‘金絲小棗’在生長與成熟過程中活性成分及抗氧化活性變化規(guī)律研究

丁勝華,王蓉蓉,張菊華，謝秋濤,李高陽,單 楊,*

(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南長沙 410125;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,湖南長沙 410128)

‘金絲小棗’在生長與成熟過程中活性成分及抗氧化活性變化規(guī)律研究

丁勝華1,王蓉蓉2,*,張菊華1，謝秋濤1,李高陽1,單 楊1,*

(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,湖南長沙 410125;2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,湖南長沙 410128)

本文以6個(gè)不同生長與成熟期(S1～S6)的‘金絲小棗’為研究對(duì)象,通過高效液相色譜測(cè)定分析了棗果中的維生素C、酚類物質(zhì)、環(huán)核苷酸、三萜酸、α-生育酚和β-胡蘿卜素,同時(shí)采用分光光度計(jì)法測(cè)定了其在不同生長與成熟期的總酚、總黃酮含量以及棗果抗氧化活性。研究結(jié)果表明:隨著棗果的生長成熟:其總酚、總黃酮、α-生育酚和β-胡蘿卜素以及FRAP值、清除DPPH·以及ABTS+·自由基能力均呈現(xiàn)下降趨勢(shì);兒茶素和表兒茶素是棗果在生長與成熟過程中主要酚類物質(zhì)。三萜酸含量在棗果的S3～S4期時(shí)最高,而cAMP和cGMP則隨著棗果的生長成熟逐漸積累。

棗果,多酚,環(huán)核苷酸,三萜酸,生長成熟期

棗果營養(yǎng)價(jià)值高且具有多種功效,是一種天然的藥食兩用食品。研究表明:棗果中含有多糖、酚酸、黃酮、萜類化合物、核苷、核苷堿基、生物堿、胡蘿卜素、α-生育酚、維生素C、揮發(fā)油類化合物等功能成分,并具有抗癌、抗氧化、抗炎、護(hù)肝、提高免疫活性、保護(hù)腸道活性等功效[1]。

果實(shí)的生長成熟對(duì)其品質(zhì)特性的形成起著非常重要的作用。隨著果實(shí)的生長成熟,果實(shí)發(fā)生著非常復(fù)雜的物理、生化反應(yīng),如糖酸的積累、果膠的水解、次生代謝物的轉(zhuǎn)化等。棗果因其含有多種活性成分而呈現(xiàn)多重生物功效,關(guān)于棗果果實(shí)中活性成分在生長成熟過程如何發(fā)生變化引起了較多關(guān)注。焦中高等[2]發(fā)現(xiàn)梨棗中含有沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸和肉桂酸,隨著梨棗成熟,沒食子酸含量大幅降低,原兒茶酸、綠原酸和肉桂酸含量上升。Siriamornpun等[3]比較了兩個(gè)成熟期棗果中不同部位的酚酸組成與含量,共檢出7種酚酸,包括沒食子酸、原兒茶酸、對(duì)羥基苯甲酸、p-香豆酸、阿魏酸、丁香酸、芥子酸,其中,兩種成熟期棗果果核中的沒食子酸與原兒茶酸含量均高于果肉。劉杰超等[4]研究了不同品種棗果實(shí)發(fā)育過程中多酚類物質(zhì)、維生素C含量的變化及其抗氧化活性。結(jié)果表明,供試各品種棗果實(shí)中總酚、總黃酮、維生素C含量和氧化活性均在幼果期為最高,其后隨著果實(shí)的發(fā)育呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì);兒茶素、表兒茶素和蘆丁是供試各品種棗果實(shí)中最主要的酚類物質(zhì),這些酚類物質(zhì)在棗果實(shí)發(fā)育過程中也呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但在不同品種間存在較大差異。‘金絲小棗’作為一種鮮食加工兼用的優(yōu)良品種,也因其種植適應(yīng)性強(qiáng),在我國黃河流域多有種植。但關(guān)于 ‘金絲小棗’的抗氧化特性、多酚、三萜酸、α-生育酚、β-胡蘿卜素等的在生長成熟過程中的變化還鮮見報(bào)道。因此本文以不同生長成熟期的‘金絲小棗’為研究對(duì)象,系統(tǒng)研究其在生長成熟過程中的多酚、維生素C、三萜酸、α-生育酚、β-胡蘿卜素、環(huán)核苷酸含量以及抗氧化能力的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,旨在為‘金絲小棗’的最佳加工采收期及其資源的高效利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料 不同生長成熟期的‘金絲小棗’于2013年6月下旬到9月下旬到北京市門頭溝區(qū)王龍口村棗園采收。從棗樹盛花期開始采集棗果樣品,每隔15～18 d采集樣品,每批次約5 kg,經(jīng)分級(jí)挑選,選擇大小均一,色澤基本一致、無機(jī)械傷、無病害和無裂紋的棗果作為該批次的樣品,一共采集6個(gè)批次,按照棗果大小與果皮色澤分為6個(gè)生長成熟期,記為S1、S2、S3、S4、S5和S6期棗果,如圖1。

