不同品種草莓抗氧化能力的分析

于漫漫，弓志青，曹　暉，王文亮，孫若琳，張　璐(揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州　500;山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟(jì)南　5000)

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不同品種草莓抗氧化能力的分析

于漫漫1，弓志青2，曹暉1，王文亮2，孫若琳1，張璐1
(1揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225100;2山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所，濟(jì)南250100)

摘要:為研究不同品種草莓酚類物質(zhì)與抗氧化能力的相關(guān)性，以國內(nèi)6種主栽草莓品種為原料，研究全果、果汁和果渣等不同部位中總酚、總黃酮含量及其抗氧化能力。結(jié)果表明: 6種草莓不同部位中總酚、總黃酮含量以及抗氧化能力依次為果渣＞全果＞果汁，其中‘玫瑰香’總酚、總黃酮含量最高，抗氧化能力最強(qiáng)。草莓不同部位總酚、總黃酮含量與抗氧化能力呈顯著相關(guān)，說明酚類物質(zhì)是草莓抗氧化作用的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:草莓;總酚;總黃酮;抗氧化能力

草莓色澤鮮艷，果實(shí)柔軟多汁，香味濃郁，甜酸可口，營養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者喜愛［1］。草莓含有豐富的多酚、花青素、酚酸和黃酮類物質(zhì)等生物活性物質(zhì)，不僅具有較強(qiáng)的抗氧化能力，同時還具有較高的清除自由基的能力［2，3］，草莓的抗氧化能力是蘋果、梨、柑橘、獼猴桃、桃、和番茄等水果和蔬菜的2～11倍［4-6］。

我國是世界上草莓品種最多的國家，也是草莓種植面積最大、產(chǎn)量最多的國家。國內(nèi)已經(jīng)對草莓的采后保鮮以及貯藏進(jìn)行了很多研究，但是對草莓生物活性物質(zhì)的研究還處于初級階段，與國際先進(jìn)水平依然存在有很大的差距，因此，急需開發(fā)市場前景廣闊的草莓多酚類抗氧化活性產(chǎn)品。本試驗(yàn)以總酚、總黃酮含量和抗氧化能力為測定指標(biāo)，對不同品種草莓的全果、果汁和果渣體外抗氧化能力進(jìn)行較為系統(tǒng)的研究，以期對草莓的深度開發(fā)和利用提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

6個草莓品種:‘豐香’，購自四川省成都市雙流縣合江鎮(zhèn);‘玫瑰香’，購自河北省保定市滿城縣白云山;‘章姬’，購自江蘇省無錫市錫山區(qū)八士鎮(zhèn)新壩村;‘甜寶’，購自山東省濟(jì)南市;‘紅顏’，購自山東省濟(jì)南市;‘美十三’，購自山東省煙臺市萊陽市?！朗癁榧庸て贩N，其他均為鮮食品種。

Folin-Ciocalte試劑，美國Sigma公司;沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品等其他試劑均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

FD-1B-80冷凍干燥機(jī)，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司; SB25-12DTD超聲波清洗機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司; CR22DIII高速冷凍離心機(jī)，日立公司; UV-6100紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司; GZX-9240MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;便攜式pH計，上海梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1樣品的制備6種新鮮草莓去蒂，洗凈晾干表面水分，用膠體磨打漿，得到草莓全果漿，將部分全果漿6 000 r/min離心15 min，得到的上清液是果汁，剩余的部分是果渣。將草莓全果漿、草莓汁、草莓渣進(jìn)行冷凍干燥，分別用70%的乙醇進(jìn)行超聲提取2次，每次30 min，6 000 r/min離心15 min，合并上清液。

1.3.2總酚含量的測定采用Folin-Ciocalteu法［9］。沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:精密稱取沒食子酸0.01 g，放入100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容到100 mL (質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL)。精密移取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)液0.0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8 mL分別置于10 mL容量瓶中，按照順序分別加入2N福林試劑5 mL，靜置4～8 min，然后分別加7.5%Na2CO3各4 mL，定容至刻度線，置于避光處反應(yīng)1 h后，以未加入標(biāo)準(zhǔn)液的反應(yīng)液作對照，在765 nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品按照繪制沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定，計算樣品重的總酚含量，結(jié)果以沒食子酸當(dāng)量表示(mg GAE/g DW)。

