15种红果肉海棠多酚及抗氧化活性分析

魏新翠，李厚华，蔡雪雁，梁　峥，唐豆豆（.西北农林科技大学林学院，陕西杨凌700；.西北农林科技大学风景园林艺术学院，陕西杨凌700；.山西省农业科学院玉米研究所，山西忻州00000）

15种红果肉海棠多酚及抗氧化活性分析

魏新翠1，李厚华2，*，蔡雪雁2，梁峥3，唐豆豆2
（1.西北农林科技大学林学院，陕西杨凌712100；2.西北农林科技大学风景园林艺术学院，陕西杨凌712100；3.山西省农业科学院玉米研究所，山西忻州030000）

以15种红果肉海棠为材料，采用清除二苯代苦味酰基（DPPH）自由基、清除［2，2′-连氨-（3-乙基并噻唑啉-6-磺酸）二氨盐］（ABTS）自由基法对其进行了抗氧化活性评价。Folin-Ciocalteau法测其多酚含量，高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）分析其酚类物质的组成与含量，相关系数法分析多酚、黄酮与抗氧化活性间的相关性。结果表明，其多酚含量为318.14～838.83 mg GAE/100 g干重，黄酮含量为367.64～1821.37 mg RE/100 g干重。印第安魔力海棠、红巴伦海棠、红园海棠和印第安夏天海棠的多酚和抗氧化能力均较高。检测出矢车菊素-半乳糖苷、矢车菊素-阿拉伯糖苷和芦丁等10种多酚类物质。

红果肉海棠，多酚，黄酮，抗氧化，单体酚

海棠是蔷薇科苹果属中果实直径较小（≤5 cm）、野生半野生的一类植物的总称，其花色艳丽多姿，具有极高的观赏和食用价值［1］。目前，对海棠的研究不仅局限于观赏，它的食用和药用价值也受到了越来越多的关注［2-3］，但是，对红果肉海棠的集中报道很少。

红果肉水果含有丰富的花色苷和其他多酚类物质，具有较高的抗氧化能力，因此备受人们的重视［4-6］。其中，多酚具有重要的生物活性和多种药理功能，可减少和消除自由基，具有很强的抗氧化能力，对预防癌症和心血管疾病有较好效果［7-8］。14种海棠果实的研究表明，其多酚含量与抗氧化能力存在显著相关性关系［9］。王燕等［10］对‘紫红1号’红肉苹果的果肉研究发现，其总酚含量为2523 mg/kg FW，类黄酮含量为2514 mg/kg FW，其抗氧化能力（ferric reducing antioxidant power，FRAP）为13.39 μmol/g，是白肉苹果果肉抗氧化能力的7倍，其中，车菊3-O-半乳糖苷占总花色苷的73.37%。花色苷是多酚物质的一种，并对果实的颜色起到主要决定作用［11-12］。它也有很强的抗氧化能力，对癌症和心血管疾病等起到一定的预防作用［13］。本实验以15种红果肉海棠为试材，分析了其果肉的多酚、黄酮含量以及与抗氧化能力的相关性，并进一步检测其花色苷和其他多酚的种类及含量，为选择抗氧化能力高的红果肉海棠品种，培育具有较高食用、药用价值的海棠提供了理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

供试的红果肉海棠果S1、S3、S11采自北京植物园，其余的采自陕西省西北农林科技大学海棠种植资源圃（表1），于8月下旬至10月上旬，随机选择健康、长势均匀且大小一致的果实，采集1～2 kg，取样重复三次，-20℃低温保存，备用；甲醇（色谱纯）和乙腈（色谱纯） 购自Spectrum公司；芦丁、绿原酸、香豆酸、根皮苷购自天津一方科技有限公司，均为分析纯；儿茶素、表儿茶素、槲皮素购自天津金测分析技术有限公，均为分析纯；其余标样均购自Sigma公司，为分析纯。

高效液相色谱-二极管列阵检测仪（日立L-2000） 天美（中国）科学仪器有限公司；旋转蒸发仪（R-200） 岐昱实业（上海）有限公司；紫外-可见分光光度（岛津-2450） 陕西捷森科技发展有限公司。

