徐 青,安 松,李玉嬌,陶春芳,李安定
(貴州科學(xué)院貴州省生物研究所,貴陽(yáng) 550009)
百香果(Passiflora edulisSims)是西番蓮科西番蓮屬的草質(zhì)藤本植物,又稱雞蛋果、巴西果、藤桃,易生長(zhǎng)在海拔180~1 900 m 的熱帶和亞熱帶山谷叢林,原產(chǎn)地為巴西,在我國(guó)主要分布在廣東、廣西、海南、福建、云南、臺(tái)灣等地,近些年,在貴州省廣泛栽植。按照其形態(tài)和品質(zhì),市售的百香果可分為紫果和黃果,以及紫果和黃果的雜交種。百香果為果漿型水果,其果漿為黃色,含有多種功能成分,不僅營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,有“果汁之王”的美稱,還具有多種藥用功效,是典型藥食同源的高品質(zhì)水果,在民間被廣泛用于治療焦慮癥、哮喘、支氣管炎、尿路感染、糖尿病等,受到研究者們的廣泛關(guān)注[1]。
目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)百香果的研究主要集中在栽培技術(shù)、果汁營(yíng)養(yǎng)成分分析、揮發(fā)性和香氣成分分析、功能性成分提取等方面[2-6],而對(duì)于不同產(chǎn)地的百香果功能性成分評(píng)價(jià)及其藥理活性的相關(guān)研究鮮有報(bào)道。貴州省地處我國(guó)西南腹地,土壤和農(nóng)業(yè)氣候條件多樣,幾乎各種水果都可以在貴州省種植。自2016 年以來(lái),貴州省開(kāi)始了百香果的規(guī)?;⑸唐坊N植,目前已達(dá)近1.33 萬(wàn)hm2,種植面積居全國(guó)前三[7]。由于貴州省百香果種植起步較晚,目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些突出問(wèn)題,對(duì)貴州省百香果種植的適宜品種、優(yōu)勢(shì)品種、功能品種及產(chǎn)地選擇還未能得到合理統(tǒng)籌規(guī)劃,將會(huì)引起百香果種植泛濫的問(wèn)題,影響百香果高端產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)?;谫F州省百香果生長(zhǎng)環(huán)境多樣、品質(zhì)參差不齊、缺乏功能成分的綜合質(zhì)量評(píng)價(jià),本研究測(cè)定了貴州省5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果的維生素C、總黃酮、總多酚、總多糖、總花青苷含量,分析了不同產(chǎn)地功能成分含量變化的原因,利用體外法研究了不同產(chǎn)地紫果百香果對(duì)DPPH 自由基、羥基自由基和ABTS自由基的清除作用,通過(guò)相關(guān)性分析,了解功能成分和抗氧化性能之間的相關(guān)性。該研究將為百香果的種植及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。
紫果百香果分別在2021 年8 月底至9 月初采自貴州省東南部的從江縣和榕江縣,貴州省南部的羅甸縣和平塘縣以及貴州省西南部的安龍縣。每個(gè)產(chǎn)地采集40 個(gè)百香果鮮果,品種均為臺(tái)農(nóng)1 號(hào),1 年生植株,采用統(tǒng)一管理?xiàng)l件。5 個(gè)產(chǎn)地的地理氣候特征如表1。L-抗壞血酸(維生素C)、蘆丁、沒(méi)食子酸對(duì)照品均購(gòu)自上海麥克林公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99%;甲醇為Fisher 色譜純;水為實(shí)驗(yàn)室自制蒸餾水;其余試劑均為分析純。ME104/02 分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;KQ3200DE 型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;Agilent1260 高效液相色譜儀,德國(guó)安捷倫科技(中國(guó))有限公司;UV-1760 型紫外分光光度計(jì),日本SHIMADZU 公司。
表1 紫果百香果采集產(chǎn)地地理氣候特征
1.2.1樣品的制備
