利用密度泛函理論分析藍莓花色苷抗氧化活性

王蘭嬌，李大婧，張良聰，柴 智，何偉偉，黃午陽,3,*，包怡紅，張鐘元

（1.東北林業大學林學院，黑龍江 哈爾濱 150040；2.江蘇省農業科學院農產品加工研究所，江蘇 南京 210014；3.江蘇省高效園藝作物遺傳改良重點實驗室，江蘇 南京 210014）

藍莓（Vacciniumspp.）為杜鵑花科越橘屬的代表植物[1]，除富含常見的糖、酸、VC、蛋白質等營養物質外，還含有超氧化物歧化酶、熊果苷、花青素等特殊功能成分[2-3]。藍莓中的花青素含量十分豐富，花青素屬于黃酮類化合物，是一種有益于人體健康的抗氧化物質，具有清除細胞中自由基、調節人體機能、預防心血管疾病、加速視網膜的合成與再生以及抑制腫瘤細胞生長等重要功效[4-5]。黃酮類化合物首要的活性功能就是抗氧化能力，藍莓果實中的花青素是最豐富的抗氧化劑來源之一[6-7]。研究表明，花青素是目前發現的最高效的天然抗氧化劑，它的抗氧化能力約為VE的50 倍、VC的20 倍[8]，而其抗氧化能力主要與分子中酚羥基結構存在不可分割的關聯[9]。

標準體系是標準分類管理的重要依據。根據《測繪標準體系》（2017修訂版），按定義與描述、獲取與處理、成果、應用服務、檢驗與測試和管理六大類36小類對測繪標準進行分類管理［3］。

天然黃酮類化合物以游離或苷類的形式存在于自然界，而花青素與其他黃酮類化合物相比，最明顯的差別在于它的分子中含有氧正離子，并且在4位沒有羰基取代，根據B環各個碳位上的取代基不相同，形成了不同的花青素。目前已知自然界中有23 種花青素[10]，其中矢車菊素（cyanidin，Cy）、飛燕草素（delphinidin，Dp）、矮牽牛素（petunidin，Pt）、芍藥素（peonidin，Pn）、錦葵色素（malvidin，Mv）、天竺葵素（pelargonidin，Pg）6 種花青素常見于一般天然植物中[11]，而藍莓果實中的花青素通常由除天竺葵素以外的其他5 種花青素組成[12]，并分別與葡萄糖苷（glucose，glc）、半乳糖苷（galactose，gal）、阿拉伯糖苷（arabinose，ara）相結合，形成不同的藍莓花色苷[13]。

藍莓花色苷的抗氧化作用主要依靠酚羥基的脫氫反應來完成，酚羥基脫去氫原子并同自由基反應，在消除自由基后形成共振穩定的半醌式自由基結構，進而按序終止自由基的鏈式反應[14]。本實驗通過氧自由基吸收能力（oxygen radical absorbance capacity，ORAC）實驗分析了13 種花色苷及不同品種藍莓花青素提取物的體外抗氧化活性，測定了藍莓花青素提取物中花色苷的組成成分與含量，并通過密度泛函理論對花色苷主要幾何結構參數、酚羥基的解離能（bond dissociation energy，BDE）、電離勢（ionization potential，IP）及半醌式自由基的自旋密度分布等進行計算分析，從而解析花色苷的抗氧化機理，對藍莓花色苷進一步研究和利用提供有利參考。13 種花色苷分子結構與花青素母核結構見圖1。

圖 1 13 種花色苷的分子結構及花青素母核結構Fig. 1 Chemical structures of 13 anthocyanins and basic structure of anthocyanindin

1 材料與方法

1.1 原料及材料

藍莓‘US12’為野生種Vaccinium darrowi，采自江蘇省南京市中山植物園，果皮顏色較深，果粒較小；其余3 種均為南高叢藍莓，產自浙江諸暨，‘奧尼爾’（O’neal）果實粒大，果質偏硬；‘海岸’（Gulfcoast）果實中粒，甜味較大；‘藍美1號’果粒呈圓球形、中等大小，有特殊香氣。

