不同品种柿子的多酚单宁黄酮含量及其抗氧化活性研究

李佳潞,党 辉,杨梦洁,梁鑫宇,穆明月,刘馨雨,张海生

(陕西师范大学 食品工程与营养科学学院,陕西西安 710100)

柿子(Diospyros kakiLinn.f.) 属于柿科(Ebenaceae),柿属(Diospyros kaki)[1],原产于中国。中国是世界上生产柿子栽培面积最大的国家,占世界柿子栽培面积的91%,其产量占世界总产量的73%[2]。主要产地分布在山东、陕西、云南、河南、河北等地区[3],有8 000 多种[4]。柿子根据口味可分为甜柿和涩柿两大类[5],我国栽培的柿子主要为涩柿。

柿子含有丰富的维生素、矿物质、还原糖、多糖、纤维素和果酸等营养物质和单宁、黄酮等活性成分,被誉为“果中圣品”。传统的中医认为,柿子具有清热解毒[2]、补虚[6]、健胃、滋养等功能,可以辅助治疗高血压、慢性支气管炎[2]等疾病,对恶心、眩晕、肿胀[2]等不适症状也有一定的效果。现代研究表明,柿子中含有丰富的单宁和黄酮等多酚类物质,具有清除自由基[7]、止血、杀菌、免疫调节[8]、预防癌症、抗突变[9]、使人体血压维持在正常水平、预防动脉硬化、治疗黄褐斑[10]等作用,还具有防晒、美白[7]功效。对13 个品种柿子的多酚、黄酮和单宁的含量、活性进行比较研究,以期为柿子的开发利用提供参考。

1.1 仪器

MultiskanGo 型全波长酶标仪,美国Thermo 公司产品;
L420 型低速离心机,湘仪离心机公司产品;
HH-S4 型电热恒温水浴锅,北京科伟永兴仪器有限公司产品;
BILON-650CT 型多用途恒温超声波提取机,西安比朗生物科技有限公司产品;
GZX-9146 MBE 型数显鼓风干燥箱,上海博讯实业有限公司医疗设备产品;
JA2003N 型电子天平,冠森生物科技有限公司产品;
HDM-1000C 型数显恒温电热套,常州荣华仪器制造有限公司产品;
722 型可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司产品。

1.2 试剂

标准品:单宁酸、没食子酸(98.5%),AR,上海源业生物科技有限公司提供;
芦丁(95%) BR,上海源业生物科技有限公司提供。

试剂:1,1 -二苯基- 2 -三硝基苯肼(DPPH),Sigma 公司提供,氢氧化钠、硝酸铝、硝酸铝、硝酸铝、饱和碳酸钠、福林-酚试剂和无水乙醇等其他试剂,均为国产分析纯。

1.3 材料

1.3.1 涩柿

牛心柿(别名水柿)、四棱柿,采摘于陕西省西安市鄠邑区;
五花柿、尖柿,采摘于陕西省咸阳市彬县;
板柿、镜面柿、君迁子,采摘于陕西省渭南市蒲城县;
金瓶,2018 年10 月23 日采摘于陕西省汉中市华阳镇;
黑柿,采摘于陕西省汉中市西乡县;
小萼子,采摘于山东省潍坊市临朐县。

1.3.2 甜柿

次郎,采摘于陕西省西安市鄠邑区;
阳丰、中冒盖,采摘于陕西省汉中市西乡县子午镇。

2.1 柿子多酚和黄酮的提取

参考王燕等人[11]的方法,稍作修改。选取不同品种柿子各5 个,在每个柿子上取样1.00 g,每个品种的柿子共称量5.00 g,于研钵中研磨,直至其为糊状,倒入烧杯中,向烧杯中加入体积分数为50%的乙醇溶液70 mL,加入质量分数为1%的盐酸溶液1 mL,放入60 ℃恒温水浴锅中,提取120 min,过滤,得到滤液,定容至100 mL 容量瓶中,以转速4 000 r/min 离心6 min,作为多酚和黄酮的待测液。

