鄒 波,曾 丹,吳繼軍,余元善,肖更生,徐玉娟*
不同品種紫肉甘薯抗氧化能力及花色苷成分分析
鄒 波,曾 丹,吳繼軍,余元善,肖更生,徐玉娟*
(廣東省農(nóng)業(yè)科學院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)部功能食品重點實驗室,廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室,廣東 廣州 510610)
以廣東地區(qū)9 個不同品種的紫肉甘薯為研究對象,評價紫肉甘薯抗氧化能力,并對花色苷的組成進行定性和定量分析。結(jié)果表明:不同品種紫肉甘薯,總酚含量和抗氧化能力也不盡相同,其中廣紫9的總酚含量為578 mg GAE/100 g,清除2,2’-聯(lián)氮基-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-amino-di (3-ethyl-benzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt,ABTS)自由基能力、氧自由基吸收能力、還原能力分別為4.36、10.38、11.23 μmol TE/g,均高于其他品種的紫肉甘薯。通過高效液相色譜-四極桿飛行時間質(zhì)譜法共鑒定出16 種花色苷,包括8 種矢車菊素類和8 種芍藥素類。紫肉甘薯花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg之間,以廣紫9含量最高,花色苷主要以?;男问酱嬖冢浜渴欠酋;?9 倍,?;潭让黠@高于其他品種。綜上所述,不同品種紫肉甘薯具有不同的抗氧化能力,其花色苷含量與結(jié)構(gòu)也有較大差異,其中廣紫9花色苷含量最高,抗氧化能力最強。
紫肉甘薯;抗氧化能力;花色苷;鑒定;定量
現(xiàn)代醫(yī)學研究表明,當機體內(nèi)氧化作用生成的活性氧簇超過機體的抗氧化能力時,便產(chǎn)生氧化應激[1-2]。氧化應激可誘導脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子氧化,促進炎癥的生成,加速細胞的衰老和死亡,增加心血管疾病和癌癥等的發(fā)病率[2]。近年來,因果蔬中的抗氧化活性成分對這些疾病預防的重要作用,受到研究者們的極大關注。評價果蔬的抗氧化能力,可為開發(fā)天然、高效的抗氧化劑提供理論依據(jù)。
甘薯(Ipomoea batatas L.)不僅營養(yǎng)豐富,含有大量的淀粉、膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)元素等,還是一種產(chǎn)量高、用途廣的農(nóng)作物,在我國糧食作物中位居第四,僅次于水稻、小麥和玉米[3-4]。相對于薯肉呈白色、黃色及橘紅色的甘薯,紫肉甘薯中還含有豐富的花色苷[4-5]。花青素又叫花色素,其母核結(jié)構(gòu)是2-苯基苯并吡喃陽離子,花色苷是花青素的糖苷及?;擒昭苌铮匀粭l件下游離的花色素非常少見,絕大多數(shù)以花色苷的形式存在[6]。花色苷是一種天然的水溶性色素,且具有多種生理活性,如抗氧化、抗突變、護眼、降低心血管疾病的發(fā)病率等[7-10],可廣泛應用于食品、化妝品等行業(yè)[11]。不同品種的紫肉甘薯,因其花色苷的含量不同,色澤也有所差別,薯肉顏色的深淺與花色苷的含量成正比。
目前國內(nèi)對紫肉甘薯的研究主要集中在色素的提取及活性研究[12],對其花色苷的結(jié)構(gòu)解析研究較少,國外對紫肉甘薯花色苷的結(jié)構(gòu)鑒定研究較多。如陳文等[13]采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用從紫肉甘薯中鑒定出了6 種花色苷,其中2 種為矢車菊素類,4 種為芍藥色素類。Lee等[14]采用高效液相色譜四極桿飛行時間質(zhì)譜(high performance liquid chromatography system with quadrupole-time of flight mass spectrometry,HPLC-QTOFMS)聯(lián)用儀鑒定出韓國紫肉甘薯品種中27 種花色苷,其中有6 種是首次被報道的紫肉甘薯花色苷。He Wei等[6]對我國12 個紫肉甘薯品種的花色苷進行了結(jié)構(gòu)解析,共鑒定出13 種花色苷。Montilla等[15]對4 個日本紫肉甘薯花色苷的研究發(fā)現(xiàn),不同品種間的紫肉甘薯,花色苷的含量差異很大。
