云南省4 個主產區(qū)無核白雞心葡萄果皮組成成分及抗氧化能力分析

楊成濤，孫麗平，孫 云，莊永亮*

（昆明理工大學云南省食品安全研究院，云南 昆明 650500）

云南省4 個主產區(qū)無核白雞心葡萄果皮組成成分及抗氧化能力分析

楊成濤，孫麗平，孫 云，莊永亮*

（昆明理工大學云南省食品安全研究院，云南 昆明 650500）

以云南省4 個葡萄主產區(qū)的無核白雞心葡萄果皮為材料，對其成分及組成進行分析。結果表明：同一品種，因其生產環(huán)境不同，基本成分及組成存在明顯差異。元謀地區(qū)的葡萄皮干物質和總糖含量顯著高于其他地區(qū)，可能與其高日照有關。葡萄皮中脂質的 不飽和脂肪酸含量較高，葡萄皮中的單糖含量排列為葡萄糖＞阿拉伯糖＞半乳糖醛酸＞半乳糖。葡萄皮中的原花青素、多酚含量存在顯著性差異，彌勒地區(qū)的含量顯著高于其他地區(qū)，可能與其低海拔有一定的相關性；酚酸組成中蘆丁和兒茶素含量較高，且在所有葡萄果皮中均有檢出。以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-連氮基-雙-（3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽自由基清除能力和鐵還原氧化能力為指標，對4 個地區(qū)果皮多酚提取物的抗氧化活性進行評價，結果表明，果皮多酚具有 較好的抗氧化活性，3 種能力的IC50分別為12.95～14.68、8.63～11.11 μg/mL和29.35～34.60 μg/mL。

葡萄皮；成分；抗氧化活性

葡萄及其衍生物能夠防治某些疾病，如癌癥、心血管疾病和老年癡呆癥等。國內外學者對于不同地區(qū)葡萄果皮的基本成分和生理活性進行了研究[1-3]，結果表明：葡萄的基本組成成分和生理活性與其品種和生長環(huán)境有重要的關系。云南省地貌復雜，具有立體性氣候，光熱資源充足，是國內葡萄種植的主要產區(qū)之一，云南省的賓川、玉溪、元謀和彌勒是4 個典型的生產環(huán)境[4-9]。近年來，云南省葡萄栽培面積和產量逐步上升，而對于云南省主產的無核白雞心葡萄果皮的基本組成和抗氧化活性研究鮮見報道，本實驗以4 個產區(qū)無核白雞心葡萄果皮為研究對象，對其主要基本成分含量和組成進行了分析，并以3 種不同的體外抗氧化模型系統(tǒng)來評價其抗氧化活性，旨在為其選擇性的綜合加工和高值化利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

充分成熟的葡萄鮮果，采自云南省元謀縣（2014.05.10）、賓川縣（2014.05.17）、彌勒縣（2014.06.19）、玉溪市（2014.06.30）當季產，采回后立即手工進行果實和果皮的分離處理，收集果皮，冷凍干燥，粉碎，過100 目篩，備用。

甲醇、乙腈色譜級；18 種脂肪酸標準品、18 種酚酸標準品、8 種單糖標準品 美國Sigma公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

1206高效液相色譜儀 美國Agilent公司；GC-2010氣相色譜儀 日本島津公司；TU1901雙光束紫外-可見光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；SX-4-10型高溫箱形電阻爐 南京曉曉儀器設備有限公司；TDL-40B型離心機 上海安亭科學儀器廠；ZD-F12真空冷凍干燥機 南京載智自動化設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基本成分測定

水分含量測定：參照GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》，結果以鮮質量計；粗灰分含量測定：參照GB 5009.4—2010《食品中灰分的測定》，結果以鮮質量計；粗蛋白含量測定：參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》，結果以鮮質量計；總酸測定：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》，結果以鮮質量計；水溶性總糖含量測定：參照蒽酮比色法，結果以鮮質量計；粗脂肪含量測定：參照GB/T 14772—2008《食品中粗脂肪的測定》，結果以干質量計。

