全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2004 , 31 (5) : 579～583
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 11 - 03 ; 修回日期 : 2003 - 12 - 17
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (39870517) ; 教育部重点项目 (重点 02142)3 通讯作者 Author for correspondence
梨采后细胞壁成分及果胶酶活性与果肉质地的关系
刘剑锋1 ,2 　程云清2 　彭抒昂1 3
(1 华中农业大学园艺林学学院 , 武汉 430070 ; 2 吉林师范大学生命科学学院 , 四平 136000)
摘 　要 : 以果实质地有明显差异的‘黄花’和‘湘南’梨为试材 , 研究了细胞壁组分、钙含量、果实硬
度以及果胶代谢酶类活性的变化。结果表明 , 两品种上述指标有相同的变化趋势 , 但还存在以下差异 : 1) 贮
藏性差的黄花梨纤维素含量、原果胶含量、果实硬度相对较低 , 而果实钙含量、水溶性果胶含量较高 ; 2) 黄
花梨木质素含量较高 , 且生成木质素的速率较快 ; 3) 黄花梨果实的多聚半乳糖醛酸酶 ( PG) 活性在贮藏前
期极显著高于湘南梨果实 , 末期两品种差异较小 , 而果胶甲酯酶 (PME) 活性极显著高于湘南梨。
关键词 : 梨 ; 果实 ; 细胞壁物质 ; PG; PME ; 钙
中图分类号 : S 66112 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2004) 0520579205
The Relationship bet ween Changes of Cell Wall Components , Pectin2degrading
Enzyme Activity and Texture of Postharvest Pear Fruit
Liu Jianfeng1 ,2 , Cheng Yunqing2 , and Peng Shupiang1 3
(1 College of Horticulture and Forest ry , Huaz hong A gricultural U niversity , W uhan 430070 , China ; 2 College of L if e Sci2
ence , Jilin Norm al U niversity , S iping 136000 , China)
Abstract: ‘Huanghua’and‘Xiangnan’pears were used as materials to understand changes of cell
wall components , calcium content , f ruit firmness and activity of pectin2degrading enzyme in relation to
their texture. The results show that changing trends of the above change of two cultivars were similar , but
some differences exist , 1) Compared with‘Xiangnan’, content of cellulose , proto pectin and fruit firmness
of‘Huanghua’being poor storeability was lower , while content of calcium , water2soluble pectin was high2
er ; 2) Content and synthetic rate of lignin in flesh of‘Huanghua’pear was higher ; 3) Polygalacturonase
( PG) activity of‘Huanghua’was significantly higher than that of‘Xiangnan’during early storage , but
there was little difference in PG activity at late storage stage. However , pectinmethylesterase ( PME) activ2