近年來,隨著消費者對健康理念的重視,我國紫肉甘薯的栽培面積也不斷擴大,具有高花色苷含量的新品種也被不斷培育出來,盡管國內(nèi)外對紫肉甘薯的抗氧化能力和結(jié)構(gòu)有一定的研究,但對于新培育出的紫肉甘薯研究較少。不同產(chǎn)地,不同品種的紫肉甘薯,其抗氧化能力和花色苷的結(jié)構(gòu)也有所不同。廣東地區(qū)雨水充足,全年溫度較高,是我國主要的甘薯產(chǎn)地之一,多種植秋冬薯,近5年來,其種植面積和產(chǎn)量穩(wěn)步上升[3],新的紫肉甘薯品種也有很多,但對新品種的抗氧化活性及花色苷的種類鮮見報道。因此,本實驗以新培育的廣東紫肉甘薯為研究對象,對抗氧化活性及花色苷成分進行研究,以期為花色苷含量高、抗氧化活性強的紫肉甘薯的品種選育和精深加工提供科學指導和理論依據(jù)。
9 種紫肉甘薯品種,廣紫2、廣紫8、廣紫9、廣紫10、廣紫11-173、廣紫12-87、廣紫13-79、廣紫13-203、廣紫229由廣東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所提供,采摘于2015年12月。
甲酸、乙腈(均為色譜純) 德國Meker公司;矢車菊素-3-葡糖苷標準品 日本Funakoshi公司;水溶性VE(Trolox)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)、2,2’-聯(lián)氮基-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-amino-di (3-ethylbenzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt,ABTS)美國Sigma-Aldrich公司;Folin-Ciocalteu試劑 上海源葉生物科技有限公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
UV-1800型分光光度計、LC-20A HPLC儀 日本島津公司;PB-10型pH計 德國賽多利斯公司;FS100S粉碎機 廣州雷邁機械設備有限公司;HPLC-QTOF-MS聯(lián)用儀 荷蘭AB SCIEX公司;SYNERGY H1多功能酶標儀 美國伯騰儀器有限公司。
1.3.1 紫肉甘薯甲醇提取物的制備
紫肉甘薯洗凈,待自然晾干后稱取1 kg(不去皮),在液氮條件下粉碎,稱取粉碎后的樣品4 g,加入40 mL酸化甲醇(1%鹽酸)超聲波處理10 min,然后4 ℃、8 000×g離心10 min,收集上清液,沉淀用酸化甲醇再提取3 次,合并上清液,即為紫肉甘薯甲醇提取物。
1.3.2 總酚含量的測定
參考Folin-Ciocalteu法[10]進行測定。取適當稀釋后的樣品1 mL,加入2.0 mL Folin-Ciocalteu溶液,混勻,靜置5 min,再加入2.0 mL 10% NaCO3溶液,室溫避光反應1 h后,于波長760 nm處測定吸光度。以沒食子酸為標準品,繪制標準曲線,樣品總酚的含量以沒食子酸當量(gallic acid equivalent,GAE)表示,單位為mg GAE/100 g,以鮮質(zhì)量計。
1.3.3 清除DPPH自由基能力的測定
參考Sokolletowska等[16]的方法進行。取稀釋后的樣品50 μL,加入150 μL DPPH溶液(0.2 mmol/L),混勻后在室溫條件下避光反應20 min,用酶標儀測定波長517 nm處的吸光度,以Trolox為標準品,測定不同質(zhì)量濃度的Trolox對DPPH自由基的清除率,繪制標準曲線,實驗同時設試劑空白組(無水乙醇)、對照組(以等體積甲醇代替樣品)、樣品空白組(以等體積無水乙醇代替DPPH溶液)。樣品對DPPH自由基清除能力以Trolox當量表示,以鮮質(zhì)量計。DPPH清除率按公式(1)計算。
式中:A1為對照組吸光度;A0為試劑空白組吸光度;Ai為樣品組吸光度;Aj為樣品空白組吸光度。
1.3.4 清除ABTS+·能力的測定
參考Re等[17]的方法略作修改。將7 mmol/L的ABTS溶液(50 mL)和140 mmol/L的過硫酸鉀溶液(0.88 mL)混合,在室溫、避光條件下靜置過夜,形成ABTS儲備液。使用前用無水乙醇稀釋至734 nm波長處吸光度為0.7±0.02。
取適當稀釋后的樣品10 μL,加入200 μL ABTS溶液,旋渦振蕩30 s,室溫條件下避光反應6 min,用酶標儀測定波長734 nm處吸光度。以Trolox為標準品,測定不同質(zhì)量濃度的Trolox對ABTS+?的清除率,繪制標準曲線,實驗同時設試劑空白組、對照組和樣品空白組。清除率按公式(1)計算。
