马铃薯抗氧化活性成分研究

寇婷婷 陈 瑾 范艳丽 张惠玲

(宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021)

马铃薯(SolanumruberosumL.)是茄科属一年生草本植物，含有大量的生物活性物质如黄酮类、酚酸类、花色苷等[1]。据报道[2-3]，人体摄取的总酚等物质约25%来自于马铃薯。这些活性物质通过保护细胞和组织不被自由离子损伤，起到延缓细胞衰老和预防疾病的作用[4-5]。

李葵花等[6]发现不同品种马铃薯的抗氧化活性差异显著，且酚酸对马铃薯的抗氧化活性有重要作用；王颖等[7]发现不同品种马铃薯的花青素含量与抗氧化能力都有所不同，且花色苷含量与抗氧化能力显著相关。以上研究主要是测定不同品种马铃薯的酚类物质和花色苷的抗氧化能力，且测定其抗氧化的依据也主要是DPPH自由基清除能力和总抗氧化能力，而对超氧阴离子、羟基自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP铁还原抗氧化的能力未见报道。此外，对马铃薯黄酮含量与抗氧化能力的研究也较少[8]。

试验拟测定不同品种马铃薯总酚、总黄酮含量，采用高效液相色谱法测定不同品种马铃薯酚酸种类及含量，并通过建立5种体外抗氧化模型，比较不同品种马铃薯对超氧阴离子、羟基自由基、DPPH自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP铁还原抗氧化能力，为不同品种马铃薯深加工产品的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

青薯9号、青薯168号、庄薯3号、夏波蒂、大西洋、费乌瑞它、黑美人、克新一号马铃薯：采回后置于4 ℃冷柜中低温避光贮藏，试验前将马铃薯放于常温下避光通风干燥1 d，然后制备冻干粉进行后续试验，宁夏固原市原州区六盘山薯业种植基地；

没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、芦丁、槲皮素：色谱纯，上海麦克林生物科技有限公司；

石油醚、甲基红、苯酚、硫酸、草酸、硝酸、高氯酸、乙醚、葡萄糖：分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

1.1.2 仪器与设备

电子天平：ME203E型，美国梅特勒公司；

高效液相色谱仪：AGILENT 1100型，美国安捷伦公司；

蒸发光散射检测器：UM5000型，上海通微分析技术有限公司；

紫外—可见分光光度计：T6型，北京普析通用仪器有限责任公司；

离心机：TDL-5-A型，上海安亭科学仪器厂；

超声仪：KQ-500DE型，昆山市超声仪器有限公司；

真空冷冻干燥机：JDQ-0.2型，兰州科近真空冻干技术有限公司。

1.2 方法

1.2.1 总酚含量测定

(1)提取：根据Azima等[9]的方法进行修改。精确称取1.000 g冻干马铃薯样品，加入80%甲醇溶液20 mL，超声提取10 min，离心后取上清液，残渣按上述步骤重新提取1次，合并上清液，然后将上清液于4 ℃下，8 000 r/min 离心10 min，并使用0.42 μm滤膜过滤后定容至25 mL容量瓶，于4 ℃冰箱冷藏用于总酚测定。

(2)测定：参照Chaovanalikit等[10]的方法。

1.2.2 总黄酮含量测定 参照黄梅桂等[11]的方法。

1.2.3 酚酸种类及其含量测定 参照王耀红等[12]的方法略作修改。分别配制浓度为0.2 mg/mL 的没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、芦丁、槲皮素标准溶液，并配制混标溶液，进样检测时稀释1倍。

1.2.4 抗氧化能力测定 称取1 g马铃薯冻干粉，用10 mL 80%甲醇溶液提取抗氧化物质，离心后再加10 mL 甲醇溶液二次离心，并取1 mL上清液测定其抗氧化能力。

(1)对超氧阴离子的清除能力：参照闵芳等[13]的方法。

(2)对羟基自由基的清除能力：参照綦文涛等[14]的方法。

(3)对DPPH自由基的清除能力：参照韩锐等[15]的方法。

(4)对ABTS自由基的清除能力：参照左丽丽等[16]的方法。

(5)对FRAP铁还原抗氧化能力：参照李磊等[17]的方法。

1.3 数据处理

采用Excel 2010绘制曲线图，用SPSS 19.0软件对试验数据进行单因素方差分析，采用Duncan’s多重比较检验显著性水平(P<0.05)，结果以(平均值±标准差)表示。

