全 文 ：园 艺 学 报 , 一
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甜橙果实膳食纤维与 、 活性的研究
董 涛 , 夏仁学‘ , 黄仁华 , 徐永杰 , 王 永
华中农业大学园艺植物教育部重点实验室 , 武汉
摘 要 以红肉脐橙 、 纽荷尔脐橙和塔罗科血橙果实为试材 , 测定了果实发育过程中总膳食纤维
、 可溶性膳食纤维 、 不溶性膳食纤维 、 总果胶 、 原果胶
、
水溶性
果胶 、 纤维素
、
半纤维素 和木质素 等的含量 以及多聚半乳糖醛酸酶
和纤维素酶 活性 。 结果表明 个品种果实发育过程中总膳食纤维含量变化趋势基本一致 ,
随着果实的成熟含量逐渐减少 果肉中 , 塔罗科血橙 含量最少 , 纽荷尔次之 , 红肉脐橙最多 含
量变化趋势与 基本一致 , 而 与 相反 。 果实发育过程中果胶含量呈下降趋势 , 果肉中表现较
果皮明显 含量随着果实成熟不断增加 。 随着果实的发育 , 木质素和 含量急剧下降 , 且果 肉中木
质素和 含量与 活性呈显著负相关 活性在果实发育前期较低 , 随着果实的成熟迅速增加 , 在
月初达到最大值后急剧下降。
关键词 甜橙 膳食纤维 多聚半乳糖醛酸酶 纤维素酶
中图分类号 文献标识码 文章编号 一 一 刁
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膳食纤维的研究与开发 , 受到了西方各国的重视 , 医学界 、 营养学界
、
食品工业界对此做 了
大量研究 , , 。 果实成熟软化伴随着细胞壁结构的改
变 , 胞壁物质的降解和果胶一纤维素一半纤维素 总体结构的破坏是果实软化的开端 , 同
收稿 日期 一 一 修回 日期 一 一
基金项目 国家科技部促进三峡移民开发专项
, 通讯作者
一 石
园 艺 学 报 卷
时原果胶分解 , 生成可溶性果胶和果胶酸 段学武 等 , 。 果胶
、
纤维素等作为构成膳食纤
维的主要成分 , 其合成与降解直接决定了果实膳食纤维含量的多寡。 多聚半乳糖醛酸酶
, 、 纤维素酶 , 是果实成熟和软化过程中影响细胞壁结构的主要酶 ,
研究 与 在果实成熟过程中的作用机理 , 对改善果实品质 , 调控果实膳食纤维含量具有重要
意义 。
红肉脐橙是目前发现的甜橙中唯一果肉呈粉红色或红色 , 且着色均匀的品种 , 其果实闭脐 , 果汁
多 , 酸甜适 口 , 有特殊香味 , 丰产性好 , 品质优良 , 耐储藏 , 极具市场潜力 , 但该品种口感不易化渣
是其不足 。 近年来 , 国内已开始对柑橘膳食纤维以及细胞壁相关酶活性等进行研究 , 但对我国目前主
要推广栽培的品种纽荷尔脐橙
、 红肉脐橙等的研究却未见报道 。
作者测定了纽荷尔脐橙
、 红肉脐橙
、
塔罗科血橙果肉和果皮中的总膳食纤维 ,
、 可溶性膳食纤维 叮 ,
、
不溶性膳食纤维 叮 ,
、
纤维素 , 、 半纤维素 ,
、 木质素 、 总果胶 ,
、 水溶性果胶 , 和原果胶在果实不同发育时期的含量及 与 活
性 , 并探讨了酶活性变化与膳食纤维含量的相关性 , 以期了解红肉脐橙等果实发育过程中膳食纤维的
代谢状况 , 为调控其含量提供理论依据 。
材料与方法
材料
材料取 自湖北省株归县柑橘良种示范园。 选取生长健壮
、 立地条件和树势基本一致的成年红肉脐
橙 ‘ ’ 、 纽荷尔脐橙 、 二 、 ‘ ’ 和塔罗科血橙
、 ‘ ’ 各 株。 试验地处于南坡 , 坡度 度左右 , 土壤为红黄壤土 ,
一 , 正常栽培管理 。
分别于 年 月 日
、
月 日 、 月 日、 月 日 、 月 日和 月 日采样 。
每个品种每棵树在不同部位共计取 个果实 , 混合后取一部分迅速将果皮与果肉分离 , 液氮速冻 ,
置超低温冰箱中保存备用 , 取另一部分果实将果肉和果皮分别漂洗后 , 置于烘箱中 ℃ 烘干 , 磨碎
过 目筛 , 干燥器中保存备用 。
方法
总膳食纤维
、 不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维采用酶一重量法测定 一
, 原果胶和水溶性果胶采用咔哇 比色法测定 , 两者之和即为总果胶 方建雄 等 ,
纤维素
、
半纤维素和木质素参考王玉万和徐文玉 的程序分析法测定 。
纤维素酶 、 果胶酶采用 比色法 , , 徐 昌杰 等 ,
李春燕 等 , 。 酶提取液为 , 内含 和 。 取样 果 个 , 四
分法取样 , 于果实近赤道处取果肉和果皮各 , 液氮研磨 一 , 冷冻离心
后 , 取上清液即为待测液 。 测定 取酶液 , ℃ 预热 , 加人 , 果胶
, 对照加 醋酸缓冲液 , ℃ 恒温反应 后加 终止反应 , 立 即放人沸水
煮沸 , 迅速用流水冷却 , 双蒸水定容至 , 分光光度计 比色 一 ,