采集的新鮮紫果百香果去蒂,用蒸餾水清洗干凈后晾干、切開(kāi),除去果皮和果籽,對(duì)果肉進(jìn)行勻漿,離心,過(guò)濾得到果汁,稱重,-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2功能成分測(cè)定
維生素C 含量的測(cè)定:采用HPLC 法,測(cè)定方法參考連紫凌等[8]的方法,略有改動(dòng)。精密稱取適量維生素C 對(duì)照品,加水制成0.013~0.208 mg/mL系列濃度的對(duì)照品溶液。取適量“1.2.1”項(xiàng)下的百香果果汁樣品,加水稀釋一定倍數(shù)后得到供試品溶液,過(guò)0.45 μm微孔濾膜。色譜條件:色譜柱為Agilent SB-C18column C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相為甲醇-0.1%磷酸溶液(5∶95),流速為1.0 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)為242 nm,柱溫為30 ℃,對(duì)照品溶液進(jìn)樣量為1.0 μL。
總黃酮含量的測(cè)定:采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法,測(cè)定方法參考連紫凌等[8]的方法,略有改動(dòng)。精密稱取適量蘆丁對(duì)照品,加水制成0.031 6~0.506 5 mg/mL 系列濃度的對(duì)照品溶液。精密吸取蘆丁對(duì)照品溶液及“1.2.1”項(xiàng)下的百香果果汁樣品,加水稀釋一定倍數(shù)后取6 mL 置于25 mL容量瓶中,加5%亞硝酸鈉溶液1 mL,搖勻,靜置6 min,加10%硝酸鋁溶液1 mL,搖勻,靜置6 min,再加4%氫氧化鈉溶液10 mL,用水稀釋至刻度,放置20 min,于499 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),蘆丁含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總黃酮含量。
總多酚含量的測(cè)定:采用福林-酚比色法,測(cè)定方法參考許海棠等[9]的方法,略有改動(dòng)。精密稱取適量沒(méi)食子酸對(duì)照品,加水制成0.006 3~0.201 0 mg/mL 系列濃度的對(duì)照品溶液。精密吸取沒(méi)食子酸對(duì)照品溶液及“1.2.1”項(xiàng)下的百香果果汁樣品,加水稀釋一定倍數(shù)后取0.5 mL,分別置于10 mL 容量瓶中,加入稀釋10 倍的福林酚試劑2.5 mL,反應(yīng)5 min,加10%碳酸鈉溶液2 mL,加水定容,混勻,室溫避光反應(yīng)60 min,于760 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),沒(méi)食子酸含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總多酚含量。
總多糖含量的測(cè)定:采用苯酚-硫酸法,測(cè)定方法參考帥良等[10]的方法,略有改動(dòng)。精密稱取適量葡萄糖對(duì)照品,加水制成0.01~0.08 mg/mL 系列濃度的對(duì)照品溶液。精密吸取葡萄糖對(duì)照品溶液及“1.2.1”項(xiàng)下的百香果果汁樣品,加水稀釋一定倍數(shù)后取1 mL,分別依次加入6%苯酚溶液1 mL 和濃硫酸5 mL,靜置10 min,混勻,放置20 min 后,于490 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),葡萄糖含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中總多糖含量。
總花青苷含量的測(cè)定:采用pH 示差法,測(cè)定方法參考李恩惠等[11]的方法,略有改動(dòng)。取“1.2.1”項(xiàng)下的百香果果汁樣品2 mL 加pH 值=1.0 氯化鉀緩沖液或pH 值=4.5 醋酸鈉緩沖液,稀釋定容至10 mL 容量瓶中,分別以520 nm 和700 nm 為吸收波長(zhǎng)測(cè)定其吸光度,以矢車菊-3-葡萄糖苷表示總花青苷含量。計(jì)算公式如下:
式(1)中A 為最終吸光度,A=(A520,pH=1.0-A700,pH=1.0)-(A520,pH=4.5-A700,pH=4.5),MW 為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾質(zhì)量(449.2 g/mol),ε為矢車菊-3-葡萄糖苷的摩爾吸光系數(shù)(26 900 L·mol-1·cm-1),L 為比色皿光路長(zhǎng)(cm)。
