15種紅果肉海棠多酚及抗氧化活性分析

魏新翠，李厚華，蔡雪雁，梁　崢，唐豆豆（.西北農(nóng)林科技大學林學院，陜西楊凌700；.西北農(nóng)林科技大學風景園林藝術(shù)學院，陜西楊凌700；.山西省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所，山西忻州00000）

15種紅果肉海棠多酚及抗氧化活性分析

魏新翠1，李厚華2，*，蔡雪雁2，梁崢3，唐豆豆2
（1.西北農(nóng)林科技大學林學院，陜西楊凌712100；2.西北農(nóng)林科技大學風景園林藝術(shù)學院，陜西楊凌712100；3.山西省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所，山西忻州030000）

以15種紅果肉海棠為材料，采用清除二苯代苦味酰基（DPPH）自由基、清除［2，2′-連氨-（3-乙基并噻唑啉-6-磺酸）二氨鹽］（ABTS）自由基法對其進行了抗氧化活性評價。Folin-Ciocalteau法測其多酚含量，高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）分析其酚類物質(zhì)的組成與含量，相關(guān)系數(shù)法分析多酚、黃酮與抗氧化活性間的相關(guān)性。結(jié)果表明，其多酚含量為318.14～838.83 mg GAE/100 g干重，黃酮含量為367.64～1821.37 mg RE/100 g干重。印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、紅園海棠和印第安夏天海棠的多酚和抗氧化能力均較高。檢測出矢車菊素-半乳糖苷、矢車菊素-阿拉伯糖苷和蘆丁等10種多酚類物質(zhì)。

紅果肉海棠，多酚，黃酮，抗氧化，單體酚

海棠是薔薇科蘋果屬中果實直徑較小（≤5 cm）、野生半野生的一類植物的總稱，其花色艷麗多姿，具有極高的觀賞和食用價值［1］。目前，對海棠的研究不僅局限于觀賞，它的食用和藥用價值也受到了越來越多的關(guān)注［2-3］，但是，對紅果肉海棠的集中報道很少。

紅果肉水果含有豐富的花色苷和其他多酚類物質(zhì)，具有較高的抗氧化能力，因此備受人們的重視［4-6］。其中，多酚具有重要的生物活性和多種藥理功能，可減少和消除自由基，具有很強的抗氧化能力，對預防癌癥和心血管疾病有較好效果［7-8］。14種海棠果實的研究表明，其多酚含量與抗氧化能力存在顯著相關(guān)性關(guān)系［9］。王燕等［10］對‘紫紅1號’紅肉蘋果的果肉研究發(fā)現(xiàn)，其總酚含量為2523 mg/kg FW，類黃酮含量為2514 mg/kg FW，其抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）為13.39 μmol/g，是白肉蘋果果肉抗氧化能力的7倍，其中，車菊3-O-半乳糖苷占總花色苷的73.37%。花色苷是多酚物質(zhì)的一種，并對果實的顏色起到主要決定作用［11-12］。它也有很強的抗氧化能力，對癌癥和心血管疾病等起到一定的預防作用［13］。本實驗以15種紅果肉海棠為試材，分析了其果肉的多酚、黃酮含量以及與抗氧化能力的相關(guān)性，并進一步檢測其花色苷和其他多酚的種類及含量，為選擇抗氧化能力高的紅果肉海棠品種，培育具有較高食用、藥用價值的海棠提供了理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

供試的紅果肉海棠果S1、S3、S11采自北京植物園，其余的采自陜西省西北農(nóng)林科技大學海棠種植資源圃（表1），于8月下旬至10月上旬，隨機選擇健康、長勢均勻且大小一致的果實，采集1～2 kg，取樣重復三次，-20℃低溫保存，備用；甲醇（色譜純）和乙腈（色譜純） 購自Spectrum公司；蘆丁、綠原酸、香豆酸、根皮苷購自天津一方科技有限公司，均為分析純；兒茶素、表兒茶素、槲皮素購自天津金測分析技術(shù)有限公，均為分析純；其余標樣均購自Sigma公司，為分析純。

