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紅肉蘋果果實酚類物質含量及抗氧化性測定

來源: 樹人論文網 發表時間:2020-11-19
摘要:以紅肉蘋果紅滿堂、紅色之愛成熟果實為試材,以紅富士為對照,對各品種蘋果果皮、果肉中的總酚、總黃酮、總花青素含量以及DPPH自由基清除能力、鐵離子還原能力(FRAP)、AB
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  摘要:以紅肉蘋果紅滿堂、紅色之愛成熟果實為試材,以紅富士為對照,對各品種蘋果果皮、果肉中的總酚、總黃酮、總花青素含量以及DPPH自由基清除能力、鐵離子還原能力(FRAP)、ABTS+•自由基清除能力進行測定,分析酚類物質含量與抗氧化性的相關性。結果表明,紅肉品種紅滿堂、紅色之愛果實中總酚、總黃酮、總花青素含量及其抗氧化性均極顯著高于紅富士對照,且紅滿堂極顯著高于紅色之愛;各品種果皮中總酚、總黃酮、總花青素含量及其抗氧化性均顯著高于果肉;酚類物質含量與抗氧化能力之間存在顯著相關性。紅滿堂果實具有高的酚類物質含量與抗氧化能力,可以作為高類黃酮加工型品種進行開發利用。

山西農業科學

  本文源自山西農業科學,2020,48(11):1763-1766+1776.《山西農業科學》(月刊)創刊于1961年,由山西省農業科學院主辦。主要刊載生物技術、遺傳育種、耕作栽培、生理生化、資源與環境、植物保護、貯藏加工、畜牧獸醫等學科的研究報告、學術論文及綜合述評等。

  蘋果(MalusdomesticaMill.)是薔薇科(Rosaceae)蘋果屬(Malus)植物,屬于落葉喬木,在我國已經有2000多年的栽培歷史[1]。蘋果酸甜清香,不僅含有蛋白質、糖類、有機酸、維生素和微量元素等,還含有多酚、類黃酮等功能性物質。其中,酚酸、黃酮類物質及花青素等是蘋果中主要的酚類物質[2]。對藍靛果[3]、獼猴桃[4]、杏[5]、藍莓[6]的研究表明,酚類物質具有強的抗氧化功能,有益人類健康[7]。

  “醫食同源”是目前果業的發展方向,“吃營養,吃健康”已經成為人們的共識[8]。紅肉蘋果(MaluspumilaMill.)是新疆野蘋果的一個變種,原產我國新疆伊犁地區以及中亞的哈薩克斯坦等地[9],具有酚類物質含量高的特點。因此,有效利用新疆野蘋果等種質資源,開展遠緣雜交育種,進一步培育高類黃酮(紅肉與紅皮)蘋果,對于推動我國蘋果產業的優質高效發展及“健康中國”均具有重要意義[10]。

  本研究以紅肉蘋果紅滿堂、紅色之愛(RedLove)成熟果實為試材,以紅富士為對照,測定3個品種的總酚、總黃酮、總花青素含量以及抗氧化性,并對酚類物質含量與抗氧化性進行相關性分析,旨在篩選出高類黃酮、高抗氧化品種。

  1、材料和方法

  1.1 試驗材料

  試驗所用蘋果品種(圖1)為紅肉品種紅滿堂、紅色之愛(RedLove),以白肉品種紅富士為對照,均采摘成熟期果實。

  1.2 試驗方法

  每個蘋果品種選取5株長勢基本一致、生長發育良好的樹,在樹冠外圍隨機采取果實20個。單株小區,5次重復。果實通過清洗、擦干,取薄厚一致的果皮(約1.0mm)及去核果肉,用液氮速凍后冷凍研磨儀粉碎成細粉,稱質量分裝,存放于-80℃冰箱保存備用。

  1.2.1 酚類物質的提取

  參照汪曉謙[11]的方法提取。以70%甲醇內含2%甲酸的混合溶液為提取液。提取時,稱取果皮或果肉0.1g,在0℃下加1mL提取液研磨之后再加1mL提取液沖洗研缽,將2次加入的提取液并入離心管。將離心管于25℃、1000r/min條件下振蕩30min,之后在10000g下離心10min,取上清液待用。

  1.2.2 總酚含量的測定

  總酚含量的測定采用Folin-Ciocalteu法[12]。在離心管中依次加入20μL果實提取液、1.58mL蒸餾水、0.1mLFolin-Ciocalteu試劑(1∶1稀釋),搖勻,充分反應1min后加入飽和Na2CO3溶液1.5mL,避光反應2h。以提取溶劑為對照,用分光光度計在765nm波長下測定吸光度,結果以沒食子酸當量(GAE)表示,單位為mg/g。