1.3.5 氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)的測定
參考Steed等[4]的方法進行。樣品用pH 7.4的75 mmol/L磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered saline,PBS)稀釋后備用。黑色96 孔板每孔加入20 μL稀釋后的樣品,孵育至37 ℃,加入80 μL 1.25 μmol/L熒光素鈉溶液(PBS配制),37 ℃孵育5 min,每孔加入100 μL 140 mmol/L的2,2’-偶氮二(2-甲基丙基咪)二鹽酸鹽(2,2’-azobis-2-methyl-propanimidamide dihydrochloride,AAPH),空白孔不加AAPH,振蕩混勻后,用酶標儀測各孔的熒光強度。
熒光測定條件:激發(fā)波長485 nm;發(fā)射波長520 nm,循環(huán)35 次,每個循環(huán)2.5 min。以Trolox為標準品,樣品的ORAC值以Trolox當量表示(μmol TE/g),以鮮質(zhì)量計。
1.3.6 還原能力的測定
采用三價鐵離子還原(ferric reducing antioxidant power,F(xiàn)RAP)法[18]。取適當稀釋后的樣品1 mL,加入0.2 mL 0.2 mol/L PBS(pH 6.6)和1.5 mL 0.3%鐵氰化鉀溶液,混勻,50 ℃孵育20 min后迅速冷卻并加l mL 10%的三氯乙酸,混勻后3 000 r/min離心10 min,取上清液2 mL加入0.5 mL 0.3%三氯化鐵溶液混勻,再加3 mL純水,搖勻,測定波長700 nm處的吸光度。以Trolox為標準品,樣品的鐵離子還原能力用Trolox的當量表示(μmol TE/g),以鮮質(zhì)量計。
1.3.7 HPLC-QTOF-MS和HPLC分析紫肉甘薯中花色苷結(jié)構(gòu)與含量
色譜柱:Kinetex C18柱(150 mm×4.6 mm,2.6 μm);流動相為0.45%的甲酸溶液(A)和乙腈(B)。梯度洗脫程序:乙腈初始為5%,10 min后升至10%,30 min時升至15%并保持10 min,50 min時升至25%,60 min時升至30%并保持5 min。進下一個樣品前平衡20 min,進樣量5 μL,檢測波長520 nm,流速0.43 mL/min,柱溫保持35 ℃。以矢車菊素-3-葡糖苷為標準對照品,外標法定量分析紫肉甘薯中單個花色苷的含量,以鮮質(zhì)量計。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源,正離子掃描模式;質(zhì)量掃描范圍m/z 100~1 500;毛細管電壓4.5 kV;霧化器壓力1.5 bar;干燥溫度220 ℃;干燥氣體流速6.0 L/min。
數(shù)據(jù)處理采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析,P值小于0.05表示差異顯著。實驗重復3次,結(jié)果以±s表示。
由圖1可知,不同品種紫肉甘薯的總酚含量存在顯著差異,變化范圍為209~578 mg GAE/100 g,其中廣紫9總酚含量最高,廣紫10和廣紫229次之,廣紫8和廣紫13-203含量較低,不同品種之間總酚含量差異明顯。
評價植物提取物抗氧化活性的方法有許多,因提取物成分復雜,評價其抗氧化能力沒有統(tǒng)一的標準,本實驗采用清除DPPH自由基和ABTS+?、ORAC、FRAP評價紫肉甘薯的抗氧化能力,如圖2所示,不同品種的紫肉甘薯清除DPPH自由基的能力沒有顯著差異(P>0.05),而清除ABTS+?的能力、ORAC和FRAP差異顯著(P<0.05),其中廣紫9清除ABTS+?、ORAC和FRAP能力最強,分別為4.36、10.38、11.23 μmol TE/g,廣紫10次之,廣紫8和廣紫13-203的抗氧化能力最弱,紫肉甘薯的抗氧化活性與總酚含量正相關。紫肉甘薯清除DPPH自由基的能力與其他抗氧化能力不同,可能是因為DPPH自由基僅溶于乙醇、甲醇等有機溶劑,而ORAC、ABTS和FRAP實驗均在水溶液體系中進行,從而導致結(jié)果有所差異。紫肉甘薯對醇溶性DPPH自由基清除能力較高,但不同品種之間無差異,ORAC、ABTS和FRAP等水溶液體系的方法更適用于紫肉甘薯的抗氧化評價。
圖2 紫肉甘薯抗氧化能力Fig. 2 Antioxidant activities in purple-fleshed sweet potato cultivars
