紅油香椿嫩芽不同部位理化指標(biāo)及其體外抗氧化活性

王趙改，楊慧，陳麗娟，梁萬平，張樂

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所，河南鄭州 450008；2.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源環(huán)境研究所，河南駐馬店 463000）

紅油香椿嫩芽不同部位理化指標(biāo)及其體外抗氧化活性

王趙改*1，楊慧1，陳麗娟1，梁萬平2，張樂1

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)副產(chǎn)品加工研究所，河南鄭州 450008；2.駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院資源環(huán)境研究所，河南駐馬店 463000）

試驗(yàn)以紅油香椿為對象，研究香椿嫩芽的葉、莖不同空間部位（頂部、中部、下部）的總多酚、VC、可溶性糖、葉綠素、黃酮、可溶性蛋白質(zhì)、亞硝酸鹽等理化指標(biāo)及其抗氧化活性，以期為香椿合理、科學(xué)、安全地開發(fā)利用加工提供理論依據(jù)。理化分析顯示：除可溶性蛋白質(zhì)及亞硝酸鹽外，其他理化指標(biāo)在香椿嫩葉中的含量均極顯著高于莖中的含量（p＜0.01），在葉中，總多酚及VC主要集中在頂葉；葉綠素及黃酮主要富集在下部葉片；可溶性糖在中葉中含量最高。莖中不同空間部位各理化指標(biāo)之間差異不顯著?？寡趸钚詼y定結(jié)果基本和理化分析結(jié)果一致，葉部的總還原力仍高于莖部。就嫩葉各空間部位來說，頂葉對清除·OH能力及總還原能力最高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它部位；而不同部位莖的DPPH·的清除能力差別不大，浮動范圍在2.29～3.37之間。

香椿不同部位；香椿嫩芽品質(zhì)；抗氧化活性

香椿在中國有2 300多年的栽培歷史，是中國特產(chǎn)食用植物資源，也是唯一可以進(jìn)行設(shè)施栽培的木本蔬菜，其嫩芽味道鮮美、風(fēng)味獨(dú)特，富含至少17種氨基酸和多種維生素，營養(yǎng)全面均衡，逐漸成為餐桌上的高檔珍稀保健蔬菜［1］。香椿還因富含黃酮、生物堿等生物活性物質(zhì)而具有較高的藥用價值，還具有抗菌消炎［2］、預(yù)防癌癥［3］、降血糖［4］和抗氧化等功效［5-6］。

多年來，香椿的生產(chǎn)一直是房前屋后的零星栽培，在市場經(jīng)濟(jì)的驅(qū)使下，香椿栽培在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)規(guī)?；驮觯?］。有關(guān)香椿種質(zhì)資源利用、品種選育、栽培技術(shù)等采前方面的研究備受關(guān)注。然而，目前香椿的消費(fèi)多以鮮嫩食用為主，由于果蔬采后均具有鮮活易腐、不耐貯運(yùn)，生產(chǎn)季節(jié)性極強(qiáng)等特點(diǎn)，造成鮮食消費(fèi)的空間很有限，這也是目前香椿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，香椿采后研究將是今后研究的重點(diǎn)，而香椿采后鮮嫩組織中有效成分的分析及功能研究是采后工作開展的基礎(chǔ)。盡管楊玉珍［8］對不同種源的香椿營養(yǎng)成分進(jìn)行了研究，但有關(guān)主要有效成分在香椿幼嫩組織內(nèi)的空間積累分布卻尚未見報道，其不同空間部位的抗氧化活性功能的研究也未見開展。因此，試驗(yàn)中分別對紅油香椿幼嫩組織空間部位（葉、莖及其不同部位）的理化因子及其提取液的抗氧化活性進(jìn)行了研究，不僅為香椿幼嫩組織的合理、科學(xué)、安全開發(fā)利用提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持，同時為拓寬香椿幼嫩組織的消費(fèi)方式，促進(jìn)香椿產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供了思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