1.2实验方法

1.2.1样品准备取保存在-20℃冰箱中的海棠果，去除果皮和果心，切成片状，厚度约为0.3 cm，于-80℃冰箱中预冻24 h，真空冷冻干燥机处理48 h并研磨成粉末备用。

制备提取液：分别称取15种海棠果肉研磨后的粉末0.3 g，用15 mL甲醇提取。超声提取30 min，重复3次，合并萃取液，旋转蒸发，用甲醇定容至15 mL，重复3次［14］。

1.2.2总多酚含量的测定总多酚含量的测定参考Yi等［15］方法略做修改。将5 μL提取液加入到盛有1.58 mL超纯水的试管中，再加入100 μL稀释一倍的Folin-Ciocalteu试剂，混匀。反应1 min后加入300 μL 20%的Na2CO3溶液，充分混匀，室温黑暗处反应30 min，在765 nm波长处测定吸光度。结果以每百克干样所含没食子酸的的当量毫克数（mg galic acid eq./100 g DW）表示。

1.2.3总黄酮含量的测定总黄酮含量的测定参考Wolfe等［16］的方法并略做修改。取100 μL提取液置于盛有680 μL 30%乙醇的试管中，加入30 μL 0.5 mol/L的NaNO2溶液，混匀，5 min后加入30 μL 0.3 mol/L AlCl3溶液，混匀，反应5 min后加入300 μL 1 mol/L NaOH溶液，混匀，在506 nm波长处测定吸光度。结果以每百克干样所含芦丁的当量毫克数（mg rutin eq./ 100 g DW）表示。

1.2.4清除DPPH自由基实验清除DPPH自由基实验参考Friedman等［17］的方法并略做修改。将5 μL提取液加入到2 mL 62.5 μmol/L的DPPH甲醇溶液中，混匀，在517 nm波长处测定吸光度A1，取出比色杯，室温黑暗反应30 min，测定吸光值A2。结果以每百克干样中Trolox的当量微摩尔数表示（μmol Trolox eq./ 100 g DW）。

1.2.5清除ABTS+·实验清除ABTS+·实验参考李楠等的方法，并略做修改。7 μmol/L ABTS+·溶液的配制方法：称取0.0576 g ABTS+·试剂，用蒸馏水定容至15 mL，使用前加0.264 mL 140 mmol/L的过硫酸钾水溶液，室温避光放置12～16 h。实验前，用0.2 mol/L的醋酸钠缓冲液（pH=4.5）将吸光度调整至0.700±0.02。取5 μL提取液加入到1 mL ABTS+·溶液中，混匀，在734 nm波长处测定吸光值A1，取出比色杯，室温黑暗反应2 min，测定吸光值A2。结果以每100 g干果中Trolox当量微摩尔数表示（μmol Trolox eq./100 g DW）。

1.2.6酚类物质的分析酚类物质的分析参考李玲等［18］的方法，采用日立L-2000高效液相色谱仪进行检测，检测器为L-2455型二极管阵列检测器，检测参数：C18柱（Hitachi，日本，250 mm×4.6 mm，5 μm），柱温40℃，进样量为10 μL，流速0.50 mL/min。检测波长为280、360、520、535 nm。流动相参数A为0.04%的甲酸水溶液，B为色谱级乙腈。采用梯度洗脱，洗脱程序为：0～40 min，A 95%～0%，B 5%～100%；40～60 min，A 0%，B 100%。检测结束后绘制标准曲线，计算干果中各单体酚的质量分数（mg/kg）。

1.2.7数据分析数据统计分析采用Excel 2007和SPSS，所有样品进行3次重复，结果以平均值±标准差（±s）的形式表示。

2　结果与讨论

2.1多酚、黄酮含量和抗氧化活性

15种红果肉海棠的多酚和黄酮检测结果表明，多酚含量为318.14～838.83 mg GAE/100 g，黄酮含量为367.64～1821.37 mg RE/100 g，清除DPPH自由基的能力为956.48～2248.76 μmol TE/100 g，清除ABTS+·的能力为73.50～156.54 μmol TE/100 g（表1）。