1.3.3總黃酮含量的測定采用紫外分光光度法［10］。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:精確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品0.01 g，置于100 mL燒杯中，先用10 mL的無水乙醇溶解，移入100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度線(標(biāo)準(zhǔn)品的濃度為0.1 mg/mL)。精確移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL分別置于10 mL容量瓶中，依次加入5%NaNO2溶液1 mL，搖勻，靜置6 min，然后加入1 mL 10%Al (NO3)3溶液，搖勻，靜置6 min，再加入3 mL 4% NaOH溶液，定容至刻度線，搖勻，靜置15 min，在510 nm處測定吸光度，以蘆丁濃度為橫坐標(biāo)、吸光度A值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品按照制作蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法測定，計算樣品中的總黃酮含量，結(jié)果以RE (蘆丁的當(dāng)量值)表示。

1.3.4DPPH·自由基清除率的測定清除二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)的測定［11］，按表1加樣，反應(yīng)30 min，在A517 nm處測定A值。按(1)式計算清除率Ⅰ。

表1　草莓清除DPPH·試驗(yàn)樣品添加量

1.3.5鐵還原氧化能力測定采用FRAP法測定總抗氧化活性［12］。硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:精確移取不同濃度的硫酸亞鐵(0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mmol/L) 150 μL，依次加入4.5 mL TPTZ工作液(0.3 mol/L醋酸鹽緩沖溶液、20 mmol/L FeCl3溶液、10 mmol/L TPTZ溶液的配置比例為10: 1: 1)，37℃水浴30 min，在593 nm處測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取樣液150 μL，同標(biāo)準(zhǔn)曲線測定樣品的抗氧化活性，以1.0 mmol/L FeSO4為標(biāo)準(zhǔn)，樣品抗氧化活性(FRAP值)以達(dá)到同樣吸光度所需的硫酸亞鐵的毫摩爾數(shù)表示。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”(n =3)表示，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(P＜0.05)。

2　結(jié)果與分析

2.1不同品種草莓的總酚含量

由表2可知，6種草莓中總酚含量依次為果渣＞全果＞果汁，果渣總酚含量為果汁總酚含量的1.6～3.4倍、全果的1.1～1.4倍。6種草莓中總酚含量最高的是‘玫瑰香’，其全果、果汁、果渣中總酚含量分別為18.84、12.04、27.29 mg/g;‘甜寶’的總酚含量最低，其全果、果汁、果渣中總酚含量分別為4.13、2.02、6.86 mg/g。此外，不同成熟階段對草莓中多酚類物質(zhì)影響也較大，杜榮茂［14］等研究表明，草莓的抗氧化能力隨著成熟度的增加有先下降后上升的趨勢，且下降趨勢比較明顯。雖然栽培方法和條件、成熟的周期和季節(jié)、采后處理和貯藏方式以及后期的加工方式等均能影響草莓的營養(yǎng)品質(zhì)，但決定草莓營養(yǎng)品質(zhì)的主要因素是基因型的差異［15］。

表2　6種草莓的總酚含量(mg GAE/g DW)

2.2不同品種草莓的總黃酮含量

由表3可知，在6種草莓中，果渣中總黃酮含量最高，全果次之;果汁中總酚含量最低，均是果渣＞全果＞果汁;果渣中總黃酮含量是果汁中總黃酮含量的1.6～2.5倍、是全果中的1.1～2.2倍，由此可知，總黃酮在果渣中含量最多，在果汁中含量最少。6種草莓中總黃酮含量最高的均是‘玫瑰香’，最低的均是‘甜寶’，‘玫瑰香’中全果、果汁、果渣中總黃酮含量分別是14.77、6.89、16.13 mg/g，分別是‘甜寶’中全果、果汁、果渣中總黃酮含量的4.4、2.6、2.2倍。不同品種草莓之間總黃酮含量相差較大，羅婭［16］等研究了6個草莓品種營養(yǎng)品質(zhì)與抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)‘甜查理’含有較高的花青素和類黃酮，栽培品種‘女峰’的營養(yǎng)參數(shù)最低。劉文旭［17］等研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)莓、草莓、黑莓這3種漿果果渣中的總黃酮、總酚和原花青素含量以及總抗氧化能力均高于全果和果汁，這與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果一致。

表3　6種草莓的總黃酮含量(mg RE/g DW)