1.3.2 脂肪酸組成測定

采用氫氧化鉀-甲醇酯化、氣相色譜法[10]分析脂肪酸的組成，用面積歸一法確定各脂肪酸占粗脂肪總含量。

1.3.3 單糖組成測定

分別稱取葡萄皮粉末樣品0.1 g，于10 mL安瓿瓶中，加入2 mL，2 mol/L三氟乙酸，混勻后110 ℃水解4 h，取出后冷卻，用0.3 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)pH 7.0，定容至20 mL，然后5 000 r/min離心15 min，取1 mL上清液加入1 mL 0.5 mol/L 1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮和1 mL 0.3 mol/L氫氧化鈉溶液混勻，70 ℃衍生30 min，冷卻加1 mL 0.3 mol/L鹽酸中和，然后用3 mL三氯甲烷反復萃取直至上層水相無色為止，將上層水相過0.45 μm水相濾膜。采用高效液相色譜法[11]分析葡萄皮的單糖組成，每種單糖的含量以干質量計算。

1.3.4 原花青素、多酚總量及組成測定

準確稱取1.000 g果皮粉2份，按1∶20（g/mL）料液比，加入體積分數(shù)為50%的乙醇溶液，采用超聲波清洗機（超聲功率250 W），設定溫度30 ℃，超聲避光提取1 h后，將所得提取液5 000 r/min離心15 min，取上清液定容至 50 mL，得到提取液樣品。

采用香草醛比色法[12]測定果皮中原花青素含量，以原花青素為標準品，含量以干質量計算。采用Folin-Ciocalteu法[12]測定果皮中多酚含量，以沒食子酸為標準品。采用高效液相色譜法[13]分析葡萄皮的多酚組成，含量以干質量計算。

1.3.5 提取液抗氧化活性測定

按照方法1.3.4節(jié)得到提取液，參照Lian Xijun等[14]的方法測定清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基能力；參照Ozgen等[15]的方法測定清除2,2’-聯(lián)氮雙（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（2,2-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid，ABTS＋）自由基能力；參照Benzie等[16]的方法測定鐵還原氧化能力（erric-reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2 結果與分析

2.1 云南省不同產區(qū)葡萄皮的基本組成成分比較

表1 不同地區(qū)葡萄皮中基本營養(yǎng)成分及其含量Table1 Chemical components and contents in grape skins from different regiioonnss %

由表1可知，4 個地區(qū)的無核白雞心葡萄果皮的主要基本成分含量差異性明顯?？梢?，同一品種因其生產環(huán)境不同營養(yǎng)成分存在差異。研究[17]表明葡萄的品質與年平均氣溫、有效積溫、日照時數(shù)、年均降雨量等因素有關。元謀產葡萄皮中水分含量最低，即干物質含量最高；賓川產葡萄皮中水分含量最高，為84.54%。元謀產葡萄皮中總糖含量為11.94%，顯著的高于其他3 個地區(qū)，同時元謀產粗脂肪和灰分含量也是最高的，分別為2.94%和1.63%，這可能與元謀產葡萄屬干熱區(qū)，有效積溫高和日照時數(shù)長有關，有研究表明光照不足會造成葡萄的落果；生長期日照時數(shù)減少，則不利于葡萄光合作用和干物質累積[18]。在總酸含量方面，玉溪產的最高，為0.79%。4 個地區(qū)產的粗蛋白含量差異顯著，其中彌勒產的含量最高，賓川含量最低，分別為0.63%和0.48%。

2.2 云南省不同產區(qū)葡萄皮脂肪酸組成分析比較

表2 不同地區(qū)葡萄皮中脂肪酸組成及其含量Table2 Fatty acid composition and contents in grape skins from different regions

葡萄皮中不飽和脂肪酸主要有亞油酸、油酸、棕櫚油酸；飽和脂肪酸主要有硬脂酸、棕櫚酸[19]。由表2可知，云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄皮脂質有7 種脂肪酸均有檢出，分別是棕櫚酸、豆蔻酸、硬脂酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸和亞麻酸，其中油酸含量最高，棕櫚酸含量次之；月桂酸在元謀、彌勒、玉溪3 個產區(qū)檢出，而在賓川產區(qū)未檢出。辛酸在彌勒、賓川產區(qū)檢出，而在元謀、玉溪產區(qū)未檢出?；ㄉ退嵩趶浝?、玉溪2 個產區(qū)檢出，而在元謀、賓川產區(qū)未檢出。

