羅爽妍,王 超,段翰英*,羅堯欣,虞 兵
(1.暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系,廣東 廣州 510632;2.暨南大學(xué)-薩斯喀切溫大學(xué) 油料生物煉制與營養(yǎng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510632)
野生桃金娘主要抗氧化成分及其抗氧化能力
羅爽妍1,2,王 超1,2,段翰英1,*,羅堯欣1,虞 兵1
(1.暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系,廣東 廣州 510632;2.暨南大學(xué)-薩斯喀切溫大學(xué) 油料生物煉制與營養(yǎng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510632)
本實(shí)驗(yàn)研究了野生桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)的抗氧化能力、總多酚含量、總黃酮含量、抗壞血酸含量和花青素類成分。采用超高效液相串聯(lián)光電二極管陣列(photo-diode array,PDA)檢測(cè)器和離子肼質(zhì)譜法(ultra performance liquid chromatography coupled to photo-diode array and ion-trap mass spectrometry,UPLC-PDAIT-MS)鑒定花青素類化合物,通過高通量的自由基清除方法測(cè)定抗氧化能力。結(jié)果表明:野生桃金娘具有較高的抗氧化能力。每克桃金娘的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力相當(dāng)于67.2μmol的抗壞血酸和28.5μmol沒食子酸;過氧化氫自由基清除能力(PSC單位)相當(dāng)于23.2μmol的抗壞血酸和14.3μmol沒食子酸;2,2’-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-azinobis(3-ethylbenzothi azoline-6-sulfonic acid) ammonium salt,ABTS)自由基(ABTS+·)清除能力相當(dāng)于30.4μmol的抗壞血酸和7.8μmol沒食子酸;對(duì)三價(jià)鐵的還原能力相當(dāng)于28.7μmol的抗壞血酸和3.1μmol沒食子酸。野生桃金娘的總多酚含量和總黃酮含量分別是4 976 mg沒食子酸/100 g(以干質(zhì)量計(jì))和49.7 mg兒茶酚/100 g(以干質(zhì)量計(jì)),總抗壞血酸含量是9 mg/100 g(以鮮質(zhì)量計(jì))??偦ㄇ嗨睾肯喈?dāng)于414 mg矢車菊素/100 g(以干質(zhì)量計(jì)),共有飛燕草素3-O-葡萄糖苷等7種花青素類化合物被鑒別出來。
桃金娘;花青素;抗氧化成分;抗氧化能力
花青素是分布最廣的多酚類物質(zhì)[1],是食品工業(yè)中應(yīng)用最廣的天然色素。它具有降低慢性疾病發(fā)病率的功能[2],還能預(yù)防乳腺癌、腸癌、胰腺癌、肺癌和前列腺癌[3]。目前已發(fā)現(xiàn)了6種基本糖苷類和酰基葡萄糖苷類花青素衍生物:天竺葵色素、矢車菊素、錦葵色素、飛燕草色素、芍藥色素和牽?;ㄉ豙4]。
桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)屬桃金娘科,是亞熱帶常綠灌木叢植物,產(chǎn)于中國南部各省和南亞[5]。桃金娘屬于傳統(tǒng)中藥中的滋補(bǔ)性藥物,其干果、根莖、葉子和種子可用于治療月經(jīng)不調(diào)、更年期綜合征、肝炎、尿路感染、貧血、失眠癥和耳鳴[6]。桃金娘的果實(shí)呈深紫色,具有誘人的顏色和氣味,且果實(shí)的產(chǎn)量相當(dāng)高。因此,在廣東省翁源縣,桃金娘盡管沒有經(jīng)過常規(guī)的種植,其年產(chǎn)量也達(dá)3 000~5 000 t。桃金娘果實(shí)具有潛在改善人體健康的功能,且是花青素、多酚、抗壞血酸和其他抗氧化物質(zhì)的豐富來源,但其貯藏壽命短且受深加工條件的限制,只有10%的果實(shí)能用于鮮食,其余90%的果實(shí)都被丟棄。目前,有關(guān)桃金娘果實(shí)的抗氧化活性報(bào)道較少[7]。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)野生成熟桃金娘的抗氧化能力[包括1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力、過氧化物自由基(ROO·)清除能力、2,2’-聯(lián)苯-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽自由基(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate)radical,ABTS+·)清除能力和鐵離子還原能力(ferric reducing antioxidant power,F(xiàn)RAP)]、總多酚含量、總黃酮含量、抗壞血酸含量和花青素類成分進(jìn)行研究,并用超高效液相串聯(lián)光電二極管陣列檢測(cè)器和離子肼質(zhì)譜(ultra performance liquid chromatography coupled to photo-diode array and ion-trap mass spectrometry,UPLC-PDA-IT-MS)鑒定花青素類化合物。
