不同品種獼猴桃果實(shí)的理化性質(zhì)及抗氧化活性

曹毛毛,盧澤綿,高　慧,令　陽,牛文倩,汪　鈺,曹丹丹

(西北大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院, 陜西 西安　710069)

獼猴桃,又稱奇異果、羊桃,是一種營養(yǎng)豐富,口感酸甜,風(fēng)味鮮美的水果,深受大眾喜愛,有“水果之王”的美譽(yù)。獼猴桃含有豐富的VC、糖、酸、酚類物質(zhì)以及氨基酸等重要營養(yǎng)成分和功能性成分,有較高的營養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)用價(jià)值,對人體健康有重要作用[1]。有研究表明,獼猴桃可清除體內(nèi)活性氧自由基,為抗衰老研究提供了理論依據(jù)[2];劉若英[3]等人通過研究發(fā)現(xiàn)獼猴桃可改善機(jī)體對入侵菌和異物的清除,增強(qiáng)人體免疫功能;也有研究表明獼猴桃有明顯降血脂,抗突變和抗畸變作用[4-6]。隨著研究的深入,獼猴桃果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣和抗氧化活性的高低越來越受到重視,但是近年來的研究大多數(shù)集中于獼猴桃單一品種的品質(zhì)和活性研究。本文選取了7種不同品種的獼猴桃,對其理化性質(zhì)和抗氧化活性進(jìn)行了深入的研究,并對其做了進(jìn)一步的分析與比較,旨在了解其品質(zhì)特征,以期為合理利用獼猴桃資源提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　材　料

7個(gè)獼猴桃品種:紅陽、翠香、華優(yōu)、徐香、海沃德、秦美、黃金果,均隨機(jī)采自陜西省周至縣同一果園。

1.2　實(shí)驗(yàn)試劑

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 2,2-Diphenyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl) hydrazyl, DPPH)、沒食子酸、蘆丁、2,6-二氯酚靛酚(2,6-dichlorophenolindophenol, DCPIP)購自美國Sigma公司;pBR322質(zhì)粒DNA 購于日本Takara生物醫(yī)藥公司;其他試劑均為分析純,購于西安化學(xué)試劑公司。

1.3　儀器與設(shè)備

數(shù)顯手持便攜式折光儀PAL-1(日本愛宕公司); 可見分光光度計(jì)722G(上海儀器分析儀器有限公司); DYY-11型電腦三恒多用電泳儀(北京市六一儀器廠); 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-3000B(西安太康生物科技有限公司); 高速臺式離心機(jī)7GL-16G(上海安亭科學(xué)儀器廠)。

1.4　測定方法

1.4.1理化指標(biāo)測定水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定按照GB/T 8858-1988方法測定[7];可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)采用數(shù)顯手持便攜式折光儀測定;可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)比色法[8]測定;VC含量采用2, 6-二氯靛酚滴定法[9]測定;葉綠素及類胡蘿卜含量的測定參考Datt[10]的方法;總酚含量采用Folin-Ciocalteu法[11]測定,以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品建立標(biāo)準(zhǔn)曲線;總黃酮含量的測定參考Marinova[12]等人的方法。

1.4.2抗氧化活性測定DPPH自由基清除能力測定參考Larrauri[13]等人的方法,并對不同提取樣品體積下的DPPH自由基清除能力進(jìn)行測定;Fe2+絡(luò)合能力測定參考Singh[14]等人的方法并加以改進(jìn);Fe3+還原能力測定鐵氰化鉀-三氯化鐵還原比色法[15]。

1.4.3對DNA氧化損傷的保護(hù)作用測定參考Yeung[16]等人的方法并加以修改,結(jié)合瓊脂糖電泳和激光掃描等方法,觀察了羥基自由基對質(zhì)粒pBR322DNA的損傷及獼猴桃果實(shí)的防護(hù)效能。

1.5　數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)用Excel (2013)和SPSS (19.0)統(tǒng)計(jì)軟件處理,利用Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1　不同品種獼猴桃果實(shí)理化性質(zhì)的比較

