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野地瓜不同部位活性成分、抗氧化能力及其相关性分析

2020-07-03杨秀群谢国芳倩陈刘永玲

食品与机械 2020年5期
关键词:野地瓜藤总酚

杨秀群 谢国芳 吴 倩陈 炼 陈 佳 刘永玲

(1. 贵州省果品加工工程技术研究中心,贵州 贵阳 550005;2. 贵阳学院教学设备及实验管理中心,贵州 贵阳 550005;3. 贵阳学院食品与制药工程学院,贵州 贵阳 550005)

野地瓜又称地枇杷、地石榴、地果等,桑科榕属木质藤本植物。野地瓜全株可入药,是集绿化、观赏、食用、药用于一体的多用途植物,具有开发利用价值。

野地瓜主要有黄酮类及异黄酮类、有机酸、三萜类、甾体类、香豆素类等物质[1-2],其提取物具有抗菌、抗氧化、抗溶血、抗炎、止血、镇痛、抗病毒、抗肿瘤、激活酪氨酸酶等作用[3-5]。研究[6]显示,野地瓜藤和根具有清除DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基等抗氧化能力,但尚无野地瓜藤、叶和果实活性成分及其抗氧化能力方面的研究。试验拟以野地瓜藤、叶和果实为试材,对比分析其酚类组分、总酚、总黄酮及VC含量,使用总还原力(total reducing power assay,TRPA)、ABTS+自由基清除能力(free radical scavenging capacity of ABTS+,ABTS)和Fe2+的还原能力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)法进行体外抗氧化能力评价,以期探索野地瓜不同部位抗氧化成分及其药用价值,为其进一步开发利用提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

野地瓜藤、叶和果实:采自贵州省遵义县沙湾镇八一村,挑选色泽鲜亮、颗粒饱满、无机械损伤的成熟果实,用蒸馏水冲洗干净,阴干水分,于-70 ℃超低温冰箱冻藏备用;

9种酚类物质标准品:分析纯,纯度≥95.0%,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;

三氟乙酸、甲醇(≥99.5%):色谱纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;

还原性抗坏血酸、芦丁、水溶性VE、TPTZ、ABTS:美国Sigma公司;

C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm):沃特世科技(上海)有限公司。

1.2 主要仪器与设备

研磨机:IKA A11型,德国IKA公司;

超声清洗器:KQ5200DE型,昆山市超声仪器有限公司;

高效液相色谱仪:LC-20A型,日本岛津公司;

紫外分光光度计:UV-2550型,日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 酚类物质提取 称取10 g冻样研磨成浆,取2 g果浆装入10 mL离心管中,加入4.0 mL 70% 甲醇溶液,50 ℃超声波辅助提取30 min,冷却后10 000 r/min离心15 min,将上清液过滤到10 mL的容量瓶中,加入3 mL 70%甲醇溶液于残渣中在提取30 min,在4 ℃、12 000 r/min离心10 min,合并上清液,用70%甲醇溶液定容,用0.45 μm的滤膜过滤后待测,取1.0 mL转移至进样瓶中等待进样,每个样品3次重复[7]。

1.3.2 酚类物质分析 采用液相色谱法[7]。C18色谱柱(250 mm × 4.6 mm,5 μm),溶液A(甲醇)和溶液B(3‰ 三氟乙酸),利用溶液B进行线性梯度洗脱:0~5 min,88% B;5~10 min,88%~75% B;10~15 min,75% B;15~20 min,75%~70% B;20~25 min,70% B;25~35 min,70%~65% B;35~40 min,65% B;40~50 min,50% B;50~55 min,88% B;55~60 min,88% B。柱温30 ℃;流动相速率0.8 mL/min;进样量10 μL;紫外检测器波长280 nm。