1.1材料與試劑
桃金娘,主要產(chǎn)地為廣東省翁源縣(收獲時(shí)間為2014年9月)。鮮果用自來水沖洗干凈表皮的泥土后,立即放于-20℃中冷凍并于同日運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。果實(shí)進(jìn)一步在液氮中用研缽和杵研磨成粉末并立即用冷凍干燥機(jī)干燥24 h。干燥后的樣品再次用攪拌機(jī)磨碎,后過200目篩并混合?;旌戏勰┯镁垡蚁┕苊芊夂蟊4嬗?80℃用于進(jìn)一步分析。
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(liquid chromatograph-mass spectrometer,LC-MS)超純水、甲醇、乙腈 德國默克公司;甲酸(純度≥99%) 美國Acros公司;Folin-酚試劑、抗壞血酸(純度≥99%)、1,4-二硫蘇糖醇(1,4-dithiothreitol,DTT)、2’,7’-二氯熒光素-二乙酸鹽(2’,7’-dichloroflorescein-diacetate,DCFH-DA)、ABTS、DPPH、2,4,6-三-(2-氮苯基)-1,3,5三嗪(2,4,6-tri-2-pyridinyl-1,3,5-triazine,TPTZ)、兒茶素美國Sigma公司;KCl、KH2PO3、Na2CO3、K2S2O8、沒食子酸、CH3COONa、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)四鈉、FeCl3·6H2O、AlCl3、NaNO2、HCl、NaOH(分析試劑級(jí)) 天津大茂化學(xué)試劑公司;2,2’-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽(2,2’-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride,ABAP) 日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社。
1.2儀器與設(shè)備
FD-10冷凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;SB-5200D75超聲波清洗機(jī) 寧波新藝超聲設(shè)備有限公司;LC-20AD/T高效液相色譜儀(檢測(cè)器SPD-M20A)日本島津公司;LTQ XL質(zhì)譜(包括Accela 1250二元液相泵、自動(dòng)進(jìn)樣器、Accela PDA檢測(cè)器和Accela柱溫箱)、Fluoroskan Ascent熒光分析儀 美國賽默飛世爾科技公司;Victor X3全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 芬蘭Perkin-Elmer公司。
1.3方法
1.3.1矢車菊素葡萄糖苷儲(chǔ)備溶液的準(zhǔn)備
取1 mg矢車菊素葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品溶于1 mL體積分?jǐn)?shù)為90%的甲醇(含體積分?jǐn)?shù)為0.5%的甲酸),超聲提取10 min。儲(chǔ)備液質(zhì)量濃度為1 mg/mL,儲(chǔ)備液保存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2多酚類化合物的提取[8]
取100 mg的冷凍干燥粉末,溶于10 mL 90%甲醇(含0.5%甲酸)中,超聲提取10 min,6 000 r/min離心5 min后取上清液。按照上述方法重復(fù)提取沉淀物3次,直到上清液變?yōu)闊o色。混合所有的上清液,并在40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)甲醇。用3 mL 100%甲醇回收旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后的剩余物,后用0.45 nm的PTFE注射器式過濾器過濾提取物。提取物于-20℃保存?zhèn)溆?。整個(gè)提取過程在避光櫥中進(jìn)行。
1.3.3固相提取
在用UPLC-PDA-IT-MS測(cè)定花青素的組成前,需要用C18固相萃取柱對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。使用前,先注入5 mL酸化甲醇(含0.1%甲酸)后用5 mL酸化水(含0.1%甲酸)激活萃取柱。提取物過柱后,用5 mL酸化水(含0.1%甲酸)將水溶性成分(還原糖、氨基酸和VC)沖洗出來。再用5 mL酸化甲醇(含0.1%甲酸)將酚類物質(zhì)洗脫出。洗脫物用氮?dú)獯蹈珊螅儆? mL酸化水(含0.1%甲酸)溶解。提取物于—20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.4總花青素含量的測(cè)定