2.1.1不同品種獼猴桃水分、可溶性固形物和可溶性蛋白含量的比較如表1所示,不同品種獼猴桃果實(shí)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為79.82%～83.61%,其平均值為81.23%,這與前人的研究結(jié)果一致[17]。果實(shí)水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低與果實(shí)的硬度、色澤和糖酸比等品質(zhì)指標(biāo)直接相關(guān)[18],不同品種獼猴桃果實(shí)的口感和風(fēng)味不同,可能受其水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的影響。不同品種獼猴桃的可溶性固形物之間均差異顯著。其中,紅陽和翠香的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,可達(dá)18%及以上,秦美最低,為10.83%。可溶性蛋白含量是評價(jià)果實(shí)品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)之一[19]。不同品種獼猴桃果實(shí)可溶性蛋白質(zhì)含量范圍為8.79～10.51 mg/g,其平均值為9.77 mg/g,黃金果獼猴桃果實(shí)可溶性蛋白含量最高,為10.51 mg/g,海沃德最低,含量為8.79 mg/g?？扇苄缘鞍踪|(zhì)能夠直接參與植物適應(yīng)逆境的過程,其含量能夠反映植物的抗性水平和總代謝水平[20]。有研究發(fā)現(xiàn),海沃德和秦美獼猴桃是易感病品種[21],這可能是本研究中此兩品種可溶性蛋白含量較低的原因之一。

表1　不同品種獼猴桃水分含量、可溶性固形物和可溶性蛋白質(zhì)含量的比較Tab.1　Comparison of water content, soluble solids, total acid and protein content in different kiwifruit varieties

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.1.2不同品種獼猴桃葉綠素和類胡蘿卜素含量的比較有研究表明,獼猴桃果肉以綠色居多,黃色次之,紅色最少[22]。不同品種獼猴桃果肉顏色不盡相同,可能與其葉綠素和類胡蘿卜素含量有關(guān)。如表2所示,海沃德、徐香、秦美和翠香的葉綠素含量均較高,此研究結(jié)果與其果肉顏色呈綠色相一致。黃金果以黃色果肉著名,其類胡蘿卜素含量遠(yuǎn)大于葉綠素含量,是葉綠素含量的2.83倍。紅陽的最大特征是紅心,紅陽和華優(yōu)的果肉均呈黃綠色,它們的葉綠素含量和類胡蘿卜素含量之間的差異相對較小。

表2　不同品種獼猴桃葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的含量比較Tab.2　Comparison of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoids in different kiwifruit varieties

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.1.3不同品種獼猴桃VC、總酚和總黃酮含量的比較獼猴桃有較高的VC含量,有“VC之冠”的美譽(yù),其VC含量較其他水果高幾倍到幾十倍[23]。如表3所示,不同品種獼猴桃果實(shí)的VC含量差異顯著。7種獼猴桃果實(shí)中VC含量范圍為0.46～1.60mg/g,華優(yōu)含量最高,海沃德最低,華優(yōu)的VC含量較海沃德高3.5倍,7種獼猴桃VC平均含量為0.83 mg/g。王元秀[24]曾用滴定法對獼猴桃VC含量進(jìn)行了測定,其結(jié)果為0.78 mg/g,與本研究略有差異。該結(jié)果可能與獼猴桃果實(shí)的成熟度與果實(shí)品種不同有關(guān)。

酚類物質(zhì)是獼猴桃果實(shí)中具有生物活性的重要成分,其含量與獼猴桃抗氧化活性具有極顯著的相關(guān)性[1]。由表3可知,7種獼猴桃果實(shí)的總酚和總黃酮含量差異均較為顯著,其總酚含量范圍為0.73～1.69 mg/g,平均含量為1.12 mg/g,其中,秦美和徐香的總酚含量均較高,翠香的總酚含量最低。其他品種總酚含量順序依次為:紅陽>華優(yōu)>黃金果>海沃德。7種獼猴桃果實(shí)的總黃酮含量在0.56～4.89mg/g之間,平均含量為2.13mg/g,紅陽的總黃酮含量最高,顯著高于其他品種,海沃德的總黃酮含量最低。此結(jié)果與任曉婷[25]等人的研究結(jié)果略有不同。

