不同种类柑橘的蜡质结构与成分比较

园艺学报 2014，41（8）：1545–1553 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: [email protected]

不同种类柑橘的蜡质结构与成分比较

王敏力*，刘德春*，杨莉，曾琼，王玥辰，吴启，刘山蓓，刘勇**

（江西农业大学农学院，南昌 330045）

摘要：采用扫描电镜和气质联用技术研究纽荷尔脐橙（Citrus sinensis Osbeck‘Newhall ’）、南丰蜜橘杨小2-6株系（C. reticulata Blanco‘Yangxiao 2-6’）、红心蜜柚（C. grandis Osbeck‘Hongxin Miyou’）、宫川温州蜜柑（C. unishiu Marc.‘Miyagawa Wase’）、尤力克柠檬（C. limon Burm. F.‘Eureka ’）等5种柑橘果皮蜡质结构、含量和组成成分的差异。结果表明：柑橘果皮蜡质由无定型蜡质层及散布其上大小不同的不规则小圆片状蜡质晶体组成；主要化学成分为脂肪酸、饱和烷烃、饱和醛、初级醇、三萜类化合物和小分子代谢产物；纽荷尔脐橙果皮蜡质晶体大小、分布密度、蜡质总量以及除醛外的各蜡质组分含量均要显著高于其它4种柑橘；并且首次从纽荷尔脐橙果皮蜡质中鉴定出了具有保健功能的六甲氧基黄酮。

关键词：柑橘；蜡质晶体；蜡质成分

中图分类号：S 666 文献标志码：A 文章编号：0513-353X （2014）08-1545-09

Comparative Analysis of Different Citrus Wax Morphological Structure and Composition

WANG Min-li*，LIU De-chun*，YANG Li，ZENG Qiong，WANG Yue-chen，WU Qi，LIU Shan-bei，and LIU Yong**

（College of Agronomy，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China ）

Abstract ：Surface waxes of Citrus sinensis Osbeck‘Newhall ’，C. reticulata Blanco ‘Yangxiao 2-6’，C. grandis Osbeck‘Hongxin Miyou’，C. unishiu Marc. ‘Miyagawa Wase’and C. limon Burm. F.‘Eureka ’mature fruits were studied by crystal morphology and chemical composition levels in this report using scanning electron microscope（SEM ）and gas chromatography-mass spectrometry（GC –MC ）analysis. The results showed that the surfaces of citrus mature fruits were covered by a amorphous wax layer，on which a lot of irregular platelet wax crystals with different sizes scattered. The waxes of citrus fruit surfaces were mostly composed of fatty acids，alkanes ，aldehydes ，primary alcohols，triterpenoids and small-molecular metabolites. Among the five citrus cultivars，‘Newhall ’navel orange possessed the largest and most wax crystals. Moreover，the total wax loads and the amounts of all wax fractions except for aldehydes on‘Newhall ’fruit surface were much higher than other four species. The hexamethoxy flavone with function of health protection was first isolated from the wax layer of‘Newhall ’fruit peels in 收稿日期：2014–04–28；修回日期：2014–07–18

基金项目：国家自然科学基金项目（31160384，31460511）；江西省科技支撑计划项目（20121BBF60020）；江西省自然科学基金项目（20114BAB214006）；江西省教育厅科技项目（GJJ10411）；江西农业大学科学研究基金项目（CX201101）

* 共同第一作者

** 通信作者 Author for correspondence（E-mail ：[email protected]）

1546 园艺学报 41卷

this study.

