跨越四年:希腊阿皮雷娜葡萄酚类动态图谱及其对科林斯葡萄干品质的启示

《Journal of Food Composition and Analysis》:Phenolic acids and Flavonoid Profiles of Vitis vinifera L. var. Apyrena Grapes across Four Consecutive Harvest Years

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Journal of Food Composition and Analysis 4.6

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  为解决新鲜Apyrena葡萄(科林斯葡萄干原料)酚类成分长期未知的空白,研究人员历时四年(2021-2024)对其开展纵向酚类成分谱研究。利用LC-HRMS,他们首次系统揭示了该品种葡萄富含酚酸、黄酮醇、芪类和花青素,其中2023年含量尤为突出,并新鉴定了50余种成分。该研究为评估鲜果品质、加工影响及未来功能产品开发奠定了重要基础。

  
当你品尝一颗小小的黑色无籽葡萄时,可能想不到,它不仅是美味的水果,更是大名鼎鼎的科林斯葡萄干(一种在希腊拥有原产地命名保护(PDO)的传统特产)的唯一原料。这种学名为欧亚种葡萄阿皮雷娜变种(Vitis viniferaL. var. Apyrena)的葡萄品种,其干燥品——科林斯葡萄干,因其独特的感官和丰富的营养价值而闻名,甚至被研究发现与神经保护、抗糖尿病等多种健康益处相关。然而,一个有趣的研究空白长期存在:尽管科学家们对成品葡萄干中的生物活性物质(尤其是酚类化合物)进行了广泛探索,但对于制作它们的新鲜葡萄本身,其完整的酚类化合物组成却知之甚少。研究大多只关注了葡萄皮,而忽略了果肉等其他部分的贡献,这限制了我们全面理解这种水果的“化学全貌”,也使得难以评估后续加工过程(如干燥)对这些宝贵成分的具体影响。为了解决这一关键问题,并为这种优质农产品的科学利用提供更坚实的基础,一项开拓性的研究应运而生。这项研究题为“阿皮雷娜葡萄连续四年收获期酚酸和黄酮类化合物的特征分析”,发表在国际食品分析领域的权威期刊《Journal of Food Composition and Analysis》上。
为了精准描绘阿皮雷娜葡萄的酚类“指纹”,研究人员采用了多项先进的分析技术。他们从位于希腊伯罗奔尼撒半岛北部的Vostizza PDO产区,连续四年(2021-2024年)采集了来自不同农场的葡萄样本。使用甲醇和酸化的甲醇分别提取游离酚类和花青素。核心的分析手段是超高效液相色谱结合高分辨轨道阱质谱(UHPLC-HRMS/Orbitrap),这是一种能够精确测定化合物分子量的强大技术,在正负两种电离模式下进行全谱扫描。研究团队不仅使用了标准品进行靶向定量分析,还运用了一套“嫌疑筛查”策略,即根据自建的一个包含约1000种葡萄中已知酚类物质的数据库,进行大规模的非靶向筛查和半定量分析,以发现更多潜在成分。所得数据经过严格的统计学处理(如方差分析、线性混合效应模型和主成分分析),以评估年份间差异的显著性。
研究结果丰富而系统,清晰地揭示了阿皮雷娜葡萄的酚类世界。首先,关于游离酚酸和黄酮类化合物。 研究通过靶向方法在连续四年(2021-2024)的葡萄中共鉴定出39种成分。分析发现,咖啡酰酒石酸(Caftaric acid)是最主要的羟基肉桂酸,含量在2023年达到峰值。而在众多黄酮类物质中,槲皮素衍生物(特别是槲皮素-3-O-葡萄糖醛酸苷,又名米槲皮苷)含量非常丰富。值得注意的是,白藜芦醇(trans-Resveratrol)及其糖苷形式虎杖苷(Piceid)等芪类物质表现出显著的年份间波动,同样在2023年含量最高。研究证实,2023年收获的葡萄,其整体酚类物质含量最为丰富,尤其是肉桂酸衍生物、黄烷-3-醇和芪类。
其次,关于花青素。 研究检测到了典型的欧亚种葡萄花青素。在所有年份中,锦葵色素-3-O-葡萄糖苷(Malvidin-3-O-glucoside)都是最占优势的花青素,其含量在2023年显著高于其他年份。其他花青素如芍药色素-3-O-葡萄糖苷(Peonidin-3-O-glucoside)也呈现出类似的年份变化趋势。
再次,通过嫌疑筛查发现的新成分。 这项研究的一大亮点是通过高分辨质谱的嫌疑筛查技术,新发现了超过50种先前未在该品种中报道过的酚类物质。这些物质包括各种酚酸糖苷(如没食子酸糖苷)、更复杂的原花青素二聚体和三聚体、多种黄酮醇糖苷(如山奈酚、杨梅酮的糖苷)、更多种类的芪类(如白皮杉醇、δ-白藜芦醇)以及酰基化的花青素(如锦葵色素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷)。这极大地拓宽了人们对阿皮雷娜葡萄代谢物多样性的认知。
最后,酚类组成的年份间变异性及其与气候的关系。 统计分析(主成分分析和线性混合效应模型)清楚地显示,不同收获年份的葡萄样本在酚类组成上存在显著差异,能够被明显区分。研究表明,这种年份间的差异与产区的气候条件密切相关。2023年之所以酚类含量整体最高,很可能得益于其温和的平均气温、稳定的光照以及相对较低的降雨量,这些条件协同促进了酚类物质的生物合成与积累。相比之下,2021年的极端高温可能对某些酚类(尤其是花青素)的稳定性和积累产生了不利影响。
归纳研究的结论和讨论,其重要意义不言而喻。本研究首次提供了阿皮雷娜葡萄完整的、跨年份的酚类物质数据,不仅填补了该品种新鲜果实化学成分研究的空白,也为其干燥产品——科林斯葡萄干的品质溯源和加工影响评估建立了一个关键的“原料参照系”。通过结合靶向定量和非靶向筛查,研究揭示该葡萄品种蕴藏着比以往认知更为丰富的酚类多样性,这为其作为功能性食品原料的进一步开发提供了坚实的科学依据。更重要的是,研究明确了气候条件对葡萄酚类组成的强烈影响,特别是2023年的气候模式被证明最有利于酚类物质的积累。这一发现不仅对于理解葡萄中生物活性物质形成的环境调控机制具有理论价值,也为未来在类似气候条件下优化葡萄种植、提升鲜果及其加工产品的营养品质提供了实践指导。最终,这项详尽的酚类“档案”将有力支撑对阿皮雷娜葡萄及其衍生产品(如科林斯葡萄干)的认证、保护(PDO)和市场推广,推动这一古老而珍贵的农产品在现代健康食品领域焕发新的活力。
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