圖1 不同生長成熟期‘金絲小棗’外觀Fig.1 Appearance changes of jujube fruits cv. ‘Jinsixiaozao’from different growth stages

色譜純乙腈、甲醇、正己烷、四氫呋喃 購自MREDA公司;色譜純甲酸 購自Sigma-Aldrich公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical,DPPH·)、6-羥基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid,Trolox);2,2′-連氮基-雙-(3-乙基苯并二氫噻唑啉-6-磺酸)(2,2′-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate),ABTS)、維生素C、cAMP、cGMP、α-生育酚標(biāo)準(zhǔn)品購自Sigma-Aldrich上海貿(mào)易有限公司;沒食子酸、香草酸、丁香酸、兒茶素、表兒茶素、蘆丁、β-胡蘿卜素、齊墩果酸、熊果酸和樺木酸標(biāo)準(zhǔn)品 購自成都曼斯特公司,其余分析純?cè)噭?購自北京化學(xué)試劑廠。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備 萬分之一分析天平(BT 124S) SARTORIUS公司;超純水儀器(ELGA) Veolia Water Solutions & Technologies公司;超低溫冰箱 海爾公司;pH計(jì)(PB-10) SARTORIUS公司;恒溫水浴鍋(HH.S11-4) 北京長安儀器廠;紫外分光光度計(jì)(T6) 北京普析通用有限責(zé)任公司;高效液相色譜(LC-20A) 日本SHIMADUZU公司;高效液相色譜(2695) 美國WATERS公司;冷凍干燥機(jī)(LGJ-25C) 北京四環(huán)科學(xué)儀器廠;高速冷凍離心機(jī)(CR21GIII) 日本HITACHI公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(R501) 上海申順生物科技有限公司;超聲波清洗機(jī)(KQ-250DE) 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 維生素C含量的測(cè)定 取去核切碎的樣品10 g加入100 mL 2.5%的偏磷酸溶液勻漿,于4 ℃浸提2 h,在4 ℃下以9000×g離心15 min,收集上清液,定容,采用HPLC的方法測(cè)定維生素C(VC)含量[5]。以同樣的方法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=104822.6x+269521.8,R2=0.998,棗果VC的含量以mg/100 g鮮重計(jì)(mg/100 g FW)。

1.2.2 總酚和總黃酮的測(cè)定 總酚(TPs)和總黃酮(TFs)提取液的制備[6]:取20個(gè)棗果,去核切碎,取其中部分于冰溫研磨至勻漿,準(zhǔn)確稱取勻漿樣品6.0 g,置于50 mL離心管中,加入80%甲醇水溶液25 mL,常溫超聲輔助提取30 min,4 ℃以10000×g離心10 min,收集上清液,濾渣以同樣條件重復(fù)提取2次,合并上清液,用80%甲醇定容至100 mL,備用。

TPs的測(cè)定:采用Folin-Ciocalteu比色法[6]。準(zhǔn)確取各提取液0.4 mL,分別加入稀釋10倍的Folin酚試劑2.0 mL,混勻,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Na2CO3溶液3.0 mL,混合均勻。常溫下避光反應(yīng)2 h后,以80%甲醇做空白對(duì)照,于765 nm波長處測(cè)定其吸光值,以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,y=0.0071x+0.0199,R2=0.997,棗果中TPs的含量以100 g鮮重樣品中含有相當(dāng)沒食子酸的毫克數(shù)表示(mg GAE/100 g FW)。

