康 超,劉鳳聽,劉云芬,韋露湘,伍淑婕
(賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,食品科學(xué)與工程技術(shù)研究院,廣西賀州 542899)
芒果(Mangifera indicaL.)屬于漆樹科植物,廣泛種植于熱帶亞熱帶地區(qū),是我國最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的熱帶水果之一[1?2]。芒果屬于性平味甘、解渴生津的果品,有益胃、止嘔、防暈的功效[3],且芒果中含有的芒果苷具有明顯的抗過氧化、保護(hù)腦神經(jīng)元和祛痰止咳的功效[4?5]。據(jù)中國藥典記載,芒果核是蒙醫(yī)習(xí)用藥之一,具有極高的營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[6?8]。我國芒果種質(zhì)資源非常豐富、已有超過100個(gè)品種[9?10]。中國芒果看廣西,芒果是廣西除香蕉外最大宗的熱帶水果,栽培面積和產(chǎn)量位居全國首位,年產(chǎn)值約達(dá)5億元,具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值,但芒果深加工率不足10%,且約占原料30%~60%的廢棄物芒果核很少利用[11?12]。芒果核含有大量的天然活性化合物,如沒食子酸、芒果苷、香草醛、酚酸、單寧、丁香酸、類黃酮等[13?16],具有抗炎[17?18]、止咳祛痰[19]、抑菌[20]、抗氧化活性[21?22]、抗糖尿病[23]等功效,具有很高的藥用價(jià)值。Darwish等[6]研究發(fā)現(xiàn)埃及芒果核富含酚類物質(zhì)、脂肪酸及氨基酸等營養(yǎng)成分;Gómez-Caravaca等[24]采用HPLC-DAD-q-TOF-MS 手段分析發(fā)現(xiàn)芒果核中芒果甙、鞣花酸等含量非常高,某些多酚物質(zhì)含量媲美甚至超過抗氧化之王石榴。
近年來,我國圍繞芒果核多酚類物質(zhì)、黃酮類、吡酮類、萜類等活性成分及其抑菌、抗氧化功能進(jìn)行的相關(guān)研究越來越多。高云濤等[25]采用超聲與雙水相體系提取芒果核多酚及活性的研究,提取物可有效抑制脂質(zhì)過氧化和誘導(dǎo)紅細(xì)胞氧化損傷抑制作用;莫武桂等[26]對(duì)芒果核提取物在動(dòng)物體內(nèi)外抑菌效果及其安全性進(jìn)行了研究;本課題組前期也對(duì)芒果核活性物質(zhì)篩選、多酚物質(zhì)提取及抗氧化性能進(jìn)行了研究[27?28],發(fā)現(xiàn)芒果核中鞣花酸、芒果苷及一些多酚類物質(zhì)等含量較高且具有良好的抗氧化活性功能,但不同品種芒果核多酚和含量及抗氧化活性影響還有待分析。因此為明確不同品種芒果核多酚和黃酮含量及抗氧化活性的影響,評(píng)價(jià)品種對(duì)抗氧化活性的影響,本實(shí)驗(yàn)以桂七、貴妃、臺(tái)農(nóng)、金煌芒、玉芒和象牙芒六個(gè)品種的芒果核作為原料,測定其多酚和黃酮含量,同時(shí)通過測定芒果核提取物對(duì)羥基自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率、亞硝酸根離子清除率及DPPH自由基清除率,結(jié)合相關(guān)性分析比較探討不同品種的抗氧化活性差異,旨在為我國芒果核的加工利用提供一定的科學(xué)依據(jù)。
桂七、貴妃、臺(tái)農(nóng)1號(hào)、金煌芒、玉芒、象牙芒六種品種新鮮成熟的芒果 賀州市批發(fā)市場,去皮去肉取核于60 ℃恒溫烘干(48 h)并粉碎后,貯于干燥避光處備用;無水碳酸鈉、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、福林酚試劑、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品等 廣西賀州華嗵試劑有限責(zé)任公司。
DFT-50A型高速粉碎機(jī) JIUPIN/久平儀器;DHG-9145A型電熱恒溫干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;SHZ-82A型數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇江蘇金怡有限責(zé)任公司;BSA124S型電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;UV1901PC型分光光度計(jì) 上海奧析科學(xué)儀器有限公司。
1.2.1 提取液的制備 參考本課題組的前期研究結(jié)果[27?28]以及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,芒果核多酚和黃酮物質(zhì)提取工藝條件為:料液比1:20(g/mL),乙醇體積分?jǐn)?shù)75%,微波功率280 W,微波提取時(shí)間90 s。
1.2.2 指標(biāo)測定方法
1.2.2.1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立 參考本課題組的前期研究[27],準(zhǔn)確稱取50 mg沒食子酸,用70%乙醇溶液定容至50 mL,即得濃度為1. 0 mg/mL沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。取9支50 mL容量瓶,分別移取0、1、2、3、4、5、7.5、10、12.5 mL上述沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,將其稀釋后配成0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.15、0.20、0.25 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液。用福林法測定吸光度值。以沒食子酸濃度為橫坐標(biāo),765 nm處的吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并進(jìn)行回歸分析[27]。
