不同品種黑腺肋花楸活性物質含量與抗氧化活性相關性研究

廖 霞

李葦舟1

鄭少杰1

石 芳1

明 建1,2

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

不同品種黑腺肋花楸活性物質含量與抗氧化活性相關性研究

廖 霞1

李葦舟1

鄭少杰1

石 芳1

明 建1,2

(1. 西南大學食品科學學院，重慶 400715；2. 重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715)

為評價不同品種黑腺肋花楸活性物質含量及其抗氧化活性，以3種黑腺肋花楸為原料，采用Folin-Ciocalteau比色法、pH示差法、硝酸鋁—亞硝酸鈉法分別測定其多酚、花青素和黃酮含量，通過DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力以及還原力法評價3種花楸多酚、花青素、黃酮的抗氧化活性。結果表明：3種黑腺肋花楸多酚含量變化范圍為11.916～14.550 mg GAE/g ·FW，具有較強的抗氧化力，尼羅多酚清除DPPH、ABTS自由基能力較強，克藍還原力較強；花青素百分含量為3.094%～3.771%，尼羅花青素抗氧化能力最強；黃酮含量為19.519～23.399 mg RE/g· FW，克藍清除DPPH自由基能力較強，尼羅清除ABTS自由基能力較強，而維金還原力較強。活性物質含量與抗氧化活性相關性分析表明，黑腺肋花楸花青素含量與DPPH+·、ABTS+·清除率呈顯著正相關，黃酮含量與ABTS+·清除率呈顯著正相關，其余指標間無顯著相關性。

黑腺肋花楸；多酚；花青素；黃酮；抗氧化活性

黑腺肋花楸(AroniaMelanocarpa)，又名野櫻莓，屬薔薇科植物，原產于北美洲[1]，在中國為引進種。其果實富含多種營養物質，如碳水化合物、有機酸、維生素、礦物元素等[2]，同時，還含有大量的多酚[3]、花青素[4]、黃酮[5]等活性物質，可以有效地清除自由基，具有抗氧化[6]、抗炎[7]、降血糖[8]、保肝[9]和抗輻射[10]等藥理活性。Stefka等[11]研究報道黑腺肋花楸果汁對順鉑誘導的毒性有保護作用，可能是由于其良好的抗氧化活性。因此黑腺肋花楸具有很高的利用價值，開發前景廣闊。目前國內對黑腺肋花楸的研究基于提升栽培技術[12]，國外主要集中于其功效作用探索[13]，對飲食保健[14]等方面的研究也逐漸受關注，但是對不同品種黑腺肋花楸活性物質含量及抗氧化能力尚鮮有研究，對其多酚類物質的重要性認識和利用更是欠缺，本試驗通過比較研究3種黑腺肋花楸果實(尼羅、克藍、維金)的多酚、花青素、黃酮含量及與抗氧化活性的相關性，旨在為黑腺肋花楸的深層次藥用研發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑腺肋花楸：采自遼寧省大連市莊河(采摘時間：2015年9月)；

濃鹽酸：分析純，重慶川東化工有限公司；

鐵氰化鉀：分析純，天津博迪化工股份有限公司；

DPPH、ABTS、抗壞血酸(VC)：分析純，美國Sigma公司；

乙酸乙酯、蘆丁等：分析純，成都科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

打漿機：JYL-C012型，九陽股份有限公司；

均質機：XHF-D型，寧波新芝生物科技股份有限公司；

數顯恒溫水浴鍋：HH-6型，金壇市富華儀器有限公司；

電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9140A型，上海齊欣科學儀器有限公司；

臺式高速離心機：5810型，德國Eppendorf公司；

旋轉蒸發器：RE-5296型，上海亞榮生化儀器廠；

數顯恒溫水浴鍋：HH-6型，常州澳華儀器有限公司；

分光光度計：722型，上海精科科學儀器廠；

pH計：PB-10型，德國賽多利斯公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預處理 挑選出無病蟲害、無機械損傷、色澤一致的3種黑腺肋花楸果實，室溫放置12 h后貯藏于-40 ℃，使用前取出解凍后，經打漿機打成果漿。

1.3.2 多酚測定

(1) 游離酚提取：參考文獻[15]。

(2) 結合酚提取：參考文獻[16]。

(3) 多酚含量測定：采用Folin-Ciocalteau比色法[17]。

1.3.3 花青素測定 隨機選取黑腺肋花楸果實制成勻漿，分別稱取1.25 g花楸果漿，加入25 mL 70%乙醇，50 ℃水浴1 h，3 500 r/min離心10 min，取上清液，用去離子水定容至25 mL，-40 ℃避光保存。

花青素含量測定：采用pH示差法[18]。

1.3.4 黃酮測定 分別稱取黑腺肋花楸果漿1.00 g，加入80%乙醇溶液35 mL，75 ℃水浴2.5 h，然后3 500 r/min離心10 min，取上清液，抽濾后于45 ℃旋轉蒸干。最后用水定容至25 mL，-40 ℃避光保存。