運(yùn)用pH-示差分光光度法[9]測(cè)定總花青素含量。矢車菊-3-葡萄糖苷在510 nm波長(zhǎng)處的摩爾分子吸光系數(shù)為26 900 L/(cm·mol),分子質(zhì)量為449.2 g/mol。總花青素含量以矢車菊-3-葡萄糖苷當(dāng)量表示(mg/100 g,以干質(zhì)量計(jì))。
1.3.5總多酚含量的測(cè)定[10]
取20 ?L樣品提取物或者沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品溶液與1.6 mL水和100 ?L Folin-酚試劑混合,混合后室溫靜置8 min。然后加入300 ?L體積分?jǐn)?shù)為20%的碳酸鈉溶液,混合并于室溫下放置2 h,在765 nm波長(zhǎng)處用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。以沒食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程為y=0.001x+0.004 3(R2=0.999 3)??偠喾雍恳詻]食子酸當(dāng)量(gallic acid equivalent,GAE)表示(mg GAE/100 g,以干質(zhì)量計(jì))。
1.3.6鑒別桃金娘中花青素類化合物
運(yùn)用由Thermo LTQ XL質(zhì)譜(包括Accela 1250二元液相泵,自動(dòng)進(jìn)樣器,Accela PDA檢測(cè)器和Accela柱溫箱)組成的UPLC-PDA-IT-MS鑒別花青素類化合物。色譜柱:Symmetry C18柱(150 mm×4.6 mm,5 ?m)進(jìn)行花青素的色譜分離。色譜條件:流速:1 mL/min;流動(dòng)相:A液為5%甲酸-水,B液為5%甲酸-乙腈。線性梯度洗脫:0~30 min,B液0~40%;30~32 min,B液40%~100%;32~38 min,回復(fù)到初始條件。進(jìn)樣量:25 ?L;自動(dòng)進(jìn)樣器溫度:4℃;柱溫:40℃;PDA掃描波長(zhǎng):200~700 nm。UPLC洗出液以1∶5的比例被微分流閥分離,并連接于Thermo LTQ XL質(zhì)譜儀上。質(zhì)譜條件:電離方式:ESI+;噴霧電壓:3.5 kV;金屬毛細(xì)管溫度:350℃;鞘氣壓力:70 arb;輔助氣壓力:15 arb;掃描模式:全掃描方式(m/z150~2 000),氦氣作鞘氣,氮?dú)庾鬏o助氣。為了獲取MS/MS信息,所采用的碰撞能量為20。取1 ?g/mL矢車菊素葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)溶液,以10 ?L/min的速率注入離子源,在ESI+模式下,分別對(duì)噴霧電壓、金屬毛細(xì)管溫度、鞘氣壓力、輔助氣壓力和碰撞能量等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
1.3.7抗壞血酸含量測(cè)定[11]
取10 g冷凍保藏的桃金娘在室溫下解凍15 min,然后加入40 mL 0.1%DTT,均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)10 min,后以6 000 r/min的速率離心10 min。收集上清液并用0.1 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值至5~5.2。在室溫下放置2 h。進(jìn)行HPLC檢測(cè)前,樣品用0.45 nm的PTFE注射器式過濾器過濾。
高效液相色譜儀色譜條件:色譜柱:Symmetry C18柱(150 mm×4.6 mm,3.5 ?m);流速:0.5 mL/min;流動(dòng)相:2%KH2PO4(pH 2.5,含0.1%DTT);洗脫時(shí)間:15 min;進(jìn)樣量:20 ?L;進(jìn)樣器溫度:25℃;柱溫:40℃;檢測(cè)波長(zhǎng):243 nm。
1.3.8抗氧化活性測(cè)定
1.3.8.1過氧化物自由基(ROO·)清除能力[12]