Mv-3-O-gal、Mv-3-O-glc 美國Sigma-Aldrich公司；Dp-3-O-glc、Cy-3-O-gal、Cy-3-O-ara、Pt-3-O-gal、Pt-3-O-glc 北京索萊寶科技有限公司；Dp-3-O-ara、Pt-3-O-ara 上海吉至生化有限公司；Dp-3-O-gal、Pn-3-O-gal、Cy-3-O-glc 法國Extrasynthese公司；Mv-3-O-ara 上海甄準生物科技有限公司；乙腈（色譜純） 美國TEDIA試劑有限公司；磷酸（色譜純）阿拉丁試劑（上海）有限公司；Trolox 梯希愛（上海）化成工業發展有限公司。其他試劑均為分析純。

除此之外，隨著“一帶一路”建設的進一步加深，惠臺政策80條也明確為臺商參與“一帶一路”建設指明了方向，在政策第三條中，明確指出要“支持符合條件的臺資企業項目納入廣西“一帶一路”重大項目儲備庫，并優先向國家“一帶一路”重大項目儲備庫推薦。“一帶一路”建設是習近平總書記在經濟全球化背景下提出的“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議，是依托于中國與相關國家開展的多邊機制的經貿活動。惠臺政策80條中為臺商參與“一帶一路”建設提供政策保障，不僅僅有利于兩岸經貿往來的發展，更有利于提升中國在“一帶一路”建設中的戰略地位。

1.2 儀器與設備

1 2 0 0 高效液相色譜（h i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y，H P L C）儀、X D B-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm） 美國安捷倫科技有限公司；TSQ Quantum HPLC-電噴霧質譜聯用（electrospray ionization-mass spectrometry，ESI-MS）儀 美國Thermo- Fisher公司；Tristar LB 941微孔板多功能分析儀德國Berthold公司；KH7200DB數控超聲波處理設備昆山禾創超聲儀器有限公司；HZQ-F100恒溫培養箱太倉市華美生化儀器廠。

（2）教師要深入把控教學生成問題。“植物的生殖”一課中，教師采用了生物學中常用的對比學習法，對有性生殖和無性生殖兩種生殖方式在形成過程、遺傳特性、與母體的性狀一致性和后代個體變異等多個方面進行對比的同時，讓學生體會到兩種生殖方式各有利弊，從而知道：人們應當趨利避害，取長補短，在植物不同的生命階段，采用不同的生殖方式以繁衍后代。在課堂中，教師還需分配更多時間、列舉更多例子來幫助學生分析和理解為了適應環境以實現種族的繁衍，兩種生殖方式應當如何合理搭配應用，將理論聯系生活實際，服務于農業生產。

1.3 方法

1.3.1 藍莓果花青素的提取

由圖4可知，13 種花色苷均具備較好的抗氧化能力，在5 種花青素與3 種糖苷分別結合成的不同花色苷當中，gal類花色苷的抗氧化能力顯著高于其他兩類，其中Pt-3-O-gal的抗氧化能力最強，約為Pt-3-O-glc的6 倍；glc類花色苷的抗氧化能力低于ara類花色苷；相同糖苷的不同花青素之間抗氧化活性有一定的差異，但差異不大，推測藍莓果的抗氧化活性一方面由花色苷總含量決定；另一方面主要由gal類花色苷含量決定。

土地承包有效期的迫近，導致土地流轉有效時期縮短，部分經營主體無法長期轉入土地，潛在生產能力難以發揮出來。土地流轉的市場價格形成機制復雜，缺乏必要的制度性約束。久而久之，許多農戶的轉入意愿難以實現，土地規模經營及其一、二、三產業的融合都受到了嚴重制約。