2.2 柿子单宁的提取

按照崔翠等人[12]的方法,稍作修改。选取不同品种柿子各5 个,在每个柿子上取样1.00 g,每个品种的柿子共称量5.00 g,于研钵中研磨,直至其为糊状,倒入烧杯中,向烧杯中加入体积分数80%的乙醇溶液80 mL,摇一摇。放在水浴锅中,设定温度为90 ℃,120 min后取出,凉水冲洗瓶身,冷却至室温,将柿子匀浆倒入容量瓶中,定容至100 mL,静置5 min,取上层清夜,采用离心机以转速3 000 r/min 离心8 min 后,取上层清夜,作为单宁的待测液。

2.3 柿子抗氧化活性提取液的制备

参考孙兴荣等人[3]的方法,采用乙醇提取法,选取不同品种柿子各5 个,在每个柿子上取样1.00 g,每个品种的柿子共称量5.00 g,于研钵中研磨,直至其为糊状,倒入烧杯中,加入体积分数为70%的乙醇溶液80 mL,振荡摇匀。将匀浆置于水浴锅中,设置温度为50 ℃,水浴50 min 后,冷却至室温,于100 mL 容量瓶中定容,静置5 min,取上清液。用离心机离心,以转速4 000 r/min 离心6 min。然后取上层清夜,作为抗氧化活性的待测液。

2.4 柿子总酚含量的测定

2.4.1 没食子酸标准曲线绘制

参考陈佳歆[13]的方法,采用标准曲线法,测定13 个样品中黄酮的含量。精密称取没食子酸标准品100 mg,放在烧杯中,加蒸馏水充分溶解,在容量瓶中定容至100 mL,得到1 mg/mL 的标准没食子酸工作液。依次吸取没食子酸标准工作液,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL 于10 mL 试管中,加入福林-酚试剂0.5 mL,室温下黑暗反应5 min;
加入质量分数为7.5%碳酸钠溶液0.4 mL,用蒸馏水定容至10 mL,室温下黑暗反应60 min 后,于波长765 nm 处测定吸光度A,制作标准曲线,得回归方程为Y=0.004 2X+0.033 5,R2=0.980 5。

2.4.2 样品的测定

吸取待测样品液2 mL,测定方法同标准曲线的没食子酸。每个样品进行3 组平行试验,通过标准曲线计算样品总酚含量,结果以1 g 干样品中没食子酸的质量表示。

2.5 柿子总单宁的测定

2.5.1 FoLin-Denis 试剂的配制

准确称取钨酸钠100.00 g,磷钼酸20.00 g,用量筒量取50.00 mL 的磷酸,全部加入到750 mL 蒸馏水中,回流2 h 后冷却至室温,稀释定容至1 L。

2.5.2 单宁酸标准曲线绘制

参考李鹏等人[14]的方法。精密称取单宁酸50.0 mg,放在烧杯中,加蒸馏水溶解,置于容量瓶中,定容至50 mL,摇匀,得质量浓度为1 mg/mL 的标准溶液。分别吸取单宁酸标准溶液,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL 于10 mL 试管中,加入FoLin-Denis 试剂0.5 mL,饱和碳酸钠溶液1.0 mL;
蒸馏水定容至10 mL,摇匀后,置于室内30 min,于波长650 nm处测得吸光度A,制作标准曲线,得回归方程为Y=0.004 4X+0.015 5,R2=0.988 3。

2.5.3 样品的测定

将待测样品稀释10 倍,吸取1.0 mL 稀释的样品液,测定方法同标准曲线的单宁酸。每个样品进行3组平行试验,通过标准曲线计算样品单宁含量,结果以1 g 干样品中单宁酸的质量表示。