。 以 一 十 半乳糖醛酸为标样作标准曲线 。 以每分钟每克鲜样 ℃ 时分解果胶产生
林 的游离半乳糖醛酸为一个果胶酶活力单位 。 测定操作步骤与 类似 , 但反应 温度为
℃ , 底物为 竣甲基纤维素钠 , 用 柠檬酸一磷酸缓冲液配制 对照加
缓冲液 。 以每分钟每克鲜样 ℃ 时分解梭甲基纤维素钠产生 林 的葡萄糖为一个纤维素酶活力单
位 。 各测定均 次重复 。
期 董 涛等 甜橙果实膳食纤维与
、
活性的研究
统计分析
采用 一 数理统计分析软件中的 程序进行相关性分析 , 运用 程序进行品种间
差异性检验。
结果与分析
果实发育过程中干质量 鲜质量变化
个甜橙品种在果实发育过程中干质量与鲜质量比值变化趋势基本一致 图 , 其中果肉呈水
平曲线 , 果皮在 月中旬略有降低 , 其它时期变化平稳 , 表明甜橙果实发育过程中干物质的积累与水
分的增加基本一致 , 即可用干样中膳食纤维所占百分数表示果实中膳食纤维的含量 。
红肉脐橙果肉
月已召。翻日洲占啊妈粉翰酬噢抢十
纽荷尔脐橙果肉
塔罗科血橙果肉 罗 。 四
红肉脐橙果皮
纽荷尔脐橙果皮 一
塔罗科血橙果皮 几 。庄ù卜
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图 甜橙果实干质 与鲜质最比值的动态变化
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不同时期果实中膳食纤维含量的变化
总膳食纤维、 可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维含量
总膳食纤维在红肉脐橙
、 纽荷尔脐橙
、
塔罗科血橙 个品种果肉和果皮中变化趋势基本一致 , 果
肉中总膳食纤维含量随着果实的发育逐渐降低 , 转色期前后达到最小值 , 后略有上升 果皮中呈逐渐
下降趋势 图 。 果实发育过程中红肉脐橙果肉中总膳食纤维含量最高 一 , 纽荷尔
次之 一 巧 , 塔罗科血橙中含量最低 犯 一 , 幼果期品种间差异明显 , 随
着果实成熟差异逐渐减小 。 总膳食纤维在果皮中的变化趋势与果肉中相似 , 且 个品种不同时期的含
量非常接近 , 品种间没有显著差异。 果实发育过程中可溶性膳食纤维变化曲线呈上升趋势 , 不溶性膳
食纤维均呈下降趋势 。 除塔罗科血橙果肉中可溶性膳食纤维含量高于果皮外 , 品种果皮中总膳食纤
维与不溶性膳食纤维含量明显高于果肉。
总果胶 、 原果胶和水溶性果胶含量
个甜橙品种总果胶和原果胶含量在果实发育过程中呈逐渐下降趋势 , 水溶性果胶呈上升趋势
图 。 除水溶性果胶外 , 品种果皮中总果胶与原果胶含量明显高于果肉 , 塔罗科血橙总果胶 、 原
果胶和水溶性果胶含量略低于另外两个品种 。
纤维素 、 半纤维素和木质素含量
个甜橙品种纤维素含量变化起伏较大 , 果肉着色前期含量呈上升趋势 , 随着果实成熟略有下
降 红肉脐橙与纽荷尔脐橙果皮中纤维素在幼果期含量较低 , 着色期前后迅速增加 , 成熟后略有下
降 塔罗科血橙果皮中纤维素含量变化波动较大 , 着色期后先下降 , 而后上升 , 至成熟期达最高
图 。 半纤维素和木质素在果实的整个发育期均呈下降趋势 , 个品种中半纤维素含量依次为 红
肉 纽荷尔 血橙 木质素含量在品种间差异不明显 。
园 艺 学 报 卷
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图 甜橙果实膳食纤维在不同发育阶段的含 变化
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果实发育过程中 和 酶活性变化
甜橙果肉与果皮中 酶活性变化趋势基本一致 , 幼果期 酶活性较低 一 ,
随着果实的膨大 , 月初酶活力开始迅速增加 , 除塔罗科血橙外 , 其它两个品种果肉 酶活性在转
色期 月初 达到最大值 。 果皮 酶活性达到最大值时间比果肉晚一个
月左右 , 而后 酶活性迅速下降 , 至成熟期基本降至幼果期含量水平 一 。 塔罗科
血橙果肉和果皮达到最大值的时间基本一致 月初 。 个甜橙品种中红 肉脐橙 酶活性较高 ,
纽荷尔次之 , 塔罗科血橙最低。 个甜橙品种果实中 酶活性很低 , 果肉中呈缓慢上升趋势 , 其中
期 董 涛等 甜橙果实膳食纤维与 、 活性的研究
塔罗科血橙 酶活性在 月初开始明显上升 , 并且果实成熟后塔罗科血橙中 酶活性明显高于其
它品种。 酶活性在红肉脐橙果皮的整个发育过程中变化不大 , 其中塔罗科血橙果皮 酶活性幼果
期增加迅速 , 果实膨大前期达到最大值 , 随着果实的膨大酶活性逐渐降低 , 转色前随
着果实成熟逐渐升高 纽荷尔脐橙果皮 酶活性幼果期变化趋势与塔罗科血橙相似 , 在膨大前期达
