不同成熟度楊梅酚酸的超聲-微波協(xié)同優(yōu)化提取及其抗氧化性對比

柳 萌，郜海燕，房祥軍，吳偉杰，陳杭君，劉瑞玲

（1.中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266003；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果品產(chǎn)后處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國輕工業(yè)果蔬保鮮與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江省果蔬保鮮與加工技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310021）

楊梅（Morella rubraSieb.et Zucc）原產(chǎn)于中國亞熱帶地區(qū)，主要分布在海南島以北以及長江以南流域，其中以浙江、江蘇一帶居多[1]。楊梅果實(shí)口味酸甜、風(fēng)味細(xì)膩且具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，除了新鮮食用外，還可加工成果汁或醬汁，具有生津解渴、消食消暑、利尿止瀉等療效。楊梅果實(shí)中含有豐富的酚酸類化合物，包括阿魏酸、香豆酸、對羥基苯甲酸等，其中最主要的是沒食子酸和原兒茶酸[2]。酚酸是一類含有酚羥基與苯烯結(jié)構(gòu)的有機(jī)酸，具有廣泛的生理活性。研究發(fā)現(xiàn)蒲公英花的酚酸提取液對清除羥自由基和抑制油脂自氧化有較好的效果[3]；藍(lán)莓的酚酸及衍生物具有抗氧化特性和抗炎作用[4]。但是酚酸的含量和組成在植物不同成熟期有很大差異[5]，關(guān)于種類酚酸成分的研究多集中于丹參、金銀花等中藥材[6-7]，通過比較研究不同成熟度楊梅果實(shí)中酚酸含量的變化規(guī)律，可以為楊梅的開發(fā)利用提供參考依據(jù)。

當(dāng)前酚酸主要通過有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，同時(shí)伴有微波輔助、超聲輔助、酶輔助提取等手段。馬亞琴等[8]采用超聲輔助顯著提高了蜜柚皮的酚酸產(chǎn)率，葛飛等[9]采用微波輔助萃取顯著提高了蜂膠中酚酸的提取效率，田路飛[10]比較了不同提取方式對銀杏中酚酸提取的影響，發(fā)現(xiàn)微波提取因其時(shí)間短、操作簡單優(yōu)于超聲輔助提取和超臨界CO2萃取工藝，更適合工業(yè)應(yīng)用。然而單一的提取方法存在缺點(diǎn)，如超聲波產(chǎn)熱不足、萃取時(shí)間長、微波傳熱傳質(zhì)不均勻等。近年來研究發(fā)現(xiàn)微波（迅速提高反應(yīng)溫度）和超聲波（加速化學(xué)反應(yīng)）兩種技術(shù)相互配合的提取工藝可以緩解高溫氧化破壞酚酸結(jié)構(gòu)，且具有節(jié)約溶劑、傳熱均勻、高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)驗(yàn)采用響應(yīng)面法對超聲-微波協(xié)同提取楊梅游離酚酸工藝進(jìn)行優(yōu)化，旨在提供一種高效的楊梅酚酸提取工藝。采用高效液相色譜（high-performance liquid chromatography，HPLC）技術(shù)分析不同成熟度楊梅游離酚酸的組成，并對其抗氧化能力進(jìn)行研究，為楊梅中酚酸類物質(zhì)生理活性的研究提供數(shù)據(jù)支持，并為其生產(chǎn)和綜合開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

楊梅品種為‘東魁’（Myrica rubracv.Dongkui），成熟度包括五分熟（黃綠）、七分熟（微紅）、成熟（鮮紅）、過熟（紫紅）（圖1），于2018年6月16日采自浙江仙居楊梅基地，均為同一批次，經(jīng)液氮冷凍粉碎至粉末，-30 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

圖1 ‘東魁’楊梅不同成熟度的果實(shí)Fig.1 Bayberries of different maturities

咖啡酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、沒食子酸、香草酸、香豆酸、阿魏酸和綠原酸（標(biāo)準(zhǔn)品） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；羥自由基測定試劑盒 南京建成生物工程研究所；水溶性VE（Trolox） 上海源葉生物科技有限公司；無水乙醇、乙醚、乙酸乙酯等均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Cintra404紫外-可見光分光光度計(jì) 澳大利亞GBC科技儀器公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；G70F20CN3L-C2(C0)微波爐 廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司；KQ-3000TDE型高頻數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；2695 HPLC儀、2996二極管陣列檢測器 美國Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 微波單一輔助提取酚酸