1.2.2.2 多酚含量的測定 準(zhǔn)確移取1.2.1的待測液2.0 mL于50 mL容量瓶中,加入福林試劑1.0 mL,充分混合后靜置2 min,加入10 mL 7%的碳酸鈉溶液,充分混合后用蒸餾水定容,置30 ℃恒溫水浴中反應(yīng)1 h,不斷振蕩。取出,在波長765 nm處測定吸光度值(以蒸餾水為空白對(duì)照)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線及其回歸方程求出待測液中的多酚含量,然后計(jì)算出1 g芒果核樣品中多酚類物質(zhì)的含量(以沒食子酸計(jì),mg/g)。
1.2.2.3 黃酮含量的測定 準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品粉末20 mg,加入60%乙醇溶解后定容至100 mL搖勻,得到0.2 mg/mL蘆丁對(duì)照液。分別取蘆丁對(duì)照液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL放置于25 mL容量瓶中,加入1 mL 5%亞硝酸鈉溶液,搖勻放置6 min,然后加入1 mL 10%硝酸鋁溶液,搖勻放置6 min后加入4%氫氧化鈉溶液1 mL,再加入60%的乙醇定容至刻度,搖勻靜置15 min后,于500 nm波長下用分分光光度計(jì)測定其吸光度值。以蘆丁濃度(mg/mL)作為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo)制作蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后用吸光值計(jì)算出提取液中總黃酮濃度,再根據(jù)公式計(jì)算芒果核總黃酮量。計(jì)算公式如下:
總黃酮含量(mg/g)=C×V/W
式中:C為根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的樣品濃度值,單位mg/mL;V為樣品液總體積,單位mL;W為原料重量,單位g。
1.2.3 抗氧化活性的測定
1.2.3.1 羥基自由基清除能力 參考本課題組的前期研究[27],分別取不同質(zhì)量濃度的芒果核提取物待測樣液于5只試管中,各加入硫酸亞鐵、雙氧水,靜置,10 min后加入水楊酸,靜置后在510 nm處測定吸光度A1,用蒸餾水替代水楊酸按照上述方法測定吸光度值A(chǔ)2,用蒸餾水代替待測液按上述方法測定吸光度值A(chǔ)0,VC做對(duì)照,按照下列公式求提取物對(duì)羥自由基的清除率:清除率(%)=[A0?(A1?A2)]/(A0)×100。根據(jù)不同濃度與羥基自由基清除率的關(guān)系,計(jì)算出IC50值。
1.2.3.2 超氧陰離子自由基清除能力 參考本課題組的前期研究[27?28],取4.5 mL Tris-HCl緩沖溶液,于20 ℃水浴中預(yù)熱20 min,分別加入1 mL不同濃度的質(zhì)量濃度的芒果核提取物和0.4 mL 25 mmol/L的鄰苯三酚溶液,混勻后,于25 ℃水浴中反應(yīng)5 min,然后加入8 mol/L的HCl溶液1 mL終止反應(yīng),在325 nm處測定吸光度A1,空白以蒸餾水代替樣品液,測定吸光度A0。樣品對(duì)超氧陰離子自由基的清除率:清除率(%)=(1?A1/A0)×100。
1.2.3.3 亞硝酸根離子清除能力 取1 mL不同濃度的芒果核提取物溶液于10 mL比色管中,加入5 μg/mL的NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL,在37 ℃水浴中反應(yīng)30 min,然后加入0.4%對(duì)氨基苯磺酸溶液1 mL,混勻,靜置5 min后加0.2%鹽酸萘乙二胺溶液0.5 mL,加水至10 mL刻度,混勻,靜置15 min,在538 nm處測定吸光度。樣品對(duì)亞硝酸根離子的清除率:清除率(%)=[(A0?A1/A2)]/ A0×100。其中,A0只加入NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光值;A1為加入芒果核提取物后的吸光值;A2為芒果核提取物溶液本底的吸光值。
1.2.3.4 DPPH自由基清除能力 分別取2.0 mL不同質(zhì)量濃度的芒果核提取物樣液于5只試管中,各加入2 mL DPPH(0.04 mg/mL),靜置20 min在517 nm檢測吸光度A1;以無水乙醇代替DPPH,按照上述方法測定吸光度A2;做空白組按上述方法測定吸光度A0,以VC做對(duì)照,樣品對(duì)DPPH自由基的清除率:清除率(%)=[1?(A1?A2)/A0]×100。根據(jù)不同濃度與DPPH·清除率的關(guān)系,計(jì)算出IC50值。
所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010初步整理后,采用SPSS22.0進(jìn)行相關(guān)性分析。
由圖1可知,芒果品種對(duì)芒果核多酚和黃酮的含量有明顯的影響,圖1(a)中表明玉芒芒果核多酚含量高于其他五個(gè)品種,為4.31 mg/g;金煌芒、臺(tái)農(nóng)次之,分別為4.20和4.10 mg/g,桂七、象牙芒、貴妃較低,分別為3.96、3.86和3.82 mg/g;由圖1(b)可知,玉芒芒果核黃酮含量最高,為1.07 mg/g,象牙芒、金煌芒品種芒果核黃酮含量相差不大,為0.96和0.95 mg/g,桂七、臺(tái)農(nóng)和貴妃品種的芒果核黃酮含量為0.92、0.88和0.75 mg/g。芒果核多酚含量和黃酮含量因不同品種而產(chǎn)生的差異,有可能是因?yàn)槊⒐贩N的產(chǎn)地氣候類型差異、生態(tài)土壤環(huán)境對(duì)應(yīng)性各不同,致使產(chǎn)量和品質(zhì)上的差異[29],進(jìn)而導(dǎo)致多酚、黃酮含量富集不同,但其富集機(jī)制仍有待下一步的研究。