香椿品種為棚栽紅油香椿，于2014年2月中旬采自河南省鄭州市中牟縣田莊村的河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院香椿示范基地，選取新鮮、健壯、成熟度及長度相對一致，無病蟲害和機(jī)械損傷、帶有6個分支、長度15 cm左右的香椿嫩芽進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

帶有6個分支的香椿嫩芽長度約15 cm，其中最下面的2支作為下部（取嫩芽下部長度約5 cm），中間2支作為中部（取嫩芽中部長度約5 cm），最上面2支為上部（取嫩芽上部長度約5 cm），上、中和下3部分又分為葉部和莖部，即分為上葉、中葉、下葉、上莖、中莖及下莖共6個部位。

1.3 指標(biāo)的測定

1.3.1 品質(zhì)指標(biāo)的測定總多酚含量的測定參照Wang等的方法［9］；抗壞血酸VC測定參照Gao［10］等的方法；可溶性蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍(lán)法［11］；還原糖含量采用蒽酮比色法測定［12］；葉綠素含量的測定采用分光光度法［13］；黃酮含量測定采用硝酸鋁法，具體參照Hsu等的方法［14］；亞硝酸鹽含量的測定參照GB5009.33—2010。

1.3.2 抗氧化活性的測定

1）抗氧化物質(zhì)的提取：將香椿嫩芽切碎稱取10 g，加入體積分?jǐn)?shù)60%乙醇100 mL于60℃、80 W功率下超聲提取30 min，10 000 r/min下離心后收集上清液，沉淀再加體積分?jǐn)?shù)60%乙醇50 mL，重復(fù)提取2次，合并3次上清液定容至200 mL，作為抗氧化物質(zhì)提取液，其質(zhì)量濃度為50 mg/mL，于4℃冷藏備用。將香椿6部位提取液分別稀釋成1、3、5、7、9 mg/mL 5個質(zhì)量濃度，用于抗氧化活性測定。

2）清除羥基自由基能力、清除DPPH自由基能力及總還原能力的測定參照J(rèn)iang等［15］的方法，稍作改動。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有數(shù)據(jù)均采用Origin 8.6和SPSS11.5軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅油香椿嫩芽不同部位品質(zhì)和生理生化指標(biāo)

2.1.1 紅油香椿嫩芽不同部位總多酚含量紅油香椿嫩芽不同部位總多酚含量如圖1所示，香椿上葉、中葉、下葉中總多酚含量分別高達(dá)8.98 mg/g、7.26 mg/g和6.95 mg/g，分別是上莖、中莖和下莖的3.84倍、4.65倍和3.74倍，且達(dá)到極顯著差異（p＜0.01），但中葉及下葉之間達(dá)不到顯著水平（p＞0.05），說明葉部中總多酚的累積量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖中的累積量，且上部位多酚的累積量高于中部和下部中的累積量；上莖與中莖總多酚含量差異顯著（p＜0.05），下莖與中莖、上莖差異不顯著（p＞0.05），葉中總多酚的累積量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖中的累積量［16］。

圖1 香椿嫩芽不同部位總多酚含量Fig.1Total polyphenol content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.2 紅油香椿不同部位抗壞血酸（VC）含量紅油香椿嫩芽不同部位抗壞血酸含量如圖2所示，上葉、中葉及下葉中的抗壞血酸含量顯示上葉＞中葉＞下葉，且存在極顯著差異（p＜0.01），同部位葉部抗壞血酸含量分別比莖部高78.20%、87.04%和85.96%，達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），而莖部不同部位之間上莖與中莖、下莖存在顯著差異（p＞0.05）。說明抗壞血酸在葉部的累積量高于莖部，同時上葉及上莖中的累積量高于其它兩部位，這與總多酚的累積趨勢基本一致，可能是隨著生長時間的延長，抗壞血酸分解的緣故。