1.3.3 活性成分测定

(1) 总酚含量:参照文献[8]。

(2) 黄酮含量:参照文献[9]。

(3) VC含量:参照文献[10]。

1.3.4 抗氧化能力分析

(1) 对Fe2+的还原能力(FRAP):参照文献[11]。

(2) 总还原力(TRPA):参照文献[12]。

(3) ABTS+自由基清除能力(ABTS):参照文献[13]。

1.4 数据处理

试验设计3组平行,数据采用Excel软件进行整理,结果以平均值±标准误差表示,使用 IBM SPSS 22.0 软件统计Duncan’s组间差异分析(P<0.05)和相关性分析,使用GraphPad Prism 7.0作图。

2 结果与分析

2.1 酚类物质标准品和野地瓜样品高效液相色谱图

多酚标准品和野地瓜样品HPLC色谱图见图1。

2.2 各指标的标准曲线方程

野地瓜各指标、选用波长、回归方程及相关系数见表1。

由表1可知,所测指标总酚、总黄酮、VC、TRPA、FRAP和ABTS线性回归方程的相关系数R2为0.998 0~0.999 9,表明测试方法具有较好的可靠性。

2.3 野地瓜藤、叶和果实中酚类物质分析

野地瓜藤、叶和果实中酚类物质含量见表2。结果显示,野地瓜藤、叶和果实均含有所测9种酚类物质,但主要组分存在差异,果实中酚类组分之和显著高于叶和藤(P<0.05),酚类物质种类及其含量却表现出无规律的显著性差异。果实中主要酚类成分是绿原酸、芦丁、表儿茶素、鞣花酸、没食子酸和儿茶素等。叶中主要酚类成分为没食子酸、芦丁、绿原酸、表儿茶素和儿茶素等,藤中则主要是儿茶素、没食子酸、芦丁和绿原酸;叶中没食子酸、芦丁和槲皮素含量高于果实和藤,叶中没食子酸含量分别是果实和藤的4.0倍和5.3倍,芦丁含量分别是果实和藤的1.3倍和5.3倍,槲皮素含量分别是果实和藤的1.2倍和1.8倍;果实中绿原酸、表儿茶素和p-香豆酸含量显著高于叶和藤(P<0.05),果实中绿原酸的含量分别是叶和藤的5.7倍和30.0倍,表儿茶素分别是叶和藤的1.4倍和4.6倍,p-香豆酸分别是叶和藤的3.4倍和3.9倍。

1. 没食子酸 2. 儿茶素 3. 绿原酸 4. 表儿茶素 5.p-香豆酸6. 阿魏酸 7. 鞣花酸 8. 芦丁 9. 槲皮素

图1 酚类物质标准品和野地瓜藤、叶和果实色谱图

Figure 1 The chromatograms of standard and root, leaves and fruit ofFicustikouaBur.

表1所测指标标准曲线回归方程信息

Table 1 Regression equation information of standard curve of measured indicators

指标波长/nm线性方程相关系数R2总酚760y=0.010 7x+0.115 30.998 9总黄酮512y=11.974 0x+0.015 60.999 9VC534y=0.017 2x+0.127 30.999 2TRPA700y=0.113 0x-0.052 40.999 0FRAP593y=0.086 9x-0.061 90.998 0ABTS734y=0.595 1x-0.304 30.998 2

2.4 野地瓜藤、叶和果实中VC、总酚、总黄酮含量分析

如图2所示,野地瓜藤、叶和果实中总酚含量均显著高于总黄酮和VC(P<0.05);藤中总酚和总黄酮含量显著高于叶和果实(P<0.05),而叶中VC含量则显著高于藤和果实(P<0.05),说明野地瓜不同部位活性成分存在显著差异。试验中,果实的酚类组分之和显著高于叶和藤(P<0.05);野地瓜果实中的VC含量为10 mg/100 g,与前期存在较大差异[1],可能是由于产地和成熟度引起的。研究显示,黄秋葵果实总酚含量显著高于叶[14],而金刺梨和八月瓜叶中总酚含量显著高于果实[7,15];黄秋葵和金刺梨果实中总黄酮含量显著高于叶[7,14];丹参、大花罗布麻和蓝莓叶中总酚和总黄酮含量显著高于茎[16-17],然而红海榄的总酚和黄酮含量茎>叶[18];八月瓜和新疆红枣果皮总黄酮含量均显著高于果肉[15,19],说明总酚和黄酮在不同种类植物的不同部位分布存在较大差异。试验发现野地瓜不同部位总酚含量大小依次为藤>叶>果实,与金刺梨和八月瓜叶和果实的分布一致[7,15],与红海榄茎和叶中的分布一致[18];野地瓜不同部位总黄酮依次为藤>果实>叶,与黄秋葵和金刺梨果实和叶中的分布一致[7,14],与红海榄茎和叶中的分布一致[18]。

