12種果皮多酚含量及其抗氧化活性研究

柳偉，肖雪，葛珊珊，王春麗，*

（1.華東理工大學藥學院，上海200237；2.上海市新藥設計重點實驗室，上海200237）

12種果皮多酚含量及其抗氧化活性研究

柳偉1，2，肖雪1，2，葛珊珊1，2，王春麗1，2，*

（1.華東理工大學藥學院，上海200237；2.上海市新藥設計重點實驗室，上海200237）

選取了12種水果，采用Folin-Ciocalteu測定法分析比較各種水果果皮的多酚含量，篩選出果皮多酚含量較高的水果；運用DPPH自由基法測定果皮提取液的抗氧化活性大小，用于評價水果果皮的抗氧化能力；采用蘑菇酪氨酸酶多巴速率氧化法體外測定酪氨酸酶活性的抑制作用，初步評價水果果皮的美白效果。試驗結(jié)果表明，12種水果果皮都含有多酚成分，多酚含量大小依次為：山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠蘿皮＞獼猴桃皮＞檸檬皮＞梨皮＞香蕉皮；對DPPH自由基清除能力依次為：山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠蘿皮＞檸檬皮＞獼猴桃皮＞梨皮＞香蕉皮；對酪氨酸酶的抑制作用依次為：山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞獼猴桃皮＞檸檬皮＞菠蘿皮＞香蕉皮＞梨皮。

多酚；水果果皮；抗氧化；酪氨酸酶

根據(jù)中國營養(yǎng)學會編制的《中國居民膳食指南》中指出，每人每天水果攝入量應達到100 g～200 g，通俗的說就是每天需要吃兩種不同水果為佳。

眾所周知，水果富含VC、VE、活性多糖和膳食纖維等營養(yǎng)成分，除此之外，有些水果包括果皮中還含有豐富的抗氧化活性成分，比如多酚類、黃酮類等物質(zhì)，有些果皮中的含量甚至高于果肉。

針對眾多含有豐富多酚成分的水果，現(xiàn)有研究報道較多的就是葡萄及葡萄皮的白藜蘆醇和原花青素等[1]、蘋果及蘋果皮的黃烷醇和綠原酸等[2]、石榴及石榴皮的沒食子酸和安石榴苷等[3]。大量研究證明，這些多酚類物質(zhì)具有清除自由基、預防心腦血管病、美容抗衰老等作用[4]。因此，水果在抗衰老、抗氧化方面起到了很重要的作用，擔負著保持人類機體健康平衡的重要角色。

不同水果含有不同的營養(yǎng)成分，也有不同的水果性情。從傳統(tǒng)醫(yī)學上講，水果特性為3種類別：1）溫熱類，如龍眼、芒果、菠蘿、木瓜、橘子、桃等；2）寒涼類，如柚子、橙子、香蕉、獼猴桃、火龍果、梨等；3）平和類：山楂、蘋果、檸檬、葡萄、椰子、枇杷等[5]。專家建議，冬食溫熱類水果，夏食寒涼類水果，而平和類水果則是四季都適宜食用。

本研究選取12種水果，采用超聲波常規(guī)提取水果果皮中多酚類活性成分，用紫外-分光光度法分析比較各類果皮中多酚的含量，并采用DPPH自由基清除法與多巴速率氧化法分析測定每類水果中多酚含量較高的果皮的抗氧化活性大小以及酪氨酸酶抑制能力，以期為不同性情水果果皮中多酚含量與抗氧化、美白活性成分研究提供必要的科學參考，豐富了多酚類成分研究的理論基礎(chǔ)。

1 材料與儀器

1.1 材料

新鮮水果（龍眼、芒果、菠蘿、木瓜、獼猴桃、柚子、梨、香蕉、山楂、蘋果、葡萄、檸檬）：2014年3月購于上海市徐匯區(qū)梅隴水果批發(fā)市場。

1.2 儀器與設備

101-0型恒溫干燥箱：滬南電爐烘箱廠；WK-400B型高速藥物粉碎機：山東精誠機械有限公司；JY5002型電子天平：上海復平儀器儀表有限公司；SK3310HP型超聲波清洗器：上海科導超聲儀器有限公司；UV-1900PC型紫外分光光度儀：上海亞研電子科技有限公司。

1.3 試劑

沒食子酸：上海食品藥品監(jiān)督管理局提供；福林-酚試劑：上海荔達生物科技有限公司提供；95%乙醇（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司提供；無水碳酸鈉（分析純）：上海凌峰化學試劑有限公司提供；DPPH（2-diphenyl-1-picrylhydrazyl）：美國sigma公司提供；酪氨酸酶：Worthington公司提供；左旋多巴：上海晶純生化科技股份有限公司提供；磷酸緩沖液：贏創(chuàng)化學（上海）有限公司提供；其他試劑均為分析純。

