李瑞娟，梁 锦，王 丹，黄天姿，张 璐，杨淑霞，罗安伟

（西北农林科技大学食品科学与工程学院，陕西杨凌 712100）

猕猴桃富含VC、果胶、糖类、有机酸、多酚、类黄酮、氨基酸及钾、钙等微量元素，其主要营养成分含量排名各种水果前列[1−2]。长期食用猕猴桃能有效补充人体维生素、强化免疫系统，缓解皮肤炎症、降低血清胆固醇含量，而且具有抗衰老、抗病毒、抗辐射、抗肿瘤及预防心脑血管疾病等作用[3]。研究表明这些功效与其富含多种天然抗氧化物质密切相关，猕猴桃中相关物质可清除人体内活性氧自由基，减轻自由基氧化反应对机体细胞和组织的损伤，延缓细胞衰老及慢性疾病的发生[4]。猕猴桃果汁因富含多酚、黄酮、VC等可以抑制脂质过氧化、清除自由基的抗氧化物质而倍受人们的青睐。为选育综合性较好的猕猴桃品种，许多研究者制定育种目标，对不同猕猴桃品种采后品质、酚类物质组成与含量、抗氧化活性等进行了研究。王菲等[5]研究表明软枣猕猴桃总黄酮具有较强清除DPPH·的能力和还原力，可有效抑制脂质过氧化，且对O−2、·OH有一定的清除作用，得出软枣猕猴桃总黄酮具有显著的抗氧化活性。赵金梅等[1]测定10种猕猴桃果实品质及抗氧化活性，得出华优的VC、总酚含量及DPPH·清除率最高，营养价值较高，且猕猴桃的抗氧化能力与VC和总酚含量之间呈现较高相关性。张云等[6]选用红阳、米良一号、金艳猕猴桃为研究对象，得出红阳猕猴桃的可食部分总酚含量最高，其多酚提取液对DPPH·清除力和还原力最强，红阳和金艳具有较好的ABTS+·清除能力，且红阳的抗氧化活性与总酚含量的相关性最好，说明红阳中具有抗氧化活性的多酚类化合物的含量高。曹毛毛等[7]测定7种猕猴桃的理化特性和抗氧化活性，发现7种猕猴桃果实理化性质存在显著性差异，在抗氧化活性方面，秦美的DPPH·清除能力、Fe2+络合能力和Fe3+还原能力均最强，华优具有最强保护DNA氧化损伤的作用。我国猕猴桃资源丰富，各个主产区适宜种植的品种不同，针对不同产区、不同品系采后果实酚类物质组成及含量、抗氧化性研究尚未见报道。因此，研究以国内陕西、四川2个主产区的12个主栽的红心、黄心、绿心猕猴桃为试材，探究果实抗氧化活性及相关物质含量，筛选营养价值高、抗氧化活性强的猕猴桃品种，发挥品种优势，为功能性食品的开发提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猕猴桃 试验选取3个品系、12个品种猕猴桃，包括美味系（海沃德、徐香、亚特、翠香），中华系（华优、红阳、东红、祁红、黄金果、金艳），软枣系（益玉、绿迷）。不同品种猕猴桃达到各自商业采收成熟度时采收，不同品种采收时间不一致，选择大小基本一致、无病虫害、无机械损伤的果实，采收后于室温下放置后熟，采样情况见表1；福林酚、1,1-二苯基-2-苦基肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazide，DPPH）、2,2-联-（乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵（Diammonium 2,2'-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate），ABTS） 分析纯，美国Sigma公司；没食子酸、VC、H2O2、水杨酸、三氯乙酸等 分析纯，天津市天力化学试剂有限公司；甲醇、没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、绿原酸、表儿茶素、咖啡酸、对香豆酸、阿魏酸、根皮苷、芦丁、槲皮素、杨梅素等单体酚标品 色谱纯，阿拉丁试剂有限公司。

表1 猕猴桃品种及采样情况Table 1 Cultivars of kiwifruit and sampling condition

紫外分光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司；HH-S6双列六孔型电热水浴锅 北京科伟有限公司；HC-3018R高速冷冻离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司；KQ-700DE型数控超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司；WGL-230B电热鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司；电子计数秤上海友声衡器有限公司；LC-20A高效液相色谱仪日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 待猕猴桃果实硬度为1.0 kg/m2以下时进行榨汁处理。每个品种取20个果实，去皮后榨汁，汁液用200目滤布过滤，直接使用鲜榨猕猴桃汁进行测定。