表2野地瓜藤、叶和果实酚类组分含量分析†

Table 2 Polyphenol content in the root, leaf and fruit from Ficus tikoua Bur.mg/kg

† 同列小写字母不同表示不同部位间差异显著(P<0.05)。

小写字母不同表示不同部位间差异显著(P<0.05)

Figure 2 Contents of VC, total phenols and total flavonoids in roots, leaves and fruits fromFicustikouaBur.

2.5 野地瓜藤、叶和果实抗氧化能力分析

如图3所示,野地瓜3个部位均具有较强的总还原力(TRPA)、ABTS+自由基清除能力(ABTS)和对Fe2+的还原力(FRAP)等抗氧化活性。从野地瓜藤、叶和果实当量浓度抗氧化能力比较发现藤、叶和果实对铁的还原力(FRAP)和ABTS+自由基清除能力(ABTS)均显著高于总还原力(TRPA)(P<0.05);野地瓜果实除了TRPA略低于藤和叶外,FRAP显著高于叶和藤(P<0.05),约为叶和藤的2.0倍,ABTS也显著大于藤和叶(P<0.05),约为叶和藤的1.2倍;不同部位的抗氧化活性大小TRPA为藤>叶>果实,FRAP为果实>叶>藤,ABTS为果实>藤>叶,与图1中抗氧化活性物质总酚为藤>叶>果实,总黄酮为藤>果实>叶,VC为叶>藤>果实含量排序不一致,由此说明虽然总黄酮、总酚和VC与野地瓜的抗氧化活性存在相关性,但野地瓜各部位的主要抗氧化活性物质可能不只有酚类物质、黄酮及VC。野地瓜藤、叶和果实中的抗氧化活性差异较大,其总还原力(TRPA)、ABTS+自由基清除能力(ABTS)和对Fe2+的还原力(FRAP)等抗氧化活性随质量浓度的增加均呈增加趋势。但各种抗氧化活性随浓度增加的幅度不同。随浓度的增加,叶的TRPA幅度较小,藤和果实的TRPA增加幅度较大,当浓度增加到一定量时,藤和果实的TRPA与叶的差距变大;而藤和叶的ABTS随浓度增大的增幅较小,果实的增幅较大,导致果实与藤和叶的ABTS差距变大;叶的FRAP随浓度增加的增幅较大,果实的增幅较小,而藤的增幅先小后大。导致低浓度时FRAP大小为果实>叶>藤,且差距较大,高浓度时野地瓜藤、叶和果实的FRAP差距很小。

由表2可知,不同部位野地瓜提取物浓度与总还原力(TRPA)、抗氧化能力(FRAP)和ABTS+自由基清除能力的回归方程的相关系数R2为0.958 5~1.000 0,均具有较好的可靠性。