ity of‘Huanghua’was significantly higher than that of‘Xiangnan’.
Key words : Pear ; Fruit ; Cell wall components ; Polygalacturonase ; Pectinmethylesterase ; Calcium
众所周知 , 钙是细胞结构 , 尤其是细胞壁的构成成分 , 果实中钙的含量高 , 可以使果实细胞的结
构牢固 , 膜系统稳定。采前钙处理可改善果实贮藏性的报道很多〔1～3〕。对于同一个品种而言 , 进行
钙处理提高果实含钙量 , 这常意味着果实质地的改善。对于不同的品种 , 果实含钙量与果实的贮藏性
间却并无对应的关系。据报道 , 晚熟耐贮的品种‘湘南’梨的钙含量 (总钙和结合态钙) 比其他贮性
差的品种还要低〔4 ,5〕, 这与 Huxham 等〔6〕利用电子能量损失光谱 ( Electron2energy2loss spectroscopy)
对多个苹果品种的测定结果是一致的 , 即硬度大的含钙量反而低。这应与细胞壁组成及钙与细胞间隙
的结合状态不同有关。迄今的研究都极少提出这样的观点。细胞壁的组成包括纤维素、木质素、果胶
等 , 钙在加强胞间连接方面起着重要的作用。此前 , 关于采后果实细胞壁组成变化的研究并不鲜
见〔7 ,8〕, 但很少结合果实含钙量来探讨不同品种贮藏性的差异 , 而这对了解细胞壁组分与果实质地间
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的关系是十分重要的。本研究以质地存在明显差异的‘黄花’和‘湘南’梨为试材 , 比较研究两品种
细胞壁成分及果胶代谢酶类的变化 , 以期进一步了解细胞壁组分与果实质地的关系 , 为解决果实采后
品质下降问题提供新的理论依据和手段。
1 　材料与方法
田间试验于 2002～2003 年在华中农业大学附属农场果园进行 , 以梨 ( Pyrus pyrif olia Na Kai) 10
年生的品种‘黄花’和‘湘南’为试材 , 选择树冠大小和树势相对一致的各 12 株进行采样。两品种
的土壤条件及管理情况完全相同。果实约九成熟时采收 , 采后立即运回实验室 , 挑选大小均匀、成熟
度一致、无机械伤和无病虫害的果实 , 用打孔 (孔径 017 cm , 25 孔/ 袋) 的聚乙烯薄膜袋包装 , 每袋
6 kg , 10 次重复 , 在 (25 ±1) ℃、相对湿度 80 %～90 %条件下贮藏。每隔 4 d 进行取样测定直至果实
完全丧失商品价值。取样时 , 每次重复随机取果实 10 个 , 重复 3 次。取得的鲜果洗净、切分、液氮
处理后 , 置 - 80 ℃超低温冰箱保存 , 用于测定纤维素含量〔9〕, 木质素含量〔10〕, 果实含钙量 (用原子
分光光度法) , 果实硬度 (用 GY21 型果实硬度计) , 水溶性果胶和原果胶 (以每克果肉含有的半乳糖
醛酸的 mg 数作为果胶的计算单位) , 多聚半乳糖醛酸酶 ( PG) 与果胶甲酯酶 ( PME) 活性〔13〕
( PME 活性以在 30 min 内释放出 1 mmol/ L 的 CH3O - 作为一个酶单位 , PG活性以在 50 ℃下每小时释
放 1 mmol/ L 的半乳糖醛酸为一个酶单位 , 结果都以 U/ kg 鲜样质量表示) 。
以上测定除果实硬度重复测定 10 次外 , 其余均重复 3 次。应用 SAS 软件中的 ANOVA 过程作差
异显著性分析。
2 　结果与分析
211 　果实纤维素含量的变化
两品种果实中的纤维素含量在贮藏过程呈逐渐下降的趋势 (图 1) 。同期两品种的纤维素含量相
比 , 湘南梨明显高于黄花梨。在果实贮藏的前 17 d , 两品种的纤维含量差异较大。但在贮藏的第 17
天以后 , 差异则相对较小。在采后第 1 天 , 湘南
梨果实中的纤维素与黄花梨之间的差异达到极显
著水平 ( P < 0101) , 其含量较后者高 2143 % , 在
贮藏的最后 1 d , 比后者高 0137 %。
212 　果实木质素含量的变化
由图 2 可见 , 黄花梨、湘南梨果实中木质素
的含量在果实贮藏过程中呈逐渐上升的趋势。同
期相比 , 黄花梨木质素含量明显高于湘南梨。在
贮藏的第 1 天与贮藏的最后 1 d , 两品种的木质素
含量差异均达到显著水平 ( P < 0105) 。两品种在
木质素合成速率上也存在差异。湘南梨、黄花梨贮
藏最后 1 d 的木质素含量分别较贮藏第 1 天上升