Key words：citrus ；wax crystal；wax composition

几乎所有的陆生植物与空气接触的器官表面都覆盖着一层作为植物组织和外部环境屏障的角质层。角质层由表皮角质膜层和蜡质层构成，其中角质膜层是由羟基脂肪酸和环氧脂肪酸组成的聚酯复合物，角质用于加强角质层结构的稳定性，而疏水的蜡质具有阻止植物非气孔性失水，维持植物表面清洁与植物表面防水，抵御病虫害，防止有害光线对植物的损伤，反射可见光，防止果实开裂等生理功能（Kunst & Samuels，2009）。植物表皮蜡质可分为内外两种类型，其中内表皮蜡质（intracuticular wax）填充于角质层内，主要功能是降低水分及小分子物质的散失，同时减少外部水分和小分子的侵入。外表皮蜡质（epicuticular wax）自我组装成不同形态的蜡质晶体（包括片状、丝状、杆状、管状、颗粒状以及平板状等）堆积在角质层最外层，在亚细胞水平上构建表皮结构方面起着重要作用（Bernard & Joubès，2013）。植物表皮蜡质层主要由特长链饱和脂肪酸的衍生物（烃、醛、酮、伯醇、仲醇、酯等）、萜类和其他微量的固醇及类黄酮类次级代谢物组成，碳链长度大多在20 ~ 34碳之间。

植物表皮蜡质的结构和组成成分决定其不同功能。有研究表明，柑橘果实表面蜡质含量、结构和化学组成成分会随着种类、发育时期和栽培环境的变化而改变（El-Otmani & Coggins，1985；Sala et al.，1992；Sala ，2000），并且对其失水率（Albrigo ，1972）、气体交换率（Ben-Yehoshua et al.，1985；El-Otmani et al.，1986）、冷藏过程中受到的低温损伤程度（Cajuste et al.，2010）影响很大。

一般来说，柑橘采收之后，经过打蜡分级处理后进入市场销售。机械打蜡可以提高果实的耐贮性，同时提高果实光泽度，是采后处理的重要步骤之一。但是人工合成的果蜡会堵塞果皮气孔，阻碍气体交换，从而使柑橘在贮藏过程中产生异味、品质下降（Ben-Yehoshua et al.，1985）。另外，消费者关于果蜡安全性的担忧也是果蜡应用的主要障碍。与此相反，由于化学组成的差异，柑橘果皮自身蜡质不会阻碍气体交换而降低果实品质。因此，为了改进果蜡配方，开发出天然无害的果蜡，有必要对不同种类柑橘的果皮蜡质结构和成分进行深入研究。

本研究中选择纽荷尔脐橙等5个有代表性的柑橘种类作为研究材料，对它们成熟果实果皮的蜡质结构、含量和成分进行比较分析，为进一步研究柑橘果皮蜡质对其生理功能的影响以及天然果蜡的开发提供了理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

纽荷尔脐橙（Citrus sinensis Osbeck‘Newhall ’）、红心蜜柚（C. grandis Osbeck‘Hongxin Miyou’）、宫川温州蜜柑（C. unishiu Marc. ‘Miyagawa Wase’）、尤力克柠檬（C. limon Burm. F.‘Eureka ’）的果实采自江西省信丰县，采摘时间分别为2012年11月、2012年10月、2012年10月、2012年11月。南丰蜜橘杨小2-6株系的果实（C. reticulata Blanco ‘Yangxiao 2-6’）于2012年10月采自江西省南丰县。每种柑橘随机选择5株长势良好的植株，从东西南北4个方位，各采集两个健康、无病虫害果实，每个种类果实共采摘40个，当天运回江西农业大学园艺系实验室进行下一步处理。 1.2 果实蜡质层结构观测

样品处理前用水冲洗，去除果皮表面细菌、灰尘等异物。用手撕取果实赤道部果皮，并用锋利

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刀片切取2 mm × 3 mm大小的果皮数块。经4%的戊二醛固定，用0.1 mol · L-1、pH 7.2的磷酸缓冲液漂洗，30 min和15 min各2次，再用梯度乙醇（30%、50%、70%、80%、90%）各脱水1次，每次15 min，用含无水硫酸钠的100%乙醇脱水3次，每次15 min，用醋酸异戊酯脱去乙醇，3次，每次20 min。临界点干燥后将样品粘到样品台上，用JFC-1100型离子溅射仪进行镀金膜，最后用JSM-T300型扫描电子显微镜观察拍片。 1.3 果实蜡质成分提取（酶解法）与测定