2 方法

2.1 水果預處理

將各類新鮮水果沖洗干凈，去果肉，留皮，用去離子水沖洗果皮。用恒溫干燥箱在50℃下烘干果皮后，粉碎，過30目篩，收集備用。

2.2 果皮提取液制備

準確稱取各類果皮粉末2.0 g，50%乙醇為提取溶劑，料液比為1∶25（g/mL），放入超聲波提取器中進行常規(guī)提取（超聲溫度60℃，超聲功率100%，超聲時間30 min），冷卻抽濾得果皮提取液。

2.3 果皮提取液多酚的含量測定

2.3.1 繪制標準曲線

采用Folin-Ciocalteu測定法[6]：取0.25 g沒食子酸標準品溶液溶于5 mL乙醇并定容至50 mL。分別準確移取 0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 mL 沒食子酸標準品溶液于50 mL容量瓶中，蒸餾水定容，即制備成沒食子酸標準品溶液，濃度分別為 0.05、0.10、0.15、0.25、0.50 g/L。分別準確移取0.5 mL加入50mL容量瓶中，再加入30 mL蒸餾水進行混合后，加入2.5 mL的Folin-Ciocalteu試劑，混勻后靜置5 min后，加入7.5 mL 20%Na2CO3溶液，混合后定容，20℃避光放置2 h后，用蒸餾水作空白，在760 nm下測定其吸光值A(chǔ)。以沒食子酸的濃度為X軸，吸光值為Y軸，繪制標準曲線，并計算回歸方程。回歸方程式如下：Y=1.141X-0.006，R2=0.999 0，標準曲線見圖1。

圖1 沒食子酸標準曲線Fig.1 Standard curve of gallic acid solution

2.3.2 測定果皮提取液多酚含量

分別移取0.5 mL果皮提取液于50 mL容量瓶中，加入30 mL去離子水混合，再加入2.5 mL的Folin-Ciocalteu試劑，混勻后靜置5 min后，加入7.5 mL 20%Na2CO3溶液，混合后定容，20℃避光放置2 h后，用蒸餾水作空白，在760 nm下測定其吸光值A(chǔ)i。根據(jù)下式計算各種果皮中總多酚的含量（以沒食子酸計）。

總多酚含量（mg/g）=（Ai×Vi）/W

式中：Ai為提取液中多酚的濃度，mg/mL；Vi為提取液總體積，mL；W為樣品質(zhì)量，g。

2.4 果皮提取液抗氧化能力測定

2.4.1 DPPH·標準曲線

分別準確吸取儲備液 0.25、0.5、1、2.5、5、10、20 mL于25mL棕色容量瓶中，然后用95%乙醇定容至5 mL，即得到濃度分別為 0.038 4、0.078 6、0.157 2、0.384 0、0.786 0、1.572 0、3.114 0 mg/mL 的 DPPH·溶液。將這些溶液在室溫下，放置25 min，然后在517 nm處測定各溶液的吸光度。以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標作圖，得到DPPH·的標準曲線如圖2所示。

圖2 DPPH·標準曲線Fig.2 Standard curve of DPPH·solution

標準曲線方程為：y=0.020 7x+0.977 3，線性濃度范圍為：0.038 4 mg/mL～3.114 0mg/mL，R2=0.999 5，表明在濃度范圍內(nèi)線性良好。

2.4.2 果皮提取液抗氧化活性測定[7]

精密稱取DPPH 20.0 mg，用50%的乙醇溶解并定容至1 000 mL，DPPH的濃度為20 mg/L，精確移取4 mL DPPH標準溶液于25 mL容量瓶中，將果皮提取液稀釋至4 mg/mL，精確移取1 mL稀釋液加入容量瓶中，放置30 min后，在517 nm測定吸光度Ai。根據(jù)下列公式測定DPPH·清除率：

DPPH·的清除率/%=[1-（Ai-Aj）/Ac]×100

式中：Ai為1 mL提取液+4 mLDPPH溶液的吸光度；Aj為1 mL提取液+4 mL 50%乙醇的吸光度；Ac為1 mL50%乙醇+4 mLDPPH溶液的吸光度。

2.5 酪氨酸酶抑制能力測定[8]

2.5.1 酶活力測定

在475nm處每分鐘多巴色素增加0.001為一個酶活力單位，即1 U/min。根據(jù)左旋多巴在酪氨酸酶催化作用下產(chǎn)生的多巴色素在475 nm處有最大吸收來繪制酶催化反應體系的吸光度值隨著時間增長的直線，此直線斜率即為酶活力值。取3.00 mg酪氨酸酶于25 mL的容量瓶中，定容后取1 mL至試管內(nèi)，加入1 mL的1.0 mmol/L的L-多巴溶液、配置好的PBS緩沖液、去離子水，混合后立即放置入紫外分光光度計下，在475 nm下測定A值，每30 s讀數(shù)，根據(jù)直線斜率可得酶活力值為139 U/min，以下測酶體系中均按此酶活力下進行試驗操作。