1.3.2 HPLC-ESI-MS鑒定藍莓花青素成分

采用HPLC-ESI-MS法鑒定藍莓花青素[16]。分析柱為XDB-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。流動相A為體積分數6%甲酸（溶劑為超純水），流動相B為體積分數6%甲酸（溶劑為乙腈）。梯度洗脫：0～5 min，5% B；15～25 min，10% B；25～35 min，12% B；3 5 ～5 0 m i n，1 5% B；5 0 ～6 0 m i n，1 8% B；60～80 min，25% B；80 ～90 min，30% B。在陽離子模式下，ESI毛細管電壓為3.0 kV，毛細管溫度為350 ℃。離子化時使用的1.5 L/min霧化氣體和10 L/min干燥氣體都是氮氣。ESI的掃描范圍m/z100～1 200。

1.3.3 HPLC測定藍莓花青素含量

將1.3.1節中提取出的花青素用0.22 μm聚偏二氟乙烯膜過濾后，通過HPLC法測定得出13 種花色苷標準品的標準曲線[17]，并測定各品種藍莓果花青素提取物中13 種花色苷的含量，1200 HPLC儀配置G1311A二元泵和G1315D二極管陣列檢測器，并采用C18色譜柱進行分離。以體積分數1.0%的磷酸緩沖液為流動相A，以100%的乙腈為流動相B。流速設置為0.6 mL/min，運行柱溫為25 ℃，波長設置520 nm。洗脫梯度與1.3.2節HPLC-ESI-MS所用的洗脫梯度相同。

2016年7月在德國漢堡召開的ICME-13上有兩件大事值得一提，一是在會前的ICMI會員代表大會（General Assembly，GA）上，中國數學會推薦的候選人徐斌艷在九選五的差額選舉中當選下一屆ICMI EC成員，這是中國的第五位EC成員，中國大陸第四位EC成員；二是在ICME-13開幕式上，中國香港大學梁貫成教授正式被授予弗賴登塔爾獎（2013年度）．

整體看來，A環與C環間夾角普遍較小，B環與C環間存在著12°～25°的微小轉角，推測C環對B環的影響要稍小于其對A環的影響。3 類糖苷類花色苷分子中，gal類花色苷在A環與C環、B環與C環間的夾角均呈現較大值，從而推測gal類花色苷分子各環間所形成的夾角更有助于電子解離。

如果是為了穩定，去做思想工作，那出發的前提就是老同志是不穩定的因素是站在一個教育、對立的情緒上做思想工作。如果是“讓老同志幸福”，那出發的前提就是老同志的家里人，是穩定的主力軍，是站在一個認同的情緒上做工作。

通過Gauss View 5.0軟件建立優化分子模型，使用Gaussian 09 D.01軟件包在M062-x/6-311G*水平上對13 個分子進行幾何結構全優化，相同水平下進行了頻率分析確認無虛頻，證明所得結構為勢能面上的極小值點，所得結構為穩定結構[19]。幾何結構參數基于此穩定結構。能量計算也基于此穩定結構，在M062-x/6-311++G**水平上對分子結構參數、活性羥基BDE、IP及半醌式自由基自旋密度布局進行計算。

在計算機網絡技術發展中存在很多問題隱患，其中主要的一條就是信息網絡自身固有的局限性，這個局限性絕對是計算機網絡安全隱患出現的重要原因之一。在信息網絡不斷發展的今天，各種信息技術被應用在我們的周圍，很多企業和學校都實現網絡化辦公，政府部門也已經開展了電子政務，使得信息技術已經成為我們生活中不可或缺的一部分。但是也正因為如此，政府、企業和學校等都習慣在網絡中進行一些信息的處理，由于網絡平臺的開放性，使得一些重要的信息被他人盜取或者攔截，給計算機網絡增加了極大的隱患，也給廣大計算機用戶們造成極大的損失。