TFs的測(cè)定:采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH方法測(cè)定[6]:取2 mL提取液轉(zhuǎn)至10 mL離心管,加入0.2 mL 5% NaNO2溶液,搖勻,常溫下反應(yīng)6 min,加入0.2 mL 10% Al(NO3)3溶液,常溫下反應(yīng)6 min,加入4% NaOH溶液2 mL,常溫下反應(yīng)15 min,蒸餾水定容至5 mL。以甲醇為對(duì)照,測(cè)定在510 nm處的吸光值。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),按上述方法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,y=1.1635x-0.0179,R2=0.999,樣品中的TFs含量以100 g鮮重樣品含毫克蘆丁當(dāng)量表示(mg RE/100 g FW)。

表1 酚類物質(zhì)濃度與HPLC響應(yīng)值之間的線性關(guān)系Table 1 Correlation between phenolic compounds concentration and their HPLC responses

1.2.3 酚類物質(zhì)的測(cè)定 酚類物質(zhì)的提取及含量的測(cè)定:按照Wang等[6]的方法采用HPLC并做修改。流動(dòng)相A:0.5%甲酸水溶液,流動(dòng)相B乙腈;洗脫條件:0～5 min 95%A、5～30 min 95%～85%A、30～44 min 85%～76% A、44～50 min 76%～30% A、50～70 min 30%～10% A、70～75 min 10%～95%。流速為0.8 mL/min,檢測(cè)波長為280 nm,進(jìn)樣量20 μL,柱溫為30 ℃。標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:準(zhǔn)確稱取10 mg的標(biāo)準(zhǔn)品,溶解于80%甲醇溶液中,定容至10 mL,作為母液。將母液根據(jù)實(shí)際需要稀釋成不同濃度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。六種酚類物質(zhì)的保留時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍以及決定系數(shù)(R2)如表1,樣品中的酚類物質(zhì)含量以每100 g鮮重中所含毫克數(shù)計(jì)(mg/100 g FW)。

1.2.4 抗氧化能力測(cè)定 抗氧化提取液的制備:同1.2.2中TPs和TFs的制備方法。清除DPPH·能力測(cè)定[6]:采用分光光度計(jì)進(jìn)行樣品測(cè)定,取400 μL的提取液加入3.5 mL DPPH·溶液,混勻后于室溫下避光靜置30 min,測(cè)定其在517 nm處的吸光值。以不加樣品的DPPH·溶液做對(duì)照。以Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),分別取400 μL與DPPH·溶液在相同條件下反應(yīng),測(cè)定吸光值,計(jì)算清除率,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品中清除DPPH·的能力以每100 g鮮重樣品中Trolox的毫克當(dāng)量數(shù)表示(mmol Trolox. eq/100 g FW)。

清除ABTS+·能力測(cè)定采用分光光度法[6]。將ABTS溶解于20 mmol/L、pH4.5的醋酸鹽緩沖液中得到7 mmol/L的ABTS+·貯液,取5 mL 7 mmol/L的ABTS+·與5 mL 2.45 mmol/L過硫酸鉀溶液混合,在室溫下避光反應(yīng)12～16 h,使溶液達(dá)到穩(wěn)定的氧化態(tài)。測(cè)定前用20 mmol/L、pH4.5的醋酸緩沖液按照適當(dāng)?shù)谋壤♂孉BTS+·貯液,使溶液在734 nm處吸光度在0.7±0.002,以此得到ABTS+·工作液,該工作液每次測(cè)定前現(xiàn)配。取3.6 mL ABTS+·工作液和0.4 mL不同濃度的測(cè)試液混合,于暗處反應(yīng)30 min,以80%甲醇為對(duì)照,分別測(cè)定734 nm處的吸光值,計(jì)算清除率。以Trolox為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),分別取400 μL與3.6 mL ABTS+·工作液在相同條件下反應(yīng),測(cè)定吸光值,計(jì)算清除率,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,樣品中清除ABTS+·的能力以每100 g 鮮重樣品中Trolox的毫克當(dāng)量數(shù)表示(mmol Trolox. eq/100 g FW)。