2 结果与分析

2.1 总酚及总黄酮含量

由表1可知，克新一号、费乌瑞它总酚含量差异不显著(P>0.05)，其他品种含量具有显著差异(P<0.05)；黑美人总酚含量最高，为(400.38±2.94)mg/100 g，夏波蒂最低[(233.93±0.18)mg/100 g]。不同品种马铃薯总黄酮含量具有显著差异(P<0.05)，费乌瑞它总黄酮含量最高，为(107.39±0.08)mg/100 g，其次为黑美人[(94.59±1.75)mg/100 g]，庄薯最低[(33.17±0.09)mg/100 g]。李葵花等[6]研究发现紫色马铃薯品种总酚含量最高，为575.0 mg/100 g，试验中总酚含量最高的“黑美人”为紫色马铃薯。张薇等[8]研究发现烘干的马铃薯皮中黄酮类物质含量为10.95 mg/g。

表1 不同品种马铃薯总酚、总黄酮含量†

† 字母不同表示差异显著(P <0.05)。

2.2 酚酸种类及其含量

使用HPLC法测定不同品种马铃薯中酚酸种类及其含量，标准品及样品图谱如图1所示，曲线回归方程及相关系数分析如表2所示。

由表3可知，青薯9号、青薯168号、夏波蒂、庄薯3号 4个品种8种酚酸均有检出；克新一号未检出阿魏酸，黑美人未检出没食子酸及槲皮素，大西洋未检出没食子酸及芦丁，费乌瑞它未检出没食子酸；酚酸总量最高为青薯9号，最低为夏波蒂；绿原酸是主要酚酸，其含量远高于其他种类酚酸，在检出酚酸中占比均>65.00%，黑美人中占比达到91.46%，为所有品种中绿原酸含量最高；费乌瑞它中槲皮素含量为所有品种中最高。王耀红等[7,11]研究发现绿原酸是马铃薯中存在的主要酚酸，与试验结果一致。

1.没食子酸 2.原儿茶酸 3.绿原酸 4.咖啡酸 5.对香豆酸 6.阿魏酸 7.芦丁 8.槲皮素

2.3 抗氧化能力

由表4可知，除铁离子还原能力中青薯9号与克新一号差异不显著(P>0.05)外，其余抗氧化模型中各品种间差异均显著(P<0.05)，其中黑美人对DPPH自由基、超氧阴离子、ABTS自由基清除率及FRAP铁还原能力最高，夏波蒂对羟基自由基清除能力最高。

表2 酚酸类化合物的标准曲线回归方程和相关系数

由表5可知，绿原酸含量与酚酸、黄酮含量均呈极显著正相关(P<0.01)；酚酸含量与DPPH自由基、超氧阴离子、ABTS自由基清除能力及FRAP铁还原能力均呈极显著相关(P<0.01)，与ABTS自由基清除能力相关性最大，与羟基自由基清除能力呈负相关；黄酮含量与羟基自由基清除能力呈极显著负相关(P<0.01)，与超氧阴离子、ABTS自由基清除能力呈显著正相关(P<0.05)，与DPPH自由基清除能力及FRAP铁还原能力无显著相关性(P>0.05)；绿原酸含量与DPPH自由基清除能力呈显著相关(P<0.05)，与除羟基自由基清除能力外的3种抗氧化能力呈极显著相关性(P<0.01)，与ABTS自由基清除能力显著性最大。综上，酚酸、绿原酸含量对抗氧化活性均呈显著正相关(P<0.05)，与Faller等[18]研究结果一致，但相关性≤0.85，表明总酚、绿原酸在一定程度上与抗氧化性相关，由于马铃薯各组分复杂，含有淀粉、还原糖、蛋白质、维生素及各种次级代谢产物等，都可能对其抗氧化性起作用[19]。

表3 不同品种马铃薯酚酸类物质含量†

† 字母不同表示差异显著(P<0.05)；ND表示未检出。

表4 不同品种马铃薯的抗氧化能力†

† 字母不同表示差异显著(P<0.05)。

表5 酚酸及黄酮含量与抗氧化能力的相关性†

† *表示对结果影响显著(P<0.05)；**表示对结果影响极显著(P<0.01)。

3 结论

试验探究了不同品种马铃薯的抗氧化活性成分。结果表明，黑美人总酚含量最高，为400.38 mg/100 g，费乌瑞它黄酮含量最高，为107.39 mg/100 g；黑美人酚酸、绿原酸含量均为最高，其对DPPH自由基、超氧阴离子、ABTS自由基清除率及FRAP铁还原能力最强，夏波蒂对羟基自由基清除率最高。不同品种马铃薯的抗氧化性差异显著(P<0.05)，主要取决于其中的酚酸、绿原酸含量，但同一品种马铃薯对不同抗氧化类型的清除能力不同，其深层次原理需进一步探究。