1.2.2 VC含量的测定 采用高效液相色谱法测定[9]，准确称取10 g果肉放入破碎机中，加入20 mL 0.1%的偏磷酸溶液打成匀浆，转入离心管中于8000 r/min离心15 min，吸取上清液2.5 mL至容量瓶（25 mL）中，用0.1%的偏磷酸溶液定容，混匀后用0.22 μm的微孔滤膜过滤到样品瓶中待测。色谱柱：Inertsil/Wondasil C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：0.1%偏磷酸溶液:甲醇=96:4（v/v）；流速：0.8 mL/min；检测波长：243 nm；柱温：30 ℃；进样量：10 μL。

1.2.3 多酚含量的测定 采用福林酚法[10]，以没食子酸为标准物质测定多酚的含量。准确称取25 mg没食子酸，去离子水溶解后定容至25 mL，以该没食子酸溶液为原液，依次配制成质量浓度分别为0、20、60、100、150、200、300、400、500、600 μg/mL的梯度液。取100 μL标准液与400 μL去离子水于试管中，加100 μL福林酚试剂混匀，6 min后加入1 mL 7% Na2CO3溶液和0.8 mL去离子水，混匀后避光放置，90 min后测定OD760nm。样品测定时取100 μL猕猴桃汁，其余操作同上。以没食子酸质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标绘制没食子酸标准曲线。标准曲线回归方程为y=0.0034x+0.0932，R2=0.9927。

1.2.4 类黄酮含量的测定 采用AlCl3显色法[11]，以芦丁为标准物质测定黄酮的含量。准确称取芦丁标准品26.0 mg于烧杯中，加入70%的乙醇溶解后转入50 mL容量瓶定容，得到0.52 mg/mL的标准液。准确量取标准溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL置于25 mL容量瓶中，依次加入70%乙醇3.0 mL、5%亚硝酸钠0.75 mL，摇匀放置5 min，再加入10%硝酸铝溶液0.5 mL，摇匀放置6 min，最后加入5%氢氧化钠溶液4 mL，用蒸馏水定容至25 mL，摇匀，静置15 min后，测定OD510nm。样品测定时取2 mL猕猴桃汁，其余操作同上。以芦丁质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标绘制芦丁标准曲线。标准曲线回归方程为y=11.415x−0.0017，R2=0.9977。

1.2.5 单体酚的测定 采用高效液相色谱法[12]，不同品种猕猴桃样品用50%甲醇超声波辅助提取。色谱柱：Inertsil/Wondasil C18柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；柱温30 ℃；进样量10 μL；流动相流速0.8 mL/min；运行时间50 min；检测波长280 nm。流动相A：0.1%磷酸水溶液，流动相B：甲醇。起始B浓度0，10 min时B浓度30%，20 min时B浓度48%，28 min时时B浓度53%，40 min时B浓度57.5%，42 min时B浓度70%，45 min时B浓度0。以没食子酸、原儿茶酸、儿茶素、绿原酸等为标准品，绘制标准曲线，采用峰面积归一化法进行定量，其结果用μg/100 g表示。

1.2.6 抗氧化活性测定 抗氧化活性的测定参照张淑娟等[13]的方法并略作修改，其中清除率为50%时的果汁浓度为半抑制浓度（IC50），用来表示抗氧化能力。

1.2.6.1 清除DPPH·能力的测定 取不同品种猕猴桃果汁于4 ℃、8000 r/min离心15 min，上清液稀释成不同浓度备用。取不同浓度果汁稀释液1 mL于试管中，加入2 mL 0.5 mmol/mL DPPH溶液，加无水乙醇至4 mL，摇匀置暗处反应30 min后，测定OD517nm。按式（1）计算DPPH自由基清除率。

式中：Aj为样品+DPPH溶液的吸光度；A0为DPPH溶液+无水乙醇的吸光度。

1.2.6.2 清除ABTS+·能力的测定 取不同品种猕猴桃果汁于4 ℃、8000 r/min离心15 min，取上清液用无水乙醇稀释成不同浓度备用。将14 mmol/L ABTS+·溶液与4.9 mmol/L K2S2O8溶液等体积混合，于4 ℃避光反应14 h，然后用无水乙醇稀释至波长734 nm处吸光度为0.7±0.02，取2.8 mL该溶液分别加入25 μL稀释后的猕猴桃汁，加无水乙醇至3 mL，室温避光反应6 min后测定OD734nm。按式（2）计算ABTS+·清除率。

