吳 娜,朱孛琛,章 旭,董方鈺,劉 姣,陳 芳,鄧澤元,潘 瑤,*
(1.南昌大學公共衛生學院,江西南昌 330000;2.南昌大學食品科學與資源挖掘全國重點實驗室,江西南昌 330000)
余甘子(Phyllanthus emblicaLinn),也稱滇橄欖、庵摩勒(古代名)或印度醋栗等[1-2],在我國南部地區分布廣泛[3],其根、葉、果實均可入藥,是世界多個國家及民族傳統藥學體系中的重要藥物[4]。在我國,《本草綱目》稱其“久服輕身,延年益壽”,現已被載入《中國藥典》[5]。我國《“十四五”國民健康規劃》提出“食藥同源”等健康產業進入快速發展期,相關健康產業將成為中國經濟發展的新引擎和新動力。然而,作為一種“食藥同源”的作物,少有研究將余甘子作為日常膳食中的水果來源,從食品角度探究其健康效應及其影響因素,也少有研究探索其經消化道消化后,其健康效應的差異。現代研究表明,余甘子富含多酚、黃酮類、氨基酸、維生素[6]等成分,具有抗氧化[7]、抗衰老[8]、抗炎[9]、抗腫瘤[10]等多種健康效應。國內外大量研究證實,余甘子所富含的多酚和黃酮類植物化學物具備較強的抗氧化能力,這是其表現健康效應的關鍵因素[11-12]。
多酚和黃酮類物質是植物次生代謝產物的主要成分,也是膳食抗氧化劑重要成分[13]。水果、蔬菜中的植物化學物具有安全、無毒、高效、易得等特點,可以清除體內過多的自由基,使之保持在正常的生理范圍內[14]。膳食多酚類化合物容易與其他組分(如蛋白質、糖類等)結合形成衍生物,可以按其結合程度[15]將膳食多酚分為游離型多酚和結合型多酚。研究認為,容易被溶劑(如水、甲醇、乙醇等)提取出來的多酚為游離型多酚,而溶劑提取之后的殘渣中存在的主要是結合型多酚。結合型多酚容易與細胞壁中的脂蛋白以及纖維素等緊密結合,很難被提取出來。研究發現富含食物基質的植物化學物相較于提取物對細胞及動物體內抗氧化指標表現出顯著差異[16]。此外,研究表明,多酚類物質在被吸收前,會在胃腸道發生結構的改變或降解[17],且其抗氧化能力在消化前后也有顯著差異[18]。目前關于余甘子多酚、黃酮抗氧化能力的研究,多停留在其果汁或提取物的游離型多酚的體外抗氧化能力上,如楊冰鑫等[19]利用乙醇對余甘子多酚進行提取,并通過體外實驗證實提取物具有很強的抗氧化能力;趙謀明等[20]和李張偉等[21]也得出了相似的結論。然而,我國現有研究一方面未系統地分析鑒定余甘子中的多酚和黃酮類物質,不能為闡述余甘子健康效益提供理論基礎;另一方面國內外的研究缺乏考慮消化過程對余甘子多酚和黃酮類物質的影響,不具有膳食指導價值;此外,尚未有基于“全食品”概念[22],全面研究比較全食物基質為代表的余甘子果實凍干粉和以提取物為代表的余甘子醇提物在消化過程中的差異。因此,未能進一步挖掘余甘子作為“食藥同源”果實的經濟價值和社會效益,將很大程度上制約余甘子營養價值提升與功能食品的研發。
通過人體實驗或動物實驗來探究余甘子中多酚類物質在人體消化過程中的含量變化存在諸多困難,而體外模擬消化具有操作簡單、易行、實驗條件易于控制、實驗周期較短的優點,成為研究食物在人體胃腸道消化中變化的重要途徑[23]。因此,本文以余甘子凍干粉和醇提物作為研究對象,利用高效液相色譜串聯四極桿飛行時間質譜(High Performance Liquid Chromatography Quadrupole Time of Flight Mass Spectrometry,HPLC-QTOF-MS/MS)對余甘子醇提物和凍干粉主要進行分析鑒定,通過體外模擬消化模型探討在各階段(口腔、胃、小腸和大腸)的消化液中多酚與黃酮含量以及抗氧化活性的變化情況,比較余甘子醇提物和凍干粉在上述階段多酚與黃酮含量和抗氧化活性的差異。該研究有望為余甘子的加工利用、營養價值提升和相關功能食品的研發提供理論依據。
