不同品种黑腺肋花楸活性物质含量与抗氧化活性相关性研究

廖 霞

李苇舟1

郑少杰1

石 芳1

明 建1,2

(1. 西南大学食品科学学院，重庆 400715；2. 重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)

不同品种黑腺肋花楸活性物质含量与抗氧化活性相关性研究

廖 霞1

李苇舟1

郑少杰1

石 芳1

明 建1,2

(1. 西南大学食品科学学院，重庆 400715；2. 重庆市特色食品工程技术研究中心，重庆 400715)

为评价不同品种黑腺肋花楸活性物质含量及其抗氧化活性，以3种黑腺肋花楸为原料，采用Folin-Ciocalteau比色法、pH示差法、硝酸铝—亚硝酸钠法分别测定其多酚、花青素和黄酮含量，通过DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力以及还原力法评价3种花楸多酚、花青素、黄酮的抗氧化活性。结果表明：3种黑腺肋花楸多酚含量变化范围为11.916～14.550 mg GAE/g ·FW，具有较强的抗氧化力，尼罗多酚清除DPPH、ABTS自由基能力较强，克蓝还原力较强；花青素百分含量为3.094%～3.771%，尼罗花青素抗氧化能力最强；黄酮含量为19.519～23.399 mg RE/g· FW，克蓝清除DPPH自由基能力较强，尼罗清除ABTS自由基能力较强，而维金还原力较强。活性物质含量与抗氧化活性相关性分析表明，黑腺肋花楸花青素含量与DPPH+·、ABTS+·清除率呈显著正相关，黄酮含量与ABTS+·清除率呈显著正相关，其余指标间无显著相关性。

黑腺肋花楸；多酚；花青素；黄酮；抗氧化活性

黑腺肋花楸(AroniaMelanocarpa)，又名野樱莓，属蔷薇科植物，原产于北美洲[1]，在中国为引进种。其果实富含多种营养物质，如碳水化合物、有机酸、维生素、矿物元素等[2]，同时，还含有大量的多酚[3]、花青素[4]、黄酮[5]等活性物质，可以有效地清除自由基，具有抗氧化[6]、抗炎[7]、降血糖[8]、保肝[9]和抗辐射[10]等药理活性。Stefka等[11]研究报道黑腺肋花楸果汁对顺铂诱导的毒性有保护作用，可能是由于其良好的抗氧化活性。因此黑腺肋花楸具有很高的利用价值，开发前景广阔。目前国内对黑腺肋花楸的研究基于提升栽培技术[12]，国外主要集中于其功效作用探索[13]，对饮食保健[14]等方面的研究也逐渐受关注，但是对不同品种黑腺肋花楸活性物质含量及抗氧化能力尚鲜有研究，对其多酚类物质的重要性认识和利用更是欠缺，本试验通过比较研究3种黑腺肋花楸果实(尼罗、克蓝、维金)的多酚、花青素、黄酮含量及与抗氧化活性的相关性，旨在为黑腺肋花楸的深层次药用研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑腺肋花楸：采自辽宁省大连市庄河(采摘时间：2015年9月)；

浓盐酸：分析纯，重庆川东化工有限公司；

铁氰化钾：分析纯，天津博迪化工股份有限公司；

DPPH、ABTS、抗坏血酸(VC)：分析纯，美国Sigma公司；

乙酸乙酯、芦丁等：分析纯，成都科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

打浆机：JYL-C012型，九阳股份有限公司；

均质机：XHF-D型，宁波新芝生物科技股份有限公司；

数显恒温水浴锅：HH-6型，金坛市富华仪器有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9140A型，上海齐欣科学仪器有限公司；

台式高速离心机：5810型，德国Eppendorf公司；

旋转蒸发器：RE-5296型，上海亚荣生化仪器厂；

数显恒温水浴锅：HH-6型，常州澳华仪器有限公司；

分光光度计：722型，上海精科科学仪器厂；

pH计：PB-10型，德国赛多利斯公司。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理 挑选出无病虫害、无机械损伤、色泽一致的3种黑腺肋花楸果实，室温放置12 h后贮藏于-40 ℃，使用前取出解冻后，经打浆机打成果浆。

1.3.2 多酚测定

(1) 游离酚提取：参考文献[15]。

(2) 结合酚提取：参考文献[16]。

(3) 多酚含量测定：采用Folin-Ciocalteau比色法[17]。

1.3.3 花青素测定 随机选取黑腺肋花楸果实制成匀浆，分别称取1.25 g花楸果浆，加入25 mL 70%乙醇，50 ℃水浴1 h，3 500 r/min离心10 min，取上清液，用去离子水定容至25 mL，-40 ℃避光保存。

花青素含量测定：采用pH示差法[18]。

1.3.4 黄酮测定 分别称取黑腺肋花楸果浆1.00 g，加入80%乙醇溶液35 mL，75 ℃水浴2.5 h，然后3 500 r/min离心10 min，取上清液，抽滤后于45 ℃旋转蒸干。最后用水定容至25 mL，-40 ℃避光保存。