2.2　不同品種獼猴桃果實(shí)抗氧化活性的比較

2.2.1DPPH自由基的清除能力DPPH是一種穩(wěn)定的有機(jī)自由基,自由基清除劑能夠使DPPH溶液褪色,通過吸光度的變化可對其進(jìn)行定量分析[26]。由表4可知,秦美和徐香獼猴桃DPPH自由基清除能力最強(qiáng),兩種果實(shí)提取物體積分別為20μL和40μL時(shí),清除能力就達(dá)到了與VC幾乎相同的水平,分別為94.04%和95.62%。7種獼猴桃提取物對DPPH自由基的清除能力均隨樣品體積的增加而增強(qiáng),除徐香與秦美外,其他品種獼猴桃果實(shí)提取物對DPPH自由基清除能力均隨樣品體積的增加而線性上升,呈劑量-效應(yīng)關(guān)系。本研究中,獼猴桃DPPH清除能力與總酚含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.79);除海沃德外,獼猴桃DPPH清除能力與總黃酮含量亦呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.74)。上述研究結(jié)果表明,獼猴桃果實(shí)的DPPH清除能力主要來自其中的酚類物質(zhì),這與杜國榮[27]的研究結(jié)果一致。

表3　不同品種獼猴桃VC、總酚和總黃酮含量的比較Tab.3　Comparison of VC content, total phenolics content and total flavonoids content in different kiwifruit varieties

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

表4　VC和不同品種獼猴桃對DPPH自由基的清除率Tab.4　DPPH radical scavenging rate of VC and different kiwifruit varieties　%

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.2.2Fe2+絡(luò)合能力Fe2+能夠催化Fenton反應(yīng),產(chǎn)生毒性較大的羥基自由基,引起動(dòng)、植物機(jī)體氧化損傷,抗氧化物質(zhì)能夠在一定程度上絡(luò)合Fe2+,阻礙反應(yīng)進(jìn)行[28],進(jìn)而表現(xiàn)出對動(dòng)、植物機(jī)體的保護(hù)作用。由表5可知,7種獼猴桃果實(shí)均具有一定的Fe2+絡(luò)合能力,且不同品種間獼猴桃存在顯著性差異。秦美和徐香獼猴桃的絡(luò)合能力明顯高于其他品種,分別為5.42mg/g，5.37 mg/g,黃金果絡(luò)合能力最弱,為2.39 mg/g,約為秦美絡(luò)合能力的40%。其他品種獼猴桃絡(luò)合能力由高到低順序依次為紅陽、華優(yōu)、海沃德、翠香。除紅陽和黃金果外,Fe2+絡(luò)合能力與總酚含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.77);除海沃德和黃金果外,Fe2+絡(luò)合能力與總黃酮含量亦呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.84)。結(jié)果表明,獼猴桃果實(shí)的Fe2+絡(luò)合能力主要基于其豐富的酚類物質(zhì)含量。探究原因,酚類物質(zhì)多具有C3—OH,C4O或C5—OH以及鄰苯二酚羥基,因此可與Fe2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)[29]。

表5　不同品種獼猴桃對Fe2+絡(luò)合能力Tab.5　Fe2+ chelating capacity of different kiwifruit varieties

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.2.3 Fe3+還原能力通常樣品的還原能力與抗氧化活性呈正相關(guān)。依據(jù)樣品還原能力的測定方法,在波長700nm處讀取的吸光值越大,其還原能力越強(qiáng)[30]。由表6可知,7種獼猴桃果實(shí)水提物對Fe3+均有一定的還原能力,其中,秦美的Fe3+還原能力最強(qiáng),海沃德最弱,兩者之間存在顯著性差異,在200μL樣品體積下,秦美的還原能力是海沃德的2.4倍。其他品種的Fe3+還原能力,按華優(yōu)、翠香、徐香、黃金果和紅陽依次減弱。7種不同品種獼猴桃還原能力均隨著樣品體積的增加而線性上升,呈劑量-效應(yīng)關(guān)系。除紅陽外,獼猴桃還原能力與VC含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.82)。上述研究結(jié)果表明,獼猴桃果實(shí)的Fe3+還原能力主要與其VC含量有關(guān)。這與王菲[31]等人的研究結(jié)果一致,他們認(rèn)為VC的還原能力是獼猴桃黃酮還原能力的1.16倍。

表6　不同品種獼猴桃Fe3+的還原能力Tab.6　Fe3+ reducing power of different kiwifruit varieties

注:同列小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)