余甘子果實 產自江西贛州,為新鮮無損果實;α-淀粉酶(酶活力≥1500 U/mL)、胃蛋白酶(酶活力≥25000 U/mL)、胰蛋白酶(酶活力≥800 U/mL)、纖維素酶(酶活力≥1000 U/mL)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、水溶性維生素E ( Trolox)、氯化鉀、磷酸二氫鉀、氯化鈉、碳酸氫鈉、氯化鎂、碳酸銨、氫氧化鈉 均為分析純,上海Aladdin 公司;2,2-聯氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate,ABTS)試劑盒 碧云天生物技術研究所;無水乙醇、鹽酸均為分析純,中國上海Apel 公司。
JY-86-2-50 型-80 ℃冰箱 青島海爾電冰柜有限公司;FA1604 電子分析天平 美國奧豪斯貿易公司;EXL800 全波段酶標儀 美國伯騰儀器有限公司;KL-UP-III-10 超純水制備機 臺灣艾柯(成都)實驗專業純水設備廠;RE-3000A 旋轉蒸發儀 上海越眾儀器有限公公司;LGJ-12A 真空冷凍干燥機 北京四環儀器有限公司;Agilent6540 超高解析度四級桿-飛行時間質譜儀(Q-TOF) 安捷倫科技(中國)有限公司;TDL-5-A 離心機 上海安亭科技儀器。
1.2.1 樣品制備
1.2.1.1 余甘子凍干粉的制備 挑選新鮮無損余干果,用超純水洗凈,去核,切成1 cm×1 cm×1 cm 的方塊;置于真空冷凍干燥機中進行冷凍干燥。凍干后的樣品經粉碎后過80 目篩3 次,得到余甘子果實凍干粉,凍干粉于-80 ℃冰箱儲存備用。
1.2.1.2 余甘子醇提物的制備 參照本團隊前期方法[24]優化改良,按照料液比1:30(mg/mL)向上述得到的余甘子凍干粉中加入70%的乙醇,再使用超聲細胞破碎儀對其進行超聲提取,其中超聲功率(200 W),超聲溫度(60 ℃),超聲時間(30 min)。超聲后離心(8000 r/min,10 min),棄殘渣取上清液,使用旋轉蒸發儀除去乙醇并濃縮,濃縮后的樣品置于真空冷凍干燥機中進行冷凍干燥,得到余甘子醇提物,醇提物于-80 ℃冰箱儲存備用。
1.2.2 余甘子果實成分分析鑒定 參照Yang 等[25]的方法,稍作修改,使用HPLC-QTOF-MS/MS 對余甘子果實的基本成分進行分析鑒定。修改的實驗條件如下:
液相色譜條件:采用C18色譜柱(1.8 μm,3 mm×100 mm)。流動相由純乙腈A,含0.1%甲酸的水溶液B 組成。凍干粉的洗脫梯度為:0~1 min,2% A;1~8 min,2%~4% A;8~15 min,4%~5% A;15~23 min,5%~15% A;23~28 min,15%~30% A;28~32 min,30%~35%A;32~37 min,35%~50% A;37~38 min,50%~2% A;38~39 min,2% A。醇提物的洗脫梯度為0~8 min,5% A;8~16 min,5%~15% A;16~18 min,15%~35% A;18~28 min,50%~100% A;28~35 min,100% A; 35~45 min, 100%~0% A; 45~54 min,0% A。后運行1 min 以重新平衡色譜柱。進樣量2 μL,流速為0.3 mL/min,柱溫30 ℃。
質譜條件:電噴霧離子源(ESI),負離子模式。數據獲取和分析軟件為Qualitative Analysis 10.0。
1.2.3 體外模擬消化液的制備 參考胡琪睿[26]的方法進行體外消化,首先按表1 配制各階段工作液。模擬體外消化工作液均用蒸餾水定容至500 mL。配制1 mol/L 的氫氧化鈉溶液或6 mol/L 鹽酸溶液,將pH 分別調節至3 和7,于4 ℃冰箱保存備用。

表1 模擬工作液的配制Table 1 Configuration of simulated working fluid