利用ORAC法對藍莓花青素提取物及13 種花色苷標準品進行體外抗氧化能力測定[18]。將樣品用75 mmol/L磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）（pH 7.4）進行二倍稀釋，配制成100、50、25、12.5 μg/mL的溶液。取100 μL不同質量濃度樣品待測液加入至96 微孔板上，同時另放不同濃度（0、2、4、8、16、32 μmol/L）Trolox標準品液（PBS配制）作對照。加入200 nmol/L的熒光素鈉50 μL，混合后于37 ℃反應15 min，再于每孔中加入80 mmol/L 2,2’-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽50 μL，并迅速放入微孔板多功能分析儀中測定熒光值。設置參數為：激發波長485 nm、發射波長535 nm、溫度37 ℃、循環數100、循環周期60 s、熒光強度7 000。使用GraphPad Prism 6軟件計算熒光衰退曲線下面積（area under curve，AUC），樣品組的AUC（AUC樣品）與無樣品存在時（對照組）的AUC（AUC空白）之差為-net AUC（直線方程）。ORAC由樣品-net AUC與Trolox標準品-net AUC的斜率比得出，以每克樣品中所含的Trolox質量表示，單位為μmol/g。

1.4 數據處理與分析

所有數據均平行測量3 次，結果以平均值±標準差表示。使用GraphPad Prism 6.0軟件進行相關性分析和差異顯著性分析，其中差異顯著性分析采用t檢驗。

1.3.5 密度泛函理論計算方法

2 結果與分析

2.1 藍莓花青素組分鑒定及分析結果

圖 2 4 種藍莓果中花青素的總含量Fig. 2 Total contents of anthocyanins in four blueberry varieties

本實驗室前期已對藍莓花青素單體化合物進行了鑒定[20]。在藍莓提取物中檢測到13 種不同的花色苷，通過HPLC-ESI-MS的測定結果得出，藍莓花青素包括Dp、Cy、Pt、Pn和Mv，沒有檢測到天竺葵素。藍莓中最常見的己糖是半乳糖和葡萄糖，最常見的戊糖是阿拉伯糖。各個品種藍莓花青素單體鑒定結果一致，僅含量存在差異。之后通過HPLC法對4 個品種藍莓果中的花青素含量進行測定。結果如圖2所示，4 種藍莓的花青素總含量由高到低順序為野生藍莓＞‘藍美1號’＞‘海岸’＞‘奧尼爾’，且存在顯著性差異（P＜0.05）。

學者們對母語在第二語言遷移中所起的作用的研究，可以幫助老師更清楚地認識到學生產生偏誤及語言學習的難點和產生障礙的原因，及時幫助學生糾正錯誤，避免再次發生類似的錯誤，從而幫助老師更好地展開教學，使學生更好、更快地掌握第二語言。

表 1 4 種藍莓果中各花色苷含量Table 1 Contents of individual anthocyanins in four blueberry varieties

由表1可以看出，4 個品種藍莓果中Mv-3-O-gal的含量均顯著高于其他12 種花色苷，且gal類花色苷含量均高于其他糖苷類花色苷。4 種藍莓花色苷含量均表現為Mv化合物最高，其次為Dp化合物和Pt化合物，Hosseinian等在野生藍莓中也發現各花青素中Mv衍生物的含量最高[21]。‘奧尼爾’中含有更多的酰基化花色苷，野生藍莓和海岸’的酰基化花色苷含量較少，而‘藍美1號’不含有酰基化花色苷。野生藍莓中花青素種類最為齊全，并且花青素總含量顯著高于其余3 種藍莓，其gal類花色苷的總含量也高于其余3 種藍莓；此外，‘海岸’中Cy-3-O-glc的含量高于其他品種。

2.2 體外實驗分析抗氧化能力結果

由圖5中的分子優化構型及表2中的結構參數可知，A環與C環間存在較小夾角，近似為共平面，但在不同糖苷類花青素之間存在細微差異。在13 種花色苷中，A環與C環間夾角大小均為gal類花色苷夾角最大，其次為ara類花色苷，glc類花色苷的夾角最小。B環連接在C環的C2位上，與O＝C2雙鍵、C3位的O—R1、C4＝C3雙鍵及A環形成了重要的共軛π鍵，能夠促使酚羥基在發生脫氫反應時形成較為穩定的半醌式自由基，從而提高抗氧化能力。從B環和C環的夾角來看，5 種花青素與3 種糖苷分別結合成的不同花色苷中夾角大小為gal類花色苷＞ara類花色苷＞glc類花色苷。