圖2 香椿嫩芽不同部位抗壞血酸含量Fig.2Total ascorbic acid content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.3 紅油香椿嫩芽不同部位可溶性蛋白質(zhì)含量由圖3知，可溶性蛋白質(zhì)在莖部中的含量高于葉部（p＜0.01），莖的中部與下部差異不顯著（p＞0.01），但與上部存在顯著差異（p＜0.05）；葉中不同部位可溶性蛋白質(zhì)含量相當(dāng)，不存在顯著性差異（p＞0.05）。

圖3 香椿嫩芽不同部位可溶性蛋白質(zhì)含量Fig.3Soluble protein content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.4 紅油香椿不同部位可溶性糖含量研究香椿嫩芽中糖類物質(zhì)主要以兩種形式存在：不溶的膳食纖維素和可溶性糖類，后者可以供人體消化吸收，故把它作為衡量香椿嫩芽品質(zhì)的重要指標(biāo)之一［7］。由圖4知，香椿嫩芽葉中可溶性糖含量高于莖中，其中中葉部位可溶性糖類含量高達(dá)3.07 mg/g，其次是下葉部位為1.62 mg/g，均極顯著高于其它部位（p＜0.01），而其它部位之間差異不顯著（p＞0.01）。表明可溶性糖隨著植物生長而不斷累積，主要在葉部中存在，且在中部及下部中含量較高。

圖4 不同部位對香椿可溶性糖含量的影響Fig.4Soluble saccharides content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.5 紅油香椿嫩芽不同部位葉綠素含量葉綠素是蔬菜中含有的綠色色素，其含量多少可用來鑒定蔬菜的新鮮程度，其變化還可作為綠色植物衰老的指標(biāo)。由圖5可知，葉中葉綠素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于莖中，且達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），其中下葉中葉綠素含量最高為1.77 mg/g，分別比中葉、上葉高30%和327%；葉綠素在莖中不同部位的含量相當(dāng)，無顯著性差異（p＜0.05）。香椿嫩芽葉部葉綠素含量從高到低依次為下部＞中部＞上部，且差異極顯著。該現(xiàn)象可以從香椿嫩芽的外觀上得到反映，香椿萌發(fā)時花青素含量較高，呈現(xiàn)為紫紅色，而隨著幼芽的長大、新葉的出現(xiàn)，剛開始萌發(fā)的嫩葉紫色逐漸變淺，顏色逐漸加深，即花青素含量逐漸下降，葉綠素含量逐漸升高，因而香椿上葉部最幼嫩的部位呈顏色紫紅，而中部、下部往往為紫綠色或綠色。

圖5 不同部位對香椿葉綠素含量的影響Fig.5Chlorophyll content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.6 紅油香椿嫩芽不同部位黃酮含量由圖6知，香椿葉中黃酮含量高于莖部。葉中不同部位黃酮含量從高到低依次為下部＞中部＞上部，且差異極顯著（p＜0.01）；莖中下部黃酮含量高于上部和中部，差異極顯著（p＜0.01）?？傮w來講，黃酮的累積與香椿生長期相關(guān)，生長期愈長，黃酮累積量愈多，故在下部含量較高，這與王昌祿報道的“黃酮在香椿老葉比嫩葉中含量較高”相吻合［8］。

圖6 不同部位對香椿黃酮含量的影響Fig.6Flavone content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.1.7 紅油香椿嫩芽不同部位亞硝酸鹽含量由圖7知，亞硝酸鹽在莖部的含量高于葉部，其中在中莖部位含量最高，為13.65 μg/g，顯著高于上部和下部（p＜0.05），而葉中亞硝酸鹽含量基本相當(dāng)，無顯著性差異（p＞0.05），表明亞硝酸鹽主要富集在莖部，極顯著高于葉部（p＜0.01），這與楊玉珍等人的研究結(jié)果一致［7］。

圖7 不同部位對香椿亞硝酸鹽含量的影響Fig.7Nitrite content of different fractions in Toona Sinensis buds