模擬口腔消化:1 g 余甘子原料凍干粉和等余甘子量(本實驗的提取率為50%,即1 g 凍干粉可以提取出0.5 g 提取物,則稱0.5 g 提取物為等余甘子量)的提取物于10 mL 的離心管中,分別加入4 mL 80%乙醇復溶,搖勻,使其充分混合,得到余甘子凍干粉及醇提物溶液。隨后,向離心管中依次加入3.5 mL 的口腔模擬工作液、0.5 mL 的α-淀粉酶(1500 U/mL)和25 μL 氯化鈣溶液(0.3 mol/L),蒸餾水定容至10 mL,混勻后置于恒溫水浴搖床中,在31 ℃避光振蕩5 min;結束后取上清液S1 置于4 ℃冰箱儲存,進行相關測定,保留殘渣進行下一步。
模擬胃消化:上一消化階段結束后,向其消化殘渣中加入1.6 mL 胃蛋白酶(25000 U/mL)、7.5 mL的胃模擬工作液以及5 μL 氯化鈣溶液(0.3 mol/L)。調節pH 至3 后,蒸餾水定容至20 mL。混勻后置于恒溫水浴搖床內,37 ℃避光振蕩2 h,取上清液S2進行相關測定,置于4 ℃冰箱儲存,保留殘渣進行下一步。
模擬小腸消化:上一消化階段結束后,向胃消化殘渣中加入5 mL 胰蛋白酶(800 U/mL)、11 mL 小腸消化工作液、40 μL 氯化鈣溶液(0.3 mol/L)和2.5 mL 豬膽鹽溶液(160 mmol/L),調整pH 至7.0后,蒸餾水定容至40 mL。混勻后,置于恒溫水浴搖床,37 ℃避光振蕩2 h,取上清液S3 進行相關測定,置于4 ℃冰箱儲存,保留殘渣進行下一步。
模擬大腸消化:上一消化階段結束后,向其消化殘渣中繼續加入20 mL 蒸餾水,用HCl(6 mol/ L)調節pH 至4.0 后,加入80 μL 纖維素酶,置于恒溫水浴搖床,37 ℃避光振蕩 16 h(過夜)后,使用離心機離心(8000 r/min,10 min),取上清液S 進行相關測定,置于4 ℃冰箱儲存。
1.2.4 總酚含量的測定 總酚標準曲線繪制:參考王若蘭等[27]的實驗方法,使用福林酚法對樣品中的總酚含量進行測定。通過測定不同濃度梯度下沒食子酸標準品(0.001、0.003、0.0075、0.0125、0.0175 和0.02 mg/mL)的吸光度,繪制標準曲線。得到的標準曲線方程為y=15.49x+0.0565,R2=0.9987。
提取液中總酚含量的測定:按照上述總酚的檢測方法,檢測待測樣品中的總酚含量,根據標準曲線計算樣品中總多酚的沒食子酸當量,總酚含量用mg GAE(沒食子酸當量)/g 表示,計算公式如下:
式中:A 為沒食子酸濃度(mg/mL);V 為測定后體積(mL);m 為樣品質量(g)。
1.2.5 總黃酮含量的測定 總黃酮標準曲線的繪制:采用氯化鋁-亞硝酸鈉比色法測定。向300 μL 不同濃度梯度的蘆丁標準溶液(0.005、0.01、0.02、0.04和0.06 mg/mL)中加入40 μL 的 25% NaNO2,反應6 min 后加入40 μL 10%的AlCl3·6H2O,反應6 min后加入500 μL(1 mol/L) NaOH 和1.12 mL 的80%乙醇,于波長510 nm 處測定吸光值。根據不同濃度梯度的蘆丁標準溶液對應的吸光度繪制標準曲線,得到的標準曲線方程為y=1.1265x+0.0555,R2=0.9958。
提取液中總黃酮含量的測定:按上述總黃酮的檢測方法,測定待測樣品中總黃酮的含量。總黃酮量以蘆丁當量計算,單位為mg RT/g。
1.2.6 DPPH 自由基清除能力測定 參考李文婷等[28]的實驗方法,稍作修改。配制不同濃度的Trolox 標準溶液(10、50、100、200、300、400 和500 μmol /L),向96 孔板中加入100 μL 的DPPH 乙醇溶液(0.065 mmol/L)與20 μL 的Trolox 標準溶液,充分混勻,室溫避光反應30 min 后,使用全波段酶標儀于517 nm測定其吸光度。以Trolox 標準溶液的濃度及對應的DPPH 自由基清除率繪制標準曲線。得到的標準曲線方程為y=213.8x-0.1029,R2=0.9932。