黃酮含量測定：采用硝酸鋁-亞硝酸鈉法[19]。

1.3.5 抗氧化活性測定 DPPH+·清除力、ABTS+·清除力和還原力分別參考Cheung等[20]、Soong等[21]和Ardestani等[22]的方法。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 不同品種黑腺肋花楸活性物質含量分析

由表1可知，3種黑腺肋花楸活性物質含量較高。3種黑腺肋花楸多酚以游離酚為主，結合酚含量普遍較低，其中維金的總酚含量最高(14.550 mg GAE/g· FW)，與藍莓、黑莓、草莓中多酚相比[23]，3種黑腺肋花楸多酚含量相對較高，同李斌等[24]分析一致。對于花青素而言，3種黑腺肋花楸花青素含量具有顯著性差異，維金的花青素含量最高(3.771%)，尼羅的花青素含量最低(3.09%)，與6種高叢藍莓花青素(2.31～7.30 mg/g)相比[25]，3種黑腺肋花楸漿果花青素含量是其3倍甚至十幾倍，與姚利陽等[26]研究結果一致。對于黃酮而言，含量最高的是維金(23.399 mg RE/g ·FW)，最低的是尼羅(19.519 mg RE/g ·FW)，尼羅與克藍黃酮含量無顯著性差異，但顯著低于維金，都比歐洲花楸US-05的含量高[27]。導致3種黑腺肋花楸活性物質含量差異的原因較多，如品種、種植地域、氣候、果農種植技術等，此外，不同花楸品種果實的成分組成、代謝機理、遺傳機理也會造成差異。

2.2 不同品種黑腺肋花楸活性物質清除DPPH+·能力比較

由圖1可知，3種黑腺肋花楸多酚清除DPPH+·能力最強，均強于抗壞血酸，其次是黃酮，說明黑腺肋花楸多酚具有較強的DPPH+·清除能力。對于多酚而言，維金、尼羅和克藍的IC50值分別為17.798，18.198，18.639 μg/mL，對DPPH+· 的清除能力無顯著性差異；對于花青素的IC50值，尼羅顯著低于克藍，克藍顯著低于維金，因此尼羅花青素清除DPPH+·能力強于克藍和維金；而黃酮的IC50值，克藍與維金無顯著性差異，但均顯著低于尼羅，說明尼羅黃酮清除DPPH+·能力較弱。

表1 3種黑腺肋花楸活性物質含量?

? 同列小寫字母不同代表差異顯著(P<0.05)。

a～c表示多酚差異顯著(P<0.05)；d～f表示花青素差異顯著(P<0.05)；g～h表示黃酮差異顯著(P<0.05)

圖1 3種黑腺肋花楸活性物質DPPH+·清除率

Figure 1 DPPH+· scavenging rates of active substances in three kinds ofAroniamelanocarpa

2.3 不同品種黑腺肋花楸活性物質清除ABTS+·能力比較

由圖2可知，3種黑腺肋花楸多酚清除ABTS+·能力最強，其次是黃酮，且兩者均強于抗壞血酸，說明黑腺肋花楸多酚和黃酮具有較強的ABTS+·清除能力。對于多酚的IC50值，尼羅與克藍無顯著性差異，但顯著低于維金，因此，尼羅多酚清除ABTS+·能力強于克藍和維金；而尼羅花青素的IC50值顯著低于克藍，克藍顯著低于維金，說明尼羅花青素清除ABTS+·能力最強，其次是克藍；對于黃酮的IC50值，尼羅最小，維金最大，尼羅與克藍清除ABTS+·能力無顯著差異，但顯著強于維金。

a～c表示多酚差異顯著(P<0.05)；d～f表示花青素差異顯著(P<0.05)；g～h表示黃酮差異顯著(P<0.05)

圖2 3種黑腺肋花楸活性物質ABTS+·清除率

Figure 2 ABTS+· scavenging rates of active substances in three kinds ofAroniamelanocarp

2.4 不同品種黑腺肋花楸活性物質還原力比較

由圖3～5可知，隨著多酚、花青素和黃酮濃度增加，其吸光度不斷提升，表明隨多酚濃度增加，抗氧化能力增強，同一濃度下黑腺肋花楸花青素和黃酮的還原力弱于抗壞血酸，克藍多酚略強于抗壞血酸，但尼羅、維金多酚弱于抗壞血酸。當濃度為20 μg/mL時，尼羅、克藍、維金多酚的吸光度分別為0.218，0.300，0.252，克藍多酚的還原力強于維金，尼羅最弱；花青素的吸光度分別為0.148，0.135，0.113，尼羅的還原力最強，其次是克藍；而黃酮的吸光度分別為0.124，0.147，0.153，維金的還原力相對較強。表明在一定濃度下，3種黑腺肋花楸多酚的還原力最強。