  1.2.3 總黃酮含量的測定

  總黃酮含量的測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁法[13]。在離心管中依次加入0.5mL果實提取液、0.15mL5%NaNO2溶液,靜置6min后加入0.15mL10%Al(NO3)3溶液,靜置6min后加入2mL4%NaOH溶液,最后加入2.2mL蒸餾水,振蕩混勻靜置3min后于508nm下測定吸光度,結果以蘆丁當量(RE)表示,單位為mg/g。

  1.2.4 總花青素含量的測定

  總花青素含量的測定采用pH示差法。取果實提取液2mL至10mL試管中,分別用pH=1.0(0.2mol/LKCl∶0.2mol/LHCl=25∶67,V/V)、pH=4.5(醋酸-醋酸鈉緩沖液:取18g醋酸鈉,加冰醋酸9.8mL,再加水稀釋至1000mL)的緩沖液定容,反應30min,用紫外分光光度計在510、700nm處測定吸光度,以矢車菊-3-葡萄糖苷表示,利用公式進行花青素含量測定,單位為mg/kg。

  式中,A為待測液花青素總吸光度;ΔApH1為pH值為1條件下的吸光度差值;ΔApH4.5為pH值為4.5條件下的吸光度差值;A510為待測液花青素在510nm處的吸光度;A700為待測液花青素在700nm處的吸光度;c為待測液花青素質量分數;V為提取液總體積(mL);DF為稀釋倍數;M為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾質量(449.2g/mol);ε為矢車菊-3-葡萄糖苷的消光系數(29600L/(mol·cm));m為樣品質量(g);L為光程(1cm)。

  1.2.5 DPPH法測定抗氧化性

  DPPH法測定抗氧化活性參照ZHANG等[14]的方法。用無水乙醇溶解DPPH,使溶液的物質的量濃度達到0.1mmol/L,配制完成后置于包裹錫箔紙的燒瓶中,4℃暗保存。測定時取0.1mL待測樣品,加入4mL0.1mmol/LDPPH溶液,充分振蕩30s,暗反應30min之后,于517nm處測定吸光度。

  繪制抗壞血酸的自由基清除率相對于其濃度的標準曲線。DPPH抗氧化活性單位為mg/100g。

  1.2.6 FRAP法測定抗氧化性

  FRAP法測定抗氧化活性參照ZHANG等[14]的方法。FRAP儲備液由300mmol/L乙酸鈉緩沖液(3.1gC2H3NaO2·3H2O+16mLC2H4O2,pH=3.6)、10mmol/LTPTZ溶液(溶于40mmol/LHCl)以及20mmol/LFeCl3·6H2O這3種溶液按照10∶1∶1的體積比混合而成,現用現配。測定時,取20μL果實提取液加入1mL水與2mLFRAP儲備液,充分混合,于37℃反應10min后,在593nm處測定吸光度。

  繪制以水溶性維生素E(Trolox)為標樣的標準曲線。樣品的FRAP抗氧化活性單位為mg/100g。

  1.2.7 ABTS法測定抗氧化性

  ABTS法測定抗氧化活性參照AMIR等[15]的方法,略有改動。ABTS+·儲備液由5mL7mmol/LABTS溶液和5mL2.45mmol/LK2S2O8溶液混合之后,于室溫暗反應12h后制成。測定時用乙醇稀釋ABTS+·儲備液,于734nm處測得0.70±0.02的吸光度。之后將50μL果實提取液與4mL乙醇稀釋后的ABTS+·儲備液混合,避光反應6min后于734nm處測定吸光度。樣品的ABTS抗氧化性單位為mg/100g。

  1.3 數據處理與分析

  試驗結果以平均值±標準差表示。使用Origin2018制圖,運用SAS8.1軟件對所得數據進行顯著性差異分析,運用SPSS21軟件中Pearson函數對總酚含量、總黃酮含量、總花青素含量與以DPPH法、FRAP法、ABTS法測定的抗氧化性之間的相關性進行計算。

  2、結果與分析

  2.1 紅肉蘋果果實酚類物質含量分析

  由圖2-A可知,紅滿堂果皮總酚含量最高,為9899.99mg/kg,極顯著高于紅色之愛(8474.12mg/kg)和紅富士(7563.81mg/kg);紅滿堂果肉總酚含量最高,為4124.74mg/kg,極顯著高于紅色之愛(3614.01mg/kg)和紅富士(2627.64mg/kg)。