按照上述方法檢測待測樣品的DPPH 自由基清除率,以Trolox 為參考標準,結果表示為μmol 維生素E 當量(TE)/g。清除DPPH 自由基能力用以下公式計算:
式中:Ai為樣品溶液加DPPH 試劑混合液的吸光度,Aj為樣品溶液加乙醇的光度,A0為DPPH 溶液加樣品溶劑的吸光度。
1.2.7 ABTS+自由基清除能力測定 參考李文婷等[28]的實驗方法。以不同濃度Trolox 溶液(25、50、100、200、300、400 和500 μmol /L)及其相應的清除率繪制標準曲線,得到的標準曲線為y=144.89x+0.0207,R2=0.9993。樣品溶液的ABTS+自由基清除能力以維生素E 為參考標準,結果表示為μmol TE/g。ABTS+自由基清除率計算用以下公式計算:
式中:An為樣品溶液加ABTS 溶液的吸光度;Am為樣品溶液加80%乙醇的吸光度;Al為ABTS溶液加樣品溶劑的吸光度。
1.2.8 鐵離子還原能力測定 參考李文婷等[28]的實驗方法,稍作修改。向1.6 mL 冰乙酸中加入0.31 g醋酸鈉,加入少量超純水定容至100 mL,配制成試劑A;向0.0312 g 的TPTZ 中加入400 mmol/L 的鹽酸定容至10 mL,配制成試劑B;向0.0541 g 六水合氯化鐵中加入超純水定容至10 mL,得到試劑C;按照A:B:C=10:1:1 的比例配制工作液。取1.8 mL上述工作液置于2 mL 的EP 管中,加入不同體積的樣品(見表2)使工作液變色,再加入少量超純水定容至2 mL,暗反應30 min 于波長593 nm 測定吸光度。根據不同濃度的Trolox 標準溶液對應的吸光度繪制標準曲線,得到的標準曲線方程為y=85.547x+0.2094,R2=0.9921。樣品溶液的鐵離子還原能力以維生素E 為參考標準,結果表示為μmol TE/g。

表2 FRAP 模型中加入樣品的體積Table 2 Sample volume added on the FRAP model
所有實驗采用6 組平行,所得數據以平均值±標準差表示,用SPSS 17.0 軟件進行統計分析,結果以±s 表示。通過單因素方差分析(ANOVA)進行顯著性分析,P<0.05 為差異顯著,并使用Pearson 法對多酚和黃酮含量與抗氧化能力進行相關性分析。使用GraphPad Prism 8 進行繪圖。
使用HPLC-QTOF-MS/MS 對余甘子凍干粉和醇提物樣品的成分進行分析鑒定。得到的負離子模式下的一級總離子流圖譜分別為圖1 和圖2。通過將母離子質荷比和特征碎片的離子信息與文獻進行比對,結果見表3 和表4。余甘子凍干粉共鑒定出40 種成分,醇提物共鑒定出29 種成分,由鑒定出的結果可知,余甘子富含鞣質、酚酸類、黃酮類及黃烷醇類等多酚和黃酮類物質。

圖1 負離子模式下余甘子凍干粉樣品的總離子流圖Fig.1 Primary total ion current spectrum of PE lyophilized powder sample in negative ion mode

圖2 負離子模式下余甘子醇提物樣品的總離子流圖Fig.2 Primary total ion current spectrum of PE ethanol extracts sample in negative ion mode

表4 HPLC-QTOF-MS/MS 鑒定出的余甘子醇提物樣品中的化學成分Table 4 Compounds determined by HPLC-QTOF-MS/MS of PE ethanol extracts sample.