在成熟楊梅粉末中按料液比1∶25（m/V，下同）添加體積分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液，置于微波爐中，微波功率固定為700 W，微波輔助提取時(shí)間分別為2、4、6、8、10、20、30、40、50 s，取出后冷卻，然后5 000 r/min離心10 min取上清液，40 ℃真空濃縮至較少體積，加入乙醚/乙酸乙酯混合溶劑（1∶1，V/V）振蕩提取、靜置分液（3～5 次），取上層有機(jī)相于40 ℃真空濃縮至干后溶于10 mL無水乙醇。

1.3.2 超聲單一輔助提取酚酸

在楊梅成熟粉末中按料液比1∶25添加體積分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液，置于超聲波清洗器中，超聲輔助提取時(shí)間分別為10、15、20、25、30、35、40、45 min，其他步驟同1.3.1節(jié)。

1.3.3 超聲-微波協(xié)同提取酚酸

采用超聲-微波協(xié)同提取的方式，以乙醇為有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，首先進(jìn)行微波輔助提取，之后進(jìn)行超聲輔助提取，具體工藝流程如下：成熟楊梅粉末→按料液比1∶25加入體積分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液→微波提取→超聲提取→5 000 r/min、10 min離心取上清液→真空濃縮（40 ℃）→乙醚/乙酸乙酯混合溶劑（1∶1，V/V）振蕩提取、靜置分液（3～5 次）→取上層有機(jī)相真空濃縮至干（40 ℃）→溶于無水乙醇（10 mL）。

1.3.3.1 單因素試驗(yàn)

分別研究乙醇體積分?jǐn)?shù)（40%、50%、60%、70%、80%、90%）、料液比（1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35）、協(xié)同提取方式（先微波30 s，再超聲5、10、15、20、25 min）對超聲-微波聯(lián)合協(xié)同提取酚酸的影響。前期通過預(yù)實(shí)驗(yàn)得出協(xié)同提取順序?yàn)橄任⒉ㄝo助再超聲輔助提取，工藝優(yōu)化以縮短提取時(shí)間、提高產(chǎn)量為目的，所以固定微波時(shí)間為30 s。在研究其中一單因素變量的影響時(shí)，其他各因素固定的條件為：乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、料液比1∶25、微波30 s+超聲25 min。

1.3.3.2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，確定超聲-微波協(xié)同方式為先微波后超聲，微波時(shí)間固定為30 s。選取料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)和超聲時(shí)間作Box-Behnken設(shè)計(jì)，并且以楊梅酚酸得率作為響應(yīng)值，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平及編碼Table 1 Code and level of independent variables used for Box-Behnken design

1.3.4 酚酸得率測定

楊梅果實(shí)總酚酸含量的測定參照陳燕霞等[11]的方法，并稍作修改。精密吸取樣品溶液1.0 mL置于25 mL具塞試管中，加無水乙醇至5 mL，加2 mL、0.3 g/100 mL十二烷基硫酸鈉及1 mL、0.6 g/100mL三氯化鐵-0.9 g/100 mL鐵氰化鉀混合溶液（1∶0.9，V/V），混勻，在暗處放置5 min，加0.1 mol/L鹽酸溶液至刻度，在暗處放置20 min，以不添加樣品溶液為空白，在736 nm波長處測定吸光度，以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線y＝0.368 3x+0.001 3（R2＝0.998），其中x為總酚酸質(zhì)量濃度/（μg/mL），y為吸光度。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算楊梅酚酸質(zhì)量濃度，并按下式計(jì)算酚酸得率。

1.3.5 楊梅酚酸提取物抗氧化能力的測定

1.3.5.1 DPPH自由基清除能力測定

取1 mL不同成熟度楊梅的酚酸提取液（采用優(yōu)化后的提取方法，下同）分別與3 mL 0.04 mg/mL的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）溶液混合，室溫反應(yīng)30 min，于517 nm波長處測定吸光度，空白組以1 mL無水乙醇代替樣品液[12]。采用不同濃度的Trolox溶液制作Trolox DPPH自由基清除能力標(biāo)準(zhǔn)曲線。不同成熟度楊梅酚酸的DPPH自由基清除能力以Trolox當(dāng)量抗氧化能力表示，它代表1 L酚酸提取液與Trolox抗氧化能力相同時(shí)的Trolox質(zhì)量，單位為mg/L。