用游标卡尺测定果实横纵径，再用蒸馏水清洗，置于玻璃板上晾干。用内径为1.1 cm的打孔器在果实赤道部位均匀取4个孔。获得的小圆片，用刀片仔细切除白皮层，放入20 mL玻璃试管中。加入10 mL EB酶解液（内含0.1 mol · L-1的醋酸钠、1 mmol · L-1的叠氮化钠、1%的果胶酶、1%的纤维素酶，用冰醋酸将pH 调至3.8），在37 ℃条件下震荡培养48 h，中间换EB 酶液一次，换液时注意剥离角质和细胞壁成分。弃去酶液，用10 mmol · L-1的十水四硼酸钠缓冲液清洗，除去依附于角质上的细胞壁杂质。再用超轻水清洗分离后的角质膜，清洗标准：上表面光滑，紧挨着细胞壁的表面平滑，没有任何杂质。将清洗干净的角质膜放入25 mL的血清瓶中，在60 ℃条件下烘干48 h（Schönherr & Riederer，1986）。

向装有样品的玻璃瓶内加入50 μL （0.2 mg · μL -1）的标准物质正二十四烷烃，在通风厨内晾干；加入2 mL氯仿，抽提1 min；吸取200 ~ 500 μL 抽提液到反应瓶；氮气吹干至少于200 μL ；转到反应瓶，继续吹干至少或等于100 μL ；在每一个反应瓶中加入20 μL 硅烷化试剂（BSTFA ），在温度为70 ℃的烘箱中进行衍生反应40 min；转到上样瓶中上样分析。

GC –MS 条件：采用通用型hp-5MS 毛细管柱（30 m × 0.25 mm × 0.25 μm ），固定相为聚二甲基硅氧烷。色谱条件为：进样口温度280 ℃，质谱源温度230 ℃，柱流速2 mL · min-1，恒定流速；Aux-2 温度280 ℃，载气为氦气，无分流注样，进样量1 μL 。质谱条件为：电子轰击电离方式，能量70 eV，质量扫描范围50 ~ 600 amu，全扫描方式，溶剂延迟3 min。升温过程为50 ℃保持1 min，以20 ℃ · min-1升温至170 ℃，保持2 min；再以5 ℃ · min-1升温至300 ℃，保持8 min。各种蜡质成分经GC –MS 检测后得到其离子峰，依据质谱库进行检索判定，并按一定的条件对离子峰进行面积积分。

采用Excel 2003办公软件对数据进行整理与分析，用SigmaPlot 10.0作图。利用DPS 软件中的Duncan’s新复极差法进行多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 不同种类柑橘的果实蜡质层结构

用扫描电镜观察普通纽荷尔脐橙、南丰蜜橘、红心蜜柚、宫川温州蜜柑、尤力克柠檬的表皮蜡质结构（图1）。5种柑橘表皮蜡质层都由无定型蜡质结构和散落其上的蜡质晶体组成：纽荷尔脐橙果皮上的蜡质晶体呈不规则、不连续的小圆盘状堆积，蜡质晶体排列紧凑，晶体密度和厚度大于其它4个种类；宫川温州蜜柑果皮上的蜡质晶体呈不规则小圆片状，晶体较小；南丰蜜橘果皮上的小圆片状蜡质晶体也呈大小不一、不规则小圆片状排列；红心蜜柚果皮上的蜡质呈不规则的大片状堆积，片状晶体明显大于其他4种柑橘；尤力克柠檬果皮圆片状蜡质晶体密度小于其它柑橘种类，只有少数片状晶体堆积在表面，并有许多管状结构形成的网络。

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图1 不同种类柑橘果实蜡质扫描电镜图（放大1 000倍）

A. 纽荷尔脐橙；B. 宫川温州蜜柑；C. 南丰蜜橘；D. 红心蜜柚；E. 尤力克柠檬。

Fig. 1 Scanning electron microscope of different citrus（1 000 ×）

A ．Citrus sinensis Osbeck‘Newhall ’；B. C. unishiu Marc. ‘Miyagawa Wase’；C. C. reticulata Blanco‘Yangxiao 2-6’；