3121 %和 3160 % , 湘南梨由于贮藏期相对较长 , 因
此 , 黄花梨果实木质素合成速率相对较高。考虑到
梨果实品质差异与果肉中含有石细胞的数量和大小
有关〔5〕, 因此贮藏期间黄花梨果肉的木质素 (主要
为石细胞) 合成速率高 , 质地品质劣变相对迅速。
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213 　果实中原果胶与水溶性果胶含量的变化
　　在果实的贮藏过程中 , 两品种的原果胶含量
逐渐下降 , 而水溶性果胶含量持续上升。对两品
种的原果胶和水溶性果胶含量进行相关性分析表
明 , 原果胶与水溶性果胶含量均呈极显著负相关
( P < 0101 , r = - 019927 , 图 3) 。在果实贮藏的
第 1 天 , 湘南梨原果胶含量极显著高于黄花梨
( P < 0101) , 水溶性果胶极显著高于黄花梨 ( P
< 0101) ; 但黄花梨原果胶水解速率远高于湘南
梨。在贮藏的第 9 天 , 黄花梨水溶性果胶即显著
高于湘南梨 ( P < 0105) , 而在果实贮藏的最后 1
d , 黄花梨原果胶极显著低于湘南梨 ( P < 0101) ,
而水溶性果胶极显著高于湘南梨 ( P < 0101) 。
214 　果实含钙量与果实硬度的变化
黄花梨果实中总钙含量为 (73114 ±6112) μg
·g - 1 FM , 而湘南梨果实的则为 (51194 ±4167)
μg·g - 1 FM。黄花梨总钙含量极显著高于湘南梨
( P < 0101) 。
由图 4 可见 , 两品种梨果实采收后硬度均逐
渐下降。同期两品种的果实硬度相比 , 湘南梨显
著高于黄花梨 ( P < 0105) 。结合黄花梨果实钙含
量极显著高于湘南梨推测果实的硬度与果实本身
的含钙量并无对应的关系。在贮藏后期 , 两品种
的硬度下降速率均明显加速 , 湘南梨和黄花梨贮
藏的第 9 天果实硬度较第 1 天分别下降了 0135 和
0154 kg·cm - 2 , 而贮藏后第 9 天两品种果实硬度
分别下降了 1189 和 1172 kg·cm - 2 。对果实的硬
度与原果胶、水溶性果胶进行相关性分析表明 ,
湘南梨和黄花梨的果肉硬度与原果胶含量呈显著
正相关 ( P < 0105) , 相关系数分别为 019565 和
019594 , 与水溶性果胶呈显著负相关关系 ( P <
0105) , 相关系数为 - 019687 和 - 019389。
215 　PG和 PME活性的变化
PG是果胶主要水解酶之一 , 两品种 PG活性
变化趋势相同。在贮藏的第 17 天以前 , PG活性
逐渐上升 , 在贮藏的第 17 天以后则呈稍下降趋势
(图 5) 。在果实贮藏的第 1 天 , 黄花梨的 PG活性显著高于湘南梨 ( P < 0105) , 此后两品种的 PG活
性差异减小。在贮藏的第 17 天左右 , 两品种均出现 PG活性高峰 , 此时两品种的 PG活性并无显著性
差异 ( P > 0105) 。
两品种的 PME 活性在贮藏过程中呈逐渐降低的趋势 (图 5) 。同时期两品种的 PME 活性相比 ,
黄花梨的 PME 活性均极显著高于湘南梨 ( P < 0101) 。黄花梨在贮藏过程中其 PME 活性下降速率相
对均匀 , 而湘南梨的 PME 活性在前期下降速度大 , 在中后期变化很小。在贮藏的第 13 天 , 湘南梨
185　5 期 刘剑峰等 : 梨采后细胞壁成分及果胶酶活性与果肉质地的关系 　
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的 PME 活性较贮藏的第 1 天下降了 36192 U·kg - 1 FM , 在贮藏的第 29 天 , 其 PME 活性较第 13 天仅
下降了 6181 U·kg - 1 FM。
3 　讨论
311 　细胞壁组分含量与果实贮藏性的关系
果实质地是重要的品质指标之一 , 也是影响贮藏运输特性和抗病能力的重要方面。细胞壁使组织
具有一定的形状和弹性 , 是引起果实质地发生变化的主要原因〔7 ,8〕。植物细胞壁主要由纤维素、半纤
维素、木质素和果胶质所组成 , 在果实的成熟衰老过程中 , 常伴随细胞壁结构的变化和组成细胞壁的
纤维素、果胶质的酶促分解过程〔14 ,15〕。另据报道 , 硬度存在明显差异的两种苹果 , 硬度大的含钙量
相对较低。通过电子能量损失光谱 ( Electron2energy2loss spectroscopy) 检测可知 , 硬度较低的苹果胞