1.3.5.2 還原能力測定

參照李欣等[13]的方法，采用高鐵鹽-鐵氰化鉀比色法測定樣品的還原能力。取l mL樣品溶液與2.5 mL 0.2 mol/L磷酸緩沖溶液（pH 6.6）和2.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1% K3Fe(CN)6溶液混勻，50 ℃下保溫20 min，隨后加入2.5 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸溶液，混合后4 ℃ 3 000 r/min離心10 min。取上清液2.5 mL，加入2.5 mL去離子水和0.5 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% FeCl3溶液，充分混合后，室溫靜置10 min，于700 nm波長處測定吸光度，并以該吸光度表征還原能力，以1 mg/L VC為陽性對照。

1.3.5.3 羥自由基清除能力測定

羥自由基清除能力采用相應(yīng)試劑盒按說明書進(jìn)行測定。

1.3.6 酚酸組分測定

參考張宇環(huán)[14]和湯春甫[15]的方法，用HPLC儀結(jié)合二極管陣列紫外-可見光檢測器測定楊梅游離酚酸組分。將從不同成熟度楊梅中提取的酚酸過0.22 μm濾膜后進(jìn)樣，進(jìn)樣量為10 μL。所用色譜柱為C18反相色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）。柱溫35 ℃，流動(dòng)相A為體積分?jǐn)?shù)4%乙酸，流動(dòng)相B為色譜級(jí)無水甲醇，等度洗脫（V（A）∶V（B）＝80∶20），流速1 mL/min，樣品洗脫時(shí)間25 min。以標(biāo)樣的保留時(shí)間與紫外-可見光光譜圖確定樣品酚酸組成。綠原酸、咖啡酸、香豆酸和阿魏酸在320 nm波長處測定峰面積，原兒茶酸、對羥基苯甲酸、沒食子酸和香草酸在260 nm波長處測定峰面積，外標(biāo)法定量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在0.1～0.6 μg/mL范圍內(nèi)標(biāo)樣質(zhì)量濃度與峰面積線性關(guān)系良好（R2均大于0.998），測定可重復(fù)性、回收率、標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果良好。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 23軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3 次平行，測定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間差異采用單因素方差分析進(jìn)行Duncan’s差異分析，以P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波輔助提取楊梅酚酸的得率

圖2 不同微波時(shí)間對楊梅酚酸得率的影響Fig.2 Effect of microwave treatment time on the yield of phenolic acid from bayberries by microwave assisted extraction

微波輔助提取是最常用的提取方法之一，微波加熱可以提高目標(biāo)組分的擴(kuò)散能力，從而縮短提取時(shí)間[16]。如圖2所示，酚酸得率隨著微波處理時(shí)間的延長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)微波時(shí)間為30 s時(shí)，酚酸得率達(dá)到最高，為23.41 μg/g。當(dāng)微波時(shí)間超過30 s時(shí)，酚酸得率下降，可能是由于微波時(shí)間過長，溫度太高，造成楊梅組分變性，影響了有機(jī)溶劑萃取的正常進(jìn)行。

2.2 超聲輔助提取楊梅酚酸的得率

圖3 不同超聲時(shí)間對楊梅酚酸得率的影響Fig.3 Effect of ultrasound treatment time on the yield of phenolic acid from bayberries by ultrasound assisted extraction

超聲輔助提取是近幾年較為常用的輔助提取植物天然成分的技術(shù)。超聲波可以提取不耐熱和不穩(wěn)定的植物天然成分，通過在溶劑中的空化、機(jī)械和熱效應(yīng)強(qiáng)化提取效果[17]。如圖3所示，隨著超聲時(shí)間的延長，酚酸得率逐漸上升，處理時(shí)間為25 min時(shí)達(dá)到最高（25.63 μg/g），繼續(xù)延長超聲時(shí)間，得率開始降低。雖然延長超聲輔助提取時(shí)間有利于植物與提取溶劑充分接觸，但對不穩(wěn)定的活性物質(zhì)，特別是在高溫條件下，長時(shí)間處理可能會(huì)造成提取率的下降。