通過在1 mmol/L KOH中水解55 ?L 6 mmol/L的DCFH-DA制得DCFH溶液,DCFH-DA與KOH的體積比為1∶10。在水解液中加入100 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)至總體積為10 mL。每天用磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)新鮮配制200 mmol/L ABAP工作液并在4℃條件下避光保存。用50%丙酮配制1 mg/mL的抗壞血酸溶液和沒食子酸溶液并保存在4℃條件下。使用熒光分析儀進(jìn)行高通量實(shí)驗(yàn)。在檢測(cè)過程中96孔板需蓋上蓋以防溶液蒸發(fā)。每一組反應(yīng)混合物都包含100 ?L不同質(zhì)量濃度的樣品,本實(shí)驗(yàn)中取了6個(gè)不同質(zhì)量濃度的桃金娘樣品(0.05、0.1、0.15、0.3、0.4 mg/mL)。用移液槍在每一個(gè)孔中加入50 ?L DCFH后在暗盒中2 000 r/min振蕩10 s以保證混合均勻。再加入50 ?L ABAP用于激發(fā)反應(yīng),并在自動(dòng)振蕩儀上振蕩均勻。在加入激發(fā)劑(ABAP)后立刻測(cè)定熒光吸收值,激發(fā)波長(zhǎng)485 nm,發(fā)射波長(zhǎng)538 nm。每一96孔板連續(xù)讀值1 h,時(shí)間間隔為1 min。每一反應(yīng)混合物的總體積是200 ?L,操作在37℃中進(jìn)行,每一樣品重復(fù)3次??瞻字蹬c對(duì)照值在相同條件下測(cè)量??瞻字蛋?00 ?L 50%丙酮和100 ?L 100 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 7.4)。對(duì)照值包括100 ?L 50%丙酮,50 ?L DCFH和50 ?L ABAP。使用Workout 2.5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。熒光值為3次實(shí)驗(yàn)的平均值。控制值和樣品值都在40 min時(shí)達(dá)到最大吸收。ROO·抑制能力(PSC單位)根據(jù)公式(1)進(jìn)行計(jì)算:
式中:AUC樣品和AUC對(duì)照分別表示樣品和對(duì)照的曲線下面積。
樣品、對(duì)照和抗壞血酸、沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品的AUC值通過公式(2)進(jìn)行計(jì)算。
式中:f0為在0 min時(shí)樣品初始熒光強(qiáng)度、對(duì)照值減去空白的初始熒光強(qiáng)度;fi為在反應(yīng)時(shí)間i時(shí)樣品熒光強(qiáng)度、對(duì)照減去空白熒光強(qiáng)度,這里i=40 min。
AUC值使用Microsoft Excel軟件進(jìn)行計(jì)算。使用半最大效應(yīng)濃度(concentration for 50%of maximal effect,EC50)(PSC單位=0.5)來表示ROO·抑制能力,EC50以抗壞血酸和GAE表示。
1.3.8.2 ABTS+·清除能力[13]
用50%丙酮配制6.25 mmol/L的抗壞血酸儲(chǔ)備液和5 mmol/L的沒食子酸儲(chǔ)備液,并于4℃條件下保存。通過混合7 mmol/L ABTS儲(chǔ)備液和過硫酸鉀水溶液來制備ABTS+·,并使最終溶液里的過硫酸鉀濃度為2.5 mmol/L。待過硫酸鉀完全溶化后,將溶液置于室溫中避光保存16 h后再使用。在陽離子基生成后,所有的ABTS儲(chǔ)備液用95%乙醇稀釋7.5倍使其吸光度為0.7。新鮮的ABTS工作液需在每次測(cè)定前制備。將25 ?L、7個(gè)稀釋度的桃金娘提取物、抗壞血酸、沒食子酸及50%丙酮(作為空白)分別與200 ?L ABTS工作液混合,并用自動(dòng)振蕩器混合均勻。然后立即使用Victor X3全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定在734 nm波長(zhǎng)處的吸光度。EC50來表示ABTS+·的清除能力,EC50以抗壞血酸和沒食子酸當(dāng)量表示。
1.3.8.3 DPPH自由基清除能力[14]
0.625 mmol/L的DPPH儲(chǔ)備液需每月配制并于4℃條件下避光保存。通過用50%丙酮稀釋儲(chǔ)備液來配制0.208 mmol/L新鮮的DPPH工作液,工作液需當(dāng)天使用配制。用50%丙酮配制6.25 mmol/L的抗壞血酸儲(chǔ)備液和5 mmol/L的沒食子酸儲(chǔ)備液,并于4℃條件下保存。將100 ?L、7個(gè)稀釋度的桃金娘提取物、抗壞血酸、沒食子酸及50%丙酮(作為空白)分別與100 ?L,0.208 mmol/L新鮮的DPPH工作液混合,并于室溫中避光保存40 min。然后立即使用Victor X3全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定在515 nm波長(zhǎng)處的吸光度。用EC50來表示DPPH自由基的清除能力,EC50以抗壞血酸和沒食子酸當(dāng)量表示。
1.3.8.4 FRAP抗氧化能力[11]
將2.5 mL TPTZ溶液(90 mmol/L TPTZ溶于40 mmol/L HCl中)、25 mL醋酸鹽緩沖液(300 mmol/L,pH 3.6)和2.5 mL FeCl3·6H2O溶液(180 mmol/L)混合,并于37℃條件下反應(yīng)4 min來制得FRAP試劑。用50%丙酮配制6.25 mmol/L的抗壞血酸儲(chǔ)備液和5 mmol/L的沒食子酸儲(chǔ)備液,并于4℃保存。將30 ?L、7個(gè)稀釋度的桃金娘提取物、抗壞血酸、沒食子酸及50%丙酮(作為空白)分別與100 ?L FRAP工作液及90 ?L蒸餾水混合均勻。然后立即使用Victor X3全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀測(cè)定在593 nm波長(zhǎng)處的吸光度。用EC50來表示FRAP的抗氧化能力,以抗壞血酸和沒食子酸當(dāng)量表示。