1.2.5 環(huán)腺苷酸和環(huán)鳥甘酸的測(cè)定 cAMP和cGMP的提取:將棗果于勻漿機(jī)勻漿,準(zhǔn)確稱取8.0 g勻漿樣品(來自20個(gè)棗果),加入50 mL蒸餾水常溫下超聲輔助提取30 min,于9000×g下離心15 min,收集上清液,濾渣重復(fù)提取1次,合并濾液,過0.45 μm的水系濾膜后待測(cè)。cAMP和cGMP的測(cè)定:采用張巖等[7]的方法。液相條件:HPLC設(shè)備為島津LC-20A型,配備PDA檢測(cè)器;Hypersil C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相A,0.02 mol/L KH2PO4,流動(dòng)相B,甲醇;程序洗脫:0～30 min,0～15% A;30～35 min,15%～0% A;檢測(cè)波長為254 nm,流速為0.6 mL/min,柱溫為30 ℃,進(jìn)樣量為20 μL。

1.2.6 三萜酸的測(cè)定 三萜酸的提取和測(cè)定參考Guo等的方法[8]并略作修改。不同品種棗果去核、切碎置于超低溫冰箱冷凍6 h,然后取出置于冷凍干燥機(jī)冷凍干燥42 h,其中冷阱溫度為-55 ℃,面板加熱溫度為25 ℃,絕對(duì)壓強(qiáng)為10 Pa。經(jīng)FD的棗片,于研缽碾碎粉,過40目篩,收集棗粉,密封于-20 ℃冰箱備用。取2.0 g樣粉,加入45 mL氯仿,常溫下UAE 30 min,負(fù)壓過G4砂芯漏斗,濾渣重新加入45 mL氯仿,重復(fù)提取,收集兩次上清液,于低壓旋轉(zhuǎn)揮干氯仿,加入甲醇溶解,定容至4 mL,過0.45 μm有機(jī)濾膜待測(cè)。

HPLC條件:Hypersil C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動(dòng)相A:甲醇;流動(dòng)相B:0.3%甲酸水溶液,程序洗脫:0～15 min,75%～87% A;15～45 min,87% A;45～50 min,87%～100% A。色譜柱再平衡時(shí)間為15 min。流速為0.5 mL/min,柱溫為25 ℃。檢測(cè)器為蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(Evaporative Light Scattering Detector,ELSD),漂移管溫度為40 ℃,調(diào)節(jié)空氣流速,使得壓力穩(wěn)定在400 kPa,進(jìn)樣量為20 μL。

1.2.7α-生育酚和β-胡蘿卜素的測(cè)定α-生育酚與β-胡蘿卜素的提取和測(cè)定參考San和Yildirim的方法[9]并略作修改。2.0 g棗粉(制備過程參考三萜酸方法)加入10 mL正己烷,混勻,震蕩,5000×g離心5 min,收集上清液。重復(fù)此操作4次,合并上清液,40 ℃蒸干,加入1 mL的流動(dòng)相溶解。樣品收集密封避光至于-20 ℃保存,測(cè)定前過0.45 μm有機(jī)濾膜。液相條件:HPLC設(shè)備為Waters 2695 型,配備二極管陣列檢測(cè)器(waters,2996),流動(dòng)相:甲醇/乙腈/四氫呋喃(73∶20∶7,v/v/v),等度洗脫,流速為1.0 mL/min,色譜柱為C30YMC-Carotenoid專用柱(4.6×250 mm,5 μm)。進(jìn)樣量為20 μL,柱溫為40 ℃,α-生育酚和β-胡蘿卜素的檢測(cè)波長分別設(shè)定為296 nm和450 nm。α-生育酚與β-胡蘿卜素含量以每千克干重樣品含毫克數(shù)表示(mg/kg DW)。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Origin 8.0統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差;數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;并進(jìn)行單因素方差分析,采用t檢驗(yàn),顯著水平p為0.05,當(dāng)p<0.05時(shí),表示差異顯著。棗果的抗氧化能力與抗氧化物質(zhì)之間的進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)類型為pearson類型,相關(guān)系數(shù)顯著性進(jìn)行雙尾檢驗(yàn)分析,*表示顯著相關(guān)(p<0.05),**表示差異極顯著相關(guān)(p<0.01)。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同生長成熟期‘金絲小棗’的VC、TPs和TFs的變化