圖1 不同品種芒果核多酚和黃酮含量Fig.1 Effects of different varieties of mango on the polyphenol and flavonoid content of mango seeds
比較分析不同品種芒果核提取物對(duì)羥基自由基清除能力的影響,結(jié)果如圖2所示。玉芒果核提取物清除能力最強(qiáng),達(dá)到90.1%,金煌芒次之(87.1%);桂七和金煌芒的較為接近,為85.7%;象牙芒(84.5%)、臺(tái)農(nóng)(83.7%)稍微弱于前兩者;而貴妃(82.5%)對(duì)羥基自由基清除能力最弱。IC50常用來評(píng)價(jià)抗氧化劑對(duì)自由基的清除能力和抗氧化作用,即清除率達(dá)50%時(shí)樣品的濃度[30?31],六個(gè)品種芒果核提取物的IC50值及其差異顯著性如表1所示。IC50值越低則說明抗氧化能力越強(qiáng),從表1中可以看出各樣品IC50值大小,對(duì)比IC50值大小說明不同品種芒果核提取物對(duì)羥基自由基清除能力的強(qiáng)弱為:玉芒>臺(tái)農(nóng)>金煌芒>桂七>貴妃>象牙芒。玉芒與象牙芒之間有顯著性差異,說明玉芒芒果核提取物具有較好的抗氧化能力,對(duì)比前面多酚黃酮含量分析結(jié)果推測,有可能多酚含量的高低決定羥基自由基清除能力強(qiáng)弱,也有可能不同品種及種質(zhì)資源的差異影響羥基自由基清除能力大小。

