孫海龍,魯曉峰,邵 靜,李 靜,徐樹廣
(1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部園藝作物種質(zhì)資源利用重點實驗室,遼寧興城125100)(2 吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所)
李是薔薇科(Rosaceae)李屬(Prunus)落葉果樹。目前,我國主要的栽培種有中國李(P.salicinaL.)、歐洲李(P.domesticaL.)、杏李(P.simoniiCarr.)和櫻桃李(P.cerasiferaEhrhart.)。據(jù)FAO 統(tǒng)計,2018 年我國李栽培總面積193 萬hm2,總產(chǎn)量680萬t,在北方落葉果樹種類中,面積僅低于蘋果(207萬hm2)[1],是我國重要的落葉果樹之一。
酚類物質(zhì)是植物主要的次生代謝產(chǎn)物之一,對植物的色澤、果實品質(zhì)、果實風(fēng)味等有較大的影響,其抗氧化[2]、抗癌[3-4]、抗誘變[5]、抗糖尿病[6]、抗炎[7]、抗HIV[8]等藥理活性更是引起廣泛關(guān)注。我國李資源豐富、分布廣泛,遺傳多樣性豐富,其果實中富含維生素、酚類等物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),與其他水果相比,李果實中酚類化合物含量較高[2,9],且對人類健康大有益處[10-12]。近年來,有關(guān)李果實酚類物質(zhì)的研究越來越多,本課題組對不同李種質(zhì)果實中酚類物質(zhì)組成、含量進(jìn)行了比較[13],對李果皮中酚含量及其抗氧化活性進(jìn)行了分析[14],并對李果實中酚類物質(zhì)含量及組成進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)[15]。目前,有關(guān)李酚類物質(zhì)研究主要集中在果實和果皮,關(guān)于果肉中酚類物質(zhì)研究極少,綜上所述,本研究以21 份李種質(zhì)果肉為試材,對其總酚含量及抗氧化能力進(jìn)行分析,為進(jìn)一步研究李果實酚類物質(zhì)基礎(chǔ)提供理論依據(jù),為高酚含量李新品種選育及綜合開發(fā)利用提供科學(xué)指導(dǎo)。
以21 份不同類型李種質(zhì)為試驗材料(表1),于2018 年6—9 月果實成熟期間,在樹體東、南、西、北4 個方向高度一致、外圍花束狀短果枝上隨機(jī)采摘無病蟲害、果粒均勻、無裂果、成熟度相對一致的果實,每個品種采摘30 個果實,采摘當(dāng)天運回實驗室。每10 個果實作為1 次重復(fù),重復(fù)3次,取不同部位果肉于液氮中冷凍,于-80 ℃冰箱中冷凍保存待用。
1.2.1果肉樣品預(yù)處理
李果肉于冷凍研磨機(jī)中研磨成粉末,稱取果肉粉末10 g,甲醇溶液超聲提取20 min,定容至50 mL,4 ℃過夜培養(yǎng),10 000 r/min、4 ℃條件下離心20 min,取上清液備用。
1.2.2總酚含量測定
采用Folin-Ciocalteau 法[16],用沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,總酚含量結(jié)果以每100 g 鮮果肉中含有的沒食子酸質(zhì)量表示,換算成mg/kg。
表1 試驗材料
1.2.3抗氧化活性測定
(1)DPPH 自由基清除法抗氧化能力測定。參照Thaipong 等[17]的方法加以改進(jìn),以Trolox 作對照品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果以每克樣品中Trolox 當(dāng)量表示(μmol TE/g)。
(2)ABTs 自由基清除法抗氧化能力測定。參照Thaipong 等[17]的方法加以改進(jìn),以Trolox 作對照品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果以每克樣品中Trolox 當(dāng)量表示(μmol TE/g)。
(3)FRAP 法抗氧化能力測定。參照Thaipong等[17]的方法加以改進(jìn),以FeSO4水溶液為對照品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果以每克樣品中FeSO4當(dāng)量表示(μmol Fe2+/g)。
應(yīng)用Microsoft Excel 軟件和SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、統(tǒng)計分析。
不同李種質(zhì)果肉中總酚含量如圖1 所示,總酚含量變幅為81.8~1 104.9 mg/kg,平均含量549.1 mg/kg,不同種質(zhì)間差異明顯,變異系數(shù)為42.58%,其中,‘密山大紫李’含量最高,‘玉皇李’含量最低。高于平均值的李種質(zhì)有9 個,分別為‘密山大紫李’‘布爾班克’‘奉化李’‘普羅達(dá)克特’‘大玫瑰’‘一品丹楓’‘青柰’‘郯城杏梅’和03297。
圖1 不同李種質(zhì)果肉總酚含量
供試的21 份李種質(zhì)果肉DPPH 自由基清除能力測定結(jié)果見圖2,不同種質(zhì)間差異明顯,變幅為25.19~270.61 μmol/g,平均值為134.51 μmol/g,變異系數(shù)為44.42%,其中,‘密山大紫李’DPPH 自由基清除能力最強(qiáng),‘玉皇李’DPPH 自由基清除能力最弱。DPPH 清除能力由強(qiáng)到弱排名前10 的依次為‘密山大紫李’、03297、‘布爾班克’‘奉化李’‘大玫瑰’‘普羅達(dá)克特’‘青柰’‘一品丹楓’‘安哥諾’‘龍園秋李’。