VC是棗果中重要的抗氧化性成分之一,從圖2A中可以看出,在‘金絲小棗’生長成熟過程中,棗果中VC含量經(jīng)歷了快速積累與緩慢降解兩個(gè)過程。從S1～S2期,棗果中VC含量從330.71 mg/100 g FW顯著躍升至605.52 mg/100 g FW(p<0.05);此后從S2～S6期,棗果中的VC含量呈現(xiàn)逐漸降解的趨勢(shì),其中S6期棗果含量為380.26 mg/100 g FW,顯著高于S1期棗果的VC含量(p<0.05)。而Wang等[10]在研究不同生長成熟期的棗果中成分變化時(shí)發(fā)現(xiàn)VC未經(jīng)歷快速積累的過程,這可能是由于采集成熟期果實(shí)的個(gè)數(shù)太少的緣故(僅4個(gè)),沒有采集到棗果實(shí)中VC快速積累階段的‘金絲小棗’。

從圖2B可知,‘金絲小棗’的生長成熟中,棗果中的TPs和TFs含量呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律,均隨著棗果的生長成熟呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)(p<0.05),TPs與TFs的含量范圍分別為525.40～1123.1 mg GA/100 g FW與373.11～2303.00 mg RE/100 g FW。多種果實(shí)在生長成熟過程中,其TPs含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。Gruz等[11]發(fā)現(xiàn)枸杞在生長成熟過程中,TPs含量和清除DPPH·能力均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),呈現(xiàn)類似規(guī)律的果實(shí)還包括棗椰果[12]。

圖2 不同生長成熟期棗果VC、TPs和TFs含量的變化Fig.2 Changes of ascorbic acid,TPs and TFs content in jujube fruits cv. ‘Jinsixiaozao’ from different growth stages

2.2 不同生長成熟期‘金絲小棗’抗氧化活性的變化

表2為不同生長成熟期‘金絲小棗’抗氧化活性的變化。從表2可知,隨‘金絲小棗’生長成熟,棗果提取液的FRAP值、清除DPPH·以及ABTS+·自由基的能力逐漸下降。其中各生長成熟期‘金絲小棗’清除ABTS+·自由基能力存在顯著差異(p<0.05),與S1期相比,S6期降低了39.88%。除S2期與S3期之間,其余生長成熟期的棗果清除DPPH·能力也存在顯著差異(p<0.05),與S1期相比,S6期下降了44.26%。類似地,S6期棗果的FRAP值較S1期棗果下降了64.96%。隨著‘金絲小棗’生長成熟,其抗氧化能力下降是其抗氧化活性物質(zhì)變化的體現(xiàn),包括棗果中的VC、TPs與TFs等。

表2 不同生長成熟期‘金絲小棗’抗氧化活性的變化Table 2 Changes antioxidant activities in jujube fruitscv. ‘Jinsixiaozao’ from different growth stages

注:同列進(jìn)行單因素方差分析多重比較,t檢驗(yàn);表中不同字母表示有顯著差異(p<0.05)，表3同。

2.3 不同生長成熟期‘金絲小棗’中酚類物質(zhì)的變化

表3為不同生長成熟期‘金絲小棗’中酚類物質(zhì)的變化。從表3中可知,各生長成熟期的棗果中,其兒茶素和表兒茶素的含量明顯高于其它四種酚類物質(zhì)的含量。棗果中表兒茶素含量則在S1～S3期呈現(xiàn)迅速顯著增加的趨勢(shì)(p<0.05),并維持在非常高的含量(31.48～48.82 mg/100 g FW),其中S1～S2棗果中的表兒茶素的含量僅次于同樣成熟度棗果中兒茶素的含量,S3～S4期棗果中表兒茶素含量則為同樣成熟度棗果中含量最高的,是S3～S4期中含量最豐富的酚類物質(zhì)。從S5到S6期,表兒茶素含量則迅速顯著降低(p<0.05),S5期和S6期的表兒茶素含量分別為S3期的34.5%和2.2%。綜上分析,兒茶素和表兒茶素在整個(gè)棗果成熟過程中代謝非常活躍。兒茶素、咖啡酸、丁香酸和蘆丁含量均以S1期棗果最高,表明在盛花期到幼果期合成代謝活躍,而隨著‘金絲小棗’的成熟,四種酚類物質(zhì)均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),S1期棗果中四種酚類物質(zhì)的含量分別是S6期的相應(yīng)物質(zhì)含量13.3、9.1、3.1和4.6倍。香草酸含量在成熟前期S1～S3期出現(xiàn)波動(dòng),成熟后期(S4～S6期)則呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)(p<0.05),其中S3期含量最高,為18.55 mg/100 g FW。果蔬中主要酚類物質(zhì)的代謝主要涉及到莽草酸途徑、苯丙烷代謝途徑和類黃酮合成途徑。苯丙氨酸解氨酶(PAL)是連接莽草酸途徑和苯丙氨酸途徑的關(guān)鍵酶。乜蘭春[13]報(bào)道蘋果果實(shí)在成熟過程酚類代謝時(shí)發(fā)現(xiàn):‘新紅星’和‘富士’在7月底前,兒茶素和表兒茶素均呈現(xiàn)迅速下降的趨勢(shì),其后‘新紅星’保持緩慢下降,而‘富士’則在8月中旬后又有所上升。兩種品種蘋果中PAL活性在發(fā)育前期也呈現(xiàn)迅速下降的趨勢(shì),而后又開始緩慢升高。