1.2.3抗氧化性能測(cè)定
DPPH 自由基清除能力的測(cè)定:測(cè)定方法參考帥良等[10]的方法,略有改動(dòng)。首先,取0.1 mmol/L DPPH-無(wú)水乙醇溶液,用無(wú)水乙醇作參比,掃波(200~700 nm),得到最大吸收波長(zhǎng);然后,用無(wú)水乙醇稀釋至Aλmax=1.20~1.30;最后,將2 mL 測(cè)試樣品溶液及2 mL DPPH 溶液加入同一試管中,搖勻,室溫下黑暗處?kù)o置30 min 后,以水為參比,測(cè)定其最大吸收波長(zhǎng)處吸光度As;同樣方法,測(cè)定空白對(duì)照的吸光度A0和樣品本底吸光度As0;以0.5 mg/mL 維生素C 作為陽(yáng)性對(duì)照。利用式(2)計(jì)算DPPH 自由基清除率。
羥基自由基清除能力的測(cè)定:測(cè)定方法參考帥良等[10]的方法,略有改動(dòng)。在比色管中依次加入9 mmol/L 硫酸亞鐵溶液1 mL、9 mmol/L 水楊酸溶液1 mL、樣液1 mL,充分混勻后,加入8.8 mmol/L H2O21 mL 啟動(dòng)反應(yīng),于37 ℃下反應(yīng)0.5 h,取上清液在510 nm 處測(cè)吸光度As;同樣方法,測(cè)定空白對(duì)照的吸光度A0和樣品本底吸光度As0;以0.5 mg/mL 維生素C 作為陽(yáng)性對(duì)照。按式(2)計(jì)算羥基自由基清除率。
ABTS 自由基清除能力的測(cè)定:測(cè)定方法參考許海棠等[9]的方法,略有改動(dòng)。首先,將7 mmol/L ABTS 溶液和2.45 mmol/L 過(guò)硫酸鉀溶液按1∶1 體積混合,4 ℃避光12 h 后得到藍(lán)綠色ABTS+溶液,以水為參比,用蒸餾水稀釋至734 nm 處的吸光度為0.70±0.02,得到7 mmol/L ABTS+應(yīng)用液。取4 mL ABTS+應(yīng)用液,加入樣液1 mL,混勻后,室溫避光反應(yīng)10 min,以水為參比,于734 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度As;同樣方法,測(cè)定空白對(duì)照的吸光度A0和樣品本底吸光度As0;以1.0 mg/mL 維生素C 作為陽(yáng)性對(duì)照。按式(2)計(jì)算ABTS 自由基清除率。
采用外標(biāo)法建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算各指標(biāo)的含量。每個(gè)指標(biāo)的測(cè)定進(jìn)行3 個(gè)平行試驗(yàn),每個(gè)平行試驗(yàn)進(jìn)行3 次重復(fù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,采用ANOVA 進(jìn)行鄧肯氏多重差異分析,以P<0.05 為顯著差異,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1.1維生素C 含量
以維生素C 對(duì)照品溶液的濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程:Y=2 157.784 33X-7.401 38,R2=0.999 44,表明其在0.013~0.208 mg/mL 的濃度范圍內(nèi)與峰面積的線性關(guān)系良好。本研究共采集貴州省5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果樣品,以相同處理方式檢測(cè)發(fā)現(xiàn),其色譜圖有一定的相似度,但色譜峰的強(qiáng)度有明顯差異,以各產(chǎn)地紫果百香果維生素C 含量的出峰面積為參量,利用維生素C 標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得不同產(chǎn)地的紫果百香果維生素C 含量。如圖1 所示,5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果維生素C 含量為932.70~2 465.52 mg/kg,且不同產(chǎn)地的紫果百香果維生素C 含量具有一定差異。其中,黔南羅甸縣和黔西南安龍縣的紫果百香果維生素C 含量較高,分別為2 465.52、2 263.93 mg/kg;其次是黔東南從江縣和榕江縣,分別為1 232.78、1 133.14 mg/kg;黔南平塘縣最低,為932.70 mg/kg。說(shuō)明維生素C 含量受地域環(huán)境的影響較大。