D. C. grandis Osbeck‘Hongxin Miyou’；E. C. limon Burm. F.‘Eureka ’.

2.2 不同种类柑橘的蜡质成分

2.2.1 不同种类柑橘各类蜡质组分含量的差异

如表1所示，5种柑橘果皮蜡质总量最高的为纽荷尔脐橙，其次为红心蜜柚，然后为尤力克柠檬、宫川温州蜜柑和南丰蜜橘。

本试验共分离鉴定出6类蜡质组分，分别为脂肪酸、饱和烷烃、饱和醛、醇、三萜类化合物、小分子代谢产物。柑橘脂肪酸主要由C 16、C 17、C 18、C 20、C 22、C 24、C 28、C 32、C 33、C 34饱和脂肪酸和C 181、C 182不饱和脂肪酸构成。脂肪酸含量最高的为纽荷尔脐橙，红心蜜柚、宫川温州蜜柑、

︰

尤力克柠檬和南丰蜜橘含量无差异。

分离鉴定出的柑橘饱和烷烃类物质主要由C 23、C 25、C 27、C 29、C 30、C 31、C 33饱和烷烃构成。纽荷尔脐橙烷烃含量显著高于尤力克柠檬、红心蜜柚、宫川温州蜜柑、南丰蜜橘烷烃含量；尤力克柠檬烷烃含量显著高于红心蜜柚、宫川温州蜜柑、南丰蜜橘；南丰蜜橘含量最低。

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饱和醛类物质主要由C 24、C 26、C 28、C 30醛组成。醛类含量柠檬和红心蜜柚最高，其次是宫川温州蜜柑，在南丰蜜橘、纽荷尔脐橙中未检测到醛类物质。尤力克柠檬和红心蜜柚的醛类含量无差异，二者醛类物质含量显著高于宫川温州蜜柑。

醇类物质主要由C 20、C 22、C 28饱和醇和C 261不饱和醇构成。醇类含量从高到低为：纽荷尔脐

︰

橙 > 南丰蜜橘 > 尤力克柠檬，三者之间醇类物质含量存在显著差异；红心蜜柚和宫川温州蜜柑中没有检测到醇类物质。

三萜类化合物由β–香树精和软木三萜酮组成，不同柑橘种类三萜类化合物含量从高到低依次为：纽荷尔脐橙 > 红心蜜柚 > 宫川温州蜜柑，三者存在显著差异，在南丰蜜橘和尤力克柠檬中没有检测到三萜类化合物。

小分子代谢产物由β–谷甾醇和六甲氧基黄酮组成，不同种类柑橘小分子代谢产物含量纽荷尔脐橙最高，纽荷尔脐橙与其它4种柑橘的代谢产物含量存在显著差异，其它4个柑橘种类的小分子代谢产物含量无差异。

表1 不同种类柑橘蜡质成分含量比较

Table 1 The comparison of each wax fraction and total wax load between different citrus μg · cm-2

种类 Variety 纽荷尔脐橙 C. sinensis

脂肪酸 Fatty acids

烷烃 Alkanes

醛类

Aldehydes

醇

Alcohols

三萜类化合物 Triterpenoids

小分子代谢产物

总量

Small-molecular

Total load

metabolites

7.4007 ± 0.6043 a 2.1236 ± 0.1147 a – 0.3616 ± 0.0126 a 1.0829 ± 0.1428 a 0.8555 ± 0.1063 a 11.8243 ± 0.7515 a0.0447 ± 0.0074 b –

