不同产区葡萄中多酚及原花青素含量差异的研究

齐岩　程安玮　解红霞等

摘要：研究了山东烟台、河北沙城和云南香格里拉产地的赤霞珠葡萄籽和皮中多酚、类黄酮及原花青素的含量差异。多酚、类黄酮及原花青素的含量分别采用福林-酚、AlCl3及正丁醇-盐酸法测定。结果表明，葡萄籽中的多酚、类黄酮及游离态和纤维素结合态原花青素的含量高于皮中的含量，而葡萄皮中蛋白结合态原花青素的含量高于籽中的含量。沙城产地的葡萄籽中多酚含量最高，而烟台产地的皮中含量最高。云南产地的籽中类黄酮含量最高，而烟台产地的皮中类黄酮含量最高。烟台产地的籽和皮中游离态和纤维素结合态原花青素含量最高，而蛋白结合态原花青素含量各地之间没有明显差异，总原花青素含量以烟台产地的最高。

关键词：葡萄；多酚；类黄酮；原花青素；产区

中图分类号：S663.101 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2015）08-0030-04

Abstract The content differences of polyphenols， flavonoids and proanthocyanidins （PC） in grape seeds and skins from Yantai of Shandong Province， Shacheng of Hebei Province and Shangri-La of Yunnan Province were studied in this paper with the cultivar Carbenet as material. The contents of polyphenols， flavonoids and PC were determined by Folin-phenol， AlCl3 and HCl-butanol methods， respectively. The results showed that the contents of polyphenols， flavonoids， free PC and fibre-binding PC in grape seeds were much higher than those in grape skins. However， the content of protein-binding PC in grape skins was higher than that in the seeds. The highest polyphenol content was detected in the grape seeds from Shacheng， and in the grape skins from Yantai. The highest flavonoids content was founded in the seeds from Yunnan and in the skins from Yantai. The highest contents of free and fibre-binding PC were detected in grape seeds and skins from Yantai， but there was no obvious difference in protein-binding PC between different production areas. The highest content of total PC was detected in Yantai grape.

Key words Grape； Polyphenol； Flavonoid； Proanthocyanidin； Production area

多酚广泛存在于植物的根、茎、叶、果实等部位，被称为“第七类营养素”，是分子结构中有若干个酚性羟基植物成分的总称，包括黄酮类、单宁类、酚酸类以及花色苷类等。葡萄中多酚、原花青素的含量非常高，主要存在于果皮和籽粒中，果肉中的含量非常低。多酚类化合物由于具有较强的抗氧化活性而被广泛研究，具有防止慢性炎症、心血管疾病、癌症，降低胆固醇、解毒护肝等功效[1～3]。目前国内外研究主要集中在葡萄多酚、原花青素等成分的提取工艺优化以及其抗氧化活性等研究领域[4，5]。

原花青素主要以两种形式存在，一是游离态原花青素，聚合度较低，可被有机溶剂（甲醇、乙醇、丙酮等）或水分离；二是结合态原花青素，常与蛋白质/纤维素以氢键、离子键、疏水键、共价键等形式结合，聚合度较高，不易被有机溶剂或水提取，需要通过特殊的方法获得。目前大部分文献中有关原花青素的研究是指游离态，往往忽视了结合态（蛋白质结合态、纤维素结合态）原花青素，实际上这些结合态的原花青素同游离态的一样，具有明显的生物活性。但目前有关结合态原花青素的研究非常少，特别是不同产地的葡萄皮、籽中这三种形态原花青素的含量差异更鲜见报道。本着这个目的，本试验选取酿酒葡萄主产区山东烟台、河北沙城和云南香格里拉的赤霞珠品种，对葡萄皮和籽中多酚、类黄酮、游离态原花青素、蛋白结合态原花青素、纤维素结合态原花青素的含量差异进行研究，以为葡萄酒生产及资源的合理利用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料

葡萄品种为赤霞珠，产地分别为云南的香格里拉、山东烟台、河北沙城。将新鲜的葡萄皮和籽分离，60℃下鼓风干燥至恒重，分别用粉碎机粉碎至粒度为80～100目备用。

1.2 仪器

AR423CN型电子天平，奥豪斯（上海）仪器有限公司；H-1107296型电热恒温水浴锅、1012503型电热恒温干燥箱，上海精宏实验设备有限公司；SB25-12DTD型超声波清洗机，宁波新艺生物科技有限公司；RF-5301PC型可见分光光度计，日本岛津公司；CR22DIII型高速冷冻离心机，日立公司。endprint

1.3 试剂

2 mol/L福林-酚试剂、标准品没食子酸、芦丁、原花青素B2来自Sigma公司；Na2CO3、SDS、正丁醇、乙酸、HCl、AlCl3、Tris均为分析纯，来自国药集团化学试剂有限公司。