2.3 超聲-微波協(xié)同提取酚酸的單因素試驗(yàn)結(jié)果

如圖4A所示，乙醇體積分?jǐn)?shù)在40%～60%范圍內(nèi)增加時(shí)，酚酸得率逐漸增加，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，酚酸得率達(dá)到最大，為26.46 μg/g。乙醇與水的混合液可以破壞酚類物質(zhì)與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)的結(jié)合鍵，有利于酚酸的提取[18]。乙醇在60%～90%體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)增加時(shí)，酚酸得率逐漸降低，推測是隨著溶劑的疏水性增加，楊梅內(nèi)其他脂溶性物質(zhì)溶出，競爭與酚酸-水分子結(jié)合；也可能是乙醇濃度過高，楊梅細(xì)胞失水，造成纖維緊縮，影響酚酸的滲出。

如圖4B所示，隨著溶劑比例增加，酚酸得率先上升后下降，料液比為1∶30時(shí)酚酸得率最高（33.02 μg/g）。物料與溶劑間的濃度差是植物提取過程中的推動(dòng)力，但當(dāng)酚酸溶出達(dá)到平衡時(shí)增加溶劑量也不能提高得率，反而可能會(huì)溶出更多雜質(zhì)；同時(shí)，溶劑體積的增大可能降低了超聲的工作效率，進(jìn)而降低了酚酸得率。

如圖4C所示，微波時(shí)間不變，隨著超聲時(shí)間的延長，酚酸得率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。微波30 s+超聲15 min時(shí)的酚酸得率最高，為33.92 μg/g。微波和超聲單一輔助提取的結(jié)果顯示，微波輔助提取時(shí)間短但是得率低，超聲輔助提取得率高但是時(shí)間長，超聲-微波協(xié)同提取得到的最高酚酸提取率明顯高于微波提取和超聲提取的最高值，且縮短了提取時(shí)間，效果較好。

2.4 超聲-微波協(xié)同提取酚酸的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Box-Behnken design with experimental results

表3 回歸方差分析結(jié)果Table 3 Analysis of variance for the fitted regression model

根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用響應(yīng)面法對楊梅游離酚酸的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，以乙醇體積分?jǐn)?shù)（A）、料液比（B）、超聲時(shí)間（C）為自變量，楊梅酚酸得率（Y）為響應(yīng)值，得出楊梅游離酚酸得率的三因素三水平的結(jié)果如表2所示。利用Design Expert軟件對上述結(jié)果進(jìn)行分析，得到酚酸得率（Y）對乙醇體積分?jǐn)?shù)（A）、料液比（B）、超聲時(shí)間（C）的二次多項(xiàng)回歸方程為：Y＝36.25-0.047A-0.52B+0.12C+0.046AB-0.055AC-0.06BC-1.03A2-0.73B2-1.11C2。

試驗(yàn)所選用模型P值為0.022 3，顯著（P＜0.05），決定系數(shù)R2＝0.8 6 6 1 ＞0.8，失擬誤差不顯著（P＝0.085 3＞0.05），說明響應(yīng)值的變化有86.61%來源于所選變量，該方程的擬合情況較好。各項(xiàng)系數(shù)的P值小于0.05時(shí)，它所對應(yīng)的條件對酚酸得率的影響是顯著的，由表3可知，一次項(xiàng)B（P＝0.039 7＜0.05）顯著、A（P＝0.826 1＞0.05）不顯著、C（P＝0.582 8＞0.05）不顯著。但是A2（P＝0.008 7＜0.01）、C2（P＝0.006 1＜0.01）極顯著，說明各因素對響應(yīng)值的影響不是簡單的線性關(guān)系。

圖5 兩因素交互作用對酚酸提取量的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig.5 Response surface and contour plots showing the interactive effects of ethanol concentration, solid-to-solvent ratio, and ultrasonic-microwave treatment time on the extraction yield of phenolic acids from bayberries