0.0628 ± 0.0106 b

0.3907 ± 0.0521 c2.1248 ± 0.0891 b0.4678 ± 0.0524 c0.9480 ± 0.0871 c

南丰蜜橘 0.2714 ± 0.0419 b 0.0117 ± 0.0019 d – C. reticulata 红心蜜柚 C. grandis

1.0625 ± 0.0632 b 0.2211 ± 0.0041 c 0.1346 ± 0.0108 a –

0.0479 ± 0.0062 cd 0.0041 ± 0.0008 b –

0.5807 ± 0.0282 b 0.1260 ± 0.0044 b 0.0587 ± 0.0079 c 0.0737 ± 0.0092 b

0.0376 ± 0.0061 b

宫川温州蜜柑 0.2834 ± 0.028 b C. unishiu 尤力克柠檬 C. limon

0.2734 ± 0.0045 b 0.4628 ± 0.0609 b 0.1555 ± 0.0242 a 0.0187 ± 0.0012 c –

注：–：未测到；同列不同小写字母表示不同种类间差异达0.05显著水平。

Note ：–：Undetected. Different small letters in the same column show significant difference at 0.05 level.

2.2.2 不同种类柑橘各蜡质组分所占比例变化

如图2所示：纽荷尔脐橙、南丰蜜橘、红心蜜柚、宫川温州蜜柑蜡质组分中比例最高的均是脂肪酸，其中南丰蜜橘的脂肪酸所占比例最大，为69.47%；而尤力克柠檬蜡质组分中比例最高的是烷烃，为48.82%，烷烃比例最低的是南丰蜜橘，为3.00%；5种柑橘中，均含有小分子代谢产物，其比例最高的是南丰蜜橘，为16.07%，最低的是尤力克柠檬，为3.97%；三萜类化合物比例最高的是红心蜜柚，为27.33%，在尤力克柠檬和南丰蜜橘中未检测到三萜类物质；醇类比例最高的是南丰蜜橘，为11.44%，在红心蜜柚和宫川温州蜜柑中未检测到醇类物质；醛类占蜡质成分百分比最高的是尤力克柠檬，为16.40%，在纽荷尔脐橙和南丰蜜橘中未检测到醛类物质。

纽荷尔脐橙中各组分所占比例从高到低依次为：脂肪酸 > 烷烃 > 三萜类化合物 > 小分子代谢产物 > 醇，脂肪酸含量占总蜡质含量的62.59%，未检出醛类物质；南丰蜜橘中各组分所占比例从高到低为脂肪酸 > 小分子代谢产物 > 醇 > 烷烃，未检测出三萜类化合物和醛；红心蜜柚中各

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组分所占比例从高到低为脂肪酸 > 三萜类化合物 > 烷烃 > 醛 > 小分子代谢产物，未检测出醇；宫川温州蜜柑中各组分所占比例从高到低为脂肪酸 > 小分子代谢产物 > 三萜类化合物 > 烷烃 > 醛，未检测出醇；柠檬中各组分所占比例从高到低为烷烃 > 脂肪酸 > 醛 > 小分子代谢产物 > 醇，未检测出三萜类化合物。

图2 不同种类柑橘果皮蜡质组分所占百分比 Fig. 2 The percentage of each wax fraction from different citrus

2.2.3 不同种类柑橘果皮蜡质成分的差异

如表2所示，本研究中使用酶解法从5种柑橘中共鉴定出了31种蜡质成分，分别为C 16、C 17、C 18、C 20、C 22、C 24、C 28、C 32、C 33、C 34饱和脂肪酸，C 181、C 182不饱和脂肪酸，C 23、C 25、C 27、

︰

C 29、C 30、C 31、C 33烷烃，C 24、C 26、C 28、C 30醛，C 20、C 22、C 26、C 28饱和初级醇，C 261初级醇，

︰

软木三萜酮、β–香树精，β–谷甾醇和六甲氧基黄酮。

纽荷尔脐橙的蜡质总量最大，含有的蜡质成分也最多，共鉴定出了19种蜡质成分，包括9种、两种不饱和脂肪酸（C 181、C 182）、饱和脂肪酸（C 16、C 17、C 18、C 20、C 24、C 28、C 32、C 33、C 34）