2.6 柿子黄酮含量的测定

2.6.1 芦丁标准曲线绘制

参考陈佳歆[13]的方法。精确称取芦丁标准品0.1 g,烧杯中溶解后,在100 mL 容量瓶中定容,得到芦丁标准工作液。将芦丁标准工作液稀释10 倍,得到质量浓度为0.1 mg/mL 的芦丁工作液,依次吸取稀释10 倍后的芦丁标准工作液0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 mL 于10 mL 试管中,加入25 mg/mL 的亚硝酸钠溶液2.0 mL ,室温静置反应6 min;
加入质量浓度为50.0 g/mL 的硝酸铝溶液2.0 mL,室温静置6 min;
最后加入质量浓度为0.16 g/mL 的氢氧化钠溶液2 mL,室温静置,10 min 后,用蒸馏水定容至10 mL,于波长510 nm 处测定吸光度A,制作标准曲线,得回归方程为Y= 0.034 6X+0.019 7,R2=0.982 5。

2.6.2 样品的测定

吸取待测的样品液0.5 mL,测定方法同标准曲线的芦丁。每个样品进行3 组平行试验,通过标准曲线计算样品黄酮含量,结果以1 g 干样品中芦丁的质量表示。

2.7 柿子提取液DPPH 清除率的测定

2.7.1 DPPH 试剂的配置

参照《多肽抗氧化性测定DPPH 和ABTS 法》(GB/T 39100—2020) 国家标准,配置DPPH 溶液;
准确称取DPPH 5.0 mg,用适量无水乙醇溶解,在30 ℃下,避光超声处理5 min,完全溶解后取出,定容至100 mL,制备成50.0 μg/mL DPPH 溶液。溶液应现场配制和使用。

2.7.2 预试验

对于一个样品,取3 支试管,分别编号为1,2,3;
在1 号试管中,加入无水乙醇溶液1.0 mL,DPPH 溶液3mL;
在2 号试管中,加入稀释后的样品溶液1.0 mL,无水乙醇溶液3.0 mL;
在3 号试管中,加入稀释后样品溶液1 mL,DPPH 溶液3 mL。

试剂添加好后,充分混合摇匀,室温下避光反应,30 min 后,于波长517 nm 处测定吸光度,通过1 号试管得到的吸光度记为Ac;
通过2 号试管得到的吸光度记为Aj;
通过3 号试管得到的吸光度记为Ai;
按公式(1) 计算清除率,根据不同样品的清除率,为每个样品设置不同样品的浓度梯度,使每个样品的清除率都可以通过纵坐标为50%的点。

2.7.3 样品的测定

根据预设,对每个样品设置不同浓度梯度,取不同浓度梯度的待测样品溶液,加无水乙醇至1 mL,加入DPPH 溶液3.0 mL,充分混合均匀后,室温避光反应30 min,于波长517 nm 处测定吸光度,记为Ai。

柿子提取液DPPH 清除率按下列公式计算:

式中:Aj——样品自身的吸光度;

Ac——DPPH 本身吸光度;

Ai——样品对DPPH 作用后的吸光度。

2.7.4 IC50值的计算

按照任飞[15]的方法,以一个样品的不同浓度梯度为横坐标,以DPPH·清除率为纵坐标,做DPPH·清除率的曲线,按照非线性回归的方法,计算当DPPH·清除率达到50%时的质量浓度。即为IC50值。

3.1 13 个柿子品种的总酚含量

13 个柿子品种的总酚含量见图1。

图1 13 个柿子品种的总酚含量

由图1 可知,柿子品种间的总酚含量差异很大,10 个涩柿品种中,君迁子的总酚含量最高,含量为0.163 mg/g,牛心柿的最低,含量为0.125 mg/g;
3 个甜柿品种中,次郎的总酚含量最高,含量为0.151 mg/g,阳丰的最低,含量为0.094 mg/g。13 个柿子品种总酚含量由高到低的顺序为君迁子>板柿>镜面柿>四棱柿>次郎>小萼子>黑柿>金瓶>尖柿>五花柿>牛心柿>中冒盖>阳丰。