高效液相色譜-二極管列陣檢測儀（日立L-2000） 天美（中國）科學儀器有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（R-200） 岐昱實業(yè)（上海）有限公司；紫外-可見分光光度（島津-2450） 陜西捷森科技發(fā)展有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品準備取保存在-20℃冰箱中的海棠果，去除果皮和果心，切成片狀，厚度約為0.3 cm，于-80℃冰箱中預凍24 h，真空冷凍干燥機處理48 h并研磨成粉末備用。

制備提取液：分別稱取15種海棠果肉研磨后的粉末0.3 g，用15 mL甲醇提取。超聲提取30 min，重復3次，合并萃取液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，用甲醇定容至15 mL，重復3次［14］。

1.2.2總多酚含量的測定總多酚含量的測定參考Yi等［15］方法略做修改。將5 μL提取液加入到盛有1.58 mL超純水的試管中，再加入100 μL稀釋一倍的Folin-Ciocalteu試劑，混勻。反應1 min后加入300 μL 20%的Na2CO3溶液，充分混勻，室溫黑暗處反應30 min，在765 nm波長處測定吸光度。結(jié)果以每百克干樣所含沒食子酸的的當量毫克數(shù)（mg galic acid eq./100 g DW）表示。

1.2.3總黃酮含量的測定總黃酮含量的測定參考Wolfe等［16］的方法并略做修改。取100 μL提取液置于盛有680 μL 30%乙醇的試管中，加入30 μL 0.5 mol/L的NaNO2溶液，混勻，5 min后加入30 μL 0.3 mol/L AlCl3溶液，混勻，反應5 min后加入300 μL 1 mol/L NaOH溶液，混勻，在506 nm波長處測定吸光度。結(jié)果以每百克干樣所含蘆丁的當量毫克數(shù)（mg rutin eq./ 100 g DW）表示。

1.2.4清除DPPH自由基實驗清除DPPH自由基實驗參考Friedman等［17］的方法并略做修改。將5 μL提取液加入到2 mL 62.5 μmol/L的DPPH甲醇溶液中，混勻，在517 nm波長處測定吸光度A1，取出比色杯，室溫黑暗反應30 min，測定吸光值A(chǔ)2。結(jié)果以每百克干樣中Trolox的當量微摩爾數(shù)表示（μmol Trolox eq./ 100 g DW）。

1.2.5清除ABTS+·實驗清除ABTS+·實驗參考李楠等的方法，并略做修改。7 μmol/L ABTS+·溶液的配制方法：稱取0.0576 g ABTS+·試劑，用蒸餾水定容至15 mL，使用前加0.264 mL 140 mmol/L的過硫酸鉀水溶液，室溫避光放置12～16 h。實驗前，用0.2 mol/L的醋酸鈉緩沖液（pH=4.5）將吸光度調(diào)整至0.700±0.02。取5 μL提取液加入到1 mL ABTS+·溶液中，混勻，在734 nm波長處測定吸光值A(chǔ)1，取出比色杯，室溫黑暗反應2 min，測定吸光值A(chǔ)2。結(jié)果以每100 g干果中Trolox當量微摩爾數(shù)表示（μmol Trolox eq./100 g DW）。

1.2.6酚類物質(zhì)的分析酚類物質(zhì)的分析參考李玲等［18］的方法，采用日立L-2000高效液相色譜儀進行檢測，檢測器為L-2455型二極管陣列檢測器，檢測參數(shù)：C18柱（Hitachi，日本，250 mm×4.6 mm，5 μm），柱溫40℃，進樣量為10 μL，流速0.50 mL/min。檢測波長為280、360、520、535 nm。流動相參數(shù)A為0.04%的甲酸水溶液，B為色譜級乙腈。采用梯度洗脫，洗脫程序為：0～40 min，A 95%～0%，B 5%～100%；40～60 min，A 0%，B 100%。檢測結(jié)束后繪制標準曲線，計算干果中各單體酚的質(zhì)量分數(shù)（mg/kg）。

1.2.7數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel 2007和SPSS，所有樣品進行3次重復，結(jié)果以平均值±標準差（±s）的形式表示。