由圖1 和表3 可知,余甘子凍干粉中既包括游離態的多酚,如沒食子酸(峰10)、山奈酚(峰18)、鞣花酸(峰31)等;也包括結合態多酚,如粘酸衍生物(峰3、5、8)、槲皮素衍生物(峰37)等。根據相應的峰面積可知,凍干粉中的結合型酚酸的含量略高于游離型。由圖2 和表4 可以看出,余甘子醇提物中的多酚主要為游離態多酚(峰3、6、22、26),結合型多酚較少,可能是由于結合型多酚很難被溶劑提取出來。總之,余甘子凍干粉中的結合型多酚要高于醇提物。
研究表明,結合態多酚可以被體內的消化酶和腸道微生物進一步分解利用,將其釋放出來,從而提高健康效益[29],但是目前關于余甘子多酚的研究多停留在提取物的游離多酚的相關研究上,余甘子全水果的多酚含量和抗氧化能力或許被低估。因此,對比余甘子凍干粉和醇提物及兩者消化前后的總酚總黃酮含量及其抗氧化能力的變化對更充分地利用余甘子的健康效益具有重要意義。
余甘子凍干粉和醇提物在體外模擬胃腸消化過程中的多酚和黃酮含量變化如表5 所示。由表5 中可知,消化前樣品中的多酚含量最高,且凍干粉顯著高于醇提物(P<0.05),這可能是由于醇提物僅提取出了游離型多酚,在提取過程中損失了結合型多酚。體外模擬消化過程中,兩者的總酚含量均在口腔最高,大腸最低,這和王貴一等[30]的研究結論是一致的。口腔消化后,多酚含量顯著降低,可能是因為酚類化合物直接和α-淀粉酶結合產生大分子聚合物,從而降低酚類化合物的含量[31]。但是在胃和小腸中,凍干粉胃的多酚含量要高于小腸,這可能是因為溶于溶劑的多酚多為游離酚,胃消化液的強酸環境和胃蛋白酶的存在可使殘渣中的部分結合酚釋放,但是腸液的堿性環境可能導致胃部釋放的結合酚向其他物質轉變,從而使小腸消化后的總酚含量低于胃消化液中的含量[17]。而醇提物小腸的多酚含量高于胃,這可能是由于和凍干粉醇溶液相比,醇提物的殘渣在提取過程中被舍棄,缺少結合酚的釋放,而小腸內的膽汁和胰酶可以增加多酚的釋放[32],故胃消化液中的總酚含量低于小腸消化液中的含量。雖然在體外模擬消化過程中,余甘子凍干粉和醇提物多酚含量的變化趨勢不一致,但在同一消化階段,兩者之間多酚的含量并無顯著性差異。

表5 余甘子各樣品中總酚和總黃酮含量Table 5 Total phenols and total flavonoids in each sample of PE.