印第安魔力海棠、红巴伦海棠、印第安夏天海棠和红园海棠的多酚含量较高，均在700 mg GAE/100 g以上。超过了富士苹果［（449.85±1.22）mg GAE/100g DW］［19］和霍城海棠的多酚含量。霍城海棠、罗宾逊海棠、艾丽海棠是多酚含量略低的红果肉品种，在400 mg GAE/100 g以下。其中，印第安魔力海棠［（838.83±11.99）mg GAE/100 g］多酚含量最高，是霍城海棠［（318.14±16.84）mg GAE/100 g］的2.63倍。15种红果肉海棠的黄酮含量差异较大，印第安魔力海棠最高，霍城海棠的黄酮含量最低。王族海棠、印第安魔力海棠、路易莎海棠和红园海棠的黄酮含量较高（大于1700.00 mg RE/100 g），霍城海棠黄酮含量最低，为（367.64±27.85）mg RE/100 g。

印第安魔力海棠、红巴伦海棠、印第安夏天海棠和红园海棠清除DPPH自由基的能力较强，在2000.00 μmol TE/100 g以上，清除DPPH自由基能力较弱的是霍城海棠、艾丽海棠和朱砂海棠（小于1200.00 μmol TE/100 g）。其中，红园海棠清除DPPH自由的能力最强 ［（2248.76±11.04）μmol TE/100 g］，是霍城海棠［（956.48±40.97）μmol TE/100 g］的2.35倍。在清除ABTS+·能力方面较强的是印第安魔力海棠、红巴伦海棠、印第安夏天海棠、红园海棠和钻石海棠，在130.00 μmol TE/100 g以上，较弱的是霍城海棠、罗宾逊海棠和蒂娜海棠（小于90.00 μmol TE/100 g），红巴伦清除ABTS+·能力最强［（156.54±6.32）μmol TE/ 100 g］，是霍城海棠［（73.50±2.47）μmol TE/100g］的2.13倍。抗氧化活性的研究结果表明，印第安魔力海棠、红巴伦海棠、印第安夏天海棠和红园海棠清除DPPH自由基和ABTS+·的能力最强，霍城海棠抗氧化能力最低。这可能是因为霍城海棠的果肉颜色偏白。苹果［10］的抗氧化研究表明，红果肉苹果比白果肉和黄果肉苹果的抗氧化能力强。

表1　15种海棠黄酮、多酚含量和抗氧化活性Table 1　The contents of flavones and polyphenols and antioxidant activity of the 15 kinds crabapples

由以上结果可知，在15种红果肉海棠中，印第安魔力海棠、红巴伦海棠、印第安夏天海棠和红园海棠是黄酮、多酚含量均较高的品种，其抗氧化能力也较强。霍城海棠则是黄酮、多酚含量最低的品种，它的抗氧化能力也最弱。

2.2多酚、黄酮含量和抗氧化活性的相关性分析

多酚、黄酮与抗氧化活性的相关性分析发现，多酚含量和黄酮含量存在正相关关系，相关性系数为0.780。多酚含量与清除DPPH自由基的相关性系数为0.926，与清除ABTS+·能力的相关性系数为0.916，可见多酚含量与抗氧化呈显著相关性。黄酮清除DPPH自由基和ABTS+·的能力相对较弱（表2）。酚类化合物的同一苯环上含有若干个酚羟基，具有较好的清除自由基功能。苹果［20］、垂丝海棠［21］和海红果［22］的实验均表示，多酚含量与抗氧化能力之间呈显著正相关。本实验中，多酚含量与清除DPPH自由基和清除ABTS+·的能力间存在极显著相关性（表2）。与前人的研究结果一致。黄酮含量也与抗氧化能力存在相关性，但显著性较差。

表2　15种海棠多酚、黄酮含量和抗氧化活性的相关性分析Table 2　Correlation analysis of polyphenols，and flavones content and antioxidant activity of the 15 kinds crabapples