圖1 不同產(chǎn)地紫果百香果維生素C 含量
2.1.2總黃酮含量
以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性方程:Y=1.474 9X+0.000 9,R2=0.999 8,說(shuō)明其在0.031 6~0.506 5 mg/mL 的濃度范圍內(nèi),吸光度與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系。按照相同的測(cè)定方法對(duì)5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總黃酮含量進(jìn)行了測(cè)定。由圖2 可知,不同產(chǎn)地的紫果百香果總黃酮含量具有一定差異,黔東南從江縣的紫果百香果總黃酮含量最高,為829.62 mg/kg;而其鄰縣榕江縣的紫果百香果總黃酮含量最低,為265.38 mg/kg;黔南羅甸縣和平塘縣的紫果百香果總黃酮含量相差不大,均在292.26 mg/kg 左右;黔西南安龍縣的紫果百香果總黃酮含量為281.58 mg/kg。說(shuō)明紫果百香果黃酮物質(zhì)的形成可能與氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、紫外線強(qiáng)度等有關(guān)。
圖2 不同產(chǎn)地紫果百香果總黃酮含量
2.1.3總多酚含量
以沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性方程:Y=6.095 1X+0.014 2,R2=0.999 8,表明其在0.006 3~0.201 0 mg/mL 的濃度范圍內(nèi),吸光度與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系。按照相同的測(cè)定方法對(duì)5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總多酚含量進(jìn)行了測(cè)定。由圖3 可知,不同產(chǎn)地的紫果百香果總多酚含量存在顯著性差異,由高到低依次是榕江縣>安龍縣>平塘縣>從江縣>羅甸縣,黔東南榕江縣的紫果百香果總多酚含量為810.73 mg/kg,黔南羅甸縣的紫果百香果總多酚含量為589.33 mg/kg。說(shuō)明紫果百香果多酚物質(zhì)的形成受地域環(huán)境影響較大。
圖3 不同產(chǎn)地紫果百香果總多酚含量
2.1.4總多糖含量
紫果百香果總多糖含量測(cè)定的線性方程:Y=9.624 4X+0.052 6,R2=0.999 1,表明其在0.01~0.08 mg/mL 的濃度范圍內(nèi),吸光度與質(zhì)量濃度呈良好的線性關(guān)系。按照相同的測(cè)定方法對(duì)5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總多糖含量進(jìn)行了測(cè)定。由圖4 可知,不同產(chǎn)地的紫果百香果總多糖含量總體較高,各產(chǎn)地具有一定差異。其中,黔東南榕江縣的紫果百香果總多糖含量最高,為96 138.98 mg/kg;其次是其鄰縣從江縣,為91 534.02 mg/kg;黔南羅甸縣和黔西南安龍縣的紫果百香果總多糖含量相差不大,分別為66 050.46、63 355.64 mg/kg;黔南平塘縣最低,為34 844.77 mg/kg。
圖4 不同產(chǎn)地紫果百香果總多糖含量
2.1.5總花青苷含量
如圖5 所示,不同產(chǎn)地的紫果百香果總花青苷含量總體不高,各產(chǎn)地具有顯著差異。黔東南從江縣的紫果百香果總花青苷含量最高,為9.32 mg/kg;其次是其鄰縣榕江縣,為8.24 mg/kg;黔南平塘縣最低,為1.00 mg/kg。不同產(chǎn)地的紫果百香果總花青苷含量表現(xiàn)為:黔東南地區(qū)>黔西南地區(qū)>黔南地區(qū)。
圖5 不同產(chǎn)地紫果百香果總花青苷含量
