基于主要功能成分含量的不同品种枇杷叶评价

王 洋，汪 兰，李怡诺，庞同汇，包俊文，鲁周民

（西北农林科技大学林学院，陕西杨凌 712100）

枇杷（Eriobotrya japonicaLindl.）叶味苦、性平无毒[1]，有抗病毒[2]、抗炎[3]、止咳化痰、抗肺纤维化、抗氧化和衰老、降血糖和血脂等作用[4]，是一味传统中药材，2014年批准成为新食品原料，药食兼用[5]。目前，有关枇杷叶功能成分及药理作用的研究成为本领域研究热点。研究表明，叶中总黄酮成分能较好的抑制大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的繁殖[6]，三萜酸类物质具有抗氧化[7]、抗肿瘤[8−9]、降血脂[10]、止咳化痰、抑制细菌[11]以及良好的免疫调节作用，能提高机体免疫能力[12−14]。以枇杷叶为原料提取的三萜酸具有抵御EBVEA 肿瘤病毒的能力，其中2a,19a-二羟基-3-0-乌苏酸单体具有抑制HIV 病毒活性的作用[15]，提取物科罗索酸有降血糖和调血脂作用[16]，熊果酸具有抗炎、抗肿瘤、抑菌、抗HIV 病毒、抗疟疾等生理活性[17]。枇杷叶多糖在抗氧化、抗疲劳和免疫调节上有一定功效[18−19]。目前有关枇杷叶药理作用研究的文献几乎为采自某处经鉴定的枇杷叶，而针对不同品种枇杷叶的主要功能成分含量比较研究鲜见报道，关于生长在同一地区的不同品种枇杷叶间功能成分含量差异尚不清楚。

作为加工食品、保健品或中药材的植物原料，其质量优劣取决于原料中关键成分的含量，进而影响加工成品的品质。在植物生长过程中，功能成分含量除了受环境条件影响，在很大程度上受其本身遗传因子的影响[20]。不同品种枇杷叶中存在较为明显的遗传分化现象，对枇杷叶中熊果酸、齐墩果酸含量有明显影响[21]。为探明枇杷叶中主要功能成分含量在不同品种间的差异，以生长在陕南安康地区的14 个品种枇杷叶为材料，分析测定了主要功能成分含量及抗氧化活性，并采用相关性分析和主成分分析法进行综合评价，旨在为枇杷叶开发利用中的品种选取提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

枇杷叶 品种为‘津云’、‘西农枇杷2 号’、‘ADVANCE’、‘白茂木’、‘福原早生’、‘森本’、‘长崎早生’、‘长生早生’、‘瑞穗’、‘大五星’、‘麦后黄’、‘佳伶’、‘培优’、‘马克’，其中‘大五星’、‘佳伶’、‘培优’和‘马克’为7a 生，其余品种为18a 生，采自西北农林科技大学安康北亚热带经济林果树试验示范站；水溶性VE（Trolox）（色谱纯） 美国Sigma 公司；过硫酸钾、三氯化铁、福林-酚试剂、苯酚、浓硫酸、冰醋酸、浓盐酸、高氯酸、香草醛、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸铝、碳酸钠、三水合醋酸钠、无水乙醇、维生素C、葡萄糖、熊果酸、没食子酸、芦丁、2,2’-联氮-双-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（2,2’-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline6-sulfonic acid） diammonium salt，ABTS）、三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ）均为分析纯。

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1.2 实验方法

1.2.1 样品提取方法 2019年5月底，每个品种选取生长健康的3 棵树，在外围枝条下端采集老叶，每个枝条采1 片叶，每个品种共采集30 片，运回实验室洗净、阴干，粉碎至80 目，保存备用。准确称取样品0.500 g 样品2 份，1 份用30.0 mL 70%乙醇溶液提取，离心取上清液用于总酚、总黄酮、总三萜酸、ABTS 阳离子自由基清除率和FRAP 值的测定，另1 份用25.0 mL 蒸馏水提取，离心取上清液用于多糖和维生素C 的测定。共三次重复。

1.2.2 指标测定方法 多糖含量测定采用苯酚-硫酸法[22−23]。维生素C 含量测定采用紫外分光光度法，参考文献[24−25]中方法。总黄酮含量的测定采用硝酸铝-氢氧化钠显色法[26]；总酚含量的测定采用福林-酚法[27−28]；三萜酸含量的测定采用香草醛-冰醋酸法[29]。抗氧化活性指标ABTS 阳离子自由基清除率和FRAP 值的测定参考文献[30−32]中的方法。

1.3 数据处理

采用Excel、SPSS 26.0 软件与Origin 2019 软件进行统计分析，结果用平均值±标准差（SD）表示，并进行单因素方差分析（ANOVA），P<0.05 具有统计学意义。采用相关性分析、主成分分析法、聚类热图进行枇杷叶的综合品质评价。