云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄皮油中共檢出的7 種脂肪酸中飽和脂肪酸3 種、不飽和脂肪酸4種。3 種飽和脂肪酸為硬脂酸、棕櫚酸、豆蔻酸，含量由大到小的排列順序為棕櫚酸、硬脂酸、豆蔻酸，棕櫚酸含量遠高于其他脂肪酸，為果皮的主要飽和脂肪酸；4 種不飽和脂肪酸為棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，含量由大到小的排列順序為油酸＞亞油酸＞亞麻酸＞棕櫚油酸，其中油酸含量遠高于其他脂肪酸，為果皮的主要不飽和脂肪酸。元謀、賓川、彌勒、玉溪的無核白雞心的不飽和脂肪酸分別占78.63%、80.3%、87.61%、57.41%。以上結果表明，同一品種因其生產環(huán)境不同脂肪酸組成存在差異，葡萄果皮的脂肪酸因不飽和脂肪酸含量高而具有較好的營養(yǎng)性。

2.3 云南省不同產區(qū)葡萄皮中單糖組成分析比較

表3 不同地區(qū)葡萄皮中單糖組成及其含量Table3 Monosaccharide composition and contents in grape skins from different regions mg/g

葡萄中的主要單糖組成為阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖、半乳糖醛酸、甘露糖[20]。由表3可知，云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄皮的主要單糖組成均為以上7 種糖，此外還含有半乳糖醛酸。葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖、半乳糖醛酸4 者含量較高，含量由大到小的排列順序為葡萄糖＞半乳糖醛酸＞阿拉伯糖＞半乳糖，葡萄糖含量遠高于其他單糖，為果皮的主要單糖；木糖含量最低。此外，表3表明，同一品種因其生產環(huán)境不同單糖組成存在差異。

2.4 云南省不同產區(qū)葡萄皮中原花青素和總多酚含量及組成比較

圖1 不同地區(qū)葡萄皮中的原花青素（A）和總酚（B）含量Fig.1 Proanthocyanidins content (A) and total phenolic content (B) of grape skins from different regions

云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄果皮中的原花青素和總酚含量分別見圖1。4 個地區(qū)的葡萄果皮中原花青素、總酚含量存在顯著性差異，彌勒產顯著的高于其他3 個地區(qū)，含量分別為9.38 mg/g，41.32 mg GAE/g。賓川產的原花青素含量最低，為2.91 mg/g，玉溪產的總酚含量最低，為20.74 mg GAE/g。研究表明，多酚的成熟受葡萄稀植、有效光合輻射影響，最高酚的成熟是葡萄稀植、低海拔高度和低有效光合輻射[21]。不過，也有報道說紫外線能夠刺激多酚黃酮類物質的形成，而高海拔，紫外線強度會提高，從而高海拔地區(qū)物質的多酚含量會提高。

研究[22]表明，葡萄果實中的酚酸類大多為咖啡酸、白藜蘆醇、兒茶素、原花青素和槲皮素。本實驗以常見的酚酸作為標品，進一步測定了果皮中的多酚組成。由表4可知，云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄皮中都能檢測出蘆丁和兒茶素，且兩者含量較高。玉溪產的總酚含量盡管比較低，但是所含的酚酸種類最豐富，香草酸和白藜蘆醇只在玉溪里含有。研究表明只有部分葡萄品種中含有白藜蘆醇，可用白藜蘆醇作指標來鑒定葡萄的產地和原料。

表4 不同地區(qū)葡萄皮中多酚組成及其含量Table4 Phenolics composition and contents in grape skins from different regions mg/g

2.5 云南省不同產區(qū)葡萄皮多酚提取物的抗氧化活性研究

多酚類物質具有活潑的多羥基結構，從而具有較強供電子能力，使其成為有效的抗氧化活性成分。目前，測定體外抗氧化能力的模型很多，不同模型所反應的抗氧化作用機制不同。因此，在評價某物質的體外抗氧化活性時，盡量選擇幾種抗氧化模型進行評價。本實驗以清除DPPH自由基、ABTS＋·的能力和FRAP 3 種體外模型評價4 種樣品的抗氧化能力。