2.5.2 酪氨酸酶抑制率的測定

將各果皮提取液配制成4.0 mg/mL濃度的溶液，與1.5 mmol/L的左旋多巴溶液，反應液組成見表1。

按表1要求添加溶液（除酪氨酸酶），30℃水浴10 min，加入酶后繼續(xù)水浴15 min，立刻放入紫外分光光度計在475 nm處測定吸光度，3次平行試驗，取平均值。計算公式如下：

表1 反應液組成Table 1 Composition of reactant solution

式中：A1為L-多巴溶液在酪氨酸酶催化下產(chǎn)生黑色素的吸光度值；A2為L-多巴溶液的初始吸光度值；B1為加入果皮提取液后溶液的吸光度值；B2為果皮提取液的吸光度值。

3 結(jié)果與討論

3.1 各果皮提取液多酚含量、抗氧化活性及酪氨酸酶抑制作用

采用Folin-Ciocalteu測定法分析比較12種水果果皮的多酚含量，同時運用DPPH自由基清除法和多巴速率氧化法測定果皮提取液的抗氧化能力與酪氨酸酶抑制能力，最后統(tǒng)計結(jié)果見表2、圖3～圖5。

表2 總多酚含量、DPPH·清除率、酪氨酸酶抑制率Table 2 Polyphenol content of pericarps，DPPH·scavenging activity,diphenolase activity of tryosinase

本試驗選取的12種水果中，龍眼、芒果、木瓜和菠蘿屬溫熱類水果；香蕉、梨、柚子和獼猴桃屬寒涼類水果；山楂、葡萄、蘋果和檸檬屬平和類水果。由圖3可知，選取的12種常見水果果皮中多酚含量大小依次為山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠蘿皮＞獼猴桃皮＞檸檬皮＞梨皮＞香蕉皮。

圖3 水果果皮提取液的多酚含量Fig.3 Polyphenol content of pericarps

圖4 水果果皮提取液的DPPH·清除率Fig.4 DPPH·scavenging activity of periarps

由圖4可知，選取的12種常見水果果皮提取液對DPPH自由基清除能力依次為山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠蘿皮＞檸檬皮＞獼猴桃皮＞梨皮＞香蕉皮。水果果皮中多酚含量不同，果皮提取液清除DPPH自由基的能力也不同，可見多酚含量與抗氧化活性存在著一定的必然關(guān)系。

圖5 水果果皮提取液的酪氨酸酶抑制率Fig.5 The inhibition of pericarps on diphenolase activity of tryosinase

由圖5可知，選取的12種常見水果果皮提取液酪氨酸酶抑制能力大小依次為山楂皮＞龍眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞蘋果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞獼猴桃皮＞檸檬皮＞菠蘿皮＞香蕉皮＞梨皮。6種水果果皮提取液（山楂、龍眼、葡萄、芒果、蘋果、木瓜）的酪氨酸酶抑制率均達到60%以上。其中抑制能力較高的是山楂皮、龍眼皮，分別達到了87.11%、82.03%；較低的為香蕉皮、梨皮，分別為9.13%、8.95%，可見山楂皮的抑制能力比梨皮高出10倍。山楂皮、龍眼皮等溫熱類和平和類水果果皮的酶抑制率遠遠大于香蕉皮、梨皮等寒涼類水果，原因可能在于溫熱類和平和類水果果皮的多酚類物質(zhì)所能表現(xiàn)得化學活性高于寒涼類水果果皮。

從數(shù)據(jù)分析中還可以看出，龍眼皮、山楂皮、葡萄皮和芒果皮的多酚含量及DPPH自由基清除率均較高。多酚含量最高的山楂皮比含量最低的香蕉皮高出40倍之多，對DPPH·的抑制率也相差9倍之多。龍眼皮含有豐富的類黃酮、花色苷及原花青素（OPC），原花青素是廣泛存在于開花植物花、果實、莖、葉等中的一類多酚化合物的總稱，有研究發(fā)現(xiàn)龍眼皮中原花青素含量高于龍眼肉和龍眼核[9]。山楂皮中含有豐富的綠原酸、表兒茶素、蘆丁等多種酚類物質(zhì)，有學者研究證明山楂多酚抗氧化效果優(yōu)于VC，是較好的天然抗氧化劑，應用在藥品、食品或化妝品領(lǐng)域有較為廣泛的前景[10]。葡萄皮中含有豐富的葡萄原花青素（GPC），研究發(fā)現(xiàn)它的體外抗氧化活性很好，大約是VC的50倍[11]。芒果皮中含有芒果苷、茶多酚、沒食子酸等，茶多酚是包括兒茶素、花色苷類、酚酸類、黃酮類等多酚類物質(zhì)的總稱，具有良好的抗氧化能力，也能用于化妝品中，起到保護皮膚。治療創(chuàng)傷，防止紫外線等作用[12]。