根據(jù)回歸方程作出的響應(yīng)面和等高線圖能直觀反映各實(shí)驗(yàn)因素的交互作用[19]，等高線圖可以反映交互作用的強(qiáng)弱，圖形越趨向橢圓表明交互作用越強(qiáng)，越趨向圓形表明交互作用越弱[20]。如圖5所示，乙醇體積分?jǐn)?shù)和超聲時(shí)間、料液比和超聲時(shí)間之間的等高線圖趨于橢圓，響應(yīng)面圖的曲面較陡，交互作用明顯。乙醇體積分?jǐn)?shù)和料液比的等高線圖趨于圓形，響應(yīng)面圖曲面較平，交互作用較小。比較3 組圖可知，料液比對酚酸得率的影響最為顯著，表現(xiàn)為曲面較陡。如圖5C所示，在超聲時(shí)間不變時(shí)，酚酸得率隨著料液比的下降先上升后逐漸減小，最高值在1∶23附近；而超聲時(shí)間和乙醇體積分?jǐn)?shù)次之，如圖5B所示，在料液比固定不變時(shí)，酚酸得率隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，最高值在乙醇體積分?jǐn)?shù)60%左右；如圖5A所示，在乙醇體積分?jǐn)?shù)固定不變時(shí)，酚酸得率隨著超聲時(shí)間的延長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，最高值在超聲15 min附近。

2.5 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測的準(zhǔn)確性，采用響應(yīng)面優(yōu)化的工藝條件（乙醇體積分?jǐn)?shù)59.68%、料液比1∶23.2、超聲時(shí)間15.32 min）提取楊梅酚酸，考慮到實(shí)際性操作，將最優(yōu)工藝條件調(diào)整為乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、料液比1∶23、超聲-微波協(xié)同處理時(shí)間為微波30 s再超聲15 min，進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，重復(fù)3 次實(shí)驗(yàn)，得到實(shí)際酚酸得率為（36.21±0.12）μg/g，與實(shí)際預(yù)測酚酸得率36.34 μg/g無顯著性差異，重復(fù)性好，證明該方程的準(zhǔn)確性和實(shí)用性[21]，具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。魏欣等[22]通過超聲微波交替輔助提取棕櫚藤葉片的酚酸發(fā)現(xiàn)，首先采用微波輔助提取可以使酚酸分子發(fā)生碰撞和摩擦，產(chǎn)生的大量熱量使細(xì)胞壁纖維變形細(xì)胞破裂，之后通過超聲輔助提取形成空化泡、微射流、沖擊波等進(jìn)一步增加細(xì)胞膜通透性，同時(shí)降低微波輻射產(chǎn)生的濃差極化現(xiàn)象，減少有效成分?jǐn)U散的阻力，提高酚酸得率。

2.6 不同成熟度楊梅游離酚酸的組成

表4 不同成熟度楊梅中游離酚酸的組成Table 4 Composition of free phenolic acids in bayberries of different maturities

采用HPLC法檢測了4 種不同成熟度楊梅果實(shí)中8 種常見酚酸的含量，結(jié)果如表4所示。五分熟和過熟楊梅果實(shí)中游離酚酸含量最高，各種酚酸在不同成熟度楊梅的分布不同，羥苯甲酸型酚酸（沒食子酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸）在4 種成熟度楊梅中均被檢出且含量較高，說明是楊梅果實(shí)的主要酚酸種類。咖啡酸、香豆酸和綠原酸檢出較少或沒有檢出，張宇環(huán)[14]檢測東魁楊梅汁的酚酸組分時(shí)，除咖啡酸和香草酸外其他6 種均有檢出，黃海智[1]檢測東魁楊梅果實(shí)的酚酸組分，8 種酚酸均有檢出，結(jié)果的差異可能是原料產(chǎn)地或提取方式造成的。五分熟楊梅中沒食子酸（13.46 μg/g）、對羥基苯甲酸（7.56 μg/g）和香草酸（8.14 μg/g）含量顯著高于其他成熟期的楊梅（P＜0.05）。過熟楊梅中原兒茶酸（10.01 μg/g）、香豆酸（2.5 5 μ g/g）和阿魏酸（1.6 9 μ g/g）含量顯著高于其他成熟期的楊梅果實(shí)（P＜0.05）。此外，在香蕉，蜜桔中已檢測到丁香酸、芥子酸、鞣花酸等組分[23]，可能楊梅果實(shí)中也存在著除上述8 種酚酸以外的其他組分。