經(jīng)測(cè)定,0.5 mg/mL 維生素C 清除DPPH 自由基、羥基自由基的能力分別為95.89%和99.66%,1.0 mg/mL 維生素C 清除ABTS 自由基的能力為96.45%。不同產(chǎn)地的紫果百香果對(duì)DPPH 自由基的清除效果如表2 所示,各產(chǎn)地的紫果百香果均具有較高的DPPH自由基清除能力,為90.49%~97.17%,且各產(chǎn)地間無(wú)顯著性差異,黔南平塘縣的紫果百香果對(duì)DPPH 自由基的清除能力(95.58%)與0.5 mg/mL 維生素C 清除DPPH 自由基的能力相當(dāng);黔西南安龍縣和黔東南榕江縣的紫果百香果對(duì)DPPH自由基的清除能力分別為97.17%和96.78%,均高于0.5 mg/mL 維生素C 清除DPPH 自由基的能力。各產(chǎn)地的紫果百香果均具有較高的羥基自由基清除能力,均在99.21%以上,與0.5 mg/mL 維生素C 清除羥基自由基的能力相當(dāng),這可能與其富含多種功能成分有關(guān)。5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果對(duì)ABTS 自由基的清除能力存在差異,黔東南榕江縣和從江縣的紫果百香果對(duì)ABTS 自由基的清除能力相差不大,均在97.32%左右,均超過(guò)1.0 mg/mL 維生素C 清除ABTS 自由基的能力;而黔南羅甸縣和平塘縣的紫果百香果對(duì)ABTS 自由基的清除能力相差較大,前者為97.67%,后者為91.28%,這可能與其含有的功能成分含量有關(guān)。
表2 不同產(chǎn)地紫果百香果自由基清除率 %
如表3 所示,紫果百香果的DPPH 自由基清除率與總多酚含量呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.944;羥基自由基清除率與總多酚含量呈顯著負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)為-0.925;ABTS 自由基清除率與總多糖、總花青苷含量的相關(guān)性較大,相關(guān)系數(shù)分別為0.667 和0.515。
表3 紫果百香果抗氧化性能與功能成分含量的相關(guān)性分析
維生素C 又叫L-抗壞血酸,是一種水溶性維生素,食物中的維生素C 被人體吸收后分布到體內(nèi)所有的水溶性結(jié)構(gòu)中,是一種抗氧化劑。本研究中5個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果含有932.70~2 465.52 mg/kg的維生素C,各產(chǎn)地的紫果百香果維生素C 含量存在差異。其中最高的維生素C 含量為羅甸縣紫果百香果樣品,而最低的為平塘縣紫果百香果樣品。根據(jù)Ramful 等[12]提出的分類標(biāo)準(zhǔn),維生素C 含量大于500 mg/kg 為具有高維生素C 含量,可見(jiàn),本研究中5個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果均具有較高的維生素C含量。文獻(xiàn)報(bào)道,巴西卡里里地區(qū)的野生百香果果肉中含有的維生素C 最高含量為577.6 mg/kg[13],廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹(shù)研究所百香果種植基地種植的芭樂(lè)黃金果果汁中維生素C 含量最高為254.0 mg/kg[4]??梢?jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的維生素C 含量均小于本研究中的紫果百香果維生素C 含量。研究表明,維生素C 含量受氣候因素和植物種類的影響很大。相比生長(zhǎng)在黑暗條件下的植物,生長(zhǎng)在光照下的植物維生素C 含量會(huì)增加,例如RGB LED 燈照明的甘藍(lán)芽維生素C含量最高[14],紫外線照射可以使蠶豆芽的維生素C含量增加78.3%[15]。除了和光照有關(guān),維生素C 含量還可能與年平均氣溫、平均年降水量、種植品種等有關(guān),同時(shí)受氣候、地理環(huán)境條件的綜合影響。黔南羅甸縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候,平均年日照時(shí)數(shù)較長(zhǎng),年平均氣溫較高,平均年降水量較多,紫外線適中,這種氣候、地理環(huán)境使得種植在該地的百香果具有較高的維生素C 含量。