2.6 各项指标的相关性分析

杨世波等[6]发现野地瓜根的乙醇提取物、乙酸乙酯、石油醚、正丁醇及丙酮提取物能较好的清除DPPH、OH和O2-等自由基,其中乙醇提取物的清除能力最强,且抗氧化性随各组分浓度的增加均呈上升的趋势。野地瓜藤、叶和果实的各项指标相关性分析结果见表3。结果显示,总酚含量与儿茶素显著正相关,与槲皮素极显著负相关,与表儿茶素、鞣花酸、芦丁显著负相关,野地瓜不同部位儿茶素含量大小为藤>叶>果实,槲皮素、芦丁含量为叶>果实>藤,表儿茶素含量为果实>叶>藤,鞣花酸含量为果实>藤>叶,正负相关导致总酚含量为藤>叶>果实;总黄酮与儿茶素、阿魏酸显著正相关,儿茶素含量为藤>叶>果实,阿魏酸含量为叶>藤>果实,则总黄酮含量为藤>果实>叶;TRPA与总酚极显著正相关,与儿茶素显著正相关,与槲皮素极显著负相关,总酚含量为藤>叶>果实,儿茶素含量为藤>叶>果实,槲皮素为叶>果实>藤,正负作用导致TRPA为藤>叶>果实;FRAP与绿原酸、鞣花酸、芦丁极显著正相关,与表儿茶素显著正相关,与p-香豆酸极显著负相关,与没食子酸显著负相关,绿原酸、表儿茶素和p-香豆酸含量均为果实>叶>藤,鞣花酸含量为果实>藤>叶,芦丁和没食子酸含量为叶>果实>藤,故FRAP为果实>叶>藤;ABTS与绿原酸、FRAP极显著正相关,与鞣花酸、芦丁显著正相关,与p-香豆酸、VC极显著负相关,与没食子酸显著负相关,绿原酸、p-香豆酸和FRAP含量均为果实>叶>藤,鞣花酸含量为果实>藤>叶,芦丁、没食子酸含量均为叶>果实>藤,VC的含量为叶>藤>果实,正负相关性导致ABTS为果实>藤>叶。试验发现,野地瓜藤、叶和果实醇提取物均有较强的FRAP、ABTS 和TRPA等体外抗氧化能力,其抗氧化活性随质量浓度的增加呈正相关增长,说明野地瓜全株皆有抗氧化活性,具有极大的开发潜力。同时野地瓜藤、叶和果实中乙酸乙酯及正丁醇等其他极性成分的抗氧化能力仍需进一步深入研究。通过相关性分析发现,野地瓜不同部位的抗氧化活性物质和抗氧化能力存在显著相关性关系:ABTS与p-香豆酸、VC极显著负相关,与没食子酸显著负相关,协同作用和拮抗作用最终导致ABTS为果实>藤>叶。由此可见,野地瓜各部位总酚和总黄酮的大小与其相关的酚组分含量大小有关,各部位抗氧化性的大小与其所含的抗氧化活性成分大小有关,该结果与丹参[16]、红海榄[18]、新疆红枣[19]和五味子[20]等研究结果一致。

表2不同部位浓度抗氧化能力的回归方程信息

Table 2 Regression equation information of antioxidant activity in different parts

指标部位回归方程相关系数R2TRPA藤y=0.025 9x+0.675 10.998 8叶y=0.006 8x+1.183 50.979 5果实y=0.023 8x+0.505 40.994 2FRAP藤y=0.071 2x+0.408 50.998 4叶y=0.068 5x+0.825 00.998 7果实y=30.001 0x-0.003 61.000 0ABTS藤y=4.882 1x+16.863 00.996 5叶y=3.522 2x+19.605 00.958 5果实y=11.527 0x+2.5947 00.984 0

表3 活性成分、抗氧化能力及其相互间相关性分析†

† *和**分别表示在P<0.05和P<0.01水平上显著相关。

3 结论

通过对比分析野地瓜藤、叶和果实的VC、酚类组分、总酚及总黄酮等活性成分及其含量,发现各个部位均含有9种酚类物质,但含量差异显著。酚类组分主要为没食子酸、儿茶素、鞣花酸、绿原酸、芦丁和表儿茶素;体外抗氧化活性能力测定发现野地瓜藤、叶和果实均具有较好的FRAP、ABTS 和TRPA能力。当量浓度时,FRAP、ABTS突出,果实的FRAP和ABTS均比藤和叶的强,藤、叶和果实的TRPA相当。随着样品质量浓度的增加其抗氧化活性呈正相关增长;总酚对TRPA贡献最大,鞣花酸对FRAP贡献显著,绿原酸对ABTS有显著贡献。野地瓜藤、叶、果实部位各种酚类物质含量不同,抗氧化能力各有优势,可以根据不同需要充分开发利用野地瓜资源。

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