2.7 不同成熟度楊梅酚酸提取物的抗氧化能力

如圖6A所示，五分熟、七分熟、成熟、過熟的楊梅總游離酚酸含量分別為45.50、36.37、34.76 μg/g和44.50 μg/g，五分熟的楊梅總酚酸含量最高，但與過熟楊梅無顯著性差異（P＞0.05），七分熟和成熟楊梅的總酚酸含量顯著低于五分熟和過熟楊梅（P＜0.05），但兩者間無顯著性差異（P＞0.05）。酚酸是植物的次生代謝物，影響其積累的主要因素是遺傳，五分熟楊梅的酚酸含量最高可能是因?yàn)樵谠摃r(shí)期酚酸生物合成反應(yīng)多于分解代謝反應(yīng)。此外，外界環(huán)境如營養(yǎng)、光照、微生物侵入等也會(huì)對酚酸的積累有影響。楊梅果實(shí)酚酸化學(xué)方法測定結(jié)果略高于HPLC法檢測結(jié)果，可能是由于提取液中其他組分存在影響了化學(xué)法的精準(zhǔn)性。

圖6 不同成熟度楊梅酚酸提取物的抗氧化能力Fig.6 Antioxidant capacity of phenolic acids from bayberries of different maturities

DPPH自由基清除能力、還原能力、羥自由基清除能力都反映了楊梅酚酸提取物抗氧化能力的大小。如圖6B所示，五分熟楊梅酚酸提取物的DPPH自由基清除能力最高，為91.47 mg/L，其次為成熟（60.6 mg/L）和過熟楊梅（64.5 mg/L），七分熟的楊梅最低，為44.75 mg/L。抗氧化能力與還原能力有關(guān)，還原能力越大抗氧化能力越強(qiáng)。如圖6C所示，不同成熟度的楊梅酚酸提取物還原能力有所差異，五分熟楊梅的酚酸提取物還原能力最強(qiáng)，其次是過熟楊梅，最弱的是七分熟和成熟楊梅，但都均大于VC的還原能力。結(jié)合圖6A～C可以看出，不同成熟度楊梅的抗氧化能力與游離酚酸含量相關(guān)，總游離酚酸含量越高的樣品抗氧化能力越強(qiáng)。然而，羥自由基清除能力的結(jié)果略有不同，五分熟楊梅酚酸提取物最強(qiáng)，為60.64 U/μg，顯著高于七分熟楊梅（40.77 U/μg）。成熟和過熟楊梅酚酸提取物的羥自由基清除能力分別為1.439 U/μg和1.401 U/μg，兩者間無顯著性差異（P＞0.05）。不成熟的楊梅酚酸提取物羥自由基清除能力顯著高于成熟楊梅酚酸提取物，這可能是不同成熟度楊梅中酚酸種類存在差異引起的。

2.8 楊梅游離酚酸含量與抗氧化能力相關(guān)性分析結(jié)果

表5 楊梅游離酚酸含量與抗氧化能力相關(guān)性Table 5 Correlation coefficients between free phenolic acid content and antioxidant capacity

為了進(jìn)一步了解楊梅游離酚酸含量與其抗氧化能力的關(guān)系，分別對楊梅各個(gè)酚酸及總游離酚酸含量與DPPH自由基清除能力、還原能力、羥自由基清除能力進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果如表5所示。比較楊梅的總酚酸含量與各抗氧化指標(biāo)的相關(guān)性，其與還原能力極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)最高，為0.855（P＜0.01）；與DPPH自由基清除能力的相關(guān)系數(shù)次之，為0.707（P＜0.01）；與羥自由基清除能力的相關(guān)性最低，為0.484（P＞0.05）。對羥基苯甲酸、香草酸含量與DPPH自由基清除能力、還原能力和羥自由基清除能力均顯著正相關(guān)；沒食子酸含量與還原能力、羥自由基清除能力也呈極顯著正相關(guān)。沈清等發(fā)現(xiàn)梅干菜的抗氧化能力不僅與總酚含量顯著相關(guān)，與總黃酮含量也顯著相關(guān)[24]。關(guān)于3 種抗氧化能力評價(jià)方法，DPPH自由基清除能力與還原能力的相關(guān)性最高，相關(guān)系數(shù)為0.857（P＜0.01）；而羥自由基清除能力與DPPH自由基清除能力、還原能力的相關(guān)性較低，分別為0.368（P＞0.05）和0.635（P＜0.05），這可能與三者檢測的原理不同有關(guān)。