1.4 提取及测定方法

1.4.1 葡萄皮和籽中多酚和类黄酮的提取 分别称取0.5 g粉碎葡萄籽、葡萄皮于50 mL离心管，按料液比1∶40（g/mL）加入50%乙醇溶液20 mL，在400 W下常温超声1 h，8 000 r/min离心10 min，分离上清液和沉淀，沉淀中继续加入50%乙醇溶液20 mL，重复提取一次，合并上清液，即为多酚和类黄酮提取液。

1.4.2 多酚含量的测定 采用Folin-phenol法测定[6]。取100 μL提取液加2 mL蒸馏水，然后加入200 μL福林-酚试剂混匀，静置3 min后加入20%Na2CO3溶液900 μL混匀，在暗处放置2 h，并在765 nm处测定吸光度值。以没食子酸为标样，在10～500 mg/L范围内制定标准曲线（y=0.0032x+0.0431，R2=0.9924），计算提取液中多酚的含量。

1.4.3 类黄酮含量的测定 采用AlCl3法测定[7]。分别取1.5 mL葡萄皮和籽提取液与1.5 mL的2% AlCl3-甲醇溶液（含5%乙酸）混合，放置10 min，在430 nm处测定吸光度值，以芦丁为标样，在10～500 mg/L范围内制定标准曲线（y=0.0038x+0.027，R2=0.9990），计算提取液中类黄酮的含量。

1.4.4 原花青素的提取及测定[8] 游离态原花青素的提取及测定：取葡萄皮和籽各0.5 g，分别加20 mL 70%丙酮溶液，常温下400 W超声1 h，然后8 000 r/min离心10 min，分离上清液和沉淀，沉淀中继续加入70%丙酮溶液20 mL，重复提取一次，合并上清液待测。取1 mL待测液与6 mL 95%正丁醇-盐酸溶液混合摇匀，在100℃沸水浴中加热1 h，取出冷却到室温，在550 nm处测定其吸光度值。以原花青素B2为标准品，在10～500 mg/L范围制备标准曲线（y=0.003x-0.2025，R2=0.9989），根据标准曲线计算原花青素含量。

蛋白结合态原花青素的提取及测定：上步剩余的葡萄皮和籽残渣在60℃烘干，分别加入15 mL SDS混合液（称取SDS 10 g和2-巯基乙醇50 g，用10 mmol/L Tris溶液定容到1 L），混匀，在100℃沸水浴中加热60 min，取出冷却后8 000 r/min离心10 min，然后再重复一次，上清液合并待测。取1 mL待测液与6 mL 95%正丁醇-盐酸溶液混合摇匀，在100℃沸水浴中加热45 min，取出冷却到室温，在550 nm处测定其吸光度。以原花青素B2为标准品，在10～500 mg/L范围制备标准曲线（y=0.0013x+0.0216，R2=0.9991），根据标准曲线计算蛋白结合态原花青素含量。

纤维素结合态原花青素的提取及测定：上步剩余的残渣在60℃烘干，分别加入20 mL的95%正丁醇-盐酸溶液和2 mL SDS混合液，在100℃沸水浴中加热75 min，取出冷却后8 000 r/min离心10 min，收集上清液在550 nm处测定其吸光度。以原花青素B2为标样，在10～500 mg/L范围制备标准曲线（y=0.0009x+0.0101，R2=0.9996），根据标准曲线计算纤维素结合态原花青素含量。

2 结果与分析

2.1 不同产地的葡萄皮和籽中多酚含量差异

如图1所示，葡萄籽中多酚含量明显高于葡萄皮中的含量，葡萄籽多酚的含量在（78.95±0.84）～（95.40±3.22）mg/g，而葡萄皮中多酚的含量在（17.62±2.01）～（32.97±0.69）mg/g。葡萄籽中多酚含量是皮中的2.5～5.0倍。沙城产地的葡萄籽多酚含量最高，烟台和云南产地的无明显差异。而烟台产地的葡萄皮多酚较其它两个产地的高，云南和沙城两产地的葡萄皮多酚含量无明显差异。

2.2 不同产地的葡萄皮和籽中类黄酮含量差异

如图2所示，和多酚一样，葡萄籽中类黄酮含量明显高于皮中的含量，籽中类黄酮含量在（41.85±7.82）～（57.54±1.87）mg/g，皮中含量在（9.55±0.32）～（14.75±0.25）mg/g，籽中含量为皮中含量的5～7倍。籽中类黄酮含量以云南产地的较高，但与沙城的差异不显著，与烟台的差异显著，沙城和烟台产地的类黄酮含量无明显差异。皮中类黄酮含量以烟台产地的最高，其次为沙城，云南产地的最低，三者之间差异显著。

2.3 不同产地的葡萄皮和籽中原花青素含量差异

表1显示，葡萄籽中游离态原花青素含量显著高于皮中，且籽中游离态原花青素含量最高的为烟台产地，其次为沙城，最低为云南产地；皮中含量最高的为烟台产地，其次为云南，最低为沙城产地。