2.3不同品種草莓的DPPH·清除率

由表4可知，在6種草莓中，均是果渣的清除率最高，全果次之，果汁的清除率最低，即果渣＞全果＞果汁。6種草莓中，無論是全果、果汁還是果渣，均是‘玫瑰香’的DPPH·清除率最高，分別為92.06%、92.89%、94.97%;‘甜寶’的DPPH·清除率最低，分別為75.23%、71.83%、78.45%。全果的DPPH·清除率在75.23%～92.06%;果汁的DPPH·清除率在71.83%～92.89%;果渣的DPPH·清除率在78.45%～94.97%。清除率越高，抗氧化能力也越強(qiáng)，并且隨總酚、總黃酮含量的增加，抗氧化能力也增強(qiáng)。

表4　6種草莓的DPPH·清除率

2.4不同品種草莓的鐵還原氧化能力

由表5可知，在6種草莓中，均是果渣的FRAP最高，全果的FRAP次之，果汁的FRAP最低，即果渣＞全果＞果汁。6種草莓中，無論是全果、果汁還是果渣，均是‘玫瑰香’的FRAP最高，分別為13.55、9.10、13.74 mmol/100g;‘甜寶’的FRAP最低，分別為5.38、3.96、8.25 mmol/100g。全果的FRAP在5.38～13.55mmol/100g;果汁的FRAP在3.96～9.10 mmol/ 100g;果渣的FRAP在8.25～13.74mmol/100g。

表5　6種草莓的FRAP (mmol Trolox/100g DW)

2.4草莓中總酚、總黃酮的含量與DPPH·清除率、鐵還原氧化能力的相關(guān)性

由表6可知，6個不同品種草莓的抗氧化能力與其總酚含量之間存在一定的線性關(guān)系，DPPH·清除率與總酚含量的相關(guān)系數(shù)為0.802 3 (P＜0.01) ; FRAP法測定的抗氧化能力與總酚含量的相關(guān)系數(shù)為0.895 6。在本研究中，6個不同品種草莓的抗氧化能力與其總酚含量存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，這主要取決于草莓中多酚類物質(zhì)的組成，這都表明草莓的抗氧化作用主要與其所含酚類物質(zhì)有關(guān)。王志遠(yuǎn)等［18］測定了蘋果、橄欖等果肉、殼及核中的總酚含量及其抗氧化能力，表明總酚含量與其抗氧化能力呈顯著正相關(guān)。Vignoli［19］等報道了咖啡飲料中的多酚含量與其抗氧化能力呈極顯著的正相關(guān)，與本研究結(jié)果一致。6個不同品種草莓的抗氧化能力與其總黃酮含量之間存在一定線性關(guān)系，DPPH·清除率與總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)為0.630 4; FRAP法測定的抗氧化能力與總黃酮含量的相關(guān)系數(shù)為0.703 2。6個不同品種草莓的抗氧化能力與其總黃酮含量存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明草莓的抗氧化作用與其所總黃酮含量有關(guān)。本研究中FRAP值與總黃酮含量密切相關(guān)，這在很多研究中都有類似報道［20］。結(jié)果表明，草莓具有顯著的Fe3 +還原能力和供電子特性，可以使某些對人體有害的自由基反應(yīng)終止［21］。

表6　草莓抗氧化物質(zhì)與抗氧化能力的相關(guān)性分析

3　結(jié)論

6種草莓品種的全果、果汁、果渣中總酚和總黃酮的含量和抗氧化能力均是果渣＞全果＞果汁。草莓的果渣中含有大量酚類物質(zhì)，其含量與抗氧化能力呈極其顯著，是草莓抗氧化作用的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著小漿果產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，加工果汁的過程會產(chǎn)生大量的果渣，一般將其當(dāng)做垃圾處理，這樣不僅浪費(fèi)原料而且污染環(huán)境。如果利用果渣提取酚類物質(zhì)，則既可以充分利用小漿果資源又能拓寬其利用范圍。本研究中，不同品種的草莓抗氧化物質(zhì)含量存在顯著差異，其中‘玫瑰香’品種的總酚、總黃酮含量和抗氧化能力均為最高，是深度開發(fā)和利用的重要品種資源，也給培育生物活性物質(zhì)含量高的草莓新品種提供一定的參考依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

［1］Tulipani S，et al.Antioxidants，phenolic compounds，and nutritional quality of different strawberry genotypes［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2008，56 (3) : 696-704.

［2］Surh Y J.Cancer chemoprevent ion with dietary phytochemicals［J］．Nature Reviews Cancer，2003，3(10) :768-780.

［3］Du G R，Li M J，Ma F W，et a1.Antioxidant capacity andthe relationship with polyphenol and vitamin C in Actinidia fruits［J］．Food Chemistry，2009，113:557-562.

