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Effects of Seedlessness Treatment on the Phenolic Content and Antioxidant Enzymes of Grape‘Muscat Hamburg’Different Organs

玫瑰香葡萄无核化处理对不同器官中酚类物质和抗氧化能力的影响



全 文 :园 艺 学 报 2011,38(4):747–752 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期:2011–01–27;修回日期:2011–04–11
基金项目:国家葡萄产业技术体系项目(nycytx-30);优势产区优质葡萄发展方案及现代栽培与技术研究(3-39)
* E-mail:tianshufen@263.net
玫瑰香葡萄无核化处理对不同器官中酚类物质
和抗氧化能力的影响
田淑芬 1,2,*,王 勇 1,李杨昕 3
(1 南开大学生命科学学院,天津 300371;2天津市林业果树研究所,天津 300112;3 山东农业大学生命科学学院,
山东泰安 271018)
摘 要:以‘玫瑰香’葡萄为试材,在开花前后使用葡萄专用无核剂(主要成分 GA3)浸蘸果穗,
进行无核化处理,通过比色法和体外自由基清除法对不同生长期果实、叶片、嫩茎、卷须等器官中的酚
类物质含量和抗氧化能力进行测定。结果表明:无核化处理后,浆果内的酚类物质含量和抗氧化能力显
著下降;叶片、嫩茎内酚类物质含量和抗氧化能力有所提高;卷须内酚类物质含量与对照差异不大,抗
氧化能力略高于对照;与叶片、嫩茎、卷须等器官抗氧化能力的变化规律相反,无核化处理果实的抗氧
化能力低于对照。
关键词:葡萄;无核化;酚类物质;抗氧化能力
中图分类号:S 663.1 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2011)04-0747-06

Effects of Seedlessness Treatment on the Phenolic Content and Antioxidant
Enzymes of Grape‘Muscat Hamburg’Different Organs
TIAN Shu-fen1,2,*,WANG Yong1,and LI Yang-xin3
(1College of Life Sciences,Nankai University,Tianjin 300371,China;2Tianjin Research Institute of Forestry and
Pomology,Tianjin 300112,China;3College of Life Science,Shandong Agricultural University,Tai’an,Shandong
271018,China)
Abstract:Take grape Muscat Hamburg as materials,using grapevine seedless agents(main
components were GA3)dunking the fruit clusters made the seedlessness treatment during the blooming
period,measured the polyphenols contents and the antioxidant capacity of grape fruit,leaves,young stems
and tendril by colorimetric method and clearance free radical in vitro method during the whole growth
period. The results showed that after the seedless treatment,phenols materials and antioxidation ability in
berries decreased significantly,phenols materials and antioxidation ability in leaves and young stems
somewhat increased,phenols materials in tendrils had little difference compared to control,antioxidation
ability was slightly higher than control;Changes regularity of clearing the free radicle were opposite to
leaves,young stems and tendrils organs,antioxidation ability of control fruits was stronger than that of
seedlessness treatment.
Key words:grapevine;seedlessness;phenolics;antioxidant capacity