2　結(jié)果與討論

2.1多酚、黃酮含量和抗氧化活性

15種紅果肉海棠的多酚和黃酮檢測結(jié)果表明，多酚含量為318.14～838.83 mg GAE/100 g，黃酮含量為367.64～1821.37 mg RE/100 g，清除DPPH自由基的能力為956.48～2248.76 μmol TE/100 g，清除ABTS+·的能力為73.50～156.54 μmol TE/100 g（表1）。

印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、印第安夏天海棠和紅園海棠的多酚含量較高，均在700 mg GAE/100 g以上。超過了富士蘋果［（449.85±1.22）mg GAE/100g DW］［19］和霍城海棠的多酚含量。霍城海棠、羅賓遜海棠、艾麗海棠是多酚含量略低的紅果肉品種，在400 mg GAE/100 g以下。其中，印第安魔力海棠［（838.83±11.99）mg GAE/100 g］多酚含量最高，是霍城海棠［（318.14±16.84）mg GAE/100 g］的2.63倍。15種紅果肉海棠的黃酮含量差異較大，印第安魔力海棠最高，霍城海棠的黃酮含量最低。王族海棠、印第安魔力海棠、路易莎海棠和紅園海棠的黃酮含量較高（大于1700.00 mg RE/100 g），霍城海棠黃酮含量最低，為（367.64±27.85）mg RE/100 g。

印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、印第安夏天海棠和紅園海棠清除DPPH自由基的能力較強，在2000.00 μmol TE/100 g以上，清除DPPH自由基能力較弱的是霍城海棠、艾麗海棠和朱砂海棠（小于1200.00 μmol TE/100 g）。其中，紅園海棠清除DPPH自由的能力最強 ［（2248.76±11.04）μmol TE/100 g］，是霍城海棠［（956.48±40.97）μmol TE/100 g］的2.35倍。在清除ABTS+·能力方面較強的是印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、印第安夏天海棠、紅園海棠和鉆石海棠，在130.00 μmol TE/100 g以上，較弱的是霍城海棠、羅賓遜海棠和蒂娜海棠（小于90.00 μmol TE/100 g），紅巴倫清除ABTS+·能力最強［（156.54±6.32）μmol TE/ 100 g］，是霍城海棠［（73.50±2.47）μmol TE/100g］的2.13倍。抗氧化活性的研究結(jié)果表明，印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、印第安夏天海棠和紅園海棠清除DPPH自由基和ABTS+·的能力最強，霍城海棠抗氧化能力最低。這可能是因為霍城海棠的果肉顏色偏白。蘋果［10］的抗氧化研究表明，紅果肉蘋果比白果肉和黃果肉蘋果的抗氧化能力強。

表1　15種海棠黃酮、多酚含量和抗氧化活性Table 1　The contents of flavones and polyphenols and antioxidant activity of the 15 kinds crabapples

由以上結(jié)果可知，在15種紅果肉海棠中，印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、印第安夏天海棠和紅園海棠是黃酮、多酚含量均較高的品種，其抗氧化能力也較強。霍城海棠則是黃酮、多酚含量最低的品種，它的抗氧化能力也最弱。

2.2多酚、黃酮含量和抗氧化活性的相關(guān)性分析

多酚、黃酮與抗氧化活性的相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，多酚含量和黃酮含量存在正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)性系數(shù)為0.780。多酚含量與清除DPPH自由基的相關(guān)性系數(shù)為0.926，與清除ABTS+·能力的相關(guān)性系數(shù)為0.916，可見多酚含量與抗氧化呈顯著相關(guān)性。黃酮清除DPPH自由基和ABTS+·的能力相對較弱（表2）。酚類化合物的同一苯環(huán)上含有若干個酚羥基，具有較好的清除自由基功能。蘋果［20］、垂絲海棠［21］和海紅果［22］的實驗均表示，多酚含量與抗氧化能力之間呈顯著正相關(guān)。本實驗中，多酚含量與清除DPPH自由基和清除ABTS+·的能力間存在極顯著相關(guān)性（表2）。與前人的研究結(jié)果一致。黃酮含量也與抗氧化能力存在相關(guān)性，但顯著性較差。

表2　15種海棠多酚、黃酮含量和抗氧化活性的相關(guān)性分析Table 2　Correlation analysis of polyphenols，and flavones content and antioxidant activity of the 15 kinds crabapples