［4］Meyers K J，et al.Antioxidant and antiproliferative activities of strawberries［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51 (23) :6887-6892.

［5］Wang H，et al.Total antioxidant capacity of fruits［J］．Journal of Agricultural and Food Chemistry，1996，44 (3) : 701-705.

［6］Henning S M，et al.Strawberry consumption is associated with increased antioxidant capacity in serum［J］．Journal of Medicinal Food，2010，13 (1) :116-122.

［7］Halvorsen B L，Holte K，Myhrstad M C W，et al.A systematic screening of total antioxidants in dietary plants［J］．Journal of Nutrition，2002，132(3) :461-471.

［8］Doumett S，et al.Comparison of nutritional and nutraceutical properties in cultivated fruits of Fragaria vesca L.produced in Italy［J］．Food Research International，2011，44 (5 ) : 1209-1216.

［9］茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)［S］．GB/T，8313-2008.

［10］張云，等.黃珠子草不同質(zhì)地總黃酮和總酚含量及抑菌活性測定［J］．西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2009，6:306-309.

［11］弓志青，等.不同品種板栗貯藏過程中總酚與抗氧化活性研究［J］．中國食品學(xué)報，2011，1:45-50.

［12］韓洪坤，楊曉彤，楊慶堯，等.鐵離子還原法(FRAP)測定中國被毛孢菌絲體提取物抗氧化活性［J］．上海師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，3:271-275.

［13］Rozema J，Chardonnents A，Tosserams M，et al.Leaf thickness and UV-B absorbing pigments of plants in relation to an elevational gradient along the Blue Mountains［J］．Jamaica Plant Ecology，1997，128:151-159.

［14］杜榮茂，等.成熟度對草莓果實(shí)抗氧化能力的影響［J］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，14:6466-6467，6470.

［15］Franco C，Jessica S，Bruno M，et al.Combining quality andantioxidant attributes in the strawberry: the role of genotype［J］．Food Chemistry，2008，111:872-878.

［16］羅婭，唐勇，馮珊，等.6個草莓品種營養(yǎng)品質(zhì)與抗氧化能力研究［J］．食品科學(xué)，2011，7:52-56.

［17］劉文旭，等.草莓、黑莓、藍(lán)莓中多酚類物質(zhì)及其抗氧化活性研究［J］．食品科學(xué)，2011，23:130-133.

［18］雷昌貴，等.食品中多酚類化合物測定方法研究進(jìn)展［J］．糧油食品科技，2007，15(4) :61-63.

［19］Vignoli J A，Bassoli D G，Benassi M T.Antioxidant activity，polyphenols，caffeine and melanoidins in soluble coffee: The influence of processing conditions and raw material ［J］．Food Chemistry，2011，124(3) :863-868.

［20］Awad M A，Al-qurashi A D，Mohamed S A.Antioxidant capacity，antioxidant compounds and antioxidant enzyme activities in five date cultivars during development and ripening ［J］．Scientia Horticulturae，2011，129:688-693.

［21］Dargel R.Lipid peroxidation—a common pathogenetic mechanism［J］．Experimental and Toxicologic Pathology，1992，44(4) :169-181.

(責(zé)任編輯李婷婷)

Analysis on Antioxidant Capacity of Different Varieties of Strawberries

YU Man-man1，GONG Zhi-qing2，CAO Hui1，WANG Wen-liang2，SUN Ruo-lin1，ZHANG Lu1
(1College of Food Science and Technology，Yangzhou University，Yangzhou 225100，China;
2Institute of Agricultural Product，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100，China)

Abstract:In order to study the content of antioxidant substances and its correlation with antioxidant capacity of different varieties of strawberries，we analyzed the antioxidant capacity of whole fruit，juice and pomace in six main varieties of strawberries，and measured total phenol content (TPC)，total flavonoids content (TFC) and antioxidant capacity.The results showed that the pomace contained the most TPC，TFC and revealed the highest level of antioxidant capacity，followed by the whole berry and juice.‘Muscat’contained the highest levels of TPC and TFC.In addition，a significant linear correlation between TPC，TFC and antioxidant capacit suggested that phenolic compounds in strawberries were mostly responsible for their antioxidant activity.

Keywords:strawberry; total phenols (TPC) ; total flavonoids (TFC) ; antioxidant capacity

通訊作者:曹暉(1968—)，女，博士，副教授，研究方向:營養(yǎng)與食品加工。

作者簡介:于漫漫(1989—)，女，在讀碩士研究生，研究方向:營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)。

基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號: 31301531)。