黃酮類化合物廣泛存在于各種植物中,具有豐富的生物活性。成熟果實(shí)中黃酮類化合物的最終濃度取決于黃酮類化合物合成、膜轉(zhuǎn)運(yùn)和降解或利用的平衡[16]。研究表明,植物中的黃酮含量受環(huán)境影響很大。Su 等[17]研究發(fā)現(xiàn),低溫對(duì)葉片總黃酮的積累有顯著的積極影響。Sun 等[18]報(bào)道,大豆種子中的黃酮類化合物與降水量呈負(fù)相關(guān),與日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)。Nascimento 等[19]發(fā)現(xiàn),UV-B 輻射可提高落地生根(Kalanchoe pinnata)葉片提取物的總黃酮含量,而不影響提取物的抗氧化活性或產(chǎn)率。對(duì)貴州省5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果進(jìn)行研究得出,紫果百香果總黃酮含量的差異是年平均氣溫、平均年降水量、平均年日照時(shí)數(shù)、紫外線強(qiáng)度共同作用的結(jié)果,可能還與產(chǎn)地土壤類型、植物營(yíng)養(yǎng)狀況等有關(guān),如從江縣和榕江縣均位于貴州省東南部,兩地的氣候因素相差不大,但紫果百香果的總黃酮含量差異很大,其原因還有待進(jìn)一步研究。
酚類化合物具有抗氧化性能,能夠清除活性氧中間體而不引發(fā)進(jìn)一步的氧化反應(yīng),對(duì)人體健康有益。然而,每種植物的酚類化合物含量受多種因素影響,如季節(jié)、氣候條件、地理位置和植物部位。研究人員發(fā)現(xiàn),這些因素可以在植物中以不同的方式表達(dá),例如,在不同氣候條件下采集的同一植物中,觀察到酚含量存在差異[20];對(duì)于來(lái)自不同產(chǎn)地的同一植物,或同一植株的不同部位,也觀察到酚含量存在差異[21]。本研究5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總多酚含量為589.33~810.73 mg/kg,比來(lái)自巴西卡里里地區(qū)的野生百香果果肉的多酚含量(205.5 mg/kg)高1.8 倍以上[13]。對(duì)貴州省不同產(chǎn)地紫果百香果總多酚含量的研究得出,多酚類化合物與降水量呈負(fù)相關(guān),榕江縣平均年降水量(1 200 mm)明顯少于羅甸縣(1 335 mm),而榕江縣的紫果百香果總多酚含量(810.73 mg/kg)顯著高于羅甸縣(589.33 mg/kg)。
百香果味道濃郁,然而不同品種的百香果甜味可能存在明顯差異,決定一個(gè)品種甜味和風(fēng)味的主要因素是含糖量。本研究5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總多糖含量在34 844.77~96 138.98 mg/kg 范圍內(nèi),各產(chǎn)地的總多糖含量之間存在顯著性差異。根據(jù)Khan等[22]的研究,植物的糖含量受許多因素影響,如土壤類型、植物營(yíng)養(yǎng)狀況、氣候因素和植物種類。本研究結(jié)果表明,黔東南地區(qū)的紫果百香果總多糖含量要高于黔南和黔西南地區(qū),應(yīng)該是多種因素綜合影響的結(jié)果。對(duì)于土壤養(yǎng)分,Wu 等[23]應(yīng)用水肥耦合措施,以氮肥量292 kg/hm2、鉀肥量146.55 kg/hm2、磷肥量439.50 kg/hm2、水量1 778.40 m3/hm2,可以獲得甘蔗的最大糖產(chǎn)量。
花青苷廣泛存在于植物的花、果實(shí)、莖及葉片中,具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、改善糖尿病及保護(hù)心血管等功效[24]。研究表明,果實(shí)中花青苷的積累不僅受遺傳、品種、部位等因素的影響,還受環(huán)境因素的影響。例如,Shi 等[25]研究得出,與黃色百香果相比,紫色百香果果皮中總花青苷含量較多,在成熟后期可以達(dá)1.00 mg/g。Mereles 等[26]報(bào)道,在巴拉圭生長(zhǎng)的香蕉瓜果皮和果肉中的花青苷值分別為19.70、2.64 mg C3G/g。大量研究表明,花青苷的生物合成與溫度呈負(fù)相關(guān)[27-28]。本研究5 個(gè)產(chǎn)地紫果百香果總花青苷含量存在顯著差異,總體表現(xiàn)為黔東南地區(qū)(從江縣和榕江縣)>黔西南地區(qū)(安龍縣)>黔南地區(qū)(羅甸縣和平塘縣)。可以得出,紫果百香果的總花青苷含量是受氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、紫外線強(qiáng)度共同作用的結(jié)果,可能還與產(chǎn)地土壤類型、植物營(yíng)養(yǎng)狀況等有關(guān),有待進(jìn)一步研究。