︰

、1种不饱和初级醇（C 261），以及软木三萜酮、β–香树精、β–谷3种饱和烷烃（C 27、C 29、C 31）

︰

甾醇和六甲氧基黄酮，含量多高于其它4种柑橘。

在南丰蜜橘中鉴定出了C 16、C 18、C 22、C 24饱和脂肪酸、C 181和C 182不饱和脂肪酸、C 27烷烃、

︰

C 28初级醇和β–谷甾醇等9种蜡质成分。

宫川温州蜜柑中有C 16、C 18、C 20、C 24饱和脂肪酸，C 181、C 182不饱和脂肪酸，C 23、C 25、C 29、

︰

C 31饱和烷烃，C 24、C 26醛，软木三萜酮和β–谷甾醇等14种蜡质成分被检出。

、两种不饱和脂肪酸（C 181、在红心蜜柚中共发现5种饱和脂肪酸（C 16、C 17、C 18、C 20、C 24）

︰

、4C18︰2）种饱和烷烃（C 23、C 25、C 29、C 31）、3种饱和醛（C 24、C 26、C 30），以及软木三萜酮和β–

谷甾醇等16种蜡质成分。

在尤力克柠檬中有C 16、C 18、C 24饱和脂肪酸，C 181、C 182不饱和脂肪酸，C 23、C 25、C 27、C 29、

︰

C 30、C 31、C 33饱和烷烃，C 24、C 26、C 28、C 30饱和醛，C 20、C 22初级醇和β–谷甾醇等19种蜡质成分被检测出来。

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表2 不同种类柑橘蜡质成分含量

Table 2 Wax content from different citrus components μg · cm-2

种类 Variety 脂肪酸 Fatty acids

成分

Component C 160 FA C 170 FA

︰︰

纽荷尔脐橙 Citrus sinensis 0.9035 ± 0.0630 a 0.0283 ± 0.0008 a 2.7670 ± 0.1654 a 2.4877 ± 0.1307 a 0.0779 ± 0.0035 a 0.0193 ± 0.0011 a –

0.0955 ± 0.0086 a 0.3644 ± 0.0983 a 0.2917 ± 0.1092 a 0.1465 ± 0.0441 a 0.2187 ± 0.0805 a – –

0.1391 ± 0.0030 a 1.0998 ± 0.0322 a –

0.8846 ± 0.0064 a – – – – – – –

0.3616 ± 0.0264 a –

0.8787 ± 0.0876 a 0.2045 ± 0.0267 a 0.5967 ± 0.0598 a 0.2589 ± 0.0363 a

南丰蜜橘 C. reticulata 0.0748 ± 0.0109 c –

0.0727 ± 0.0138 c 0.0841 ± 0.0173 c 0.0106 ± 0.0005 c –

0.0106 ± 0.0018 a 0.0186 ± 0.0028 bc – – – – – –

0.0117 ± 0.0018 c – – – – – – – – – – –

0.0447 ± 0.0095 a – –

0.0628 ± 0.0129 bc –

红心蜜柚 C. grandis 0.2104 ± 0.0139 b 0.0033 ± 0.0016 b 0.3539 ± 0.0243 b 0.4128 ± 0.0238 b 0.0435 ± 0.0040 b 0.0078 ± 0.0009 b –