圖3 3種黑腺肋花楸多酚的還原力

圖4 3種黑腺肋花楸花青素的還原力

圖5 3種黑腺肋花楸黃酮的還原力

2.5 黑腺肋花楸活性物質含量與抗氧化活性相關性分析

關于活性物質含量與抗氧化能力的相關性研究結果不一，有研究[28]表明葡萄籽白藜蘆醇含量與·OH清除力無顯著相關性，但馬杰等[29]研究報道豌豆尖總酚含量與FRAP、ABTS抗氧化能力均呈極顯著正相關性。從本試驗結果分析，在一定濃度范圍，3種黑腺肋花楸的多酚、花青素、黃酮含量與其抗氧化能力有明顯的量效關系；3種抗氧化方法評價的結果不同，可能是活性物質的多樣性及含量不同，顯示出抗氧化活性有差異，此外，不同抗氧化活性評價方法作用機理不同，也會導致評估結果不同，因此采用不同的抗氧化活性評價方法，更能全面體現其生物學意義[30]。由表2可知，黑腺肋花楸多酚與花青素含量之間存在顯著正相關性(P<0.05)，花青素與黃酮含量之間也存在顯著正相關性(P<0.05)；多酚含量與抗氧化指標無顯著相關性；但花青素含量與DPPH+·清除率呈顯著正相關(P<0.05)，與ABTS+·清除率呈極顯著正相關(P<0.01)；此外，黃酮含量與ABTS+·清除率呈極顯著正相關(P<0.01)，但與DPPH+·清除率無相關性。

表2活性物質含量與抗氧能力相關性?

Table 2 Correlation between polyphenols and antioxidant activity of three kindsAroniamelanocarpa

指標多酚花青素黃酮DPPH+·清除率ABTS+·清除率多酚 1.0000.805*0.719 0.4310.701花青素1.0000.824*0.896*0.916**黃酮 1.0000.7600.929**

? **為極顯著相關(P<0.01);*為顯著相關(P<0.05) 。

3 結論

(1) 3種黑腺肋花楸總酚(主要以游離酚形式存在)含量為11.916～14.550 mg GAE/g ·FW，花青素百分含量為3.094～3.771%，黃酮含量為19.519～23.399 mg RE/g ·FW。維金的活性物質含量最高，總酚、花青素、黃酮含量分別為(14.550±0.251)mg GAE/g· FW、(3.771±0.06)%、(23.399±1.459)mg RE/g· FW。

(2) 體外抗氧化活性結果表明，3種黑腺肋花楸活性物質多酚的抗氧化能力最強，清除DPPH+·能力無顯著差異，尼羅多酚清除ABTS+·能力較強，但還原力較弱，Oszmianski等[31]研究也表明黑腺肋花楸漿果含有較高的多酚含量和抗氧化活性。尼羅花青素抗氧化能力最強，其次是克藍。克藍黃酮清除DPPH+·能力較強，但尼羅黃酮清除ABTS+·能力較強，而維金的還原力較強。

(3) 黑腺肋花楸活性物質與抗氧化能力相關性分析表明，多酚含量與DPPH+·、ABTS+·清除率無顯著相關性，但花青素含量與DPPH+·、ABTS+·清除率呈正相關性，黃酮含量與ABTS+·清除率呈正相關性，與DPPH+·清除率無顯著相關性。

本研究對3種黑腺肋花楸活性物質含量及其抗氧化活性相關性進行基礎研究，今后可進一步探討黑腺肋花楸抗氧化作用機理，以期為開發相關產品提供理論依據。

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Study on correlation between contents of active substances and antioxidant activity in different varieties of Aronia Melanocarpa

LIAOXia1

LIWei-zhou1

ZHENGShao-jie1

SHIFang1

MINGJian1,2

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China; 2.ChongqingEngineeringResearchCenterforSpecialFoods,Chongqing400715,China)

This study aimed to investigate the correlation between the content of active substances and antioxidant activity in three kinds ofAroniaMelanocarpa. The total phenolic content was determined by Folin-Ciocalteu method, the anthocyanins content was determined by pH-different method, and the flavonoids was determined by Al(NO3)3-NaNO2system method. Then, determining the DPPH+· scavenging capacity, ABTS+· scavenging capacity and reducing power of active substances. It was shown that the phenolic content ranged from 11.916 to 14.550 mg GAE/g·FW, which have the best antioxidant properties, the DPPH+· scavenging capacity and ABTS+· scavenging capacity of polyphenols in Elliott was the strongest, while Kelan have stranger reducing power; the anthocyanins ranged from 3.094% to 3.771%, the anthocyanins in Elliott exhibited the best antioxidant properties; the flavonoids ranged from 19.519 to 23.399 mg RE/g·FW, The DPPH+· scavenging capacity of flavonoids in Kelan was the strongest, Elliott possessed the strongest ABTS+· scavenging capacity, while Viking have stranger reducing power. Correlation analysis showed that there were positively correlations between the anthocyanins content and antioxidant activity, including DPPH+· and ABTS+· scavenging capacity; meanwhile significant positive correlation were observed between ABTS+· scavenging capacity and the flavonoids content; but no significant correlations were found among the rest of the index.

AroniaMelanocarpa; total phenolic; anthocyanins; flavonoids; antioxidant activity

國家自然科學基金面上項目(編號：31471576)；重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目(編號：cstc2014pt-gc8001)

廖霞，女，西南大學在讀碩士研究生。

明建(1972—)，男，西南大學教授，博士。 E-mail：mingjian1972@163.com

2017—04—17

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.07.032