到最大 后一直下降 , 月初果实完全转色后达到最小值 , 随着果实成
熟酶活性不断升高。
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红肉脐橙果肉
纽荷尔脐橙果肉
塔罗科血橙果肉
红肉脐橙果皮
纽荷尔脐橙果皮
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图 甜橙多聚半乳糖醛酸酶与纤维素酶活性变化
讨论
本研究结果表明 甜橙果实中含有丰富的膳食纤维 , 除
、
外 , 果皮中膳食纤维各组分
含量明显高于果肉 在果实的发育过程中 及其主要成分 含量不断增加 , 果肉中 含量 由
幼果期占总膳食纤维的 一 增加到成熟后的 一 , 果皮中则由
增加到 一 甜橙果实幼果期膳食纤维中 、 木质素 、 纤维素和原果胶 占绝
大部分 , 果实成熟后
、 纤维素则成为构成果肉膳食纤维的主要成分 , 其含量分别为
和 一 。 个甜橙品种间膳食纤维变化趋势差异不大 , 红 肉脐橙果肉 含量
高于其它品种。 果实 含量随着果实成熟不断增加 , 原果胶含量则迅速减少 , 相关性分析表明
含量与 酶活性呈正相关 , 原果胶含量与 酶活性呈负相关。 木质素 、 半纤维素在果实的发
育过程中不断下降 , 而果肉中 酶活性则随着果实发育不断增加 , 果肉中木质素和半纤维素含量与
活性呈显著负相关 红 肉脐橙 二 一 , 二 一 纽荷尔脐橙 一 ,
塔罗科血橙 一 , 一 。
纤维素 、 半纤维素和木质素是膳食纤维的主要成分 。 可将其水解为低分子糖类 屈慧鸽和邓
军哲 , , 的存在是导致幼果期果实细胞壁降解 , 膳食纤维含量降低的主要因素。 甜橙果实转
色期前 酶活性较低 , 原果胶降解较少 , 随着果实成熟 酶活性迅速增加 , 原果胶大量分解为
, 此后 酶活性的增加成为膳食纤维含量迅速下降的主要原因 。 有研究认为 与果实的初始
软化有关 , 而 则在果实软化后期起作用 ,
·
,
, 。
前人研究了袖和温州蜜柑果实生长发育后期的膳食纤维变化 , 以及细胞壁酶活性与甜橙果实质地
半纤维素
、 木质素
、 果胶 的关系 祝渊 等 , 李春燕 等 , 以拓 。 本文比较系统的研究了塔罗
科血橙 、 纽荷尔脐橙和红肉脐橙果实在生长发育过程中膳食纤维的含量变化 , 阐明了有关细胞壁水解酶
、 对膳食纤维代谢的影响。 结果表明 个甜橙品种果实成熟后果肉膳食纤维组成成分含量具有显
园 艺 学 报 卷
著差异 , 这与人们口感塔罗科血橙最易化渣 , 纽荷尔脐橙次之 , 红肉脐橙较不化渣一致 。 果实成熟后导
致红肉脐橙较不化渣的主要因素是其纤维素和 含量略高于其它品种 。 和 在甜橙果实发育过
程中一直存在 , 随着果实成熟迅速增加 , 果实完全成熟后急剧下降。 关于 和 在果实成熟过程
中的作用机理 , 在呼吸跃变型果实上的研究较多 , 而在柑橘等非呼吸跃变型果实上的研究则刚引起人们
的关注。 和 在柑橘等非呼吸跃变果实成熟过程中的作用尚待进一步研究。
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多聚半乳糖醛酸酶变化的影响 植物生理与分子生物学学
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李春燕 , 张光伦
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罗 楠 , 胡 强 细胞壁酶活性与甜橙果实质地的相关性研究 四川农业大学学报 ,
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屈慧鸽 , 邓军哲 果品成熟生理研究综述 特产研究 , 一
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王玉万 , 徐文玉 木质素固体基质发酵物中半纤维素
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纤维素和木素的定量分析程序 微生物学通报 , 〔 一
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徐昌杰 , 陈昆松
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张上隆 蔗糖酶对柑橘外切纤维素酶和外切多聚半乳糖醛酸酶活性测定的干扰及其排除 植物生理通
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胡西琴 柑橘果实膳食纤维的研究 果树学报
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