2 结果与分析

2.1 不同品种枇杷叶主要成分含量分析结果

对14 个品种枇杷叶总黄酮、总酚、三萜酸、多糖、维生素C 含量的测定结果见表1。可以看出，不同品种枇杷叶中总黄酮、总酚、三萜酸含量均存在差异。‘佳伶’的叶片中总黄酮、总酚含量最高，分别为141.80 和62.50 mg/g，‘长生早生’叶片中总黄酮、总酚含量最低，分别为108.66 和47.43 mg/g。‘培优’叶片中三萜酸含量最高，为114.18 mg/g，‘佳伶’和‘麦后黄’次之，‘长生早生’叶片中三萜酸含量最低，为71.61 mg/g。由表1中结果可知，‘佳伶’、‘培优’和‘麦后黄’3 个品种枇杷叶中，总黄酮、总酚和三萜酸含量明显高于其他品种，因此，‘佳伶’、‘培优’和‘麦后黄’3 个品种的枇杷叶具有更好的药用价值和功能性。

多糖和维生素C 含量在不同品种枇杷叶中均存在差异。‘西农枇杷2 号’叶片中多糖含量高于其他品种（P<0.05），为85.36 mg/g，‘津云’次之，为79.19 mg/g，‘长崎早生’最低，含量为51.66 mg/g。‘培优’叶片中维生素C 含量最高，为2.37 mg/g，‘西农枇杷2 号’和‘津云’次之，3 个品种叶片中维生素C 含量明显高于其它品种。‘ADVANCE’叶片中维生素C 含量最低，为1.38 mg/g。从对不同品种枇杷叶中多糖和维生素C 含量分析结果可知，‘西农枇杷2 号’、‘培优’和‘津云’中多糖和维生素C 含量显著高于其他品种，具有较好的营养价值。

2.2 不同品种枇杷叶抗氧化活性分析结果

对14 个品种枇杷叶的抗氧化指标测定结果见表2。可以看出，对ABTS 阳离子自由基清除率和FRAP 值在不同品种枇杷叶中存在差异。‘麦后黄’枇杷叶对ABTS 阳离子自由基清除率最高，达到12.29%，‘森本’和‘福原早生’次之，3 个品种枇杷叶对ABTS 阳离子自由基清除率显著高于‘长崎早生’和‘长生早生’（P<0.05），‘长崎早生’的清除率最低，仅达到9.54%。FRAP 值以‘佳伶’最高，达到84.76 μmoL/L，‘麦后黄’次之，2 个品种FRAP 值显著高于其他品种（P<0.05），而以‘长生早生’的FRAP 值最低，为56.23 μmoL/L。结合表1结果，对ABTS 阳离子自由基清除率以及FRAP 值高的品种，黄酮、总酚、三萜酸含量也较高。这与廖圆圆等[33]、付晓丹等[34]对枇杷中总黄酮、总酚的体外抗氧化性能研究结果一致；与戴云等[35]对三萜酸与抗氧化性能研究结果一致。

表1 不同品种枇杷叶中总黄酮、总酚、三萜酸、多糖、维生素C 含量（mg/g）Table 1 Contents of total flavonoids,total phenols,triterpenoid acids,polysaccharide and vitamin C in loquat leaves of different varieties (mg/g)

表2 不同品种枇杷叶抗氧化性Table 2 Antioxidant capacity of loquat leaves of differentvarieties

2.3 相关性分析

对14 个品种枇杷叶主要成分含量以及抗氧化性能7 个指标进行相关性分析，结果见表3所示。可以看出，在枇杷叶中总黄酮、总酚和三萜酸含量3 个指标间呈现极显著的正相关关系（P<0.01），表明在这3 个指标数据含量间关联性较大。枇杷叶中多糖和维生素C 含量呈现极显著的正相关关系（P<0.01），相关系数为0.733。FRAP 值表示枇杷叶对铁离子的还原力，数值越大表明抗氧化能力越强。结果表明，FRAP 值与枇杷叶总黄酮含量、总酚含量、三萜酸含量呈现极显著的正相关关系（P<0.01），相关系数分别为0.835、0.763、0.878；ABTS 阳离子自由基清除率和FRAP 值呈现显著的正相关关系（P<0.05），相关系数为0.539。表明枇杷叶的抗氧化活性主要来源于总黄酮、总酚和三萜酸3 种成分的含量。

表3 各测定指标相关性分析Table 3 Correlation analysis of each measurement index

2.4 主成分分析结果

对14 个品种枇杷叶样本5 个主要成分和2 种抗氧化值共7 个功能指标进行主成分分析，结果见表4、表5。

表4 主成分特征值及方差贡献率Table 4 Eigenvalue and variance contribution rates

表5 因子负荷矩阵Table 5 Component matrix

根据特征值大于1.0 的原则，提取前2 个主成分，其累计贡率80.154%，这2 个指标可以表现原有指标的大部分信息。其因子负荷矩阵和旋转后因子载荷矩阵见表5。

旋转后第1 主成分（PC1）主要受总黄酮、总酚和三萜酸含量以及FRAP 值的正向影响，即PC1 越大，以上指标越大；第2 主成分（PC2）主要受多糖、维生素C 的正向影响。