黄酮含量测定：采用硝酸铝-亚硝酸钠法[19]。

1.3.5 抗氧化活性测定 DPPH+·清除力、ABTS+·清除力和还原力分别参考Cheung等[20]、Soong等[21]和Ardestani等[22]的方法。

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同品种黑腺肋花楸活性物质含量分析

由表1可知，3种黑腺肋花楸活性物质含量较高。3种黑腺肋花楸多酚以游离酚为主，结合酚含量普遍较低，其中维金的总酚含量最高(14.550 mg GAE/g· FW)，与蓝莓、黑莓、草莓中多酚相比[23]，3种黑腺肋花楸多酚含量相对较高，同李斌等[24]分析一致。对于花青素而言，3种黑腺肋花楸花青素含量具有显著性差异，维金的花青素含量最高(3.771%)，尼罗的花青素含量最低(3.09%)，与6种高丛蓝莓花青素(2.31～7.30 mg/g)相比[25]，3种黑腺肋花楸浆果花青素含量是其3倍甚至十几倍，与姚利阳等[26]研究结果一致。对于黄酮而言，含量最高的是维金(23.399 mg RE/g ·FW)，最低的是尼罗(19.519 mg RE/g ·FW)，尼罗与克蓝黄酮含量无显著性差异，但显著低于维金，都比欧洲花楸US-05的含量高[27]。导致3种黑腺肋花楸活性物质含量差异的原因较多，如品种、种植地域、气候、果农种植技术等，此外，不同花楸品种果实的成分组成、代谢机理、遗传机理也会造成差异。

2.2 不同品种黑腺肋花楸活性物质清除DPPH+·能力比较

由图1可知，3种黑腺肋花楸多酚清除DPPH+·能力最强，均强于抗坏血酸，其次是黄酮，说明黑腺肋花楸多酚具有较强的DPPH+·清除能力。对于多酚而言，维金、尼罗和克蓝的IC50值分别为17.798，18.198，18.639 μg/mL，对DPPH+· 的清除能力无显著性差异；对于花青素的IC50值，尼罗显著低于克蓝，克蓝显著低于维金，因此尼罗花青素清除DPPH+·能力强于克蓝和维金；而黄酮的IC50值，克蓝与维金无显著性差异，但均显著低于尼罗，说明尼罗黄酮清除DPPH+·能力较弱。

表1 3种黑腺肋花楸活性物质含量†

† 同列小写字母不同代表差异显著(P<0.05)。

a～c表示多酚差异显著(P<0.05)；d～f表示花青素差异显著(P<0.05)；g～h表示黄酮差异显著(P<0.05)

图1 3种黑腺肋花楸活性物质DPPH+·清除率

Figure 1 DPPH+· scavenging rates of active substances in three kinds ofAroniamelanocarpa

2.3 不同品种黑腺肋花楸活性物质清除ABTS+·能力比较

由图2可知，3种黑腺肋花楸多酚清除ABTS+·能力最强，其次是黄酮，且两者均强于抗坏血酸，说明黑腺肋花楸多酚和黄酮具有较强的ABTS+·清除能力。对于多酚的IC50值，尼罗与克蓝无显著性差异，但显著低于维金，因此，尼罗多酚清除ABTS+·能力强于克蓝和维金；而尼罗花青素的IC50值显著低于克蓝，克蓝显著低于维金，说明尼罗花青素清除ABTS+·能力最强，其次是克蓝；对于黄酮的IC50值，尼罗最小，维金最大，尼罗与克蓝清除ABTS+·能力无显著差异，但显著强于维金。

a～c表示多酚差异显著(P<0.05)；d～f表示花青素差异显著(P<0.05)；g～h表示黄酮差异显著(P<0.05)

图2 3种黑腺肋花楸活性物质ABTS+·清除率

Figure 2 ABTS+· scavenging rates of active substances in three kinds ofAroniamelanocarp

2.4 不同品种黑腺肋花楸活性物质还原力比较

由图3～5可知，随着多酚、花青素和黄酮浓度增加，其吸光度不断提升，表明随多酚浓度增加，抗氧化能力增强，同一浓度下黑腺肋花楸花青素和黄酮的还原力弱于抗坏血酸，克蓝多酚略强于抗坏血酸，但尼罗、维金多酚弱于抗坏血酸。当浓度为20 μg/mL时，尼罗、克蓝、维金多酚的吸光度分别为0.218，0.300，0.252，克蓝多酚的还原力强于维金，尼罗最弱；花青素的吸光度分别为0.148，0.135，0.113，尼罗的还原力最强，其次是克蓝；而黄酮的吸光度分别为0.124，0.147，0.153，维金的还原力相对较强。表明在一定浓度下，3种黑腺肋花楸多酚的还原力最强。