3.2 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析見表3。

表3 相關(guān)性分析表Table 3 Analyse of relevant factors

從相關(guān)性分析表中可以明顯看出，DPPH自由基清除率與總多酚含量的相關(guān)因子為0.807，與酪氨酸酶抑制率的相關(guān)因子為0.927；總多酚含量與酪氨酸酶抑制率的相關(guān)因子為0.937；可見該3種因子有顯著的正相關(guān)性，其中總多酚含量和酪氨酸酶抑制率的相關(guān)性更為密切。

4 結(jié)論

一般來說，水果果皮是加工過程中的廢棄物，但經(jīng)研究報道果皮中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，具有多種不同功效。因此，如果將果皮再次加工制作，提取功效成分作為添加劑或抗氧化劑應用到食品飲料或日用化妝品上，便能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值，使廢棄資源得到充分開發(fā)利用，還有利于解決環(huán)境污染問題，一舉多得。

本研究以12種新鮮水果果皮為原材料，首次采用水果性情分類法選取水果進而研究各類果皮的多酚類成分，比較其含量大小；同時運用了DPPH·法和多巴速率氧化法比較水果果皮提取液的清除自由基能力與酪氨酸酶抑制能力的高低，并研究多酚含量與兩者相關(guān)性。

從多酚含量的試驗數(shù)據(jù)分析來看，發(fā)現(xiàn)龍眼皮、山楂皮、葡萄皮和芒果皮的多酚含量遠遠高于香蕉皮、梨皮、檸檬皮的多酚含量，可能原因是在果皮干燥加工過程中多酚類物質(zhì)的損害程度不同導致的[13]，也有可能是龍眼皮、葡萄皮、山楂皮和芒果皮中多酚類物質(zhì)種類較多，而且其相互之間的協(xié)同作用較強。

從DPPH·清除率和酪氨酸酶抑制率的試驗數(shù)據(jù)分析來看，發(fā)現(xiàn)溫熱類和平和類水果果皮如龍眼皮和山楂皮對DPPH·的清除能力遠遠高于寒涼類水果果皮如香蕉皮和梨皮，即溫熱類和平和類水果果皮的抗氧化活性較高。不同種類的水果，生長環(huán)境和成熟時間不同，導致其水果果皮所含抗氧化成分差異顯著，其所表現(xiàn)出的抗氧化活性也就不同。但多酚含量較高的水果果皮，其抗氧化活性也較強，由此可證明多酚類物質(zhì)是水果果皮具有抗氧化能力的原因之一。

國內(nèi)外有不少學者研究報道水果果肉多酚，但關(guān)于果皮多酚的研究較為鮮見，尤其對多種水果果皮進行多酚含量及抗氧化活性的比較研究則更為少見，因此本文的研究為深度開發(fā)水果果皮的多酚活性成分提供了試驗參考，也為廣泛觀察不同種類水果果皮或其他中藥材的抗氧化活性提供了一種快速高效的比較分析法。

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The Research on Polyphenol Content and Antioxidant Activity in 12 Kinds of Pericarps

LIU Wei1，2，XIAO Xue1，2，GE Shan-shan1，2，WANG Chun-li1，2，*
（1.School of Pharmacy，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China；2.Shanghai Key Laboratory of New Drug Design，Shanghai 200237，China）

12 kinds of fruits were selected and compared in terms of polyphenol content via Folin-Ciocalteu method；antioxidant activity of pericarps extracting solution was determined by scavenging DPPH free radical in order to evaluate antioxidant ability of pericarps；meanwhile，capacity of tyrosinase inhibition was measured for screening skin whitening agents.The results showed that all of the 12 kinds of pericarps had polyphenol ingredient，polyphenol content of pericarps in the order：hawthorn＞longan＞grape＞mango＞apple＞papaya＞grapefruit＞pineapple＞kiwifruit＞lemon＞pear＞banana；the ability of scavenging DPPH free radical in the order：hawthorn＞longan＞grape＞mango＞apple＞papaya＞grapefruit＞pineapple＞lemon＞kiwifruit＞pear＞banana；and the ability of inhibiting tyrosinase in the order：hawthorn＞ longan ＞grape＞mango＞apple＞ papaya＞grapefruit＞ kiwifruit＞ lemon＞pineapple＞banana＞pear.

polyphenol；pericarps；antioxidant；tyrosinase

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.008

柳偉（1990—），男（漢），在讀研究生，研究方向：中藥篩選與評價。

*通信作者：王春麗，女（漢），副教授，博士生，研究方向：中藥篩選與評價。

2015-07-18