閔 華,李朝智,付曉記,朱建航,幸勝平,熊慧薇
(江西省農業科學院農產品加工研究所,江西南昌 330200)
南豐蜜橘是蕓香科柑橘的一種,是江西省傳統的地方特色農產品,有著1 300 多年的栽培歷史,被列為歷代皇室貢品,故稱“貢橘”,享有“橘中之王”之稱[1]。南豐蜜橘生長期會產生大量生理落果,大量的落果除了給果農帶來產量和經濟上的損失外,還會成為一種污染源影響果園持續生產。目前,對于這些落果的開發利用十分不足,有必要對南豐蜜橘青果發育過程中藥用活性成分動態變化進行分析,為其高效利用及高附加值產品開發提供參考,解決南豐蜜橘產區落果資源浪費嚴重的問題,促進南豐蜜橘產業的健康發展。橙皮苷是柑橘中主要的類黃酮物質之一,具有抗癌、消炎抑菌和避孕等生理活性,主要存在于柑橘落果和皮渣副產物中,未成熟果皮中含量更高[2-3]。許多研究驗證了檸檬苦素類化合物的抗癌、抗炎、抑菌、鎮痛等藥理活性[4],未成熟的柑橘果實中類檸檬苦素含量較高,而隨著果實的發育成熟,果實中含量則會變得很低[5],因此,生理落果是提取類檸檬苦素的良好原料。辛弗林屬于生物堿類,具有收縮血管、擴張氣管、提高新陳代謝和氧化脂肪功能,能夠緩解因肥胖引起的抑郁癥[6]。辛弗林主要是從枳實中提取,含量因加工枳實柑橘原料不同而不同,其含量分布在未成熟果皮中[7]。該試驗以南豐蜜橘動態發育的青果為研究材料,研究不同發育期青果中營養及功能成分含量變化和干燥方式對其含量影響,明確不同發育期青果中營養及功能成分含量,獲得適合南豐蜜橘青果的干燥溫度,為更好地開發利用生理落果提供依據。
1.1 試驗材料
1.1.1試材。南豐蜜橘采自南豐縣里塔鎮南豐蜜橘果園,分別在6、7、8、9和10月份于選定的南豐蜜橘盛果期樹取樣,樣品分為兩部分,分別用于生理品質的測定和功能性物質的研究。
1.1.2試劑。橙皮苷對照品(HPLC級),Sigma 公司;檸檬苦素、辛弗林對照品,中國藥品生物制品檢定所;甲醇(色譜純),美國Dikma公司;十二烷基磺酸鈉(分析純),天津市登峰化學試劑公司;超純水,浙江南岱實業有限公司;HPLC用所有試劑均經0.45 μm微孔濾膜過濾。
1.1.3儀器與設備。臺式離心機,上海安亭科學儀器廠;紫外分光光度儀,上海精科儀器有限公司;島津高效液相色譜儀,島津檢測技術有限公司;分析天平,北京塞多利斯天平有限公司;Diamonsil-plus C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),迪馬公司;KQ-50DB 型數控超聲清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;DHG-9626A 型電熱鼓風恒溫干燥箱,上海精宏儀器有限公司。
1.2 指標測定及方法
1.2.1常規品質測定。選50個大小均勻的果實測定果重、橫徑和可溶性固形物,然后取其平均值。果重使用電子天平測定,果實橫徑使用游標卡尺測定,可溶性固形物應用糖度計測定。
1.2.2可滴定酸的檢測。采用酸堿滴定法[8]測定果汁中可滴定酸含量。
1.2.3總糖的檢測。采用蒽酮比色法[9]測定總糖。
1.2.4總酚的檢測。采用福林酚法測定總酚,試驗方法參考馬倩[10]的方法并有所改動。
1.2.5活性成分的檢測。
1.2.5.1對照品溶液的制備。分別精密稱取橙皮苷、檸檬苦素和辛弗林對照品分別置于50 mL容量瓶中,分別加甲醇溶解,定容,搖勻,即得對照品貯備液。
1.2.5.2供試品溶液的制備。精確稱取樣品過60目的粉末1.0 g,置50 mL容量瓶中,加40 mL 甲醇,在常溫下以功率99% 超聲萃取30 min,再用甲醇定容至刻度,搖勻,準確吸取10 mL,高速離心后,取上清液微孔濾膜過濾后作為橙皮苷、檸檬苦素和辛弗林供試品。
1.2.5.3色譜條件。橙皮苷、檸檬苦素色譜條件:Diamonsil-plus C18(4.6 mm×250 mm,5 μm,迪馬公司),檢測波長215 nm;流動相為0.1%磷酸∶甲醇(50∶50)/0.1%十二烷基磺酸鈉∶甲醇(65∶35);流速1.0 mL/min;柱溫40 ℃。辛弗林色譜條件:Diamonsil-plus C18(4.6 mm×250 mm,5 μm,迪馬公司);流動相為甲醇-水(55∶45,水中含0.05%十二烷基磺酸鈉和0.02%磷酸);檢測波長275 nm;柱溫40 ℃;流速1.0 mL/min。
2.1 不同時期青果中營養物質含量的變化由表1可見,在果實膨大期的8、9和10月份無論是果重還是果徑都增長較快,尤其是在9月份增長最快,較8月份果重增長了121.0%,而在6月份的幼果期和10月份之后成熟期增長相對較慢。可溶性固形物含量在果實發育過程中一直保持上升的趨勢,6、7、8月份升高較緩慢,10月份迅速增長,較9月份含量增長了46.2%。可滴定酸在7—8月有個升高的過程,8月份之后果實中可滴定酸持續下降。總糖隨果實發育呈上升趨勢,在測定月份中,10月份時總糖含量最高,糖酸比也達到最高。