748 园 艺 学 报 38 卷

近年来,国内外有越来越多的人们关注葡萄与葡萄酒的营养与保健功能,主要原因是发现在葡
萄果实与葡萄酒中含有丰富的多酚类物质。许多研究证明葡萄多酚具有抗氧化功能,可防心血管疾
病(Agouni,2009)。在栽培技术领域对多酚的研究多集中在不同外界条件或处理对葡萄果实或果皮
中多酚含量或种类的影响上,Berli 等(2008)研究了‘马尔贝克’葡萄(Vitis vinifera L.‘Malbec’)
成熟过程中用不同紫外光照射后果皮中的总酚的变化。吴丹和陈健初(2003)检测到红葡萄的果皮
多酚含量可达 25% ~ 50%,种籽中则可达 50% ~ 70%。
‘玫瑰香’(Muscat Hamburg)葡萄因其品质优良和具有浓郁的玫瑰香气,已逐渐发展成为北京、
天津、河北、山东等地的主要栽培品种(李华,2001;赵新节 等,2005)。
已有研究证明,葡萄无核化技术可以提高果实的含糖量,降低含酸量,改善可食用性(贺普超,
1999)。近几年,天津地区已经大面积推广了玫瑰香葡萄无核化技术,葡萄无核率达 100%,成熟期
可以提前 20 ~ 30 d,果实可溶性固形物提高 1% ~ 2%,有效提高葡萄商品性。但无核化处理后葡萄
果实内酚类物质和抗氧化能力的变化情况,国内外未见报道。
国内外对葡萄酚类物质的研究也主要集中在葡萄籽(李春阳 等,2006;朱登祥 等,2008),
对于葡萄枝叶、卷须、果皮、果肉的酚类物质代谢,以及是否影响其抗氧化能力的报道较少(李杨
昕 等,2007)。
本试验中以无核化处理的玫瑰香葡萄为试材,研究了无核剂处理对葡萄不同器官组织内多酚类
物质含量和抗氧化能力的影响,以期为无核剂在生产中的广泛应用以及葡萄生产的废弃物综合利用
(葡萄叶茶等)提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2006 年 5—9 月在天津市林业果树研究所葡萄研究中心试验室进行。试验材料为取自天
津市汉沽区农林局葡萄示范园 8 年生玫瑰香优系葡萄的果实、叶片、嫩茎、卷须等器官,用冰袋低
温冷藏运回实验室,试验时用液氮冷冻研磨。
1.2 方法
选择 90 株玫瑰香优系葡萄,每 30 株为 1 个重复,共 3 个重复,随机从每个重复中采集试验材
料。
无核化处理:在葡萄开花期,使用葡萄无核剂(吉林省农业科学院果树研究所生产,主要成分
为 GA3,浓度 1%),在花前 3 d(5 月 26 日)和花后 12 d(6 月 10 日)处理果穗,无核剂浓度分别
为 2.00%和 1.33%,处理时使用无核剂每次浸蘸整个果穗 5 s。
以不进行无核化处理为对照。
在果实转色期开始采样(7 月 24 日),到果实完全成熟(9 月 24 日)结束采样,每间隔 15 d 采
样 1 次。叶片、嫩茎、卷须自新梢梢尖向下 30 cm 内随机采集,各器官采样约 50 g。采样时间为上
午 10:00—12:00。
将采回的样品放置在超低温冰箱(–80 ℃)过夜预冷,葡萄果实的果皮与果肉人工剥离,各器
官分别用液氮研磨后置于超低温冰箱保存。取研磨后的各器官样品 0.5 g 于 50 mL 三角瓶中,加入
12.5 mL 75%的甲醇,密封,水浴(55 ℃)浸提 3 h,冷却,10 000 r · min-1 离心 10 min,取上清液
定容至 25 mL,得到提取液。
4 期 田淑芬 等:玫瑰香葡萄无核化处理对不同器官中酚类物质和抗氧化能力的影响 749

总酚含量的测定参照 Folin-Ciocalteus 法(鞠志国,1989)。类黄酮含量的测定参照 NaNO2-
Al(NO3)3 比色法(孙希云 等,2004)。DPPH 自由基清除效果的测定参照 Zhou 和 Yu 等(2004)
及其 Fabio 等(2004)的方法并略作改进。ABTS+自由基清除效果的测定参照 Nikolas 等(2004)的
方法并略作改进。
试验数据采用 Microsoft Excel 和 SPSS 11.0 统计软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 无核剂处理对玫瑰香葡萄不同器官酚类物质含量的影响
如表 1 所示,经无核化处理的玫瑰香葡萄在整个生长期中,叶片、嫩茎内总酚和黄酮的含量明
显高于未经处理的对照植株。
在浆果成熟期(9 月 24 日),叶片内总酚和黄酮的含量分别比对照叶片升高了 30.56%和
45.09%。嫩茎内的总酚、黄酮含量比对照嫩茎升高了 79.06%和 99.47%。卷须内总酚含量与对照相
比差别不大。
叶片、嫩茎中处理和对照各器官中酚类物质变化趋势基本相同,而在卷须中这种变化趋势并不
明显,无核化处理和对照中酚类物质含量的数值交替上升,且变化趋势不一致。