式中：A0为加空白乙醇的ABTS+·溶液的吸光度；Aj为样品与ABTS+·溶液反应6 min后的吸光度。

1.2.6.3 ·OH清除率的测定 取不同品种猕猴桃果汁于4 ℃、8000 r/min离心15 min，取上清液用蒸馏水稀释成不同浓度。取稀释后的样品1.0 mL于试管中，依次加入2 mL 6 mmol/L FeSO4溶液、2 mL 6 mmol/L水杨酸，混匀后静置10 min，加入6 mmol/L H2O2溶液2 mL，混匀后静置30 min测定OD510nm。按式（3）计算·OH清除率。

式中：Aj为加入样品后的吸光度；A0为空白对照液的吸光度；Ai为不加H2O2时样品的吸光度。

1.2.6.4 还原能力的测定 取不同品种猕猴桃果汁于4 ℃、8000 r/min离心15 min，取上清液稀释后备用。取稀释后的果汁1.0 mL于试管中，加入2.5 mL 0.2 mol/L PBS（pH6.6）及1%铁氰化钾溶液各2.5 mL，50 ℃水浴20 min后迅速冷却，加入2.5 mL 10%TCA溶液，于4000 r/min离心10 min，取上清液0.5 mL，加4.5 mL蒸馏水及0.5 mL质量分数为0.1% FeCl3溶液，混匀，10 min后测定OD700nm。

1.2.7 多酚、类黄酮、VC、果实单体酚含量与体外抗氧化能力的相关性分析 对不同品种猕猴桃汁清除DPPH·、ABTS+·、·OH、总还原能力与总酚、类黄酮、VC、单体酚含量之间进行相关性分析，采用Person进行相关性分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

1.3 数据处理

实验均重复3次，结果以平均数±标准误差表示。采用SPSS 19.0软件中的单因素方差分析对试验数据进行处理，数据多重比较采用Duncan法[7]，聚类距离采用欧式距离平均法，聚类方法采用Ward法。

2 结果与分析

2.1 果汁样品主要成分测定结果

已有研究报道，食用猕猴桃能有效降低某些疾病的发病率，发挥作用的物质主要为果实中的抗氧化活性成分，包括酚类物质、VC等，它们通过抑制人体内氧化反应来清除自由基，从而延缓或抑制油脂及其他物质被氧化[14−15]。VC是一种水溶性抗氧化剂，在机体内抗氧化酶的协同下参与多种清除自由基活动，猕猴桃中VC有降低血和肝中脂质的作用，研究发现猕猴桃果汁可明显降低高胆固醇血症小鼠的血清总胆固醇、低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白含量，提高其血清高密度脂蛋白胆固醇含量[16−17]。不同品种猕猴桃果汁主要成分如表2所示。VC是猕猴桃汁的一个重要营养指标，由表2可知，不同品种猕猴桃汁的VC含量存在较大变异系数（>20%），其含量变化幅度在27.300~130.380 mg/100 g之间，从高到低依次为亚特>华优>东红>翠香>金艳>红阳>黄金果>祁红>海沃德>绿迷>徐香>益玉。酚类物质是一类广泛存在于水果中的多羟基化合物的总称，是一种重要次生代谢产物，通过苯丙烷代谢途径合成，对果实的色泽、风味、抗病性及采后贮藏保鲜均有一定的影响，也是决定果汁饮料抗氧化能力的主要物质之一[17]。研究结果显示，祁红猕猴桃果汁多酚含量最高，徐香中最低。绝大多数植物体内都含有黄酮类化合物，它们在植物的生长、发育、开花、结果以及抗菌防病等方面起着重要的作用。黄酮类化合物因酚羟基上的氢原子可与过氧自由基结合生成黄酮自由基，进而与其他自由基反应，从而终止自由基链式反应，起到抗氧化作用[18]。不同猕猴桃汁的类黄酮含量存在较大变异系数，其中软枣系两个品种猕猴桃（益玉和绿迷）含量最高，海沃德含量最低，而且中华系猕猴桃类黄酮平均含量显著大于美味系猕猴桃（P<0.05）。