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)提取方法對楊梅的游離酸酸得率具有一定的影響，以超聲-微波協(xié)同提取法所得酚酸提取率最高，在本實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件下提取率可達(dá)36.21 μg/g；超聲輔助提取次之，最高為25.63 μg/g；微波輔助提取最低，最高為23.41 μg/g。可見相對于單一的微波或超聲提取法，超聲-微波協(xié)同提取在縮短提取時(shí)間的同時(shí)提高了酚酸得率。蔣志國等[25]通過比較微波輔助法、超聲輔助法以及超聲-微波協(xié)同提取法對菠蘿蜜果皮中多酚的提取效果，得出了相似的結(jié)果。酚類物質(zhì)的常規(guī)提取方法具有局限性，如溶劑消耗多、提取時(shí)間長以及目標(biāo)化合物易降解[26]，超聲-微波協(xié)同提取使樣品介質(zhì)內(nèi)各點(diǎn)受到的作用一致，從而降低了酚酸與樣品基體的結(jié)合力，加之微波的熱效應(yīng)，能在短時(shí)間內(nèi)破壞楊梅細(xì)胞結(jié)構(gòu)，加速酚酸從固相進(jìn)入溶劑的過程[27]，進(jìn)而大幅提高酚酸得率。

酚酸在植物不同組織、不同成熟期其含量、組成有較大的變化。張宇環(huán)[14]檢測了14 種不同品種楊梅的酚酸含量及組成，發(fā)現(xiàn)游離酚酸含量高于酯合酚酸。本研究對‘東魁’楊梅的游離酚酸進(jìn)行提取并檢測其不同成熟度的游離酚酸含量及組成，發(fā)現(xiàn)酚酸含量隨著成熟度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，五分熟和過熟楊梅的含量最高，羥苯甲酸型酚酸（沒食子酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸）是楊梅游離酚酸的主要種類。同樣，F(xiàn)ang Zhongxiang等[28]也發(fā)現(xiàn)楊梅的主要酚酸為沒食子酸，劉翼翔等[29]發(fā)現(xiàn)綠原酸、阿魏酸、對香豆酸和咖啡酸為藍(lán)莓的主要酚酸類型，Mattila等[30]發(fā)現(xiàn)黑莓中的鞣花酸是主要的酚酸，可見不同漿果果實(shí)中酚酸的種類和含量存在差異。沒食子酸已被證實(shí)具有抗炎、抗菌、抗癌等功效，被廣泛應(yīng)用于保健食品中[31]，近期研究表明原兒茶酸具有降血糖、保護(hù)肝臟及抗氧化等功效[32]，但關(guān)于對羥基苯甲酸功能活性的研究較少。明確楊梅果實(shí)中酚酸的組成，有助于楊梅活性成分的挖掘及評價(jià)，為后期開發(fā)具有明確營養(yǎng)功能的保健產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。

體外抗氧化結(jié)果表明，4 種不同成熟度楊梅果實(shí)的游離酚酸均具有一定的抗氧化活性。不同成熟度楊梅由于所含的抗氧化成分和抗氧化活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不同，所以抗氧化能力存在顯著差異。五分熟楊梅游離酚酸提取物的DPPH自由基清除能力、羥自由基清除能力及還原能力均較強(qiáng)，這可能與其酚酸含量相對最高有關(guān)。對楊梅游離酚酸含量與抗氧化活性之間的相關(guān)性進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，總酚酸含量與DPPH自由基清除能力、還原能力呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），與羥自由基清除能力無顯著相關(guān)性。范智義等[33]發(fā)現(xiàn)桑椹提取物的總花色苷含量與抗氧化能力回歸關(guān)系顯著，Bahorun等[34]發(fā)現(xiàn)芥菜的總黃酮含量與抗氧化能力顯著相關(guān)，可見除酚酸外，楊梅中還含有其他的抗氧化成分在羥自由基清除能力方面起主要作用，具體還有待進(jìn)一步研究。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)對羥基苯甲酸、香草酸含量與DPPH清除能力、還原能力和羥自由基清除能力均呈顯著正相關(guān)；沒食子酸含量與還原能力、羥自由基清除能力也成極顯著正相關(guān)。Zhang Jing等[35]發(fā)現(xiàn)對羥基苯甲酸可以抑制黃瓜幼苗在熱脅迫條件下產(chǎn)生超氧陰離子自由基、過氧化氫和丙二醛。香草酸也被證實(shí)具有抗氧化和抗菌等生理活性，其前體還具有抗腫瘤和抗誘變的特性[36]。本研究明確了楊梅酚酸中起主要抗氧化作用的組分，為楊梅活性成分的進(jìn)一步研究及產(chǎn)品的開發(fā)利用提供理論依據(jù)。