圖 3 4 種藍莓果的抗氧化能力Fig. 3 Antioxidant capacity of four blueberry varieties

ORAC法針對親水過氧基、親脂過氧基、羥基、過氧亞硝基和單線態氧5 種自由基進行分析，是高效快速測定總抗氧化能力的方法[22]，因此能夠通過ORAC法來測定藍莓果的抗氧化活性。如圖3所示，野生藍莓的抗氧化能力顯著高于其他3 個栽培品種，其ORAC約為‘藍美1號’的2 倍（P＜0.05），約為‘海岸’、‘奧尼爾’的3 倍（P＜0.05）；‘藍美1號’的抗氧化能力相比‘海岸’與‘奧尼爾’較高，但這三者間并無顯著性差異，該結果與花青素總含量結果基本一致，野生藍莓的花青素總含量最高，其抗氧化活性也最強。已有研究采用清除DPPH自由基法對60 種藍莓花青素進行抗氧化活性分析，結果表明藍莓花青素含量越高，其抗氧化能力則越強[23]；還有研究發現，野生品種藍莓的抗氧化活性明顯高于栽培品種藍莓[24]，與本實驗結論一致。

2.2.2 13 種花色苷抗氧化活性

我們基本兌現了“一卷《星火》在手，洞悉全國文壇”的承諾，也一直在踐行新人與名家并重、本省作者和外省作者兼顧的選稿方略。

圖 4 13 種花色苷標準品的抗氧化能力Fig. 4 Antioxidant capacity of 13 anthocyanin standards

藍莓花色素的提取參考文獻[15]的方法，取2 g新鮮藍莓果，研磨后加入體積分數85%甲醇-0.5%甲酸提取溶劑，經超聲（20 ℃、20 min、100 W）、離心（5 000 r/min、10 min）后取上清液得到藍莓花青素提取液。提取步驟重復3 次，提取溶劑體積加入量分別為20、20、10 mL。合并3 次提取液，于-20 ℃冰箱保存，用于后續檢測分析[15]。

一般來說，花青素類化合物的抗氧化活性取決于其酚羥基的數目和位置，其酚羥基數目和位置直接影響了酚羥基脫氫反應的難易程度[25]，然而ORAC分析結果顯示不同類別的糖苷對花色苷抗氧化能力的影響更大，尤其是gal類抗氧化能力顯著增強，為了進一步解析不同基團對藍莓花色苷抗氧化作用影響的機理，針對這13 種花色苷分子進行了密度泛函理論計算。

2.3 密度泛函理論計算分析抗氧化機理

2.3.1 主要分子結構參數

2.2.1 4 種藍莓果抗氧化活性

圖 5 13 種花色苷的優化構型Fig. 5 Optimal configurations of 13 anthocyanins

1.3.4 體外抗氧化能力測定

通過分子價鍵理論可知，同種類型化學鍵的鍵長越長，其鍵能越小，該鍵更容易斷裂，則其反應活性越強[26]。對于花青素類化合物而言，其抗氧化能力的強弱由環上的酚羥基同自由基發生脫氫反應的難易程度以及脫氫后所形成自由基的穩定性來決定[27]，因此，酚羥基的數量和存在位置是影響花青素類化合物抗氧化能力的重要指標。如表2所示，A環上C7位的酚羥基鍵長近似相等，而C5位酚羥基的鍵長中，均為gal類花色苷的鍵長最大，其次為ara類花色苷，而glc類花色苷的鍵長較小，且gal類花色苷的鍵長普遍大于同種花色苷分子中C4’位活性酚羥基的鍵長；B環上相同位置（C3’、C4’、C5’處）的酚羥基鍵長近似相同，其中C3’位酚羥基的鍵長最小，C4’位酚羥基的鍵長最大，并且在C4’位呈現出gal類花色苷的鍵長最大，其次為ara類花色苷，glc類花色苷的鍵長最小的規律。在C環C3位所連糖苷處，各類花色苷中的二級羥基與C4’位活性酚羥基形成氫鍵（glc）或產生斥力（gal），對脫氫反應抑制或促進作用[28]；對于Pt-3-O-gal，C3’位的甲氧基也可能對C4’位酚羥基產生活化作用，進一步促進其發生脫氫反應，使得Pt-3-O-gal的抗氧化能力最強[29]。