表1 不同發育期青果營養物質含量變化
2.2 不同時期青果中主要功能成分含量動態變化
2.2.1總酚含量。由圖1可見,南豐蜜橘總酚含量隨著果實的發育呈下降趨勢,6月份含量最高,10月份最低,含量減少33.8%。對果皮和果肉中總酚含量進行測定,結果發現(圖2),總酚含量主要存在南豐蜜橘果皮中,總酚含量下降主要是由于果皮中總酚含量變化引起的。

圖1 不同時期南豐蜜橘青果中總酚含量變化
2.2.2檸檬苦素含量。從圖3可以看出,南豐蜜橘中檸檬苦素6、7、8月持續增高,9月份含量保持相對穩定,10月份又重新升高,達到1.30 mg/g,說明在果實發育過程中整個果實中檸檬苦素含量整體上是不斷增加的。對8、9和10月南豐蜜橘青果中不同部位檸檬苦素進行含量測定,結果發現(圖4),后期南豐蜜橘青果中檸檬苦素含量增加主要是因為果核中的檸檬苦素含量增加造成的,而果皮和果肉中的含量隨著果實發育在不斷減少。

圖3 不同時期南豐蜜橘青果中檸檬苦素含量變化

圖4 不同時期南豐蜜橘青果不同部位檸檬苦素含量
2.2.3橙皮苷含量。南豐蜜橘中各藥效成分隨著果實發育在不斷發生動態變化。從圖5可以看出,橙皮苷含量6月含量較高,達到38.29 mg/g,7月份降低到較低水平,8、9、10月份在一定范圍內波動變化。

圖5 不同時期南豐蜜橘青果中橙皮苷含量變化
2.2.4辛弗林含量。從圖6可以看出,南豐蜜橘青果中辛弗林含量6月處于較高水平,達到24.85 mg/g,7月份含量降低至17.50 mg/g,8和9月份含量變化不大,于10月份之后隨著果實接近成熟,其含量又持續降低,含量為15.50 mg/g。

圖6 不同時期南豐蜜橘青果中辛弗林含量變化
2.3 不同干燥溫度下橙皮苷、檸檬苦素和辛弗林含量比較南豐蜜橘不同溫度下進行烘干,測定橙皮苷、檸檬苦素和辛弗林含量,研究干燥溫度對3種藥用成分含量的影響,結果見表2。從表2可以看出,無論是7月份還是10月份的南豐蜜橘樣品,75 ℃熱風烘干測得橙皮苷含量大于60 ℃、45 ℃和自然干燥處理,含量依次降低,說明75 ℃熱風烘干是提取南豐蜜橘果實中橙皮苷適宜溫度;在60和75 ℃烘干處理下南豐蜜橘果實中提取的檸檬苦素含量相差不大,但明顯優于45 ℃熱風干燥和自然干燥處理,說明60 ℃是較佳的提取南豐蜜橘果實中檸檬苦素的干燥溫度;而南豐蜜橘在60 ℃烘干處理后提取到的辛弗林含量較高,其中7月份果實中辛弗林含量最高,達到17.52 mg/g。