表3 不同生長成熟期‘金絲小棗’酚類物質(zhì)組分含量變化(mg/100 g FW)Table 3 Changes of phenolic compounds content in jujube fruits cv. ‘Jinsixiaozao’ from various growth stages(mg/100 g FW)

表4 不同生長成熟期‘金絲小棗’的VC、酚類物質(zhì)與其抗氧化特性(FRAP、DPPH和ABTS)的相關(guān)性系數(shù)Table 4 Correlation coefficients(r)VC,and antioxidant activity(FRAP,DPPH,and ABTS)of jujube fruits cv ‘Jinsixiaozao’ from various growth stages

注:相關(guān)類型為pearson類型,相關(guān)系數(shù)顯著性進(jìn)行雙尾檢驗(yàn)分析,*表示顯著相關(guān)(p<0.05),**表示差異極顯著相關(guān)(p<0.01)。

2.4 ‘金絲小棗’抗氧化特性與抗氧化成分之間相關(guān)性分析

表4為不同生長成熟期‘金絲小棗’的抗氧化性成分與抗氧化特性之間的相關(guān)性系數(shù)及其顯著相關(guān)性。從表4可以看出,不同生長成熟期的‘金絲小棗’的FRAP值分別與兒茶素、咖啡酸以及蘆丁呈極顯著正相關(guān)(p<0.01),而與TFs顯著正相關(guān)(p<0.05);不同生長成熟期‘金絲小棗’清除DPPH·和ABTS+·能力分別與TPs、TFs、兒茶素呈極顯著正相關(guān)(p<0.01);而與VC、表兒茶素不存在顯著相關(guān)性(p>0.05);此外,不同生長成熟期‘金絲小棗’清除DPPH·能力還分別與香草酸、咖啡酸以及丁香酸呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(p<0.05);而清除ABTS+·能力則分別與丁香酸以及蘆丁呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(p<0.05)。這表明在‘金絲小棗’生長成熟過程中,TPs與TFs是棗果的主要抗氧化物質(zhì),其中含量豐富的兒茶酸、丁香酸和蘆丁以及含量相對(duì)較低的咖啡酸是具體呈現(xiàn)抗氧化特性的酚類物質(zhì)。已有文獻(xiàn)也發(fā)現(xiàn)花楸漿果[14]中的TPs與抗氧化特性之間存在極顯著相關(guān)性,與本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)論相一致。

2.5 不同生長成熟期‘金絲小棗’三萜酸的變化

三萜酸作為棗果中重要的活性成分之一,具有防癌、降血壓、降血脂等多種功效作用,本文中采用HPLC-ELSD方法,利用已有三萜酸標(biāo)準(zhǔn)品,對(duì)棗果中的三萜酸進(jìn)行定性定量。對(duì)照已有三萜酸的保留時(shí)間,從圖3中可以看出,六個(gè)生長成熟期的‘金絲小棗’棗果均含樺木酸、齊墩果酸和熊果酸,其含量也隨之發(fā)生變化,且各生長成熟期的棗果均以樺木酸含量最高,齊墩果酸次之,而熊果酸最低。