對于消化前的樣品來說,凍干粉中的黃酮含量要顯著低于醇提物的含量(P<0.05),可能是醇提物采用的是超聲輔助提取,提取時間較長,溫度較高[33],且黃酮多為非極性類物質,經過超聲空化效應可以促進總黃酮類物質的釋放[34]。在整個體外模擬消化過程中,凍干粉的黃酮含量變化趨勢為口腔>小腸>胃>大腸,醇提物的黃酮含量變化趨勢為口腔>胃>小腸>大腸,這和兩個樣品消化過程中多酚含量的變化趨勢不一致。胃消化液中,凍干粉中的黃酮含量要高于醇提物中的含量,可能是由于凍干粉的殘渣中的結合型黃酮在胃酸和胃蛋白酶的作用下被分解釋放[35]。而小腸中的膽汁和胰酶進一步促進結合型黃酮的釋放,因此,凍干粉小腸中的黃酮含量要高于胃中的含量[36]。但是對于醇提物而言,其結合型黃酮較少,而黃酮類物質在弱堿性環境下不穩定,容易被降解,故其在小腸消化液中的黃酮含量要低于胃,這和Chen 等[37]的研究結果是一致的。
總之,由于余甘子凍干粉和醇提物中結合型、游離型多酚和黃酮含量的差異,以及體外模擬消化環境中的pH 和酶的種類的不同,導致兩者在消化各階段酚類物質的結合、釋放、降解也有所不同,即兩者在消化各階段的總酚含量和總黃酮含量存在差異。因此,研究繼續探索余甘子凍干粉和醇提物在消化前后抗氧化能力的變化是有必要的。
2.3.1 DPPH 自由基清除能力 根據標準曲線計算得出的不同樣品的DPPH 自由基清除率如圖3 所示。由圖3 可以看出,消化前,余甘子凍干粉的DPPH自由基清除能力顯著高于醇提物(P<0.05),可能是由于凍干粉的多酚含量更高。但體外模擬消化后,余甘子醇提物的DPPH 自由基清除能力更強,可能是由于在酚酸類物質中,含有三個鄰位酚羥基的化合物DPPH 自由基清除能力明顯強于其他化合物[38],本實驗中醇提物的成分主要為游離型多酚如沒食子酸(3,4,5-三羥基苯甲酸),其抗氧化能力遠強于結合酚。在整個體外消化過程中,兩者的DPPH 自由基清除能力的變化趨勢是一致的,均為消化前>小腸>胃>口腔>大腸。但是兩者的DPPH 自由基清除能力與總酚含量的變化趨勢存在差異,尤其是在口腔和胃。胃的總酚含量高,但DPPH 自由基清除能力不一定強,這可能是因為強酸對該分析體系影響較大,可降低多酚對DPPH 自由基的清除能力[39]。

圖3 DPPH 法測定體外消化過程中余甘子的抗氧化能力Fig.3 Antioxidant activity determined by DPPH assays of PE in vitro digestion
2.3.2 ABTS+自由基清除能力 根據標準曲線計算得出的不同樣品的ABTS+自由基清除率如圖4 所示。從圖4 可以看出,消化前,余甘子凍干粉的ABTS+自由基清除能力顯著高于醇提物(P<0.05)。消化后,兩者的ABTS+自由基清除能力均顯著降低(P<0.05),但其變化趨勢存在差異,除了口腔,其余消化階段的ABTS+自由基清除能力和總酚含量的變化趨勢基本一致。其中,凍干粉在胃和小腸的ABTS+自由基清除能力較高,可能由于酸解和堿解均可顯著提高結合酚的ABTS+自由基清除能力,且堿解(小腸)>酸解(胃)[28]。醇提物的ABTS+自由基清除能力在不同消化階段沒有顯著性差異,但其變化趨勢和總酚含量基本一致。消化后,凍干粉各階段的ABTS+自由基清除能力均低于醇提物,可能是由于凍干粉各階段的總酚含量均低于醇提物。

圖4 ABTS 法測定余甘子體外消化過程中的抗氧化能力Fig.4 Antioxidant activity determined by ABTS assays of PE in vitro digestion
2.3.3 Fe3+還原能力 根據標準曲線計算得出的不同樣品的Fe3+還原能力如圖5 所示。從圖5 中可以看出,不管是消化前還是消化后,凍干粉的Fe3+的還原能力基本顯著高于醇提物(P<0.05)。和消化前相比,經體外消化后,兩者的Fe3+的還原能力均顯著降低(P<0.05),且除了凍干粉的口腔消化液,其余的Fe3+的還原能力均與總酚含量的變化趨勢基本一致。即總酚含量越高,Fe3+的還原能力越強。