圖3 紫肉甘薯花色苷在波長520 nm處的HPLC圖Fig. 3 Representative HPLC chromatograms (520 nm) of anthocyanins in purple-fleshed sweet potato
表1 紫肉甘薯花色苷的結(jié)構(gòu)鑒定Table 1 Identification of anthocyanins in purple-fleshed sweet potato
為研究紫肉甘薯花色苷的種類及含量,首先采用HPLC-QTOF-MS對不同品種紫肉甘薯中的花色苷結(jié)構(gòu)進行鑒定,花色苷的結(jié)構(gòu)根據(jù)分子離子、碎片、保留時間、紫外圖譜及相關文獻來確定。從紫肉甘薯中共發(fā)現(xiàn)17 種花色苷,結(jié)果見圖3和表1。峰1,保留時間為16.1 min,其分子離子[M]+為m/z 773,裂解碎片為m/z 611、m/z 449和m/z 287。其中碎片離子m/z 611是由于失去一分子葡萄糖[M-162]+得到的,m/z 449是由于失去一分子槐糖[M-324]+得到的,m/z 287為矢車菊素的相對分子質(zhì)量(失去一分子槐糖和葡萄糖所得),結(jié)合文獻[19]推測其為矢菊糖素3-槐糖苷-5-葡萄糖苷,同理可推測[14]峰2為芍藥素3-槐糖苷-5-葡萄糖苷。峰3,保留時間為23.1 min,它的分子離子為m/z 893,其中碎片離子m/z 731是其失去一分子葡萄糖[M-162]+得到的,碎片離子m/z 449是失去一分子對羥基苯甲酸和一分子槐糖[M-120-324]+得到的,碎片離子m/z 287為矢車菊素,結(jié)合文獻[20-21]推測其為矢車菊素3-p-羥基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推測峰5為芍藥素3-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷。峰4,保留時間為23.9 min,它的分子離子為m/z 935,其碎片離子m/z 773是由于失去一分子葡萄糖[M-162]+所得,碎片離子m/z 449是失去一分子咖啡酸[14](m/z 180,?;撍髆/z 162)和一分子槐糖[M-162-324]+得到的,碎片離子還有m/z 287,推測其為矢車菊素3-(6’’-咖啡酰槐糖苷)-5-葡糖苷,同理可推測[22]峰6為芍藥素3-(6’’-咖啡?;碧擒眨?5-葡糖苷。峰7,保留時間為30.0 min,其分子離子為m/z 919,碎片離子m/z 757是失去一分子葡萄糖[M-162]+得到的,碎片離子峰m/z 449是失去一分子對香豆酸(m/z 164,酰化脫水后m/z 146)和一分子槐糖[M-146-324]+得到的,碎片離子還有m/z 287,結(jié)合文獻[14,22]推測其為矢車菊素3-p-香豆?;碧擒?5-葡糖苷。峰8,保留時間為31.0 min,其分子離子為m/z 949,碎片離子m/z 787是失去一分子葡萄糖[M-162]+得到的,碎片離子m/z 449是失去一分子對阿魏酸(m/z 194,?;撍髆/z 176)和一分子槐糖[M-176-324]+得到的,碎片離子還有m/z 287,結(jié)合文獻[22-23]推測其為矢車菊素3-阿魏?;碧擒?5-葡糖苷,同理可推測峰9為芍藥素3-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰10,保留時間為38.7 min,它的分子離子為m/z 1 097,碎片離子m/z 935是失去一分子葡萄糖[M-162]+得到的,碎片離子峰m/z 449是由于失去兩分子咖啡酸和一分子槐糖[M-2×162-324]+得到的,碎片離子峰還有m/z 287,結(jié)合文獻[20-21]推測其為矢車菊素3-雙咖啡?;碧擒?5-葡糖苷,同理可推測峰14為芍藥素3-雙咖啡?;碧擒?5-葡糖苷。峰11,保留時間為39.2 min,它的分子離子峰在m/z 1 055處,根據(jù)碎片離子m/z 893(失去一分子葡萄糖)、m/z 449(失去一分子槐糖、咖啡酸、對羥基苯甲酸)、m/z 287,結(jié)合文獻[20-21]推測其為矢車菊素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷,同理可推測峰15為芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷。