《食品科学》：浙江省农业科学院郜海燕、陈杭君研究员：新鲜莲子不同组织涩味成分与关键酶基因差异表达分析

莲子（Semen nelumbinis）是莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）的主要食用部分，新鲜莲子作为水果销售已日渐流行，研究表明低成熟度莲子如乳熟期和蜡熟期莲子适合鲜食。涩味是鲜食莲子的不良滋味。鲜食莲子可食用部分可细分为莲子种皮、去种皮后莲肉和莲心三部分，其涩味强度存在差异。涩味是由多酚类物质与唾液蛋白结合，使其沉淀和聚集，在口腔中产生的干燥不愉快感。可溶性单宁是植物的主要呈涩物质，花青素还原酶（ANR）和无色花青素还原酶（LAR）是植物单宁生物合成途径后期的关键酶。

浙江省农业科学院食品科学研究所的杨银爱、郜海燕*和陈杭君*等人研究新鲜莲子种皮、去种皮后莲肉和莲心中 可溶性单宁、不溶性单宁和原花青素含量，同时对ANR和LAR活性进行测定，并结合感官评价和电子舌检测，通过相关性分析、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等确定引起莲子涩味的主要物质及其合成途径关键酶基 因，旨在为莲子去涩机制研究奠定基础。

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莲子不同组织可溶性单宁、不溶性单宁、总单宁和原花青素含量分析

由图1可知，莲子种皮、莲肉和莲心中可溶性单宁含量均较低，其中莲心中可溶性单宁含量最低，约2 mg/100 g，而莲肉中可溶性单宁含量较莲子种皮高。莲子种皮中不溶性单宁和总单宁的含量均最高，超过30 mg/100 g，显著高于莲肉和莲心（P＜0.05）。原花青素含量在莲心中最高，超过80 mg/g，显著高于莲子种皮和莲肉（P＜0.05）。

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电子舌检测莲子不同组织涩味强度

由图2A可知，t[1]＝0.511，t[2]＝0.162，t[3]＝0.106，前3个PC的累计贡献率为77.9%（介于75%～85%），区分程度（DI）＝97.51，表明电子舌可以有效区分不同质量浓度的单宁酸，该组数据可用于DFA建模。图2B中不同颜色的区域通过建模得到，未知样品的点落在哪个区域说明该样品的总体性质接近于所建模型样品。选择质量浓度分别为1.75 g/L和0.05 g/L的单宁溶液进行模型检验，发现两种质量浓度单宁溶液均位于对应区域，表明该模型的准确性较高。由图2C可知，莲子不同组织涩味强度较集中，且均位于3.50 g/L单宁标准溶液区域内，表明莲子不同组织总体性质接近3.50 g/L单宁标准溶液。如图2D所示，PC1和PC2的贡献率分别为72.0%和12.1%，累计贡献率为84.05%（介于75%～85%），DI＝95.29（大于80），因此莲子种皮、莲肉、莲心的滋味具有明显差异，且莲子种皮和莲心的滋味相近，而莲肉滋味与其差异较大。

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莲子不同组织涩味强度的感官评价

如表2所示，莲子种皮、莲肉和莲心的涩味感官评分均低于2.50，表明莲子种皮、莲肉和莲心的涩味强度均较弱。其中莲肉的感官评分为2.06±0.31，莲子种皮的评分为1.61±0.19，莲心的评分则小于1.00，表明莲肉的涩味强度较大，其次为莲子种皮和莲心。

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莲子不同组织涩味关键贡献化合物筛选

本次分析中自变量拟合指数（R2X）为1，因变量拟合指数（R2Y）为0.993，模型预测指数（Q2）为0.981，R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受。如图3A所示，经过200次置换检验，Q2回归线与纵轴的相交点小于零，说明模型不存在过拟合，模型检验有效，该结果可用于筛选对莲子涩味有贡献的化合物。一般认为VIP值＞1的化合物对涩味具有贡献，且值越大贡献越大，图3B显示，可溶性单宁、不溶性单宁、总单宁均对莲子涩味有贡献，其中可溶性单宁的贡献大于不溶性单宁和总单宁。由图3C可知，两个PC累积贡献率为98.8%（大于75%～85%），可以解释样品绝大部分信息，根据可溶性单宁、不溶性单宁、总单宁和原花青素含量，可将莲子种皮、莲肉和莲心区分开。

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莲子不同组织涩味物质合成关键酶活性分析

由图4可知，莲心ANR和LAR活性最高，分别为173.50 ng/mL和24.70 ng/mL，其次为莲肉和莲子种皮，因此莲心中单宁的合成可能最旺盛，而莲肉和莲子种皮中单宁合成能力次之。

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莲子不同组织涩味物质合成关键酶基因表达分析

如图5所示，SnANR1、SnANR2、SnANR3、SnANR4、SnANR5、SnANR6、SnANR7、SnANR8、SnANR9为ANR相关基因，SnLAR1、SnLAR2、SnLAR3为LAR相关基因。SnANR3、SnANR8和SnANR9相对表达量变化趋势与ANR活性变化趋势一致，均为莲心最高，其次为莲肉和莲子种皮，表明SnANR3、SnANR8和SnANR9可能调控ANR合成。SnLAR2相对表达量与LAR活性变化趋势一致，为莲子种皮最高，其次为莲肉和莲心，表明SnLAR2可能调控LAR合成。

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相关性分析

对可溶性单宁、不溶性单宁、总单宁和原花青素含量、ANR和LAR活性、SnANR3、SnANR8、SnANR9和SnLAR2的相对表达量进行相关性分析，结果如表3所示，涩味强度与ANR和SnANR9相对表达量相关系数为0.999，且呈显著相关，表明ANR是影响莲子涩味强度的关键酶，而SnANR9是影响莲子涩味物质合成的重要基因。

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结 论

本研究测定了新鲜莲子种皮、去种皮后莲肉和莲心中可溶性单宁、不溶性单宁和原花青素含量，结合感官评价和电子舌检测，通过OPLS-DA和相关性分析明确了导致莲子涩味的主要物质，以及对莲子涩味有重要影响的酶和基因。结果表明：引起莲子涩味的主要物质为可溶性单宁；蜡熟期莲子中的单宁对其优良风味形成具有正向作用；ANR是影响莲子涩味强度的关键酶，SnANR9是影响莲子涩味物质合成的重要基因。

本文《新鲜莲子不同组织涩味成分与关键酶基因差异表达分析 》来源于《食品科学》2024年45卷第2期120-127页，作者： 杨银爱，韩延超，刘瑞玲，陈慧 芝，牛犇，郜海燕，陈杭君 。 DOI: 10.750 6/spkx1002-6630-20230509-067 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

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