表2 不同品种猕猴桃果汁主要成分Table 2 Major ingredients of different kiwifruit juice

酚类物质的含量决定了果实的抗氧化能力[19]。由表3可知，不同品种猕猴桃的多酚类组成有显著性差异（P<0.05）。原儿茶酸、儿茶素、绿原酸、表儿茶素含量相对较高，为猕猴桃中最主要的多酚类化合物。这与李琛等[12]对不同品种猕猴桃单酚含量的测定结果一致。儿茶素为红阳、翠香、亚特、益玉、绿迷中含量最多的酚类，但不同品种含量差异较大。美味系猕猴桃单酚种类最丰富，基本包括了测定的12种酚类。中华系猕猴桃中槲皮素含量均未检出，而且祁红、东红、黄金果和金艳四个品种均未检出根皮苷、芦丁和槲皮素。酚类物质总含量大小依次排序为徐香>红阳>亚特>金艳>绿迷>华优>翠香>黄果>益玉>海沃德>祁红>东红。

表3 不同品种猕猴桃单体酚含量（μg/100 g）Table 3 Polyphenol composition and content of different kiwifruit (μg/100 g)

2.2 不同品种猕猴桃汁对DPPH·、ABTS+·、·OH的清除效果和总还原力

由图1结合表4进行分析，VC对照和不同品种猕猴桃汁样品对DPPH自由基的清除能力与样品添加体积有较密切关系，ABTS+·、·OH的清除效果、还原力和体积之间也有同样关系，呈现较好的量效关系，由半抑制浓度表可看出12个品种猕猴桃汁清除DPPH·效果排序依次为：红阳>翠香>VC>亚特>华优>益玉>金艳>祁红>海沃德>徐香>东红>绿迷>黄金果；由表4可看出清除ABTS+·效果排序依次为：华优>亚特>红阳>翠香>金艳>益玉>祁红>绿迷>东红>VC>黄金果>徐香>海沃德，由排序可知大多数猕猴桃对ABTS+·清除效果优于VC，综上得出，红阳、翠香、亚特、华优对DPPH·和ABTS+·两者的清除能力较强；由表4可看出清除·OH效果排序依次为：益玉>绿迷>VC>亚特>海沃德>徐香>华优>红阳>翠香>祁红>金艳>黄金果>东红；综合分析得出12个品种猕猴桃汁还原力大小依次为：金艳>益玉>绿迷>祁红>亚特>海沃德>华优>黄金果>东红>徐香>VC>翠香>红阳。铁还原力（FRAP）法不是针对某一种自由基的清除能力，它反映的是样品总的还原能力，样品的总还原能力越强，对自由基的清除率越高，其抗氧化性越强。因此，可用来表征样品总的抗氧化活性[19]，其中10个品种猕猴桃汁还原力都大于VC，这印证了猕猴桃抗氧化能力较强的特点，综上两个指标可得益玉和绿迷清除·OH能力和总还原力较强。

图1 不同品种猕猴桃汁对DPPH·、ABTS+·、·OH清除效果与还原力Fig.1 DPPH·, ABTS+·, ·OH scavenging capacity and reducing power of kiwifruit juice in different varieties

表4 不同品种猕猴桃汁抗氧化活性的IC50[5]Table 4 IC50 of antioxidant activity of different varieties in kiwifruit juice[5]

图1 的曲线经拟合，从方程得到表4不同品种猕猴桃汁抗氧化活性的IC50。

2.3 猕猴桃汁的多酚、类黄酮、VC含量与体外抗氧化活性的相关性分析

研究表明，植物的抗氧化活性与其生物活性物质含量之间存在一定的相关性[20]。从表5可以看出，样品中的多酚含量与总还原力有显著相关性（P<0.05），总还原能力是检验果汁饮料整体抗氧化能力的一项重要指标，说明多酚是影响猕猴桃果汁抗氧化能力的关键因素。多酚与DPPH·、·OH清除率相关性较弱（相关系数分别为0.178和−0.214）。猕猴桃清除DPPH·和ABTS+·的能力呈现显著相关性（P<0.05）。通过单酚含量与抗氧化活性之间相关性可得，芦丁与类黄酮、槲皮素有显著相关性，咖啡酸与对香豆酸、槲皮素、表儿茶素有显著相关性，阿魏酸与原儿茶酸、·OH有显著相关性（P<0.05）。

表5 不同品种猕猴桃汁抗氧化能力与主要活性成分的相关系数Table 5 Correlation coefficients between antioxidant ability and the main active ingredients of kiwifruit juice