表 1 葡萄不同器官酚类物质的含量
Table 1 The quality of phenols in different organs of grapevine
总酚/(mg · g-1)
Totai polyphenol
黄酮/(mg · g-1)
Flavonoids 器官
Organ
采样时间/
(M–D)
Sample time 对照 Control 处理 Treatment 对照 Control 处理 Treatment
叶片 07–24 5.47 ± 0.98 6.72 ± 0.91 5.23 ± 0.34 6.08 ± 0.78
Leaf 08–08 4.68 ± 0.54 5.63 ± 0.77 5.61 ± 0.33 6.42 ± 0.87
08–24 4.59 ± 0.42 5.52 ± 0.56 5.48 ± 0.42 6.12 ± 0.77
09–08 4.89 ± 0.47 5.13 ± 0.42 5.05 ± 0.37 6.04 ± 0.46
09–24 5.17 ± 0.22 6.75 ± 0.52 4.99 ± 0.51 7.24 ± 0.99
卷须 07–24 2.23 ± 0.22 1.71 ± 0.16 1.69 ± 0.12 1.71 ± 0.19
Tendril 08–08 1.69 ± 0.15 2.73 ± 0.15 1.91 ± 0.22 2.29 ± 0.11
08–24 2.39 ± 0.19 2.39 ± 0.19 1.86 ± 0.20 2.53 ± 0.14
09–08 2.47 ± 0.24 2.94 ± 0.22 1.89 ± 0.17 2.04 ± 0.16
09–24 3.69 ± 0.19 3.74 ± 0.23 2.79 ± 0.23 3.64 ± 0.18
嫩茎 07–24 1.94 ± 0.14 1.97 ± 0.13 1.73 ± 0.12 1.95 ± 0.12
Young 08–08 1.62 ± 0.17 2.21 ± 0.16 1.61 ± 0.11 2.23 ± 0.17
08–24 1.81 ± 0.09 2.92 ± 0.17 1.83 ± 0.09 2.93 ± 0.16
09–08 1.85 ± 0.05 2.27 ± 0.15 1.81 ± 0.09 2.17 ± 0.12
09–24 1.91 ± 0.08 3.42 ± 0.12 1.87 ± 0.11 3.73 ± 0.19

2.2 无核剂处理对玫瑰香葡萄果实酚类物质含量的影响
如表 2 所示,在果皮和果肉中,对照果实的酚类物质含量明显高于无核化处理果实。
在浆果成熟期(9 月 24 日),无核化处理葡萄果皮内的含量比对照葡萄果皮中的总酚和黄酮含
量降低了 16.40%和 22.75%。
750 园 艺 学 报 38 卷

果肉中的酚类物质含量较低,在果实成熟期(9 月 24 日)测定时,无核处理的总酚和黄酮含量
分别比对照降低了 36.36%和 15.79%。

表 2 葡萄果皮和果肉中酚类物质的含量
Table 2 The quality of phenols in peel and pulp of grapevine
果皮 Peel 果肉 Pulp
总酚/(mg · g-1)
Totai polyphenol
黄酮/(mg · g-1)
Flavonoids

总酚/(mg · g-1)
Totai polyphenol
黄酮/(mg · g-1)
Flavonoids
采样时间/
(M–D)
Sample time
对照
Control
处理
Treatment