0.0307 ± 0.0019 b – – – –

0.0234 ± 0.0016 a 0.0542 ± 0.0025 a –

0.0328 ± 0.0004 c –

0.1107 ± 0.0047 c –

0.0285 ± 0.0044 b 0.0377 ± 0.0059 a –

0.0692 ± 0.0007 a – – – –

0.5807 ± 0.0260 b –

0.1260 ± 0.0090 b –

宫川温州蜜柑 C. unishiu 0.0750 ± 0.0091 c –

0.0804 ± 0.0054 b 0.1140 ± 0.0108 c 0.0092 ± 0.0007 c 0.0015 ± 0.0002 c –

0.0034 ± 0.0008 d – – – –

0.0011 ± 0.0002 c 0.0037 ± 0.0004 c –

0.0304 ± 0.0037 c –

0.0127 ± 0.0017 d –

0.0011 ± 0.0004 c 0.0033 ± 0.0003 b – – – – – –

0.0587 ± 0.0075 c –

0.0737 ± 0.0069 bc –

尤力克柠檬 C. limon 0.0723 ± 0.0035 c –

0.1194 ± 0.0003 c 0.0510 ± 0.0015 c 0.0153 ± 0.0024 c – –

0.0154 ± 0.0006 cd– – – –

0.0086 ± 0.0003 b 0.0078 ± 0.0006 b 0.0187 ± 0.0022 b 0.1799 ± 0.0218 b 0.0209 ± 0.0028 a 0.1952 ± 0.0243 b 0.0318 ± 0.0037 a 0.0317 ± 0.0057 a 0.0282 ± 0.0054 a 0.0393 ± 0.0049 a 0.0451 ± 0.0082 b 0.0082 ± 0.0008 a 0.0106 ± 0.0023 a – – – –

0.0376 ± 0.0064c –

C 182 FA

︰

C 181 FA

︰

C 180 FA

︰

C 200 FA

︰

C 220 FA

︰

C 24︰0 FA C 28︰0 FA C 32︰0 FA C 33︰0 FA C 34︰0 FA

烷烃 Alkanes

C 23︰0 ALK C 25︰0 ALK C 270 ALK

︰

C 290 ALK

︰

C 300 ALK

︰

C 310 ALK

︰

C 330 ALK

︰

醛

Aldehydes

C 240 ALD

︰

C 260 ALD

︰

C 280 ALD

︰

C 300 ALD

︰

醇

Alcohols

C 200 OL

︰

C 220 OL

︰

C 261 OL

︰

C 280 OL

︰

三萜类化合物

Triterpenoids 小分子代谢产物 Small- molecular metabolites 软木三萜酮 Friedelan β–香树素 β-amyrin β–谷甾醇 β-sitosterol 六甲氧基黄酮 Hexamethoy- flaveno

注：–：未测到；不同小写字母表示不同种类间差异达0.05显著水平。

Note ：–：Undetected. Different small letters in the same row show significant difference at 0.05 level.

3 讨论

过去，为了分别提取叶片和果实的表皮蜡质和内部脂质，研究者们通常采用一种简单的程序，即首先使用有机溶剂浸泡提取表皮蜡质，然后酶解获得内部脂质（Baker & Procopiou，1975；Hunt & Baker ，1980）。但是，有机溶剂浸泡可能会将表皮蜡质和内部脂质都提取出来，因此有机溶剂浸泡获得的表皮蜡质成分可能含有内部脂质。使用打孔器获得果皮或叶片小圆盘，酶解获得果皮或叶片角质和蜡质层，再使用氯仿提取，可以较准确的获得植物表皮蜡质。这种方法已经应用在了柑橘（Schönher & Riederer，1986；Riederer & Schneider，1989）、番茄（Petracek & Bukovac，1995；Hovav et al.，2007）等果皮蜡质的提取中。

到目前为止，研究者们已经获得了多种柑橘的果皮蜡质成分信息。大多数柑橘果皮蜡质主要由

1552 园艺学报 41卷

烷烃、醛、初级醇、脂肪酸和萜类物质组成（Baker & Procopiou，1975；Espelie et al.，1980；El-Otmani & Coggins，1985；El-Otmani et al.，1986；Nordby & McDonald，1991；Sala et al.，1992；Liu et al.，2012；Wang et al.，2014）。本研究使用酶解法在5种柑橘果皮中可以检出脂肪酸、饱和烷烃、饱和醛、初级醇、三萜类化合物和小分子代谢产物等蜡质组分，这与前人的研究结果一致。本研究结果也表明，不同柑橘种类所含的蜡质组分和各组分所占的比例不同，并且有些蜡质组分并没有在所有的柑橘种类中检出。例如，纽荷尔脐橙、南丰蜜橘、红心蜜柚、宫川温州蜜柑果皮蜡质中脂肪酸含量最高，而柠檬则是烷烃在蜡质组分中含量最高；纽荷尔脐橙果皮蜡质中未检出醛类物质，南丰蜜橘未检出醛类和三萜类物质，红心蜜柚和宫川温州蜜柑的果皮蜡质成分中未检出醇类物质，而在柠檬果皮中则未检出三萜类物质。另外，在5种柑橘中，纽荷尔脐橙果皮蜡质总量和各组分蜡质含量均要显著高于其它4个种类，并且纽荷尔脐橙果皮中检出了19种蜡质成分，其中C 28、C 32、C 33、C 34饱和脂肪酸，C 26︰1不饱和醇，β–香树精和六甲氧基黄酮只在纽荷尔脐橙中检出。由扫描电镜结果可知，纽荷尔脐橙果皮蜡质晶体大小、厚度和密度也要显著大于其它4个柑橘种类，这可能是导致其果皮蜡质总量和成分多于其它4个柑橘种类的主要原因。值得注意的是，本研究中首次从脐橙果皮蜡质中分离出了六甲氧基黄酮成分，该成分主要存在于柑橘皮精油中，特别是橙类和宽皮柑橘中，是柑橘特有的保健成分，具有抗炎、抗氧化、抗诱变、抗癌等生物活性（王磊等，2009）。