2.3單體酚含量檢測結(jié)果

單體酚檢測結(jié)果表明，15種海棠果主要含有矢車菊素-半乳糖苷、矢車菊素-阿拉伯糖苷、沒食子酸、兒茶素、綠原酸、表兒茶素、蘆丁、香豆酸、根皮苷和槲皮素10種單體酚（表3）。這與蘋果中的多酚物質(zhì)種類基本一致［23］。其中，矢車菊素-半乳糖苷的含量達67.39～248.77 mg/kg。矢車菊素-阿拉伯糖苷的含量為47.15～172.52 mg/kg。霍城海棠中的矢車菊素-半乳糖苷和矢車菊素-阿拉伯糖苷含量均為最低。印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、王族海棠和豐花海棠的矢車菊素-半乳糖苷含量均在100.00 mg/kg以上，四者的矢車菊素-阿拉伯糖苷含量也最高（大于80.00 mg/kg），這與其果肉的色澤有關(guān)，果實的色澤主要源于花色苷的積累量［24］。花色苷屬于多酚類物質(zhì)，具有清除自由基的功能［25］。紅果肉海棠中花色苷的積累，提高了多酚的含量，對抗氧化能力起到促進作用，使其具備更好的保健功能。

3　結(jié)論

15種紅果肉海棠中，多酚含量為318.14～838.83 mg GAE/100 g，黃酮含量為367.64～1821.37 mg RE/100 g，清除DPPH自由基的能力為956.48～2248.76 μmol TE/ 100 g，清除ABTS+·的能力為73.50～156.54 μmol TE/ 100 g。多酚含量與抗氧化能力存在極顯著正相關(guān)性。霍城海棠的黃酮、多酚含量均為最低，它的抗氧化能力也最弱，這可能與其果肉顏色偏白有關(guān)；印第安魔力海棠、紅巴倫海棠、紅園海棠和印第安夏天海棠的矢車菊素-半乳糖苷和矢車菊素-阿拉伯糖苷含量都較高，其黃酮、多酚含量最高，抗氧化能力也最強，具有很好的保健、食用功能，值得進一步開發(fā)研究。

表3　15種海棠果中的酚類物質(zhì)Table 3　Polyphenols in the 15 kinds of crabapples

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Polyphenols and antioxidant activity analysis of 15 red flesh crabapples

WEI Xin-cui1，LI Hou-hua2，*，CAI Xue-yan2，LIANG Zheng3，TANG Dou-dou2
（1.College of Forestry，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；2.College of Landscape Architecture and Art，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；3.Corn institute of Shanxi Agricultural Sciences Academy，Xinzhou 030000）

15 kinds of red flesh crabapples were taken as materials.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl（DPPH）radical scavenging，［2，2’-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline）-6-sulphonic acid］diamonium salt（ABTS+·）radical scavenging were carried out in antioxidant activity evaluation.The content of polyphenols were measured with the Folin-Ciocalteau method.HPLC-DAD was applied to test the composition of polyphenols.The results showed that their polyphenols contents were 318.14～838.83 mg GAE per 100 g of dry fruit and the flavones were 367.64～1821.37 mg RE per 100 g of dry fruit.M.‘Indian Magic’，M.‘Red Barron’，M.‘Red Garden’and M.‘Indian Summer’were the varieties that contained higher polyphenol，flavones and antioxidant capacity. A total of 10 polyphenols，including cyanidin galactoside，cyanidin arabinoside and rutin were detected by HPLC.

red flesh crabapple；polyphenol；flavones；antioxidant activity；phenolic compound

TS201.1

A

1002-0306（2015）20-0133-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.019

2015－03－04

魏新翠（1988-），女，碩士研究生，研究方向：林木遺傳育種，E-mail：weixinying.net@163.com。

李厚華（1973-），男，博士，副教授，主要從事植物基因工程和類黃酮次生代謝等方面的研究，E-mail：lihouhua73@163.com。

高等學校博士學科點專項科研基金（20120204120006）；西北農(nóng)林科技大學基本科研業(yè)務費（QN2013079）。