1.3.9總黃酮含量測(cè)定[15]
分別取0.2 mL桃金娘提取物、兒茶酚標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL容量瓶中,再加入10 mL體積分?jǐn)?shù)為30%乙醇溶液和0.3 mL體積分?jǐn)?shù)為5%NaNO2溶液。10 min后加入0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%AlCl3·6H2O溶液,再于室溫中反應(yīng)10 min,后再加入4 mL 5%NaOH溶液。最后立即用蒸餾水稀釋溶液至50 mL,混合均勻?;旌衔锓胖?0 min后用UV-1800紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定510 nm波長(zhǎng)處的吸光度。以兒茶酚質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到的回歸方程為:y=0.104 9x-0.008 4(R2=0.999 8),兒茶酚質(zhì)量濃度范圍為0.4~6 mg/L??傸S酮含量以兒茶酚當(dāng)量(catechol equivalent,CE)表示(mg CE/100 g,以干質(zhì)量計(jì))。
2.1 總花青素含量
為提高提取物中花青素的穩(wěn)定性和達(dá)到最大提取率,采用酸性條件進(jìn)行提?。?0%甲醇中含0.5%甲酸)[16]。桃金娘中的總花青素含量是414 mg/100 g。為了便于與其他漿果類中的花青素含量進(jìn)行比較,將干質(zhì)量換算成濕質(zhì)量,每100 g濕質(zhì)量的桃金娘中總花青素的含量是78.6 mg/100 g(新鮮桃金娘的含水量是81%)。此含量與中國楊梅和一些醋栗相近[17-18],但低于黑莓[19]。本實(shí)驗(yàn)中的總花青素含量用矢車菊素3-O-葡萄糖苷當(dāng)量表示,因?yàn)榇嘶衔锸翘医鹉镏谢ㄇ嗨氐闹饕嬖谛问健?/p>
2.2 桃金娘中花青素的組成
圖1 桃金娘的UPLC色譜圖Fig.1 UPLC chromatogram of anthocyanins in hill gooseberry (Rhodomyrtus tomentosa)
不同花青素類物質(zhì)的鑒別基于其洗脫曲線、紫外可見光譜圖、LC-MS數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)記載。通過圖1,采用優(yōu)化的分離條件可以使桃金娘中的花青素物質(zhì)完全基線分離。在520 nm波長(zhǎng)處的高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)色譜圖中,檢測(cè)出7個(gè)花青素類化合物。桃金娘中花青素的分布見表1。質(zhì)譜鑒定基于全掃描的正電噴霧模式和進(jìn)一步的MS/MS實(shí)驗(yàn)(圖2)。從桃金娘中花青素的質(zhì)譜數(shù)據(jù)(表1)中看到,峰1母離子m/z為465處及最大的子離子m/z為303,表明其是飛燕草素3-O-己糖苷;峰2母離子m/z為449其最大的子離子m/z為287處,表明其為矢車菊素3-O-己糖苷;峰3母離子m/z為419及最大的子離子m/z為287,表明其為矢車菊素3-O-戊糖苷。峰4~7母離子m/z分別為479、433、463、493及最大的子離子m/z為317、271、301、331,表明它們分別是牽?;ㄉ?、天竺葵色素、芍藥色素和錦葵色素己糖苷。除峰3以外,162質(zhì)量單位的丟失相當(dāng)于一分子己糖的分子質(zhì)量。因此,共有7種不同的花青素被鑒別出來,分別為飛燕草素3-O-己糖苷、矢車菊素3-O-己糖苷、矢車菊素3-O-戊糖苷、牽牛色素3-O-己糖苷、天竺葵素3-O-己糖苷、芍藥色素3-O-己糖苷、錦葵色素3-O-己糖苷。根據(jù)Lai等[20]的報(bào)道,這里的己糖苷確定為葡萄糖苷。這些花青素的碎片特征與之前報(bào)道的單一或串聯(lián)四極質(zhì)譜儀得到的數(shù)據(jù)相似。另外,桃金娘中花青素的洗脫順序與其他研究植物的文獻(xiàn)一致[21]。隨著極性的減小,花青素的保留時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。通過計(jì)算峰面積百分比可知,矢車菊素3-O-葡萄糖苷的相對(duì)百分含量為61.0%,隨后的芍藥色素3-O-葡萄糖苷為17.7%,飛燕草素3-O-葡萄糖苷為12.8%,牽牛色素3-O-葡萄糖苷為3.9%,天竺葵素3-O-葡萄糖苷為2.2%,錦葵色素3-O-葡萄糖苷為2.0%,含量最少的矢車菊素3-O-戊糖苷為0.5%。
