葡萄与葡萄酒中黄烷醇类多酚和果实原花色素合成相关酶表达规律的研究

【摘要】：本研究在建立葡萄和葡萄酒中黄烷-3-醇和原花色素检测体系的前提下,跟踪北京龙徽酿酒有限公司2003年度赤霞珠和霞多丽酿造过程,研究了干红、干白葡萄酒酿制过程中黄烷-3-醇和原花色素的变化规律;同时,以酿酒品种赤霞珠(Vitis vinifera L.cv.Cabemet Sauvignon)和霞多丽(Vitis vinfera L.cv.Chardonnay)果实为试材,研究了葡萄果实发育过程中不同部位黄烷-3-醇和原花色素含量的变化规律及其合成相关酶的表达规律,并在基因转录水平上就外源SA的诱导作用做了初步探讨。 本研究建立了葡萄与葡萄酒中黄烷-3-醇和原花色素检测体系,首次成功地分离了葡萄酒中儿茶素((+)-catechin,CAT/C)、表儿茶素((-)-epicatechin,EC)、表儿茶素没食子酸酯((-)-epicatechingallate,ECG)、表棓儿茶素((-)-epigallocatechin,EGC)、表棓儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechingallate,EGCG)五种黄烷-3-醇及其衍生物,证实了葡萄酒中存在EGC和EGCG。对国产12种葡萄酒检测结果表明,黄烷-3-醇和原花色素含量与葡萄酒的类型、原料品种、酿制工艺等密切相关。 对葡萄酒酿制过程监测发现,黄烷-3-醇和原花色素在发酵过程中迅速进入酒体中。贮藏或陈酿过程中,五种黄烷-3-醇含量变化互不相同,而原花色素含量有所下降,且其平均聚合度降低。果实发育过程中,黄烷-3-醇和原花色素均特异性累积于果皮和种子,果肉中含量极低;但不同部位两者的积累方式有所不同。赤霞珠果皮中,黄烷-3-醇在幼果期大量累积,随后表现为持续下降;原花色素在幼果期和花后50～60天(转色期前)含量较高,随果实成熟,含量下降。种子中的黄烷-3-醇幼果期含量较低,转色期时达到最高,随后表现为含量下降;原花色素在幼果期大量合成,随果实发育表现为持续下降。霞多丽果实中黄烷-3-醇和原花色素变化与赤霞珠相似。 采用RT-PCR技术,研究了果实发育过程中原花色素生物合成相关酶基因的表达规律。果实发育过程中,原花色素合成相关酶基因(PAL、CHS、F3H、DFR、LDOX)表达存在着时空性和品种特异性。赤霞珠果皮中,幼果期和果实成熟期各基因大量表达,而霞多丽果皮则仅在幼果期大量表达。在两者的果肉和种子中,各基因则仅在幼果期大量表达。 以花后70天(转色期)和100天(成熟期)赤霞珠果实为试材,分别采用果实圆片孵育和果实低压渗透技术,首次证实了SA能够诱导原花色素合成相关酶(PAL、CHS、F3H、DFR、LDOX)基因的表达。