壁氮含量高 , 这意味着其胞壁出现了大分子量的蛋白质分子〔6〕。因此 , 细胞壁的组成与果实贮藏性
密切相关。在本研究中 , 两个品种的梨细胞壁组分存在着较大的差异 , 耐贮藏的湘南梨含钙量较低 ,
纤维素、原果胶含量和果实硬度较高 , 这似乎表明梨贮藏性能与果实含钙量并无对应的关系 , 而可能
是取决于钙与果胶等细胞壁物质结合的牢固程度〔16〕。黄花梨较高含量的木质素则应意味着果实品质
的劣变较快。因此 , 木质素虽然是细胞壁的重要组分 , 但其含量高似乎并不意味着果实贮藏性就好 ,
这可能与梨果肉的木质素主要为石细胞的构成要素有关。
312 　PG和 PME活性变化与果肉软化的关系
钙在胞间与果胶结合形成果胶酸钙 , 起加强胞间连接的作用。果实成熟衰老过程中 , PG和 PME
等果胶酶类活性增加 , 果胶物质分解 , 果胶酸钙的这种连接作用被破坏〔14 ,15〕。在梨成熟软化过程中 ,
果肉硬度下降 , PME 活性一直处于下降状态 , 因此 , PME 被认为与果实硬度的下降关系不明显 , 而
PG则被认为是降解果胶的关键酶〔17 ,18〕。在本研究中 , 湘南梨果实有较高的原果胶含量 , 且原果胶的
水解速率明显低于黄花梨 , 这造成在果实贮藏后期湘南梨原果胶含量远高于黄花梨 , 而水溶性果胶含
量远低于后者。结合黄花梨 PG活性在贮藏前期极显著高于湘南梨 , 而在后期两者的活性较为接近 ,
两品种的 PME 活性虽然持续下降 , 但黄花梨的 PME 活性在贮藏初期和末期均极显著高于同期湘南
梨来看 , PME 活性的差异亦应当与两品种果胶降解速率不同有着密不可分的关系。
参考文献 :
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收稿日期 : 2004 - 03 - 01 ; 修回日期 : 2004 - 05 - 18
瑞士酿酒葡萄 Granoir 的干红酒香气成分分析
王　华1 　王贞强1 　刘拉平2 　张 　莉1 　 (1西北农林科技大学葡萄酒学院 , 杨凌 712100 ; 2西北农林科技
大学测试中心 , 杨凌 712100)
Analysis of Aroma Components of Granoir Dry Red Wine
Wang Hua1 , Wang Zhenqiang1 , Liu Laping2 , and Zhang Li1 (1 College of Enology , Northwest Sci2Tech University of Agriculture and
Forestry , Yangling 712100 , China; 2Analysis Center , Northwest Sci2Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling 712100 , Chian)
关键词 : 葡萄 ; 酿酒 ; 香气成分 ; 气相色谱/ 质谱法
中图分类号 : S 66311 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2004) 0520583201
瑞士红色酿酒葡萄 Granoir 是 1970 年瑞士 Andre Jaquinet 用 Gamy ×Reichensteiner 育成 , 1997 年春 , 本学院从瑞士引
入。2002 年 8 月 11 日采摘本学院葡萄园中 4 年生树果实 108 kg , 采摘时还原糖 192 g/ L ; 总酸 518 g/ L (以酒石酸计) 。
于 2002 年 8 月 11～20 日发酵 , 采用本学院的“红葡萄酒小容器酿造工艺”法酿造单品种酒 , 使用法国 LAFFORT 公司
的 F10酵母。发酵结束后的理化指标 : 酒度 1218 %; 残糖 218 g/ L ; 总酸 516 g/ L ; 挥发酸 0127 g/ L ; 花色素苷 17714 mg/
L ; 单宁 0175 g/ L ; 总酚 11525 g/ L ; 柔和指数 8135。发酵结束以后经过自然陈酿半年 , 然后灌装储存在地下酒窖进行瓶
内陈酿。2003 年 11 月下旬对其香气成分测定。取 100 mL 酒样 , 用 80、50、30 mL 的二氯甲烷分别萃取 3 次 , 合并为有
机相 , 无水硫酸钠脱水 , 减压浓缩至 1 mL , 供气相色谱/ 质谱分析。
Granoir 干红葡萄酒中共检出 24 种香气成分 (表 1) 。其中高级醇和酯是两类最主要的香气成分 , 占总面积的