表2 不同干燥溫度對主要藥用成分含量的影響
柑橘果實生長發育過程中經常產生大量生理落果,這些生理落果并沒有得到充分的利用。中藥枳實富含類黃酮類、檸檬苦素類和生物堿類功能物質成分,具有抗氧化、消炎止痛、抑菌抗癌等生理作用[11],廣泛應用于制藥行業,而南豐蜜橘就是枳實原料之一,對于其在落花后果實發育過程中主要營養及功能性成分的動態變化過程研究鮮見報道[10]。
南豐蜜橘中可溶性固形物和總糖變化基本上都是隨著果實發育進行而不斷增加,而可滴定酸含量及總酚含量在果實發育后期不斷降低,這與馬倩[10]的研究結果基本一致。橙皮苷是柑橘果實中主要的類黃酮物質之一,徐貴華等[12]建立液相方法測定多個柑橘品種果皮中6種黃酮,結果顯示,寬皮橘和檸檬的主要類黃酮是橙皮苷,不含柚皮苷。Ramful等[13]以當地柑橘為研究對象開展相關研究,也得出類似的結果。橙皮苷大量存在于生長發育的柑橘青果中,隨著果實不斷發育其含量也在不斷發生變化,周鳴謙等[6]研究多個柑橘品種發現,柑橘落果中橙皮苷都隨著果實增大而呈現不同幅度的降低。劉榮[2]對陳皮藥材中黃酮類成分的動態變化規律進行研究,發現不同產地及品種柑橘制成的陳皮中橙皮苷等黃酮類成分含量隨果實成熟度的增加而呈現明顯下降趨勢。該研究與劉榮[2]的研究結果相似,南豐蜜橘中主要類黃酮是橙皮苷,未成熟果含量更高,尤其在南豐蜜橘生理落果期橙皮苷含量最大,十分有利于落果資源開發利用。
檸檬苦素類化合物是一種存在于蕓香科植物中的一類三萜類化合物,目前從柑橘屬植物中分離、鑒定的檸檬苦素類化合物有50余種,其中檸檬苦素、諾米林、脫乙酰諾米林、黃柏酮、諾米林酸及其配糖體是常見的檸檬苦素類化合物[14]。檸檬苦素隨著采摘時間的延長,果皮和果肉中的檸檬苦素普遍有所下降,這也是柑橘成熟之后苦味值降低的原因。Sun等[15]研究發現在果實發育末期,檸檬苦素和諾米林含量會明顯下降,可能是由于檸檬苦素轉化為相應的葡萄糖苷所致。曾凡坤等[16]對不同部位柑橘果實的類檸檬苦素含量進行了測定,發現不同部位的類檬檸苦素含量不同,種子中含量最多,果皮中含量次之,果肉中含量最少。南豐蜜橘果皮、果肉和橘核均檢測到了檸檬苦素,橘核中含有豐富的檸檬苦素和諾米林[10]。該研究南豐蜜橘中檸檬苦素果實發育過程中整個果實中檸檬苦素含量整體趨勢是增加的,主要原因是果實發育后期籽中檸檬苦素含量不斷增加。
目前,有關辛弗林研究較多的主要是從枳實中提取,一般在未成熟果皮中的含量較高[7]。韋正等[17]于不同發育期從同一柑橘樹取果干制成陳皮,并研究辛弗林含量變化,結果顯示辛弗林含量隨著果實成熟而逐漸降低。除枳實原植物外,關于南豐蜜橘青果中辛弗林含量變化的相關研究極少。該試驗中發現在6月份,即在落花后果實發育30 d前后,南豐蜜橘中辛弗林含量是最高的,果實接近成熟時含量最低,這個研究結果與前人在其他柑橘果實上的研究類似[7,17]。
毛華榮[18]研究了不同干燥方式下對不同柑橘品種中橙皮苷、辛弗林提取的影響,結果發現干燥溫度顯著影響柑橘中橙皮苷、辛弗林含量;80 ℃下干燥的落果橙皮苷含量最高,而辛弗林則是60 ℃提取到更多有效成分,說明烘干溫度影響柑橘中功能成分,不同功能成分最佳提取得率與烘干溫度相關。該試驗對南豐蜜橘研究得到類似結論,75 ℃烘干的果實橙皮苷含量最高,而檸檬苦素和辛弗林在60 ℃溫度下烘干的果實中含量相對較高。
南豐蜜橘在果實發育過程中可溶性固形物和總糖隨著果實發育不斷增加,可食性越來越強;青果中橙皮苷、辛弗林含量在發育初期含量更高,檸檬苦素果皮和果肉中含量也是前期較高,南豐蜜橘生理落果期集中在6、7月份果實發育初期,因此可以說南豐蜜橘早期落果是一種非常適合加工成中藥材枳實或者進行藥用成分提取的原料;進行藥用成分提取時可以根據提取物質的不同,選用60 ℃或者75 ℃進行烘干。