圖5 FRAP 法測定體外消化過程中余甘子的抗氧化能力Fig.5 Antioxidant activity determined by FRAP assays of PE in vitro digestion
在以上三個抗氧化體系中,和消化前相比,消化后的抗氧化能力均顯著降低。但消化后,在DPPH和ABTS 體系中,余甘子醇提物的抗氧化能力要高于凍干粉,但在FRAP 體系中,凍干粉的抗氧化能力較高,這可能是不同的抗氧化體系的原理不同導致的[31]。總體上,抗氧化能力和總酚含量的變化趨勢基本一致,但在凍干粉的口腔消化液中,雖有較高的多酚含量,其在三個體系的抗氧化能力均較低,這和李濱旭[40]的研究結果相似,可能是因為凍干粉的結合型多酚未經提取,口腔消化后,細胞壁尚未被破壞,導致多酚和黃酮難以被釋放出來,因此,抗氧化能力較弱。
相關性分析是指對兩個或多個具備相關性的變量元素進行分析,從而衡量兩個變量因素的相關密切程度,相關系數的絕對值越大,表明因子之間的相關性越大。圖6 為余甘子凍干粉和醇提物樣品總酚總黃酮的含量與抗氧化能力之間的關系,顏色越深,表明相關系數越大。從圖6 中可以看出,總酚含量和DPPH 自由基清除能力、ABTS+自由基清除能力以及Fe3+還原能力之間均呈現正相關,且相關性極顯著(P<0.01),這和張燦等[41]的研究結果是一致的。總黃酮含量與抗氧化能力之間為負相關,但在α=0.05水平上相關性不顯著。可能是因為黃酮類化合物是多酚的一種,消化過程中,黃酮含量在某些消化階段增加,但相應階段的多酚含量減少,抗氧化能力變弱,因此呈現出黃酮含量與抗氧化能力之間的負相關。

圖6 總酚和總黃酮的含量與抗氧化能力的相關性分析Fig.6 Correlation analysis of the content of total phenols and total flavonoids with antioxidant capacity
總之,經過相關性分析可知,余甘子果實的抗氧化能力與其多酚類物質的含量呈現出顯著的正相關。結合上述體外消化模型,模擬余甘子功能性成分和抗氧化能力在消化過程中的變化過程,可發現,通過適當的提取加工能夠提高余甘子產品中游離型多酚的含量,有助于提升其抗氧化健康效益,從而為余甘子產品的開發提供理論基礎,更好地發揮余甘子相關產品的健康價值。
本研究通過體外模擬消化法對余甘子凍干粉和醇提物的活性成分及抗氧化能力進行了探究。結果發現,余甘子果實富含多酚和黃酮類物質,其中,凍干粉不僅富含游離型多酚,還富含結合型多酚,而醇提物的成分主要為游離型多酚。體外模擬消化前,凍干粉和醇提物的總酚含量分別為5.40±0.07 mg GAE/mL和3.65±0.05 mg GAE/mL。總黃酮含量分別為1.48±0.15 mg RT/mL 和14.80±0.74 mg RT/mL。和消化前相比,在消化過程中,兩者的總酚含量均顯著降低(P<0.05),但兩者總黃酮的含量在口腔消化液中最高。消化酶和pH 可能是消化過程中影響總酚總黃酮含量的主要因素,強酸和消化酶可以促進結合型多酚的分解釋放,而堿性環境又會導致結合酚向其他物質轉變。結果還發現,消化前,余甘子醇提物對ABTS+、DPPH 自由基的清除能力和Fe3+還原能力都顯著低于凍干粉(P<0.05),但消化后余甘子醇提物的抗氧化能力強于凍干粉。可能是由于醇提物中游離型多酚的抗氧化能力更強。最后,研究對總酚總黃酮含量與抗氧化能力的相關性分析表明,總酚含量與抗氧化能力之間存在顯著的正相關性。綜上,消化后,和余甘子凍干粉相比,醇提物的抗氧化能力更強。作為“食藥同源”的食品的開發應用,經過適當的提取加工可使得余甘子產品可能會有更高的健康效益。
本研究基于體外消化模型,創新性地比較余甘子凍干粉與提物經體外口腔-胃腸道消化后的差異,旨在探究余甘子在此過程中活性成分和抗氧化能力的變化規律。本項目可將研究成果更好地應用于功能性食品開發;滿足健康產業發展需求,為余甘子食品產品的設計提供新思路和新方法,為切實推動我國食品營養健康發展、落實《“健康中國2030”規劃綱要》、促進國民營養健康需求提供科學依據。