隨著‘金絲小棗’棗果的成熟,樺木酸和齊墩果酸均呈先上升后略微下降的趨勢(shì),且棗果中的各三萜酸的含量均在S3期達(dá)到最高;而從S3期到S6期,樺木酸和齊墩果酸含量則呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),其含量分別下降了43.97%和31.56%。棗果中熊果酸含量則隨著棗果的成熟呈現(xiàn)先增加后基本保持穩(wěn)定的趨勢(shì),其中以S4期棗果中的熊果酸含量最高,為24.57 mg/100 g DW。王向紅等[15]采用高效液相色譜法測(cè)定了成熟棗果經(jīng)自然風(fēng)干后棗果中的齊墩果酸和熊果酸含量,結(jié)果表明,供測(cè)棗果中齊墩果酸的含量范圍為8.4～22.0 mg/100 g DW,熊果酸含量范圍為3.6～23.8 mg/100 g DW。與文獻(xiàn)結(jié)果相比,成熟‘金絲小棗’中的齊墩果酸含量高于上述文獻(xiàn)中的報(bào)道含量,而熊果酸含量則在上述文獻(xiàn)報(bào)道的含量范圍內(nèi)。

圖3 不同生長成熟期‘金絲小棗’樺木酸、齊墩果酸和熊果酸含量的變化Fig.3 Betulinic acid,oleanolic acid,and ursolic acid profiles of jujube fruits cv ‘Jinsixiaozao’ from various growth stages

2.6 不同生長成熟期‘金絲小棗’cAMP和cGMP的變化

從圖4中可以看出,隨著‘金絲小棗’棗果的成熟,其cAMP與cGMP含量均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),其中S1、S2期棗果的cAMP和cGMP含量均較低,其含量分別為12.34、14.30 μg/g DW和17.05、22.17 μg/g DW?！鸾z小棗’從S1期生長到S2期,其cAMP含量變化很小,相互間不存在顯著差異(p>0.05);而從S2～S6期,其cAMP含量迅速增加,并在S6期達(dá)到最大,含量為130.94 μg/g DW,是S1期棗果cAMP含量的10.6倍。類似地,棗果中的cGMP含量也在S6期達(dá)到最大值,為150.21 μg/g DW,是S1期棗果cGMP含量的8.8倍;而且各生長成熟期棗果其cGMP含量相互之間存在顯著差異(p<0.05)。與文獻(xiàn)結(jié)果相比,本文‘金絲小棗’成熟過程中其cGMP含量增加的倍數(shù)低于比文獻(xiàn)報(bào)道。Cyong和 Takahashi[16]從棗果中分離純化出cGMP,并發(fā)現(xiàn)棗果成熟過程中,其cGMP含量增加90倍。綜上分析,棗果中的cAMP和cGMP在成熟過程中呈現(xiàn)上升趨勢(shì),合適的采收期與否關(guān)系著棗果中cAMP和cGMP含量的高低。

圖4 不同生長成熟期‘金絲小棗’cAMP和cGMP含量的變化Fig.4 Changes of cAMP and cGMP contents of jujube fruits cv ‘Jinsixiaozao’ from different developmental stages

2.7 不同生長成熟期‘金絲小棗’α-生育酚、β-胡蘿卜素的變化

圖5是不同生長成熟期棗果中α-生育酚、β-胡蘿卜素含量變化。從圖5可以看出,隨著‘金絲小棗’的生長成熟,棗果中的β-胡蘿卜素含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),從S1～S6期,其含量從65.31 mg/kg降到1.64 mg/kg,且各生長成熟期的β-胡蘿卜素含量之間存在顯著差異(p<0.05)。Criado等[17]研究了兩種橄欖果成熟過程中色素含量的變化,發(fā)現(xiàn)總胡蘿卜素與β-胡蘿卜素含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。α-生育酚在‘金絲小棗’成熟過程中的變化與β-胡蘿卜素呈現(xiàn)類似的規(guī)律,其中S1、S2期棗果中的α-生育酚含量不存在顯著差異(p>0.05),而二者的含量顯著高于其余生長成熟期棗果中α-生育酚的含量(p<0.05)。Bouali等[18]在研究坦桑尼亞美洲山核桃在成熟過程時(shí)發(fā)現(xiàn)其α-生育酚含量整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),但前期迅速下降,后期則差異不顯著(p>0.05)。