96100 % ; 酯类种类最多 , 有 9 种 , 占总面积的 45131 % , 主要是丁二酸二乙酯 (37137 %) 、( + ) - 羟基丁二酸二乙酯
(114 %) 、对 - 羟基桂皮酸乙酯 (3136 %) ; 高级醇类有 8 种 , 占香气总成分的 50169 % , 主要是正戊醇 (2313 %) 、苯
乙醇 (22198 %) 、203 - 丁二醇 (0186 %) 、3 - 甲硫基丙醇 (0188 %) 、4 - 羟基 - 苯乙醇 (1167 %) ; 酮类有 3 种 , 占
总成分的 1122 %。醛类、内酯和酸酐只占香气总成分的 2178 %。
表 1 　Granoir 干红葡萄酒香气成分 GC/ MS分析结果
Table 1 　GC/ MS analysis result of aroma components of Granoir dry red wine
化合物名称
Name of component
相对含量
Relative
content ( %)
相似度
Similar
degree ( %)
化合物名称
Name of component
相对含量
Relative
content ( %)
相似度
Similar
degree ( %)
正戊醇 12Pentanol 23130 70110 ( + )2羟基丁二酸二乙酯 1140 98144
2032丁二醇 2032Butanediol 0186 77133 Butanedioic acid ,hydroxy2 ,diethl ester , ( + )2
N2硝基212丁胺 12Butanamine ,N2nitro2 0159 49128 3 52氧化四氢呋喃222甲酸乙酯 0159 46119 3
22呋喃甲醛 Furfural 0158 47199 3 52Oxotetrahydrofuran222carboxylic
正己醇 12Hexanol 0127 50117 52氧化四氢呋喃222甲酸乙酯 0176 46119 3
乙酸232甲基212丁酯 12Butanol ,32methy2 ,acetate 0118 51131 52Oxotetrahydrofuran222carboxylic
丁酸内酯 Butyro lactone 0159 78125 22羟基232甲基2丁酸二乙酯 0179 8610
32羟基丁酸乙酯Butanoic acid ,32hydroxy2 ,ethyl ester 0116 67134 Succinoic acid ,22hydroxy232methyl2 ,diethyl ester
1062双脱氧半乳糖醇 1062Dideoxydulcitol 0112 56196 42羟基2苯乙醇 Benzeneethanol , 1167 71190
32甲硫基丙醇 12Propanol ,32(methylthio)2 0188 94164 42hydroxy2 ;42(22Hydroxyethyl) phenol
戊烯酸酐 2H2Pyran2206 (3H)2dione 0112 87184 3pi05pi2二甲氧基乙苯酮 3pi05pi2Dimethoxyacetophenone 0155 25100 3
己酸乙酯 Hexanoic acid ,ethyl ester 0111 80170 1 氢2吲哚232乙醇 1H2Indole232ethanol 0161 77147
52乙基二氢化22 (3H)2呋喃酮 0149 76106 对2羟基桂皮酸乙酯 3136 94194
2 (3H)2Furanone ,52ethyldihydro2 P2Hydroxycinnamic acid ,ethl ester
苯乙醇 Phenylethyl alcohol 22198 89150 32异丁基六氢吡咯 (1022α)吡嗪21042二酮 0118 95135
丁二酸二乙酯 Butanedioic acid ,diethyl ester 37137 96143 Pyrrolo(1022α)pyrazine21042dione ,hexahydro232(22methylpropyl)2
　　3 相似度 < 50 %的物质有待于进一步确立。　3 Standing for the substance whose similar degree was less than 50 % in table , its probability need to be established.
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