供試的21份李種質(zhì)果肉FRAP抗氧化能力測定結(jié)果見圖3,不同種質(zhì)間差異明顯,變幅為80.85~1 096.47 μmol/g,平均值為553.59 μmol/g,變異系數(shù)為42.43%,其中,‘密山大紫李’FRAP 抗氧化能力最強(qiáng),‘玉皇李’FRAP 抗氧化能力最弱。FRAP抗氧化能力由強(qiáng)到弱排名前10 的依次為‘密山大紫李’、03297、‘大玫瑰’‘布爾班克’‘郯城杏梅’‘普羅達(dá)克特’‘理查德早生’‘一品丹楓’‘龍園秋李’‘新世紀(jì)’。
圖2 不同李種質(zhì)果肉DPPH 自由基清除能力差異分析
圖3 不同李種質(zhì)果肉FRAP 抗氧化能力差異分析
供試的21 份李種質(zhì)果肉ABTs 抗氧化能力測定結(jié)果見圖 4,不同種質(zhì)間差異明顯,變幅為74.84~635.59 μmol/g,平均值為333.52 μmol/g,變異系數(shù)為40.27%,其中,03297 ABTs 抗氧化能力最強(qiáng),‘玉皇李’ABTs 抗氧化能力最弱。ABTs抗氧化能力由強(qiáng)到弱排名前10 的依次為03297、‘布爾班克’‘密山大紫李’‘安哥諾’‘青柰’‘普羅達(dá)克特’‘奉化李’‘一品丹楓’‘秋姬’‘大玫瑰’。
圖4 不同李種質(zhì)果肉ABTs 抗氧化能力差異分析
21 份李種質(zhì)果肉總酚含量與抗氧化能力相關(guān)性結(jié)果如表2 所示。果肉中總酚含量與DPPH、FRAP和ABTs 法測定的抗氧化能力均呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.977、0.958、0.841,相關(guān)性為DPPH>FRAP>ABTs。
表2 果肉中總酚含量和抗氧化能力相關(guān)性
對3 種抗氧化評價方法測定的果肉抗氧化能力結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表3 所示。DPPH、FRAP 和ABTs 3 種評價方法兩兩間的相關(guān)性均達(dá)到極顯著水平,DPPH 與FRAP、DPPH 與ABTs、FRAP與ABTs 相關(guān)系數(shù)分別為0.943、0.882、0.821。
表3 抗氧化活性評價方法的相關(guān)性
酚類物質(zhì)是植物主要的次生代謝產(chǎn)物之一,廣泛分布于蔬菜、水果、谷物等中[18]。酚類物質(zhì)對植物的色澤、品質(zhì)和風(fēng)味等有一定的影響,其抗氧化功能更是引起廣泛關(guān)注[19]。本研究對21 份李種質(zhì)果肉總酚含量及其抗氧化能力進(jìn)行了分析,研究結(jié)果表明,21 份李種質(zhì)果肉總酚含量變幅范圍介于81.8~1 104.9 mg/kg,說明不同李種質(zhì)間果肉總酚含量存在明顯差異,與周丹蓉等[20]研究結(jié)果一致,但本研究中‘黑寶石’和‘秋姬’總酚含量與周丹蓉等[20]報道的2 個品種總酚含量差異較大,分析可能是受測定方法、栽培環(huán)境和栽培技術(shù)等因素的影響。而本研究中所有試材均栽植于同一試驗區(qū),管理條件一致,因此推斷,果肉總酚含量的差異主要受品種因素和品種間次生代謝產(chǎn)物合成能力差異的影響。這與其他學(xué)者在李果肉總酚含量方面研究結(jié)果一致[21]。
“抗氧化能力”一直是食品科學(xué)領(lǐng)域研究的重點,“富含抗氧化劑”也成為了“健康”的商業(yè)標(biāo)簽[22]。然而關(guān)于水果抗氧化能力的評價目前還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法,因此,一般采用2 種或2 種以上方法對水果抗氧化能力進(jìn)行分析[23-25]。本研究采用3種評價方法來測定不同李種質(zhì)果肉的抗氧化能力,能較全面地反映出李果肉的抗氧化功效,結(jié)果表明,DPPH 自由基清除能力變幅為25.19~270.61 μmol/g,F(xiàn)RAP 抗氧化能力變幅為80.85~1 096.47 μmol/g,ABTs 抗氧化能力變幅為74.84~635.59 μmol/g,不同種質(zhì)間果肉酚類物質(zhì)的抗氧化能力存在明顯差異,這與前人在黑刺李[26]、櫻桃李[27]、歐洲李[28]和中國李[20]上的研究結(jié)果一致。相關(guān)性分析結(jié)果表明,果肉總酚含量與抗氧化能力呈極顯著正相關(guān),周丹蓉等[20]對14 個李品種研究發(fā)現(xiàn),果肉總酚含量與DPPH 和FRAP 法抗氧化能力呈極顯著正相關(guān),而與ABTs 法抗氧化能力呈顯著正相關(guān),這與本研究結(jié)果稍有不同,分析原因可能為試驗誤差、品種差異以及品種間多酚組分的種類不同引起的。本研究發(fā)現(xiàn),‘密山大紫李’、03297、‘布爾班克’3 個李種質(zhì)果肉總酚含量高,且抗氧化能力強(qiáng),其中03297 是一個商品性優(yōu)異的紅肉李新種質(zhì),可作為進(jìn)一步開發(fā)利用和功能育種的優(yōu)異種質(zhì),而DPPH 和FRAP 法能較好地反映李果肉多酚含量與抗氧化性的關(guān)系,可以作為李果肉多酚總抗氧化活性評價方法的主要選擇。本研究為進(jìn)一步研究李種質(zhì)功能活性提供了基礎(chǔ),為提高李資源綜合開發(fā)利用及李新品種選育提供了方向。