表1 六個(gè)品種芒果核提取物的IC50及差異顯著性Table 1 IC50 value and the significance of six kinds of mango kernel seeds

圖2 不同品種芒果核對(duì)羥基自由基清除率的影響Fig.2 Effects of different varieties of mango on clearance of hydroxyl radi cal of mango seeds
比較分析不同品種芒果核提取物對(duì)超氧陰離子自由基清除能力的影響,結(jié)果如圖3所示。玉芒、象牙芒果核提取物清除能力最強(qiáng),分別為83.9%、83.6%,金煌芒和臺(tái)農(nóng)次之,分別為82.2%、81.3%,貴妃對(duì)超氧陰離子自由基清除能力最弱。

圖3 不同品種芒果核對(duì)超氧陰離子自由基清除率的影響Fig.3 Effects of different varieties of mango on clearance of super-oxide anion radical free radical of mango seeds
比較分析不同品種芒果核提取物對(duì)亞硝酸根離子清除能力的影響,結(jié)果如圖4所示。玉芒、果核提取物清除能力最強(qiáng)為67.1%,金煌芒和象牙芒次之,分別為50.9%和49.6%,臺(tái)農(nóng)、貴妃和桂七對(duì)亞硝酸根離子清除能力較弱。

圖4 不同品種芒果核對(duì)亞硝酸根離子自由基清除率的影響Fig.4 Effects of different varieties of mango on clearance of nitrite ion free radical of mango seeds
比較分析不同品種芒果核提取物對(duì)DPPH自由基清除能力的影響,結(jié)果如圖5所示。玉芒芒果核提取物清除能力最強(qiáng)為91.2%,金煌芒、桂七和象牙芒次之,分別為88.9%、88.3%和85.3%,臺(tái)農(nóng)和貴妃對(duì)DPPH自由基離子清除能力較弱。用IC50表示其抗氧化活性強(qiáng)弱,六個(gè)品種芒果核提取物的IC50值及其差異顯著性如表2所示。對(duì)比IC50值大小說明不同品種芒果核提取物對(duì)DPPH自由基清除能力的強(qiáng)弱為:玉芒>桂七>金煌芒>象牙芒>貴妃>臺(tái)農(nóng)。貴妃和臺(tái)農(nóng)無顯著性差異,玉芒、桂七、金煌芒與臺(tái)農(nóng)之間有顯著性差異,且清除DPPH自由基能力的作用分別比貴妃芒高出55%、53%和52%,說明前三種品種芒果核提取物具有較好的抗氧化能力。

圖5 不同品種芒果核對(duì)DPPH自由基清除率的影響Fig.5 Effects of different varieties of mango on clearance of DPPH free radical of mango seeds

表2 六個(gè)品種芒果核提取物的IC50及差異顯著性Table 2 IC50 value and the significance of six kinds of mango kernel seeds
表3 中采用Pearson’s 相關(guān)性系數(shù)分析了6種不同品種的芒果果核中羥基自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率與多酚、黃酮含量的相關(guān)性。結(jié)果表明,黃酮含量與羥基自由基清除率(P<0.05)、超氧陰離子自由基清除率(P<0.01)顯著相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.893和0.943,多酚含量與羥基自由基清除率顯著(P<0.05)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.837,與超氧陰離子自由基清除率相關(guān)性較低;多酚、黃酮含量與亞硝酸根離子清除率相關(guān)性都較低。以上說明黃酮對(duì)芒果核抗氧化能力影響較大,其含量的變化有可能是導(dǎo)致不同品種芒果核抗氧化能力差異的重要因素。
表3 羥基自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率與多酚含量和黃酮含量的相關(guān)性分析Table 3 Correlation of coefficients between ·OH clearance, clearance and the contents of polyphenol,flavonoid

表3 羥基自由基清除率、超氧陰離子自由基清除率與多酚含量和黃酮含量的相關(guān)性分析Table 3 Correlation of coefficients between ·OH clearance, clearance and the contents of polyphenol,flavonoid
注:“*”表示在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);“**”表示在0.01水平(雙側(cè))上極顯著相關(guān)。
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利用SPSS軟件進(jìn)行聚類分析并構(gòu)建樹狀圖,結(jié)果如圖6,金煌芒和象牙芒、貴妃和臺(tái)農(nóng)聚類顯示其相互間可能親緣關(guān)系較近;根據(jù)文獻(xiàn)[32]芒果種質(zhì)資源性狀評(píng)價(jià)及親緣關(guān)系分析研究發(fā)現(xiàn)顯示金煌芒和象牙芒的遺傳相似系數(shù)差別較小,說明二者遺傳背景相似,親緣關(guān)系近;貴妃、臺(tái)農(nóng)、桂七聚在一起,有可能芒果品種遺傳組分更加相似。

圖6 聚類分析Fig.6 Cluster analysis
本研究探索了不同品種芒果核多酚、黃酮含量及抗氧化活性差異,研究發(fā)現(xiàn):玉芒芒果核提取物多酚含量(4.31 mg/g)明顯高于其他幾種類型,黃酮含量(1.07 mg/g)亦有類似趨勢;不同抗氧化評(píng)價(jià)體系和相關(guān)性分析結(jié)果表明,芒果核抗氧化活性與多酚及黃酮表現(xiàn)出良好的相關(guān)性,尤其是黃酮對(duì)芒果核抗氧化能力影響較多酚物質(zhì)更強(qiáng),其含量的變化有可能是導(dǎo)致不同品種芒果核抗氧化能力差異的重要因素。以上研究結(jié)果為芒果品種選育、品種結(jié)構(gòu)優(yōu)化、加工副產(chǎn)物綜合利用提供科學(xué)依據(jù)。