Wang 等（2014）研究表明，采自湖北宜昌的宫川温州蜜柑和纽荷尔脐橙果皮蜡质主要由醛、烷烃、脂肪酸、初级醇和三萜类物质组成，宫川温州蜜柑果皮蜡质中含量最高的是脂肪酸类物质，纽荷尔脐橙表皮圆盘状蜡质晶体数和大小均高于宫川温州蜜柑，本研究结果与之一致。但是，前人研究结果也表明，纽荷尔脐橙果皮蜡质中含量最高的是醛类物质，而本研究中并未在纽荷尔脐橙中未检测出醛类物质。另外，本研究结果与前人研究中纽荷尔脐橙、宫川温州蜜柑、柚、橘、柠檬的蜡质总量和各种单独蜡质成分种类和含量并不完全相符（Sala et al.，1992；Cajuste et al.，2010；Liu et al.，2012；Wang et al.，2014）。许多研究表明，柑橘果皮蜡质结构和组成成分与柑橘种类、栽培环境、相对空气湿度、贮藏温度、树体部位等有关密切相关（El-Otmani & Coggins，1985；Sala et al.，1992；Sala ，2000）。例如，采自希腊罗德岛的本地橘子果皮蜡质成分为烷烃 > 醛 > 脂肪酸 > 初级醇，而同样采自当地的克莱门氏小柑橘主要蜡质成分为醛 > 烷烃 > 初级醇 > 脂肪酸（Baker & Procopiou ，1975）；Sala （2000）的研究表明，采自树冠南部的富贵橘果皮蜡质成分中烷烃、脂类和醛类物质含量较高，而树冠北部的富贵橘果皮蜡质成分中酮类物质含量较高；同样采自宜昌的纽荷尔脐橙，不同年份果皮蜡质成分组成和含量也有较大差异（Wang et al.，2014）；McDonald 等（1993）研究表明，与树冠内部果实相比，位于树冠外部光照良好的马叙葡萄柚蜡质晶体更大，蜡质成分中的碳氢化合物、烷烃含量更多。因此，本研究与前人研究数据的差异也可能是品种和栽培环境的变化导致的。

许多研究表明，柑橘表皮蜡质包含一层无定型蜡质，其上分布着数量不等的小圆盘或片状蜡质，本研究中5种柑橘果皮扫描电镜晶体（Albrigo ，1972；El-Otmani & Coggins，1985；Sala ，2000）

结果与之基本一致。但是，与其他柑橘种类不同，本研究中发现柠檬果皮表面存在长管状蜡质晶体。植物表皮蜡质成分与其蜡质晶体结构关系密切，如醇类物质与蜡质竖直片状晶体结构有关，管状晶体大多数由三萜类化合物组成（Koch et al.，2007；Jetter et al.，2008），因此本研究中不同柑橘种类果皮蜡质晶体结构的差异可能是由它们蜡质成分差异引起的。由于蜡质成分与蜡质晶体结构关系复杂，因此对于柑橘蜡质成分对其蜡质晶体结构的影响，还需要进一步研究。

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