表1 桃金娘中花青素的色譜、質(zhì)譜及光譜特征Table1 Chromatographic, mass spectral and spectroscopic characteristics of anthocyanins detected in hill gooseberry
圖2 桃金娘中主要花青素單體的MS/MS光譜圖Fig.2 MS/MS spectra of major anthocyanins in hill gooseberry (Rhodomyrtus tomentosa)
2.3 總多酚含量
桃金娘中的總多酚含量是4 976 mg GAE/100 g,此水平高于Huang等[7]的報(bào)道,其報(bào)道中產(chǎn)于太平山的桃金娘中總多酚含量是2 400 mg GAE/100 g。這些差異可能歸因于多種變量如產(chǎn)地、成熟度、不同的提取方法和其他。數(shù)據(jù)表明,產(chǎn)自翁源縣的桃金娘有與野櫻桃(4 210 mg GAE/100 g)具有相近的多酚含量,遠(yuǎn)高于越橘(3 300~3 820 mg GAE/100 g)、黑醋栗(2 230~2 790 mg GAE/100 g)、波哥大越橘(2 910 mg GAE/100 g)、云莓(1 510~1 840 mg GAE/100 g)、越橘(2 600~2 780 mg GAE/100 g)、蔓越橘(2 200 mg GAE/100 g)、醋栗(1 320 mg GAE/100 g)、覆盆子(2 730~2 990 mg GAE/100 g)、紅醋栗(1 400 mg GAE/100 g)、花楸漿果(2 090 mg GAE/100 g)、草莓(1 600~2 410 mg GAE/100 g)[17]。
2.4 總抗壞血酸含量
桃金娘中的抗壞血酸含量是9 mg/100 g,此含量與Huang等[7]報(bào)道的相當(dāng)。桃金娘中的總抗壞血酸含量與藍(lán)莓(9.7 mg/100 g)相近,但低于黑莓(21 mg/100 g)和黑加侖(181 mg/100 g)等[22]。
2.5 抗氧化活性
結(jié)果發(fā)現(xiàn)過氧化物自由基(PSC單位)清除能力為:抗壞血酸、沒食子酸和桃金娘的EC50分別是2.7、1.6μg/mL和0.66 mg/mL。桃金娘相當(dāng)于23.2μmol抗壞血酸和14.3μmol沒食子酸量?;贓C50值,桃金娘過氧化物自由基清除能力明顯高于蘋果、蔓越橘、玉米、小麥、燕麥和稻谷,但低于葡萄和小麥[12]。
對(duì)DPPH自由基、ABTS+·和FRAP的實(shí)驗(yàn),EC50、抗壞血酸當(dāng)量和沒食子酸當(dāng)量見表2。ABTS+·清除能力的EC50:每克桃金娘相當(dāng)于30.4μmol抗壞血酸和7.8μmol沒食子酸當(dāng)量;FRAP還原能力的EC50:每克桃金娘相當(dāng)于28.7μmol抗壞血酸和3.1μmol沒食子酸當(dāng)量;DPPH自由基清除能力的EC50:每克桃金娘相當(dāng)于67.2μmol抗壞血酸和28.5μmol沒食子酸當(dāng)量。ABTS和DPPH方法測(cè)定的是抗氧化物清除ABTS+·或DPPH自由基的能力,而FRAP方法測(cè)定的是抗氧化物將黃色的Fe3+-TPTZ化合物還原成藍(lán)色的Fe2+-TPTZ化合物的能力。桃金娘具有較高抗氧化能力,這可能歸因于其中含有較多的多酚物質(zhì)。在研究中發(fā)現(xiàn),桃金娘中的多酚類物質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他水果和谷物[23-24]。多酚化合物主要包括黃酮類、酚酸、奎寧、單寧及其他[25]。過去的報(bào)道指出多酚含量和抗氧化能力之間有較強(qiáng)的相關(guān)性[26]。桃金娘中的抗壞血酸含量并不高,因此抗壞血酸可能不是其抗氧化能力的主要來源。此現(xiàn)象同樣在草莓和漿果的研究中發(fā)現(xiàn),即抗壞血酸不是主要抗氧化物,而多酚類物質(zhì)才是主要的抗氧化物[27]。
2.6 總黃酮含量
桃金娘中的總黃酮含量為49.7 mg CE/100 g。此含量是鮮西紅柿(9.42μg/g)的9倍[15],也遠(yuǎn)高于其他葉用蔬菜[28]。高黃酮含量也是桃金娘具有高抗氧化能力的原因。
本實(shí)驗(yàn)報(bào)道了桃金娘抗氧化能力(DPPH自由基、ROO·、ABTS+·和FRAP)、總多酚含量、總黃酮含量、抗壞血酸含量和花青素類成分。研究表明,桃金娘是諸如花青素、黃酮、多酚等植物類化合物的優(yōu)質(zhì)來源,具有較高的抗氧化能力。因此桃金娘可作為天然抗氧化物質(zhì)、天然色素和功能性食品的原料。
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Main Antioxidant Components and Antioxidant Activity of Wild Hill Gooseberry Fruits (Rhodomyrtus tomentosa) from Southern China
LUO Shuangyan1,2, WANG Chao1,2, DUAN Hanying1,*, LUO Yaoxin1, YU Bing1