2.2.4DNA氧化損傷測定結(jié)果來自于Fenton反應(yīng)的羥基自由基(OH·)能夠攻擊DNA鏈,并使其斷裂[32],幾乎能夠與超螺旋DNA分子中所有的組分反應(yīng),產(chǎn)生超螺旋、開鏈和線狀DNA3種形式[33]。由表7可知,空白對照組仍有部分DNA損傷(13.69%),可能是實(shí)驗(yàn)過程中添加實(shí)驗(yàn)試劑或電壓過大等因素造成的。模型組中過氧化氫溶液和硫酸亞鐵混合溶液導(dǎo)致電泳產(chǎn)生92.31% 的開鏈和線狀DNA,正常對照組電泳產(chǎn)生13.69% 的開鏈和線狀DNA,模型組是正常對照組的6.74倍。加入獼猴桃果實(shí)提取物后,開鏈和線狀DNA的比例如表7所示,7種獼猴桃對于由OH·引起的pBR322質(zhì)粒DNA損傷均有明顯的保護(hù)作用。其中華優(yōu)提取物對DNA氧化損傷的保護(hù)作用最強(qiáng),超螺旋DNA所占比例為85.48%,與對照組幾乎一致,基本達(dá)到最大保護(hù)。翠香、秦美、黃金果、徐香和紅陽對DNA氧化損傷的保護(hù)作用依次減弱,保護(hù)作用最弱的是海沃德,超螺旋形式DNA所占比例只有15.06%。有研究表明,酚類物質(zhì)能夠還原OH·,且酚類物質(zhì)可與Fe2+發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),從而減慢Fenton反應(yīng),發(fā)揮抗氧化作用[34],黃酮作為多酚物質(zhì)的一類,對于DNA氧化損傷亦有較強(qiáng)的保護(hù)作用[35]。

表7　不同品種獼猴桃對DNA氧化損傷的保護(hù)作用Tab.7　Protective effects of different kiwifruit varieties against oxidative DNA damage

3　結(jié)　語

本研究測定了7種獼猴桃果實(shí)的理化特性,抗氧化活性和對DNA氧化損傷的保護(hù)作用。結(jié)果表明,基礎(chǔ)理化指標(biāo)和抗氧化活性指標(biāo)在不同品種獼猴桃之間均有一定差異性。秦美具有最強(qiáng)的DPPH清除率,Fe2+絡(luò)合能力和Fe3+還原能力,華優(yōu)具有最強(qiáng)的對DNA氧化損傷的保護(hù)作用。對不同品種獼猴桃總酚,總黃酮和VC含量與抗氧化能力做相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)總酚,總黃酮含量與DPPH清除率和Fe2+絡(luò)合能力均呈現(xiàn)顯著的正相關(guān),VC含量與Fe3+還原能力呈顯著正相關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]DU Guo-rong, LI Ming-jun, MA Feng-wang. Antioxidant capacity and the relationship with polyphenol and Vitamin C in Actinidia fruits [J]. Food Chemistry, 2009, 113(2): 557-562.

[2]閻家麒, 王九一, 趙敏. 中華獼猴桃多糖的提取及其對自由基的清除作用[J]. 中國生化藥物雜志, 1995, 16(1): 12-14.

[3]劉若英, 朱曉萍, 查筑紅, 等. 獼猴桃中藥復(fù)方制劑對人體免疫功能的影響[J]. 貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào); 1994, 19(1): 20-21.

[4]劉延吉,劉金鳳, 田曉艷, 等. 軟棗獼猴桃多糖降血糖降血脂活性研究[J]. 食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào), 2012, 31(1): 86-89.

[6]崔瑩. 獼猴桃屬植物化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展[J]. 西安文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2011, 14 (4):21-25.

[7]國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB 50093-2016食品中水分的測定[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2017.

[8]BRADFORD M M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding [J]. Analytical Biochemistry, 1976，72(S1-2):248-254.

[9]國家衛(wèi)生和計(jì)劃委員會(huì).GB 5009 86-2016食品中抗壞血酸的測定 [S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2017.

[10] DATT B. Remote sensing of chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll a+b, and total carotenoid content in eucalyptus leaves [J]. Remote Sensing of Environment, 1998, 66(2): 111-121.

[11] ELIZABETH A A, GILLESPIE K M. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using Folin—Ciocalteu reagent [J]. Nature Protocol, 2007, 2(4): 875-877.

[12] MARINOVA D, RIBAROVA F, ATANASSOVA M. Total phenolics and total flavonoids in Bulgarian fruits and vegetables [J]. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 2005, 40(40): 255-260.