表 2 13 種花色苷分子的主要結構參數Table 2 Major structural parameters of 13 anthocyanins

綜合看來，13 種花色苷分子中B環上C4’處酚羥基的鍵長普遍較長，可推斷該處反應活性最強，其次為A環上C5處酚羥基，其反應活性也較強，因此13 種花青素的抗氧化能力由強到弱的順序為gal類花色苷＞ara類花色苷＞glc類花色苷，與ORAC實驗結果一致。

在我們華夏民族悠久的陶瓷文化歷史里，各式各樣的陶瓷作品層出不窮，其中各種彩類更是五花八門。而生活陶藝也是眾多陶瓷作品中的一種，也是離普通老板姓接觸最多的一種。據考證，在江西省萬年仙人洞中，就有考古學家發現過遠古時期的生活陶藝殘片，在這些殘片周圍還留下木炭化石的痕跡，可以斷定這就是曾經生活在這里的遠古人生活中儲存食物的器皿。而另一種時代久遠的生活陶藝就是——彩陶，我們現在還能在博物館里看到我們祖先所留下的這種文化遺產，這種彩陶出現在我國黃河流域。

2.3.2 活性羥基BDE

酚羥基BDE是一種能夠用來衡量清除自由基活性的理論參數，酚羥基BDE越小，羥基鍵越弱，越容易失去酚羥基上的氫，那么可以說明其抗氧化活性越高[30]。有研究表明，花青素分子B環上C4’處酚羥基的活性最強，A環上C5處酚羥基的活性次強[31]，并且由鍵長計算得出，C4’位與C5位的鍵長最大，故對C4’位和C5位的酚羥基BDE進行計算。

表 3 13 種花色苷活性羥基BDETable 3 Hydroxyl dissociation energy of 13 anthocyanins at active positions

由表3可知，在活性最強的C4’位酚羥基處，Cy的3 種糖苷化合物及Pn-3-O-gal的BDE普遍大于其余種類花青素類化合物，而Pt的3 種糖苷化合物的BDE普遍小于其余種類花青素類化合物，這表明Cy類花色苷的抗氧化活性在5 種花青素類化合物中呈現較弱狀態，而Pt類花色苷的抗氧化活性較強。此外Pt-3-O-gal的BDE僅為251.21 kJ/mol，遠遠低于其他花青素類化合物的BDE，從而推斷Pt-3-O-gal在13 種花色苷中的抗氧化活性最強。這可能是由于Cy類化合物分子的C4’與C3’處羥基形成內氫鍵，不利于C4’位酚羥基的解離，使得C4’位羥基BDE增大，活性降低[32]；而Pn-3-O-gal可能由于C4’位羥基的鄰位甲氧基位阻效應使其反應幾率降低，但甲氧基為兩性基團，也可使鄰位羥基活化，從而促使Pt類花色苷的BDE減小，使其抗氧化活性增強[33]。C5位酚羥基的BDE普遍大于C4’位酚羥基的BDE，但其整體差別不大。

這5 類花青素分別與3 種糖苷結合后，活性最強的酚羥基（C4’位）BDE均為：gal類花色苷＜ara類花色苷＜glc類花色苷，即gal類花色苷的抗氧化活性最高，其次為ara類花色苷，glc類花色苷活性最弱，與ORAC實驗結果一致。

2.3.3 IP及半醌式自由基自旋密度分布

表 4 13 種花色苷失去電子所需能量（IP）Table 4 Energy required for electron loss (ionization potential) in 13 anthocyanins