峰12,保留時間為43.0 min,它的分子離子峰在m/z 1 111處,其碎片離子m/z 949(失去一分子葡萄糖)、m/z 449(失去一分子槐糖、咖啡酸、阿魏酸)、m/z 287,結(jié)合文獻[19,21]推測其為矢車菊素3-咖啡酰-阿魏?;碧擒?5-葡糖苷,同理可推測峰16為芍藥素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰17,保留時間為57.4 min,其分子離子峰為m/z 1 083,碎片離子m/z 921(失去一分子葡萄糖)、m/z 463(失去一分子槐糖、阿魏酸、對羥基苯甲酸)、m/z 301(芍藥素),結(jié)合文獻[5,19]推測其為芍藥素3-阿魏酰-p-羥基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰13因為沒有碎片離子,未能鑒定出其結(jié)構(gòu)。
近年來,關于不同品種紫肉甘薯花色苷的結(jié)構(gòu)鑒定,國內(nèi)外均有一定的研究。He Wei等[6]研究了我國濟黑1、廣紫1、紫羅蘭等12 個紫肉甘薯品種中的花色苷,共鑒定出13 種結(jié)構(gòu),均為矢車菊素類和芍藥素類,其中矢車菊素3-咖啡酰-香草酸槐糖苷-5-葡萄糖和芍藥素3-咖啡酰-香草?;碧擒?5-葡萄糖為紫肉甘薯中新發(fā)現(xiàn)的花色苷,與之相比,本研究共鑒定出16 種花色苷,不含以上2 種花色苷,但含有矢車菊素類和芍藥素類的3-槐糖苷-5-葡萄糖苷,此類花色苷在日本[15]和韓國[14,20]的紫肉甘薯品種中均被發(fā)現(xiàn)。本研究還發(fā)現(xiàn),芍藥素3-阿魏酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷存在大部分紫肉甘薯中,僅在廣紫10、廣紫12-87和廣紫13-203未被檢測到。另外,有研究表明,紫肉甘薯中還含有少量的天竺葵素類花色苷[14,20],但在我國的紫肉甘薯品種中尚未發(fā)現(xiàn)此類花色苷,這可能是由于品種不同導致紫肉甘薯花色苷組分存在差異。
表2 不同品種紫肉甘薯中花色苷含量Table 2 Anthocyanin contents in purple-fleshed sweet potato cultivars mg/kg
如表2所示,廣紫9、廣紫11-173、廣紫13-79、廣紫229這4 個品種都含有17 種單體花色苷,這4 個品種的總花色苷含量也較其他品種高。廣紫2和廣紫8所含的單體花色苷中,芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍藥素3-p-羥基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰5),這2 種主要的單體花色苷分別占總量的70.6%、68.2%。廣紫9中,芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍藥素3-咖啡酰-阿魏?;碧擒?5-葡糖苷(峰16),這2 種主要的單體花色苷占總量的40.0%。廣紫10中,芍藥素3-咖啡酰-阿魏?;碧擒?5-葡糖苷(峰16)含量最高,其次是矢車菊素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰12),這2 種主要的單體花色苷占其總量的46.8%。廣紫11-173和廣紫13-79中,芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是矢車菊素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰11),這2 種主要的單體花色苷占其總量的47.0%、52.5%。廣紫12-87中,矢車菊素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰11)含量最高,其次是矢車菊素3-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰3),這2 種主要的單體花色苷占其總量的60.3%。廣紫13-203和廣紫229中,芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍藥素3-p-羥基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰5),這2 種主要的單體花色苷占其總量的50.6%、68.3%。這些數(shù)據(jù)說明芍藥素3-咖啡酰-p-羥基苯甲?;碧擒?5-葡糖苷是大多數(shù)紫肉甘薯中含量最高的花色苷,但由于品種的原因,不同種類的紫肉甘薯單體花色苷的種類和含量也有較大差異,這與Lee[14]和He Wei[6]等對不同品種紫肉甘薯花色苷的研究結(jié)果相一致。