[13] SIDDHURAJU P, BECKER K. Antioxidant properties of various solvent extracts of total phenolic constituents from three different agroclimatic origins of drumstick tree (MoringaoleiferaLam.) leaves [J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2003, 51(8): 2144-2155.

[15] SINGH N, RAJINI P.S. Free radical scavenging activity of an aqueous extract of potato peel [J]. Food chemistry, 2004, 85(4): 611-616.

[16] YEUNG SY, LAN WH, HUANG CS, et al. Scavenging property of three cresol isomers against H2O2, hypochlorite, superoxide and hydroxyl radicals[J]. Food and Chemical Toxicology, 2002, 40(10): 1403-1413.

[17] 郭秀蘭, 陳易珊, 許淳, 等. 紅心果肉獼猴桃的營養(yǎng)評價(jià)[J]. 食品科技, 2014, 39(11): 71-73.

[18] 劉明池, 小島孝之, 田中宗浩, 等. 草莓果實(shí)含水量對品質(zhì)的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2002, 17(3): 114-117.

[19] 鄧麗莉, 潘曉倩, 生吉萍, 等. 考馬斯亮藍(lán)法測定蘋果組織微量可溶性蛋白含量的條件優(yōu)化[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(24): 185-189.

[20] 嚴(yán)蓓, 孫錦, 郭世榮, 等. 鈣對鹽脅迫下黃瓜幼苗生長及可溶性蛋白質(zhì)表達(dá)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2012, 28(4): 841-845.

[21] 李淼, 檀根甲, 李瑤, 等. 不同獼猴桃品種對細(xì)菌性潰瘍病的抗病性及其聚類分析[J]. 植物保護(hù), 30(5): 51-54.

[22] 李文生, 石磊, 王寶剛, 等. 不同顏色果肉獼猴桃營養(yǎng)品質(zhì)的比較[J]. 食品科技, 2012, 37(7): 47-52.

[23] 龍勇, 孫謙, 馮婧媛, 等. 提高果蔬維生素C含量研究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(01): 385-389.

[24] 王元秀, 莊海燕. 微量滴定法測定獼猴桃中維生素C的含量[J]. 濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào), 2001, 15(4): 374-375.

[25] 任曉婷, 張生萬, 李美萍, 等. 不同品種獼猴桃總酚含量與清除自由基能力相關(guān)性研究[J]. 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2016, 36(5): 341-344.

[26] KUMARAN A, KARUNAKARAN R J. Antioxidant and free radical scavenging activity of an aqueous extract of Coleus aromaticus [J]. Food Chemistry, 2006, 97(1): 109-114.

[27] 杜國榮. 獼猴桃, 柿和蘋果果實(shí)的抗氧化能力及其抗氧化活性成分的分析[D]. 西安：西北農(nóng)林科技大學(xué), 2009.

[28] HALLIWELL B. Antioxidants: the basics-What they are and how to evaluate them [J]. Advance in Pharmacology, 1997, 38(1): 3-20.

[29] 梁靖, 陳留記, 楊賢強(qiáng), 等. 茶多酚的絡(luò)合作用研究進(jìn)展[J]. 茶葉, 2003, 29(2): 72-74.

[30] 榮建華, 李小定, 謝筆鈞. 大豆肽體外抗氧化效果的研究[J]. 食品科學(xué), 2002, 23(11): 118-120.

[31] 王菲, 欒云峰, 劉長江. 軟棗獼猴桃總黃酮體外抗氧化活性[J]. 食品科學(xué), 2011, 32(17): 168-171.

[32] 張德莉, 朱圣姬, 羅光富, 等. 自由基與DNA氧化損傷的研究進(jìn)展[J]. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 26(6): 563-567.

[33] DIZDAROGLU M, JARUGA P, BIRINCIOGLU M et al. Free radical-induced damage to DNA: mechanisms and measurement [J]. Free Radical Biology and Medicine, 2002, 32(11): 1102-1115.

[34] 曹煒, 盧珂, 陳衛(wèi)軍, 等. 不同種類蜂蜜抗氧化活性的研究[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(8): 352-356.

[35] 陳紅君, 劉霞, 余自成, 等. 黃酮類活性成分對吸煙致質(zhì)粒 DNA 損傷的保護(hù)作用[J]. 中南藥學(xué), 2013, 11(7)：4-5.