單電子轉移途徑也能夠說明物質的抗氧化能力，可通過IP反映的單電子轉移途徑來對物質的抗氧化能力進行預測，IP越低，說明該物質的給電能力越強，即抗氧化能力越強[34]。如表4所示，5 類花青素化合物中IP均為gal類花色苷＜ara類花色苷＜glc類花色苷，說明gal類花色苷的抗氧化活性最強，其次為ara類花色苷，glc類花色苷的活性最弱，且Pt-3-O-gal的IP最低，僅為484.51 kJ/mol，說明Pt-3-O-gal的抗氧化能力最高，與ORAC分析結果一致。其中Mv及Pt的3 類糖苷化合物的IP普遍小于其他花青素類化合物，推測Mv類糖苷化合物和Pt類糖苷化合物的抗氧化活性較強。

半醌式自由基的自旋密度分布也是衡量物質抗氧化活性的一項重要指標，有研究指出，半醌式自由基的自旋密度分布越離散，自由基就越穩定，抗氧化活性也就相對更強[35]。由表5可知，13 種花色苷中，在C5位的酚羥基失去氫原子后的自旋密度分布差別較小，數值接近0，推測由于其脫氫能力較C4’位酚羥基偏弱，脫氫幾率偏小，難以形成半醌式自由基；而在C4’位酚羥基失去氫原子后自旋密度較為分散，且數值均為gal類花色苷＜ara類花色苷＜glc類花色苷，并且Pt-3-O-gal的半醌式自由基自旋密度分布最小，僅為0.032 78，故推斷在13 種花色苷中，Pt-3-O-gal的抗氧化能力最強，并且gal類花青素的抗氧化活性均強于其他兩類，其次為ara類花青素，glc類花青素的活性最弱，與ORAC實驗結論一致。

表 5 13 種花色苷失去重要位置酚羥基氫原子后的自旋密度分布Table 5 Spin density distribution of 13 anthocyanins after loss of phenolic hydroxyl hydrogen atoms

綜合上述結果得知，‘海岸’的花青素總含量略高于‘奧尼爾’，但其抗氧化能力卻略低，推測是由于‘奧尼爾’中Pt-3-O-gal的含量明顯高于‘海岸’，而經理論計算及ORAC測定均顯示Pt-3-O-gal是13 種花色苷中抗氧化能力最強的花色苷，從而導致‘奧尼爾’中花青素總量雖略低于‘海岸’，但其抗氧化能力卻略高；此外，‘奧尼爾’中含有更多的酰基化花色苷，而酰基花色苷有可能提高其抗氧化能力。比較4 種藍莓果的花青素含量還可以發現，抗氧化能力最低的‘海岸’中Cy-3-O-glc的含量高于其他品種，而通過理論計算及ORAC測定可得出Cy-3-O-glc的抗氧化能力偏弱，可能影響其總抗氧化能力。

3 結 論

通過對比4 種藍莓果（野生藍莓、‘海岸’、‘奧尼爾’、‘藍美1號’）花青素提取物的HPLC定量分析和體外ORAC實驗結果，發現不同品種藍莓間花青素含量、抗氧化能力存在差異。通過對分子結構參數、酚羥基BDE、IP以及半醌式自由基自旋密度分布的計算得知，藍莓果花青素提取物抗氧化能力強弱與花青素總量、gal類花色苷含量、Pt-3-O-gal含量及酰基化花色苷含量密切相關，推斷出藍莓花色苷中，gal類花色苷的抗氧化能力最強，其次是ara類花色苷，而glc類花色苷的抗氧化能力相對較弱；Pt-3-O-gal在13 種花色苷中抗氧化能力最強；此外闡明了花色苷抗氧化能力的構效關系，糖苷種類對花色苷抗氧化能力影響更顯著。13 種花色苷在ORAC體外抗氧化實驗及理論計算中均呈現出一致結果，這為花色苷類化合物抗氧化能力的進一步研究和開發提供了理論依據。