对照
Control
处理
Treatment

对照
Control
处理
Treatment

对照
Control
处理
Treatment
07–24 9.19 ± 0.44 9.24 ± 0.38 8.87 ± 0.37 7.21 ± 0.24 0.27 ± 0.12 0.09 ± 0.01 0.25 ± 0.07 0.06 ± 0.01
08–08 7.51 ± 0.37 4.84 ± 0.26 7.52 ± 0.29 4.97 ± 0.21 0.20 ± 0.01 0.12 ± 0.01 0.21 ± 0.04 0.15 ± 0.01
08–24 5.89 ± 0.19 4.06 ± 0.47 5.96 ± 0.17 4.71 ± 0.33 0.14 ± 0.01 0.14 ± 0.01 0.14 ± 0.05 0.14 ± 0.01
09–08 4.42 ± 0.22 3.65 ± 0.22 3.82 ± 0.15 3.39 ± 0.25 0.12 ± 0.01 0.12 ± 0.01 0.14 ± 0.02 0.13 ± 0.01
09–24 5.00 ± 0.56 4.18 ± 0.17 5.01 ± 0.14 3.87 ± 0.19 0.11 ± 0.01 0.07 ± 0.01 0.19 ± 0.04 0.16 ± 0.01

2.3 无核剂处理对玫瑰香葡萄不同器官内抗氧化物质含量的影响
如表 3 所示,无核化处理叶片中 ABTS 和 DPPH 两种自由基的清除能力明显高于对照,在浆果
成熟期(9月24日)这种差异达到最大,无核化处理叶片ABTS自由基的清除能力比对照升高58.70%,
而 DPPH 自由基的清除能力也比对照升高 40.55%。
在浆果成熟期前,无核化处理卷须与对照在清除 ABTS 和 DPPH 两种自由基的能力无明显差异,
但在浆果成熟期,这种差异变得十分明显,处理的葡萄卷须对自由基的清除能力急剧增加,比对照
升高 69.01%和 68.24%。

表 3 葡萄不同器官抗氧化物质的含量
Table 3 The antioxidant capacity in different organs of grapevine
ABTS/(μmol · mL-1) DPPH/ % 器官
Organ
采样时间/
(M–D)
Sample time 对照 Control 处理 Treatment 对照 Control 处理 Treatment
叶片 07–24 36.02 ± 1.45 43.56 ± 1.12 40.06 ± 1.16 45.89 ± 1.41
Leaf 08–08 38.22 ± 1.27 50.12 ± 1.09 39.22 ± 1.29 40.96 ± 1.23
08–24 36.78 ± 1.33 46.79 ± 1.15 35.87 ± 1.13 48.02 ± 1.22
09–08 36.47 ± 1.26 41.49 ± 1.17 32.78 ± 1.32 44.84 ± 1.25
09–24 33.39 ± 1.22 52.99 ± 1.09 39.46 ± 1.16 55.46 ± 1.24
卷须 07–24 22.11 ± 1.09 22.06 ± 1.02 19.23 ± 1.06 18.06 ± 1.10
Tendril 08–08 16.93 ± 0.89 17.09 ± 1.19 19.01 ± 1.15 18.68 ± 1.01
08–24 20.11 ± 0.76 24.09 ± 1.13 17.76 ± 1.19 23.81 ± 1.07
09–08 22.97 ± 1.11 24.31 ± 1.33 18.82 ± 1.22 19.61 ± 0.98
09–24 21.81 ± 1.16 36.86 ± 1.37 18.61 ± 0.98 31.31 ± 1.17
嫩茎 07–24 18.46 ± 1.12 20.13 ± 1.12 15.69 ± 1.14 11.89 ± 0.43
Young 08–08 11.01 ± 0.98 11.06 ± 1.31 12.73 ± 0.87 15.07 ± 0.46
08–24 12.04 ± 0.77 13.76 ± 1.04 15.92 ± 1.28 20.24 ± 1.05
09–08 14.53 ± 0.76 12.65 ± 1.00 13.44 ± 1.32 12.44 ± 0.75
09–24 16.72 ± 0.95 20.56 ± 1.21 16.36 ± 1.06 21.60 ± 1.04

