 种酚类物质，且与 PPO 的结合能力也远强于其余 9 种酚类物质，所以绿原酸应该是梨果实中
最主要的褐变底物；而黄烷–3–醇类（儿茶素、表儿茶素）以及香草醛在部分品种中也作为褐变底
物，但作用相对较弱。
本研究中应用了灰关联分析，目的是通过一定的统计方法理清系统中各因素间的主要关系，找
出影响的主导因素。结果发现总多酚含量、绿原酸是影响酶促褐变的主要因素；而抗氧化活性的关
联性却较低，有可能是梨果实中多酚类物质含量相对其它水果较少，而造成抗氧化活性相对较低（田
迪英和杨荣华，2004；丁宗庆和李小玲，2008）。
通过以上研究分析，低绿原酸含量的梨品种作为贮藏和加工的原材料对于有效降低褐变程度极
其有利，在今后的加工专用品种的选择和育种中应把该项指标作为一个重要的参数，并充分利用现
有低绿原酸含量的品种，如‘丰水’等作为重要的亲本材料。通过对不同栽培系统的比较，秋子梨
果实多酚物质含量最高，而砂梨系统的最低。本实验室在对不同系统梨果汁加工品质的研究中（袁
江 等，2009）发现，我国砂梨系统中有较多的品种适宜制汁，褐变度较低。因此，砂梨应该是良好
1 期 袁 江等：梨果实酚类物质与酶促褐变底物的研究 13

的低褐变加工品种以及选育专用型品种的亲本试材。

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