按照2 个主成分的大小依次排序，可以比较直观地判断出每个因子在各品种中的重要性。根据主成分归类，计算14 个品种枇杷叶的综合得分，结果见表6。

表6 不同品种枇杷叶品质预测评价结果Table 6 Prediction and evaluation results of loquat leaf quality of different varieties

可以看出，14 个枇杷品种中因子PC1 得分前3 名排序为‘佳伶’>‘麦后黄’>‘培优’；因子PC2 得分前3 名排序为‘西农枇杷2 号’>‘津云’>‘白茂木’。

主成分综合方程：F 综=0.55F1+0.25F2。在主成分分析得出的结果的基础上，根据主成分综合得分方程计算不同品种枇杷叶的综合得分。综合排名从1 到14 的品种依次为‘佳伶’、‘麦后黄’、‘培优’、‘瑞穗’、‘福原早生’、‘白茂木’、‘西农枇杷2 号’、‘津云’、‘森本’、‘马克’、‘大五星’、‘ADVANCE’、‘长崎早生’、‘长生早生’。

2.5 聚类热图分析结果

根据14 个品种枇杷叶7 个指标的测定数据，通过聚类分析，得出聚类热图，见图1。由图1可见14 个品种枇杷叶7 项指标呈现出一定的聚类性特征，在欧氏距离2 处指标可以划分为2 类：第Ⅰ类为总黄酮、总酚、三萜酸、FRAP 值、ABTS 阳离子自由基清除率，为主要功能性指标，5 项指标相关性较强。第Ⅱ类为多糖、维生素C，为主要营养成分指标。在欧氏距离1 处可以将14 个品种枇杷叶划分为4 类：第Ⅰ类为‘培优’、‘佳伶’、‘麦后黄’；第Ⅱ类为‘长生早生’；第Ⅲ类为‘马克’、‘大五星’、‘森本’、‘长崎早生’、‘ADVANCE’；第Ⅳ类为‘瑞穗’、‘福原早生’、‘白茂木’、‘西农枇杷2 号’、‘津云’。聚类结果与主成分分析结果、相关性分析结果基本一致。

图1 14 个品种枇杷叶7 项指标聚类热图Fig.1 Clustering heat map of 7 indices of 14 cultivars loquat leaves

3 讨论与结论

枇杷叶作为食品原料及药材，主要成分含量决定其品质优劣，进而影响到加工食品及成品药的质量。有研究表明，作为主要功能成分的三萜酸及总黄酮，在枇杷叶中含量仅次于枇杷花[36]，因此，枇杷叶有极高的加工利用价值。影响枇杷叶中主要功能成分含量的因素主要有自身遗传因子和生态环境因子2 大类，本试验材料选取于在相同环境条件下生长的叶片，主要研究遗传因子的影响，比较不同品种间的差异。研究结果显示，在不同品种间，主要功能成分含量存在差异；其中黄酮、总酚、三萜酸及FRAP 值4 个指标相互之间呈现极显著正相关关系（P<0.01），ABTS 阳离子自由基清除率和FRAP 值之间呈显著正相关关系（P<0.05），这与文献[33−34]中对枇杷总黄酮、总酚的体外抗氧化研究结果一致；与戴云等[35]对三萜酸与抗氧化研究结果一致。

现代药理研究证明，枇杷叶中黄酮类和三萜酸类成分是止咳化痰、抗氧化、抗菌作用的主要成分，直接影响枇杷叶食品及药材品质[37]。植物多酚具有抗氧化、抗衰老、抗癌症、抗病毒、抗心脑血管疾病等多种功能[38]。对14 个品种的试验结果表明，‘佳伶’、‘麦后黄’和‘培优’3 个品种叶片中总黄酮、总酚和三萜酸含量明显高于其他多数品种，综合排在前三名。这一结果与霍宇航等[39]针对6 个枇杷品种的研究结果存在偏差，这主要可能是由于在采样时间、采样叶位选取以及检测指标体系不同引起。

对14 个品种枇杷叶的综合评价结果表明，综合排名依次为‘佳伶’、‘麦后黄’、‘培优’、‘瑞穗’、‘福原早生’、‘白茂木’、‘西农枇杷2 号’、‘津云’、‘森本’、‘马克’、‘大五星’、‘ADVANCE’、‘长崎早生’、‘长生早生’。其中‘佳伶’、‘麦后黄’和‘培优’3 个品种枇杷叶中总黄酮、总酚和三萜酸含量较高，抗氧化活性较强，品质更好，具有更好的药用价值和功能性。‘西农枇杷2 号’和‘津云’2 个品种叶片中多糖、维生素C 含量较高，具有较好的营养价值。研究结果对于枇杷叶在不同类型产品加工利用时的品种选取具有一定参考。