图3 3种黑腺肋花楸多酚的还原力

图4 3种黑腺肋花楸花青素的还原力

图5 3种黑腺肋花楸黄酮的还原力

2.5 黑腺肋花楸活性物质含量与抗氧化活性相关性分析

关于活性物质含量与抗氧化能力的相关性研究结果不一，有研究[28]表明葡萄籽白藜芦醇含量与·OH清除力无显著相关性，但马杰等[29]研究报道豌豆尖总酚含量与FRAP、ABTS抗氧化能力均呈极显著正相关性。从本试验结果分析，在一定浓度范围，3种黑腺肋花楸的多酚、花青素、黄酮含量与其抗氧化能力有明显的量效关系；3种抗氧化方法评价的结果不同，可能是活性物质的多样性及含量不同，显示出抗氧化活性有差异，此外，不同抗氧化活性评价方法作用机理不同，也会导致评估结果不同，因此采用不同的抗氧化活性评价方法，更能全面体现其生物学意义[30]。由表2可知，黑腺肋花楸多酚与花青素含量之间存在显著正相关性(P<0.05)，花青素与黄酮含量之间也存在显著正相关性(P<0.05)；多酚含量与抗氧化指标无显著相关性；但花青素含量与DPPH+·清除率呈显著正相关(P<0.05)，与ABTS+·清除率呈极显著正相关(P<0.01)；此外，黄酮含量与ABTS+·清除率呈极显著正相关(P<0.01)，但与DPPH+·清除率无相关性。

表2活性物质含量与抗氧能力相关性†

Table 2 Correlation between polyphenols and antioxidant activity of three kindsAroniamelanocarpa

指标多酚花青素黄酮DPPH+·清除率ABTS+·清除率多酚 1.0000.805*0.719 0.4310.701花青素1.0000.824*0.896*0.916**黄酮 1.0000.7600.929**

† **为极显著相关(P<0.01);*为显著相关(P<0.05) 。

3 结论

(1) 3种黑腺肋花楸总酚(主要以游离酚形式存在)含量为11.916～14.550 mg GAE/g ·FW，花青素百分含量为3.094～3.771%，黄酮含量为19.519～23.399 mg RE/g ·FW。维金的活性物质含量最高，总酚、花青素、黄酮含量分别为(14.550±0.251)mg GAE/g· FW、(3.771±0.06)%、(23.399±1.459)mg RE/g· FW。

(2) 体外抗氧化活性结果表明，3种黑腺肋花楸活性物质多酚的抗氧化能力最强，清除DPPH+·能力无显著差异，尼罗多酚清除ABTS+·能力较强，但还原力较弱，Oszmianski等[31]研究也表明黑腺肋花楸浆果含有较高的多酚含量和抗氧化活性。尼罗花青素抗氧化能力最强，其次是克蓝。克蓝黄酮清除DPPH+·能力较强，但尼罗黄酮清除ABTS+·能力较强，而维金的还原力较强。

(3) 黑腺肋花楸活性物质与抗氧化能力相关性分析表明，多酚含量与DPPH+·、ABTS+·清除率无显著相关性，但花青素含量与DPPH+·、ABTS+·清除率呈正相关性，黄酮含量与ABTS+·清除率呈正相关性，与DPPH+·清除率无显著相关性。

本研究对3种黑腺肋花楸活性物质含量及其抗氧化活性相关性进行基础研究，今后可进一步探讨黑腺肋花楸抗氧化作用机理，以期为开发相关产品提供理论依据。

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Study on correlation between contents of active substances and antioxidant activity in different varieties of Aronia Melanocarpa

LIAOXia1

LIWei-zhou1

ZHENGShao-jie1

SHIFang1

MINGJian1,2

(1.CollegeofFoodScience,SouthwestUniversity,Chongqing400715,China; 2.ChongqingEngineeringResearchCenterforSpecialFoods,Chongqing400715,China)

This study aimed to investigate the correlation between the content of active substances and antioxidant activity in three kinds ofAroniaMelanocarpa. The total phenolic content was determined by Folin-Ciocalteu method, the anthocyanins content was determined by pH-different method, and the flavonoids was determined by Al(NO3)3-NaNO2system method. Then, determining the DPPH+· scavenging capacity, ABTS+· scavenging capacity and reducing power of active substances. It was shown that the phenolic content ranged from 11.916 to 14.550 mg GAE/g·FW, which have the best antioxidant properties, the DPPH+· scavenging capacity and ABTS+· scavenging capacity of polyphenols in Elliott was the strongest, while Kelan have stranger reducing power; the anthocyanins ranged from 3.094% to 3.771%, the anthocyanins in Elliott exhibited the best antioxidant properties; the flavonoids ranged from 19.519 to 23.399 mg RE/g·FW, The DPPH+· scavenging capacity of flavonoids in Kelan was the strongest, Elliott possessed the strongest ABTS+· scavenging capacity, while Viking have stranger reducing power. Correlation analysis showed that there were positively correlations between the anthocyanins content and antioxidant activity, including DPPH+· and ABTS+· scavenging capacity; meanwhile significant positive correlation were observed between ABTS+· scavenging capacity and the flavonoids content; but no significant correlations were found among the rest of the index.

AroniaMelanocarpa; total phenolic; anthocyanins; flavonoids; antioxidant activity

国家自然科学基金面上项目(编号：31471576)；重庆市特色食品工程技术研究中心能力提升项目(编号：cstc2014pt-gc8001)

廖霞，女，西南大学在读硕士研究生。

明建(1972—)，男，西南大学教授，博士。 E-mail：mingjian1972@163.com

2017—04—17

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.07.032