4 期 田淑芬 等:玫瑰香葡萄无核化处理对不同器官中酚类物质和抗氧化能力的影响 751

无核化处理嫩茎对 ABTS 和 DPPH 两种自由基的清除能力在整个生长期内变化较大,但清除能
力仍大于对照嫩茎,这种差异在浆果成熟期表现显著,无核化处理嫩茎中 ABTS 自由基的清除能力
比对照升高 22.97%,DPPH 自由基的清除能力比对照升高 32.03%。
2.4 无核剂处理对玫瑰香葡萄果实抗氧化物质含量的影响
如表 4 所示,果实对自由基的清除能力与果实内的酚类物质含量一致,与叶片、茎、卷须等器
官清除自由基的变化规律相反,无核化处理果实的清除能力小于对照果实,而且这种趋势在浆果成
熟期变得不明显,无核化处理果实与对照果实对自由基的清除能力基本相同。

表 4 葡萄果皮和果肉抗氧化物质的含量
Table 4 The antioxidant capacity in peel and pulp of grapevine
果皮 Peel 果肉 Pulp
ABTS /(μmol · mL-1) DPPH / % ABTS /(μmol · mL-1) DPPH / %
采样时间 /
(M–D)
Sample
time 对照
Control
处理
Treatme
对照
Control
处理
Treatment
对照
Control
处理
Treatment

对照
Control
处理
Treatment
07–24 53.89 ± 3.13 47.12 ± 2.45 52.14 ± 3.00 39.78 ± 2.19 1.58 ± 0.12 0.79 ± 0.34 1.58 ± 0.09 0.58 ± 0.11
08–08 39.73 ± 2.67 20.66 ± 2.11 38.23 ± 3.18 17.94 ± 1.73 1.05 ± 0.09 0.61 ± 0.28 1.22 ± 0.11 0.59 ± 0.16
08–24 35.66 ± 2.16 25.13 ± 2.09 24.15 ± 2.14 16.74 ± 1.69 7.84 ± 0.17 0.80 ± 0.55 0.66 ± 0.05 0.83 ± 0.17
09–08 28.17 ± 2.44 20.87 ± 2.17 18.77 ± 1.96 16.56 ± 1.62 6.73 ± 0.13 0.56 ± 0.25 0.66 ± 0.03 0.56 ± 0.22
09–24 34.85 ± 2.98 30.15 ± 2.01 24.36 ± 1.44 22.78 ± 2.09 8.22 ± 1.11 0.70 ± 0.36 0.65 ± 0.01 0.61 ± 0.04

3 小结
无核剂中的主要成分为赤霉素,是植物生长激素中的一大类,属于植物内源激素,它不仅促进
了果实内 α–淀粉酶的活性,加速果实内淀粉向可溶性糖的转化,增加果实的甜度,改善口感,还
可以提高内源生长素的含量,延缓叶片的衰老,使有效光合期延长(王忠,1999)。
本试验的结果支持葡萄种子中大量的酚类物质是由枝干运输而来,而并非果实自身合成的推测
(王忠,1999;程建徽 等,2009)。种子作为主要的库端,当它的发育受到无核剂的抑制时,就会
影响酚类物质向果皮和果肉运输。
玫瑰香葡萄经 GA3 无核化处理后,果实果皮变薄,鲜亮,无果粉,酚类物质与对照相比显著降
低;叶片、嫩茎、卷须中酚类物质含量显著提高,对 ABTS 和 DPPH 两种自由基的清除能力显著增
强,证明利用 GA3 进行无核化处理可以提高葡萄叶片、嫩茎、卷须中酚类物质含量,增强其抗氧化
能力。这一结论对于利用葡萄植株组织器官生产葡萄茶、提取功能保健食品具有指导意义。

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