2.3单体酚含量检测结果

单体酚检测结果表明，15种海棠果主要含有矢车菊素-半乳糖苷、矢车菊素-阿拉伯糖苷、没食子酸、儿茶素、绿原酸、表儿茶素、芦丁、香豆酸、根皮苷和槲皮素10种单体酚（表3）。这与苹果中的多酚物质种类基本一致［23］。其中，矢车菊素-半乳糖苷的含量达67.39～248.77 mg/kg。矢车菊素-阿拉伯糖苷的含量为47.15～172.52 mg/kg。霍城海棠中的矢车菊素-半乳糖苷和矢车菊素-阿拉伯糖苷含量均为最低。印第安魔力海棠、红巴伦海棠、王族海棠和丰花海棠的矢车菊素-半乳糖苷含量均在100.00 mg/kg以上，四者的矢车菊素-阿拉伯糖苷含量也最高（大于80.00 mg/kg），这与其果肉的色泽有关，果实的色泽主要源于花色苷的积累量［24］。花色苷属于多酚类物质，具有清除自由基的功能［25］。红果肉海棠中花色苷的积累，提高了多酚的含量，对抗氧化能力起到促进作用，使其具备更好的保健功能。

3　结论

15种红果肉海棠中，多酚含量为318.14～838.83 mg GAE/100 g，黄酮含量为367.64～1821.37 mg RE/100 g，清除DPPH自由基的能力为956.48～2248.76 μmol TE/ 100 g，清除ABTS+·的能力为73.50～156.54 μmol TE/ 100 g。多酚含量与抗氧化能力存在极显著正相关性。霍城海棠的黄酮、多酚含量均为最低，它的抗氧化能力也最弱，这可能与其果肉颜色偏白有关；印第安魔力海棠、红巴伦海棠、红园海棠和印第安夏天海棠的矢车菊素-半乳糖苷和矢车菊素-阿拉伯糖苷含量都较高，其黄酮、多酚含量最高，抗氧化能力也最强，具有很好的保健、食用功能，值得进一步开发研究。

表3　15种海棠果中的酚类物质Table 3　Polyphenols in the 15 kinds of crabapples

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Polyphenols and antioxidant activity analysis of 15 red flesh crabapples

WEI Xin-cui1，LI Hou-hua2，*，CAI Xue-yan2，LIANG Zheng3，TANG Dou-dou2
（1.College of Forestry，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；2.College of Landscape Architecture and Art，Northwest A&F University，Yangling 712100，China；3.Corn institute of Shanxi Agricultural Sciences Academy，Xinzhou 030000）

15 kinds of red flesh crabapples were taken as materials.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl（DPPH）radical scavenging，［2，2’-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline）-6-sulphonic acid］diamonium salt（ABTS+·）radical scavenging were carried out in antioxidant activity evaluation.The content of polyphenols were measured with the Folin-Ciocalteau method.HPLC-DAD was applied to test the composition of polyphenols.The results showed that their polyphenols contents were 318.14～838.83 mg GAE per 100 g of dry fruit and the flavones were 367.64～1821.37 mg RE per 100 g of dry fruit.M.‘Indian Magic’，M.‘Red Barron’，M.‘Red Garden’and M.‘Indian Summer’were the varieties that contained higher polyphenol，flavones and antioxidant capacity. A total of 10 polyphenols，including cyanidin galactoside，cyanidin arabinoside and rutin were detected by HPLC.

red flesh crabapple；polyphenol；flavones；antioxidant activity；phenolic compound

TS201.1

A

1002-0306（2015）20-0133-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.20.019

2015－03－04

魏新翠（1988-），女，硕士研究生，研究方向：林木遗传育种，E-mail：weixinying.net@163.com。

李厚华（1973-），男，博士，副教授，主要从事植物基因工程和类黄酮次生代谢等方面的研究，E-mail：lihouhua73@163.com。

高等学校博士学科点专项科研基金（20120204120006）；西北农林科技大学基本科研业务费（QN2013079）。