(1. Department of Food Science and Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China; 2. Guangdong Saskatchewan Oilseeds Joint Laboratory, Jinan University & University of Saskatchewan, Guangzhou 510632, China)
The ripe fruit of wild hill gooseberry (Rhodomyrtustomentosa) was analyzed for its antioxidant activity, total phenolics, total flavonoids, ascorbic acid contents, and anthocyanin composition. Ultra performance liquid chromatography coupled to photo-diode array and ion-trap mass spectrometry (UPLC-PDA-IT-MS) was used to identify the anthocyanin composition. The antioxidant activity was determined by high-throughput free radical scavenging assay. As a result, the wild hill gooseberry had a higher antioxidant capacity. The 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity was expressed as 67.2 μmol of ascorbic acid and 28.5 μmol of gallic acid equivalents per g of hill gooseberry. The peroxyl radical scavenging capacity (PSC) was expressed as 23.2 μmol of ascorbic acid and 14.3 μmol of gallic acid equivalents per g of hill gooseberry. The 2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity was expressed as 30.4 μmol of ascorbic acid and 7.8 μmol of gallic acid equivalents per g of hill gooseberry. The ferric reducing antioxidant power (FRAP) was expressed as 28.7 μmol of ascorbic acid and 3.1 μmol of gallic acid equivalents per g of hill gooseberry. Total phenolics and total fl avonoids contents (on a dry weight basis) were 4 976 mg GAE/100 gmdand 49.7 mg catechin/100 gmd,respectively, and total ascorbic acid content (on a fresh weight basis) was 9 mg/100 gmf.Total monomeric anthocyanin content (on a dry weight basis) was 414 mg/100 gmd. Seven anthocyanins including delphinidin 3-O-glucoside were identifi ed. Cyanidin 3-O-glucoside was the most predominated form, followed by peonidin 3-O-glucoside and delphinidin 3-O-glucoside.
hill gooseberry; anthocyanins; antioxidant components; antioxidant properties
TS201.2
1002-6630(2015)17-0077-06
10.7506/spkx1002-6630-201517015
2014-11-22
中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(21612315);廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(S2012040006809)
羅爽妍(1991—),女,碩士研究生,研究方向?yàn)楣δ苄允称?。E-mail:932124045@qq.com
*通信作者:段翰英(1978—),女,講師,博士,研究方向?yàn)槭称芳庸づc保藏。E-mail:tduhy@jnu.edu.cn