3.2 13 个柿子品种的总单宁含量

13 个柿子品种的总单宁含量见图2。

图2 13 个柿子品种的总单宁含量

由图2 可知,柿子品种间单宁含量差异很大,涩柿的单宁含量显著高于甜柿(p<0.05)。10 个涩柿品种单宁平均含量为2.182 mg/g,3 个甜柿品种单宁平均含量为0.491 mg/g。10 个涩柿品种中,单宁含量差异也很大,君迁子的单宁含量最高,为4.496 mg/g;
金瓶的单宁含量最低,为1.329 mg/g。3 个甜柿品种中,中冒盖的单宁含量最高,为0.627 mg/g;
阳丰的单宁含量最低,为0.42 mg/g。13 个柿子品种的单宁含量由高到低的顺序为君迁子>黑柿>板柿>镜面柿>四棱柿>小萼子>五花柿>牛心柿>尖柿>金瓶>中冒盖>次郎>阳丰。

3.3 13 个柿子品种的黄酮含量

13 个柿子品种的黄酮含量见图3。

图3 13 个柿子品种的黄酮含量

由图3 可知,柿子不同品种间的黄酮含量差异很大,10 个涩柿中,镜面柿的黄酮含量最高,为0.96 mg/g,尖柿的含量最低,为0.24 mg/g;
3 个甜柿品种中,次郎的黄酮含量最高,为0.28 mg/g;
涩柿的黄酮含量高于甜柿,10 个涩柿品种黄酮含量的平均值为0.48 mg/g;
3 个甜柿品种黄酮含量的平均值为0.25 mg/g。13 个柿子品种的黄酮含量由高到低的顺序为镜面柿>黑柿>四棱柿>五花柿=板柿>牛心柿>君迁子>小萼子>金瓶=次郎>尖柿=中冒盖=阳丰。

3.4 13 个柿子品种的抗氧化活性

3.4.1 柿子提取液对DPPH 自由基的清除能力

柿子提取液的DPPH 自由基清除率见图4。

由图4 可知,柿子不同品种DPPH 自由基的清除能力差异很大,清除能力与浓度呈正相关。13 个品种中,君迁子的DPPH 自由基的清除能力最强,0.5 mg/mL 的清除率为80%;
中冒盖的清除能力最弱,25 mg/mL 的清除率只有68%。涩柿的DPPH 自由基清除能力强于甜柿,这和柿子中的多酚、黄酮和单宁的含量有关,多酚、黄酮和单宁含量高,抗氧化能力强。13 个柿子品种的抗氧化能力由大到小的排列顺序为君迁子>黑柿>四棱柿>镜面柿>板柿>牛心柿>小萼子>尖柿>金瓶>五花柿>阳丰>次郎>中冒盖。

图4 柿子提取液的DPPH 自由基清除率

3.4.2 柿子提取液对DPPH 自由基的IC50值

IC50可以表示对自由基清除能力的大小,若IC50值比较小,则该抗氧化剂有很强清除自由基的能力,相应的,其抗氧化能力也越强。

柿子提取液对DPPH 自由基的IC50值见表1。

由表1 可知,君迁子对DPPH 自由基的清除能力最强,其IC50值为0.21 mg/mL;
中冒盖对DPPH自由基的清除能力最弱,其IC50值为17.8 mg/mL。涩柿的IC50值显著低于甜柿,说明涩柿的抗氧化活性显著高于甜柿。

表1 柿子提取液对DPPH 自由基的IC50 值/mg·mL-1

不同柿子品种的多酚、黄酮、单宁含量和抗氧化活性存在显著差异,涩柿的总酚、总单宁和总黄酮含量高于甜柿,抗氧化活性强于甜柿。君迁子是13 个柿子品种中总酚和单宁含量、抗氧化活性最高的品种,开发前景好。

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