2.4 聚类分析

聚类分析过程是把样本依照品质特性相似性逐渐聚合在一起，相似度最大的优先聚合，着重区分类别内和类别间元素组成，最终按照类别的综合性质使多个品种聚合，从而达到聚类目的[21]。为了从整体上对不同品种猕猴桃汁中抗氧化物质及单酚含量差异进行分析，对相关数据标准化后进行系统聚类分析，结果如图2所示。在欧式距离6.0处可将12个品种猕猴桃样品分为6类，第一类为软枣系品种益玉和绿迷，软枣猕猴桃含丰富多酚类化合物，且主要以黄酮类化合物为主[22]，对应表1也可看出益玉和绿迷中类黄酮含量在12个品种中较高，黄酮类化合物通常被认为是最有效的抗氧化剂，结合本实验室梁锦等[23]前期对猕猴桃制汁适应性的研究，得出益玉、绿迷具有较强的抗氧化能力，但软枣猕猴桃目前种植面积小，尚未大规模商业化栽培[24]，理论上较适宜加工为营养丰富的果汁、果酒等饮料。第二类为红阳，第三类为徐香，第四类为华优、亚特，这三类为陕西省种植面积最广，抗氧化活性较高的常见主栽品种，加工经济性较高，适宜大规模加工为产品。第五类为两个红心品种祁红、东红，均为中华猕猴桃亚科中红阳的变种[8]，且抗氧化成分相似。红心猕猴桃目前栽培面积和产量逐渐增大,其果肉沿中轴呈放射状红色，糖分较高，酸度极低，且果香浓郁、典型[25]，发展势头强劲，其价格也比一般绿心猕猴桃贵2~3倍，鲜食最佳。第六类为翠香、海沃德、黄金果、金艳，其由于抗氧化物质相似被聚为一类[26]。其中海沃德、黄金果和金艳VC含量较低，酸甜口感较差。此次聚类依据的是抗氧化物质及单酚含量，未能把中华猕猴桃与美味猕猴桃进行种间区分。

图2 不同品种猕猴桃汁聚类分析结果Fig.2 Clustering analysis results of kiwifruit juice of different varieties

3 结论

对12种猕猴桃汁样品抗氧化活性成分及体外抗氧化活性进行测定。结果发现12种样品的多酚含量在0.577~0.835 mg/mL之间，类黄酮含量在0.013~0.061 mg/mL之间，相比较而言，益玉、绿迷多酚、类黄酮含量在12种猕猴桃中相对较高。VC变化幅度在27.30~130.38 mg/100 g之间，其中亚特VC含量最高，益玉中最低。通过HPLC对不同品种猕猴桃样品酚类成分测定与分析，得出原儿茶酸、儿茶素、绿原酸、表儿茶素含量相对最高，为猕猴桃中最主要的多酚类化合物。

通过DPPH·、ABTS+·、·OH和FRAP这4种体外抗氧化方法来比较不同品种猕猴桃汁样品抗氧化活性，综合比较可知红阳、翠香、亚特和华优对DPPH·、ABTS+·清除能力较强；益玉和绿迷对清除·OH能力较强，总还原能力在12个猕猴桃样品中也较强，这与软枣系猕猴桃含丰富黄酮类化合物有密切关系。相关性分析发现VC、多酚、类黄酮含量和某些单酚类成分与抗氧化能力间有显著相关性（P<0.05）。

聚类分析是根据对象的特征进行分类，达到减少研究对象的目的，旨在将性质相近的对象归为一类，本文通过聚类分析初步判断哪些品种属于抗氧化活性成分相似的品种，为后续研究抗氧化活性较高且相似的品种提供理论依据，有助于实践中的加工与利用[27]。本文对不同品种猕猴桃样品的抗氧化活性成分的差异性进行系统聚类分析，12个品种猕猴桃样品分为6类，第一类为软枣系的益玉和绿迷，第二类为红阳，第三类徐香，第四类为华优、亚特，第五类为两个红心品种祁红、东红，第六类为翠香、海沃德、黄金果、金艳。我国是世界上最大的猕猴桃生产国，100%果汁、非浓缩还原汁[28]、猕猴桃果酒等含有更多营养与功能成分的饮料受到消费者推崇，功能饮料零售额年均复合增长率达到17.1%，市场前景较好。故关于猕猴桃汁抗氧化活性的研究对加工功能果汁饮料十分必要，并可为猕猴桃果汁、果酒等加工企业选择抗氧化能力强的品种提供一定的参考。