  從圖2-B可以看出,紅滿堂果皮總黃酮含量最高,為39459.77mg/kg,極顯著高于紅色之愛(25546.51mg/kg)和紅富士(21022.64mg/kg);紅滿堂果肉總黃酮含量最高,為15455.34mg/kg,極顯著高于紅色之愛(11486.47mg/kg)和紅富士(7697.58mg/kg)。

  從圖2-C可以看出,紅滿堂果皮總花青素含量最高,為499.68mg/kg,極顯著高于紅色之愛(271.19mg/kg)和紅富士(201.67mg/kg);紅滿堂果肉總花青素含量最高,為135.37mg/kg,極顯著高于紅色之愛(58.88mg/kg)和紅富士(35.98mg/kg)。

  3個品種總酚、總黃酮、總花青素含量均表現為果皮顯著高于果肉。

  2.2 紅肉蘋果果實抗氧化性分析

  由圖3-A可知,紅滿堂果皮DPPH自由基清除能力最強(510.47mg/100g),極顯著高于紅色之愛(318.51mg/100g)和紅富士(170.59mg/100g);紅滿堂果肉DPPH自由基清除能力最強(439.04mg/100g),極顯著高于紅色之愛(248.37mg/100g)和紅富士(71.94mg/100g)。

  由圖3-B可知,紅滿堂果皮FRAP抗氧化能力最強,為381.39mg/100g,極顯著高于紅色之愛(303.60mg/100g)和紅富士(108.80mg/100g);紅滿堂果肉FRAP抗氧化能力最強,為238.51mg/100g,極顯著高于紅色之愛(89.55mg/100g)和紅富士(52.65mg/100g)。

  由圖3-C可知,紅滿堂果皮ABTS+·自由基清除能力最強,為581.61mg/100g,極顯著高于紅色之愛(515.33mg/100g)和紅富士(214.12mg/100g);紅滿堂果肉ABTS+·自由基清除能力最強,為365.29mg/100g,極顯著高于紅色之愛(244.51mg/100g)和紅富士(143.82mg/100g)。

  3個品種DPPH自由基清除能力、FRAP抗氧化能力、ABTS+·自由基清除能力都表現為果皮顯著高于果肉。

  2.3 果實酚類物質含量與抗氧化性的相關性分析

  對果實酚類物質(總酚、總黃酮、總花青素)含量與抗氧化性(DPPH自由基清除能力、FRAP抗氧化能力及ABTS+·自由基清除能力)進行相關性分析,結果如圖4所示,果皮中總酚、總黃酮和總花青素含量都與DPPH自由基清除能力呈極顯著正相關;果皮中總酚與FRAP抗氧化能力呈顯著正相關,總黃酮、總花青素與FRAP抗氧化能力不存在顯著相關性;果皮中總酚含量與ABTS+·自由基清除能力呈極顯著正相關,總黃酮、總花青素與ABTS+·自由基清除能力呈顯著正相關。

  果肉中總酚、總黃酮、總花青素含量與3個抗氧化指標均呈極顯著正相關。

  3、結論與討論

  HU等[16]對蘋果果實酚類物質研究表明,蘋果屬植物在不同組織中,其含量具有顯著差異。HOLDERBAUM等[7]對蘋果酚類物質分布的研究發現,蘋果果皮中總酚含量大于果肉中含量。本研究結果表明,紅肉蘋果紅滿堂果實中酚類物質含量極顯著高于紅色之愛和紅富士,且3個品種果皮中酚類物質含量均顯著高于果肉中含量,這一結果與前人研究結論一致。

  本試驗對蘋果果實DPPH自由基清除能力、FRAP抗氧化(鐵離子還原)能力以及ABTS+·自由基清除能力進行分析,結果表明,紅肉蘋果紅滿堂、紅色之愛果實的DPPH自由基、ABTS+·自由基清除能力、FRAP抗氧化能力極顯著高于紅富士,且紅滿堂極顯著高于紅色之愛。前人研究的結果表明,蘋果抗氧化性與蘋果酚類物質組成及含量密切相關,酚類物質越豐富,蘋果的抗氧化性越強[17]。本研究通過對果實酚類物質(總酚、總黃酮、總花青素)含量與抗氧化性(DPPH自由基清除能力、FRAP抗氧化能力及ABTS+·自由基清除能力)進行相關性分析的結果也支持了此結果。紅滿堂果實高的酚類物質含量及其高的抗氧化性,說明紅滿堂可作為加工型高酚類品種進行開發利用。紅滿堂是以舞美、山定子為親本雜交選育出的新型紅肉品種,其果實自幼果期直至成熟期均為紫紅色,果汁呈血紅色[18],果肉不易褐變,可做天然藥妝品。本研究進一步為紅滿堂的開發利用提供了理論支撐。

  參考文獻:

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