2.2 紅油香椿嫩芽不同部位提取液體外抗氧化性

2.2.1 紅油香椿嫩芽不同部位提取液清除·OH能力香椿清除·OH能力的大小與提取液質(zhì)量濃度、不同部位關(guān)系密切，如圖8所示。隨著香椿提取液濃度的增加，清除·OH能力逐漸升高。統(tǒng)計分析表明（表1），不同質(zhì)量濃度提取液清除·OH能力的差異極顯著，香椿嫩芽部位不同其清除·OH能力也有所差異，其半數(shù)抑制質(zhì)量濃度IC50：上葉3.0 mg/mL，中葉6.72 mg/mL，下葉7.03 mg/mL；上莖5.84 mg/mL，中莖5.58 mg/mL，下莖5.53 mg/mL。表明抗氧化物質(zhì)在香椿不同部位累積量不同，上葉累積最多，清除率最高，且當(dāng)提取液質(zhì)量濃度為7 mg/mL時，清除率高達(dá)89%，隨后清除率趨于平衡。

圖8 香椿不同部位提取液清除·OH的能力Fig.8The activity of scanvaging·OH of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

表1 香椿各部位不同質(zhì)量濃度提取液清除·OH能力的統(tǒng)計分析結(jié)果Table 1Analysis of scanvaging·OH activity of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

2.2.2 紅油香椿嫩芽不同部位提取液清除DPPH·能力香椿清除DPPH·的能力與香椿提取液質(zhì)量濃度、不同部位的關(guān)系如圖9所示，隨著香椿提取液質(zhì)量濃度的增大，清除DPPH·能力逐漸升高［16-17］。

圖9 香椿不同部位提取液清除DPPH·的能力Fig.9The activity of scanvaging DPPH·of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

香椿各部位不同質(zhì)量濃度提取液清除DPPH·能力的統(tǒng)計分析結(jié)果見表2，除下莖外，香椿各部位不同質(zhì)量濃度提取液清除DPPH·能力的差異極顯著。

表2 香椿各部位不同質(zhì)量濃度提取液清除DPPH·能力的統(tǒng)計分析結(jié)果Table 2Analysis of scanvaging DPPH·activity of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

由香椿各部位半數(shù)抑制質(zhì)量濃度可知，中葉（3.37 mg/mL）＞中莖（3.04 mg/mL）＞上葉（2.95 mg/ mL）＞上莖（2.76 mg/mL）＞下葉（2.38 mg/mL）＞下莖（2.29 mg/mL），IC50整體在2.29～3.37 mg/mL之間變化，表明香椿嫩芽中部對DPPH·的清除能力最高，其次是上部，最后是下部，同時相同部位葉部對DPPH·的清除能力高于莖部。

2.2.3 紅油香椿嫩芽不同部位提取液總還原力研究由圖8示，隨著香椿提取液濃度的增加，其總還原力逐漸升高。由香椿各部位不同濃度提取液總還原力的統(tǒng)計分析結(jié)果見表3所示，香椿各部位不同濃度提取液總還原力差異極顯著。香椿部位不同，其總還原能力也不同，總體來說，葉部還原能力高于莖部，且上葉＞中葉＞下葉，在莖部，下莖＞中莖＞上莖，說明活性物質(zhì)在香椿各部位的積累量不同。

圖10 香椿不同部位提取液的總還原力Fig.10The total reducing power of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

表3 香椿各部位不同質(zhì)量濃度提取液總還原力的統(tǒng)計分析結(jié)果Table 3Analysis of the total reducing power of extracts of different fractions in Toona Sinensis buds