DPPH是較穩(wěn)定的大分子自由基，由于位阻效應，自身反應困難，因此被廣泛用于清除自由基物質性質的研究。在4 種樣品中，賓川產的清除DPPH自由基能力最強，顯著的高于其他3 個地區(qū)，彌勒產的清除能力最差，而4 個產區(qū)果皮多酚提取物對DPPH自由基清除能力與VC相比都較弱（圖2A）。4 個產區(qū)果皮對ABTS＋·清除能力，以玉溪產的最強。4 個產區(qū)的果皮多酚提取物清除ABTS＋·能力明顯高于Trolox（圖2B）。FRAP是物質潛在抗氧化能力的重要指標之一，其原理是利用Fe3＋被還原成Fe2＋。4 個產品的果皮中元謀的FRAP能力最強，賓川產和玉溪產能力沒有顯著性差異，而彌勒產的能力最弱。除彌勒外，其他3 個產區(qū)的果皮多酚提取物還原能力明顯高于VC（圖2C）。4 個樣品在不同體系中的抗氧化能力有所差別，這可能與多酚提取物的含量及組成不同有關[23-24]。4 個地區(qū)果皮多酚提取物的抗氧化活性實驗結果表明，果皮多酚具有較好的抗氧化活性，DPPH自由基、ABTS＋·清除能力及FRAP的IC50分別為12.95～14.68、8.63～11.11 μg/mL和29.35～34.60 μg/mL。

圖2 葡萄皮多酚提取物對DPPH自由基（A）、ABTS＋·（BB）清除能力和FRAP（C）Fig.2 DPPH free radical, ABTS free radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant power (FRAP) of phenolic extracts from grape skins

3 結 論

實驗結果表明同一葡萄品種，因其生產環(huán)境不同，基本成分和組分存在差異，海拔高度、溫度、日照等因素對其都有一定的影響。云南省4 個主產區(qū)的無核白雞心葡萄果皮中元謀產干物質含量，總糖含量、粗脂肪含量均為最高，可能與其積溫和日照時間長有關。不同產區(qū)對葡萄果皮中脂肪酸的組成有一定的影響，不飽和脂肪酸的比例變化較大。4 個主產區(qū)的葡萄皮中的多酚含量存在顯著性差異，彌勒產總酚含量最高，酚酸組成顯示4 種樣品均檢測出蘆丁和兒茶素，且兩者含量較高，玉溪產酚酸的種類最豐富。另外，4 種多酚提取物表現(xiàn)出很強的抗氧化活性，在不同體系中的抗氧化能力有所差別，這可能與多酚提取物的含量及組成不同有關。

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Chemical Composition and Antioxidant Capacity of Centennial Seedless Grape Skins from Four Main Producing Areas in Yunnan

YANG Chengtao, SUN Liping, SUN Yun, ZHUANG Yongliang*
(Yunnan Province of Food Safety Institute, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China)

In this paper, the skins of Centennial Seedless from four main table grape-producing areas in Yunnan province were analyzed for chemical composition and antioxidant activities of polyphenols from grape skins were evaluated. The experimental results showed that the basic chemical components of grape skins varied with growing environment. Dry matter and total sugar contents of grape skins from Yuanmou region were signifi cantly higher than those of grape skins from four other regions, which may be related to the higher intensity of sunlight in Yuanmou. The lipids in grape skins had a high content of unsaturated fatty acids. Arabinose, galactose, glucose, and gal acturonic acid were the main monosaccharides in grape skins. Their contents in the descending order were glucose ＞ arabinose ＞ galacturonic acid ＞ galactose. Proanthocyanidin and polyphenol contents in grape skins from four producing areas were signifi cantly different with signifi cantly higher levels in Mile than in the other regions, which may be related to the lower elevations. Rutin and catechin were the main phenolic acids in grape skins. The antioxidant activity of polyphenols-rich skin extracts of grapes from four producing regions were evaluated by 1,1-diphenyl-2-picrylh ydrazyl (DPPH), 2,2-azino-bis-3-ethylbenzoth iazoline-6-sulfonic acid (ABTS＋·) radical scavenging capacity and reducing power (FRAP) arrays, and it was shown that the polyphenols in grape skins had high antioxidant activity with IC50values of 12.95-14.68, 8.63-11.11 and 29.35-34.60 μg/mL respectively.

grape skin; chemical components; antioxidant activity

TS201.6

A

1002-6630（2015）22-0085-05

10.7506/spkx1002-6630-201522015

2014-12-23

國家自然科學基金青年科學基金項目（31101392）

楊成濤（1989—），女，碩士研究生，研究方向為食品安全與質量控制。E-mail：18789286058@163.com

*通信作者：莊永亮（1981—），男，教授，博士，研究方向為食品化學與營養(yǎng)支持。E-mail：kmylzhuang@163.com