從表2還可以看出,9 個品種的紫肉甘薯總花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg之間,廣紫9的總花色苷含量最高,是廣紫13-203的14.6 倍,明顯高于美國的Stokes和Okinawa紫肉甘薯[19],略低于Lee等[14]報道的Zami紫肉甘薯。
有文獻報道,紫肉甘薯中的花色苷主要是矢車菊素類和芍藥素類,其中?;幕ㄉ照紦?jù)主體地位[6,14,20,24-27]。本實驗結(jié)果表明,除廣紫12-87的主要花色苷為矢車菊素類,其他8 種以芍藥素類為主。研究表明,花色苷的穩(wěn)定性受多種因素的影響,其中?;ㄉ盏姆€(wěn)定性要好于非?;幕ㄉ?,在加工及貯藏過程中,?;幕ㄉ战到馑俾拭黠@低于非酰化的花色苷[11]。本研究表明,紫肉甘薯中非?;熙;碗p?;幕ㄉ粘蛇f增趨勢,不同品種的紫肉甘薯,?;幕ㄉ蘸渴欠酋;?5 倍到89 倍,其中廣紫9的?;潭茸罡?。
與抗氧化能力比較發(fā)現(xiàn),紫肉甘薯的花色苷含量與抗氧化活性存在一定的正相關性,廣紫9總花色苷含量最高,抗氧化能力也最強,但廣紫10的花色苷含量較低,而抗氧化活性較高,可能是其提取物中還含有其他抗氧化能力強的活性成分。另一方面,花色苷母核2-苯基苯并吡喃陽離子結(jié)構(gòu)中羥基數(shù)目越多,抗氧化能力越強,甲基化程度提高,有利于提高花色苷的穩(wěn)定性,降低其抗氧化活性[28]。游離羥基的糖苷化和?;沟没ㄉ招纬煽臻g位阻,可減少母核與其他化學物質(zhì)的反應[11,28]。從表2可以看出,廣紫10中非?;ㄉ盏暮孔罡?,這也可能是其抗氧化活性較高的原因。但文獻[29]指出,?;ㄉ盏目寡趸钚暂^未?;幕ㄉ諒?。在DPPH與FRAP方法體系中,藍莓花色苷提取物(主要為非?;ㄉ眨┑目寡趸钚源笥谧先飧适恚ㄖ饕獮轷;ㄉ眨?,而ORAC方法的結(jié)果則相反[30]。造成這種分歧的原因,可能與花色苷的純度有關,目前尚無商業(yè)化的?;ㄉ眨淇寡趸谋容^主要采用粗提物,純度有限,從而使得研究結(jié)果具有較大的差異性。
不同品種紫肉甘薯總酚含量差異顯著(P<0.05),其中廣紫9總酚含量最高,其次是廣紫10和廣紫229,廣紫8和廣紫13-203含量最低。不同品種紫肉甘薯對DPPH自由基清除能力沒有顯著性差異,但對ABTS+·的清除能力、ORAC、FRAP差異顯著。紫肉甘薯總花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg鮮質(zhì)量之間,其中廣紫9的總花色苷含量最高,其次是廣紫229和廣紫13-79。紫肉甘薯花色苷含有8 種矢車菊素類和8 種芍藥素類,還有一種尚未鑒定,其中廣紫12-87的主要花色苷為矢車菊素類,其他品種均以芍藥素類為主。花色苷?;潭茸罡叩臑閺V紫9,其含量是非?;ㄉ盏?9 倍,高于其他品種。綜上所述,不同品種的紫肉甘薯,花色苷的結(jié)構(gòu)和含量也不盡相同,抗氧化能力也有差異,其中廣紫9總酚含量和花色苷含量最高,抗氧化活性最強,且花色苷的酰基化程度最高。
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Antioxidant Capacity and Anthocyanins of Purple-Fleshed Sweet Potato Cultivars
ZOU Bo, ZENG Dan, WU Jijun, YU Yuanshan, XIAO Gengsheng, XU Yujuan*
(Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Sericultural & Agri-Food Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China)