3 討論

在食品安全與健康問題成為當(dāng)前國內(nèi)外日益關(guān)注焦點(diǎn)的背景下，香椿以綠色、營養(yǎng)、保健等優(yōu)點(diǎn)迎合了現(xiàn)代人追求健康飲食時尚的新潮流，深受國內(nèi)外民眾的喜愛。然而對于香椿不同的組織部位，即使是同一品種，其營養(yǎng)成分、活性物質(zhì)及亞硝酸鹽等富集規(guī)律也隨時發(fā)生著變化。試驗(yàn)結(jié)果表明，總多酚、VC、可溶性糖、葉綠素及黃酮在葉中的含量均極顯著高于莖中（p＜0.01），其中總多酚及VC主要富集在上葉，可溶性糖在中葉中含量最高，葉綠素及黃酮均隨著生長期的延長逐漸增加，且下葉＞中葉＞上葉。相反的，可溶性蛋白質(zhì)及亞硝酸鹽在莖中的含量高于葉中，均呈“中莖＞下莖＞上莖”的趨勢，而在葉中差別不大。同時，香椿中富含的黃酮、多酚和皂苷等物質(zhì)具有較高的抗氧化活性［18-19］。對香椿嫩芽不同組織部位的抗氧化活性研究表明，活性物質(zhì)等在不同的組織部位的累積量也不同，其中上葉清除·OH能力及總還原能力最高。當(dāng)其質(zhì)量濃度達(dá)到7 mg/mL時，清除·OH率高達(dá)89%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它部位的。香椿葉部的總還原力高于莖部的。香椿嫩芽整體對DPPH·的清除能力差別不大，IC50浮動范圍在2.29～3.37 mg/mL之間。

綜合分析，香椿嫩芽上部的抗氧化能力最好，且葉中的活性物質(zhì)比莖中的要高。

4 結(jié)語

對香椿嫩芽不同部位的營養(yǎng)成分、亞硝酸鹽及抗氧化活性進(jìn)行研究，有利于充分利用香椿嫩芽不同部位，為香椿嫩葉規(guī)?；庸ぬ峁└侠?、科學(xué)的理論依據(jù)，充分提高農(nóng)林產(chǎn)物的深加工價值。如葉中總多酚、VC、可溶性糖及黃酮含量較高，可利用嫩葉部分加工成各種產(chǎn)品，如香椿菜、香椿醬和香椿茶等產(chǎn)品，也可用于提取活性成分，制成功能性藥品。但是香椿嫩芽的亞硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于國標(biāo)中對綠葉蔬菜亞硝酸鹽的限定（4 mg/kg），因此加工時需要燙漂，以降低亞硝酸鹽含量。

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Effects of Different Parts on Quality and Vitro Antioxidation Activity of Extracts from Toona sinensis

WANG Zhaogai1，*，YANG Hui1，CHEN Lijuan1，LIANG Wanping2，ZHANG Le1
（1.Institute of Agricultural Products Processing，Henan Academy of Agricultural Sciences，Zhengzhou 450008，China；2.Institute of Resources and Environment，Zhumadian Academy of Agricultural Sciences，Zhumadian 463000，China）

In order to make full use of resource of Toona sinensis and provide theoretical basis for the development and processing，the quality and vitro antioxidation activity of different parts（upper，middle，bottom）of Toona Sinensis immature leaves and stems were studied.The qualities include total polyphenol，Vc，soluble saccharide，chlorophyll，flavonoid，soluble protein and nitrite.Quality analysis showed that contents in leaves were significantly higher than that of in stems（p＜0.01）except for soluble proteins and nitrites.Total polyphenols and Vc were mainly concentrated in the upper leaves，soluble saccharide content was the highest in the middle leaves，chlorophyll and flavonoids existed in the bottom leaves.Analysis of composition contents was no difference in stem.Antioxidant activity showed that scavenging hydroxyl free radical and total reduction power of leaves were far higher thanthat of in stems.Activities of scavenging hydroxyl free radical and total reduction power were strongest in upper leaves.There was little difference in scavenging DPPH·，ranging from 2.29 to 3.37.

Different parts of Toona sinensis，Quality，Vitro Antioxidation Activity

S644.4

A

1673—1689（2015）06—0646—07

2014-06-19

河南省財政預(yù)算項目（20148010）；河南省科技成果推廣示范項目

王趙改（1980—），女，河南駐馬店人，理學(xué)博士，副研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工研究，E-mail：zgwang1999@126.com