自由基清除劑也稱為抗氧化劑,可以清除體內(nèi)多余的自由基,減輕它們對(duì)機(jī)體的損傷。本研究用DPPH 自由基、羥基自由基、ABTS 自由基對(duì)紫果百香果體外清除自由基的能力進(jìn)行了研究。DPPH 是一種很穩(wěn)定的氮中心自由基,廣泛用于定量測(cè)定抗氧化能力。當(dāng)有自由基清除劑存在時(shí),其與DPPH結(jié)合或發(fā)生替代,使DPPH 數(shù)目減少,溶液顏色變淺,DPPH 溶液褪色程度與配對(duì)電子數(shù)成化學(xué)計(jì)量關(guān)系。多酚類物質(zhì)是芳環(huán)上含有一個(gè)或多個(gè)羥基的化合物,具有清除自由基的功效,5 個(gè)產(chǎn)地的紫果百香果總多酚含量在589.33~810.73 mg/kg 范圍內(nèi),且具有較強(qiáng)的DPPH 自由基清除能力(≥90.49%)。羥基自由基是一種氧化能力很強(qiáng)的自由基,具有極強(qiáng)的得電子能力,能夠很容易地氧化各種生物大分子,是造成組織脂質(zhì)過(guò)氧化、核酸斷裂、蛋白質(zhì)和多糖分解的一種活性氧自由基,與機(jī)體的衰老、腫瘤發(fā)生發(fā)展、輻射損傷和細(xì)胞吞噬等有關(guān)。紫果百香果含有較高含量的維生素C、總黃酮和其他功能成分,使其具有較強(qiáng)的羥基自由基清除能力(≥99.21%)。ABTS 與過(guò)二硫酸鉀反應(yīng),可以生成綠色的ABTS 自由基,該自由基在734 nm 波長(zhǎng)處有最大吸收,當(dāng)具有自由基清除活性的物質(zhì)加入ABTS+溶液后,734 nm 波長(zhǎng)處的吸光度會(huì)降低,可以用來(lái)評(píng)價(jià)植物、純化合物的抗氧化能力。紫果百香果總黃酮、總多糖、總花青苷具有清除ABTS 自由基的能力,可能還有其他功能成分,使其清除ABTS 自由基的效率在88.75%以上。
通過(guò)對(duì)貴州省不同產(chǎn)地的紫果百香果5 種功能成分含量的測(cè)定分析,發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地紫果百香果的功能成分含量存在較大的差異。紫果百香果維生素C 含量和總多糖含量均較高,黔南羅甸縣的紫果百香果的維生素C 含量最高,黔東南榕江縣的紫果百香果的總多糖含量和總多酚含量最高,其鄰縣從江縣的紫果百香果的總黃酮含量和總花青苷含量最高。這些功能成分在紫果百香果中的積累與產(chǎn)地氣候、年平均氣溫、平均年降水量、平均年日照時(shí)數(shù)、紫外線強(qiáng)度等有關(guān),可能還與土壤類型、植物營(yíng)養(yǎng)狀況、生長(zhǎng)年限等因素有關(guān),還有待進(jìn)一步分析研究。
不同產(chǎn)地紫果百香果具有不同的抗氧化活性,對(duì)DPPH 自由基、羥基自由基、ABTS 自由基均表現(xiàn)出強(qiáng)的清除能力,各產(chǎn)地差異不大。對(duì)DPPH 自由基的清除率在90.49%~97.17%,與0.5 mg/mL 維生素C 清除DPPH 自由基的能力相當(dāng);對(duì)羥基自由基的清除率均在99.21%以上,與0.5 mg/mL 維生素C 清除羥基自由基的能力相當(dāng);對(duì)ABTS 自由基的清除率在88.75%~97.67%,黔東南榕江縣和從江縣的紫果百香果對(duì)ABTS自由基的清除能力均超過(guò)1.0 mg/mL 維生素C 清除ABTS 自由基的能力。相關(guān)性分析得出,紫果百香果的自由基清除能力不是本試驗(yàn)所測(cè)的某一種功能成分起作用,而是這些功能成分共同作用或還有其他功能成分起作用的結(jié)果。關(guān)于紫果百香果的其他功能成分還有待進(jìn)一步分析研究。
近年來(lái),百香果在貴州省發(fā)展得比較快,品質(zhì)好,深受消費(fèi)者喜愛(ài),本文首次對(duì)貴州省不同產(chǎn)地的紫果百香果主要功能成分及抗氧化活性進(jìn)行報(bào)道,可為優(yōu)良品種的選擇、大健康產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供參考,后續(xù)還將繼續(xù)進(jìn)一步研究。