The antioxidant activities and anthocyanin composition of purple sweet potatoes from nine varieties cultivated in Guangdong were determined. The results indicated that total phenolic contents and antioxidant activities of different varieties were different. The total phenolic content of Guangzi 9 was 578 mg GAE/100 g fresh weight, and the 2,2’-amino-di (3-ethylbenzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt (ABTS+·) radical scavenging activity, oxygen radical absorbance capacity,and reducing power were 4.36, 10.38, and 11.23 μmol TE/g fresh weight, respectively, which were superior to those of the other varieties. Sixteen anthocyanins, including 8 cyanidins and 8 peonidins, were identified by high performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometry (HPLC-QTOF-MS). The content of total anthocyanins was in the range of 77.17–1 125.06 mg/kg fresh weight, and Guangzi 9 showed the highest anthocyanin content. Acylated anthocyanins were the main anthocyanin constituents in purple sweet potatoes. Acylated anthocyanins were 89 times more abundant than non-acylated ones in Guangzi 9, which showed a significantly higher content of acylated anthocyanins than the other varieties. Taken together, the antioxidant activities and anthocyanin composition of different purple sweet potato varieties were different with Guangzi 9 exhibiting the highest content of anthocyanins and highest antioxidant capacity.
purple-fleshed sweet potato; antioxidant activity; anthocyanins; identification; quantitation
10.7506/spkx1002-6630-201802007
TS255
A
1002-6630(2018)02-0038-07
鄒波, 曾丹, 吳繼軍, 等. 不同品種紫肉甘薯抗氧化能力評價及花色苷成分分析[J]. 食品科學, 2018, 39(2): 38-44.
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802007. http://www.spkx.net.cn
ZOU Bo, ZENG Dan, WU Jijun, et al. Antioxidant capacity and anthocyanins of purple-fleshed sweet potato cultivars[J]. Food Science,
2018, 39(2): 38-44. (in Chinese with English abstract)
10.7506/spkx1002-6630-201802007. http://www.spkx.net.cn
2016-12-12
廣東省省級科技計劃項目(2015B020202008);廣東省自然科學基金項目(2015A030312001);
廣州市科技計劃項目(201510010063)
鄒波(1986—),男,助理研究員,博士,研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。E-mail:skzoubo@163.com
*通信作者簡介:徐玉娟(1974—),女,研究員,博士,研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。E-mail:guoshuxuyujuan@163.com