三产地葡萄籽和皮中纤维素结合态原花青素含量明显高于蛋白结合态原花青素含量。葡萄籽和皮中纤维素结合态原花青素含量均以烟台产地的最高，沙城和云南产地间无明显差异。烟台产地的葡萄籽和皮中纤维素结合态原花青素含量差异不显著，其余两个产地的籽中含量显著高于皮中含量。蛋白结合态原花青素含量在三产地均为皮中含量显著高于籽中含量，而籽和皮中含量在三地间分别差异不显著。

三种形态的原花青素相加得到总花青素。葡萄籽和皮总原花青素含量均以烟台产地的最高，云南和沙城产地的含量差异不显著，且三产地均为籽中含量显著高于皮中含量。

总的来说，烟台产地的葡萄籽和皮中原花青素含量均最高，且云南和沙城两产地差异不显著。

3 结论与讨论endprint

赤霞珠作为酿酒葡萄的主要品种，产地不同葡萄酒的品质差别也很大，其中多酚、类黄酮、花青素等是葡萄酒中的主要活性成分，主要分布在葡萄籽和皮中，果肉中的含量很低。本试验结果表明，葡萄籽中多酚和类黄酮含量明显高于皮中含量。产地不同，多酚和类黄酮含量也有明显差异。沙城葡萄籽中多酚含量最高，烟台皮中多酚含量最高。云南和沙城产地葡萄的类黄酮含量无明显差异，皮中以烟台产地的最高。李春阳[8]研究结果也表明，葡萄籽中多酚和类黄酮含量远远大于皮和梗中含量，与本试验结果一致。葡萄酿酒后籽中酚类物质溶出很少，相比较皮中大部分多酚类物质被溶解到酒中。

与苹果、可可原花青素相比，葡萄籽中原花青素更复杂。原花青素主要是由儿茶素或表儿茶素组成，按聚合度大小，通常将儿茶素与表儿茶素形成的二～五聚体称为低聚原花青素，将五聚体以上的称为高聚原花青素。结合态原花青素聚合度较高，不易被有机溶剂或者水溶液提取出来，需要通过特殊方法获得。在90～100℃沸水浴中，正丁醇-盐酸溶液与原花青素反应，可将多聚原花青素氧化降解，原花青素除末端单元结构外，其他延伸端单元结构均降解成花青素，通过测定降解形成的花青素含量就得到结合态原花青素含量。1980年Oh等明确提出多酚分子的芳香环能够与蛋白分子中的疏水侧链结合，并认为疏水键也是多酚-蛋白质结合的主要形式[9]。1988年Haslam等系统提出了疏水键-氢键结合理论，较完善地解释了多酚-蛋白反应的分子机理[10]。

本试验证实，葡萄籽中游离态原花青素含量明显高于皮中含量，葡萄皮中蛋白质含量要比籽中的高，相应的葡萄皮中形成的蛋白结合态原花青素含量也明显高于籽中含量；而葡萄籽中纤维素含量比皮中含量高，相应的葡萄籽中形成的纤维素结合态原花青素比皮中高，这与李春阳[8]的试验结果一致。烟台产地的葡萄籽和皮中总原花青素含量明显高于其它两地，可能受光照、气温及土壤条件等多方面影响，尚待进一步研究。

参 考 文 献：

[1] Ngamukote S， Mkynen K， Thilawech T. Cholesterol-lowering activity of the major polyphenols in grape seed [J]. Molecules， 2011， 16（6）：5054-5061.

[2] Preuss H G， Montamarry S， Echard B， et al. Long-term effects of chromium， grape seed extract， and zinc on various metabolic parameters of rats [J]. Molecular and Cellular Biochemistry， 2001， 223：95-102.

[3] Yamakoshi J， Saito M， Kataoka S， et al. Procyanidin-rich extract from grape seeds prevents cataract formation in hereditary cataractous （ICR/f） rats [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2002， 50（17）：4983-4988.

[4] 卢晓霆， 王田田， 王军. 响应面法优化葡萄籽多酚提取工艺[J]. 食品工业科技， 2013（24）：279-283.

[5] 焦淑萍， 倪海镜， 薛丽娟. 山葡萄多酚对大鼠心肌线粒体氧化损伤的保护作用[J]. 吉林大学学报， 2008， 34（1）：117-119.

[6] Slinkard K， Singleton V L. Total phenol analysis： and comparison with manual methods [J]. American Journal of Enology and Viticulture， 1977， 28： 49-55.

[7] Santas J， Carbo R， Gordon M H， et al. Comparison of the antioxidant activity of two Spanish onion varieties [J]. Food Chemistry， 2008， 107： 1210-1216.

[8] 李春阳. 葡萄籽中原花青素的提取纯化及其结构和功能研究[D]. 无锡： 江南大学， 2006.

[9] Oh H I， Hoff J E， Armstrong G S， et al. Hydrophobic interaction in tannin-protein complexes [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 1980， 28：394-398.

[10]Haslam E. Tannins polyphenols and molecular complexion [J].林产化学与工业， 1992， 12（1）：1-23.endprint