圖5 不同生長成熟期‘金絲小棗’α-生育酚和β-胡蘿卜素含量的變化Fig.5 Change of α-tocopherol and β-carotene contents of jujube fruits cv ‘Jinsixiaozao’ from different developmental stages

3 結(jié)論

‘金絲小棗’生長成熟過程中,棗果中的抗氧化性成分TPs、TFs、VC、α-生育酚和β-胡蘿卜素、兒茶素、咖啡酸、丁香酸、蘆丁含量降低,棗果的FRAP值、清除DPPH·以及ABTS+·自由基能力均呈下降趨勢(shì);兒茶素和表兒茶素是棗果在生長與成熟過程中主要酚類物質(zhì),‘金絲小棗’中cAMP和cGMP含量隨棗果成熟而增加,而三萜酸含量在棗果的S3～S4期時(shí)最高。

[1]丁勝華,王蓉蓉,吳繼紅,等. 棗果實(shí)中生物活性成分與生物活性的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代食品科技,2016,32(5):332-348.

[2]焦中高,劉杰超,周紅平,等. 棗果中酚類物質(zhì)的高效液相色譜分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(4):133-136.

[3]Siriamornpun S,Weerapreeyakul N,Barusrux S. Bioactive compounds and health implications are better for green jujube fruit than for ripe fruit[J]. Journal of Functional Foods,2015,12:246-255.

[4]劉杰超,張春嶺,陳大磊,等. 不同品種棗果實(shí)發(fā)育過程中多酚類物質(zhì)、VC含量的變化及其抗氧化活性[J]. 食品科學(xué),2015,36(17):94-98.

[5]Liu F,Fu S,Bi X,et al. Physico-chemical and antioxidant properties of four mango(MangiferaindicaL.)cultivars in China[J]. Food Chemistry,2013,138(1):396-405.

[6]Wang R R,Ding S H,Zhao D D,et al. Effect of dehydration methods on antioxidant activities,phenolic contents,cyclic nucleotides,and volatiles of jujube fruits[J]. Food Science andBiotechnology,2016,25(1):137-143

[7]張巖,呂品,王紅,等. 高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定濃縮棗汁中環(huán)磷酸腺苷和環(huán)磷酸鳥苷的含量[J]. 食品科學(xué),2009,30(18):321-322.

[8]Guo S,Duan J,Tang Y,et al. Characterization of triterpenic acids in fruits ofZiziphusspecies by HPLC-ELSD-MS[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2010,58(10):6285-6289.

[9]San B,Yildirim A N. Phenolic,alpha-tocopherol,beta-carotene and fatty acid composition of four promising jujube(ZiziphusjujubaMiller)selections[J]. Journal of Food Composition and Analysis,2010,23(7):706-710.

[10]Wang C T,Cheng D,Cao J K,et al. Antioxidant capacity and chemical constituents of Chinese jujube(ZiziphusjujubaMill.)at different ripening stages[J]. Food Science and Biotechnology,2013,22(3):639-644.

[11]Gruz J,Ayza F A,Torun H,et al. Phenolic acid content and radical scavenging activity of extracts from medlar(MespilusgermanicaL.)fruit at different stages of ripening[J]. Food Chemistry,2011,136(1):41-45.

[12]Amira E A,Behija S E,Beligh M,et al. Effects of the ripening stage on phenolic profile,phytochemical composition and antioxidant activity of date palm fruit[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2012,60(44):10896-10902.

[13]乜蘭春. 蘋果果實(shí)酚類和揮發(fā)性物質(zhì)含量特征及其與果實(shí)品質(zhì)關(guān)系的研究[D]. 保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.

[14]Hukkanen A T,P?l?ene S S,K?renlampi S O,et al. Antioxidant capacity and phenolic content of sweet rowanberries[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2006,54(1):112-119.

[15]王向紅,崔同,齊小菊,等. HPLC法測(cè)定不同品種棗及酸棗中的齊墩果酸和熊果酸[J]. 食品科學(xué),2002,23(6):137-138.

[16]Cyong J,Takahashi M. Identification of guanosine 3′:5′-monophosphate in the fruit ofZizyphusjujube[J]. Phytochemistry,1982,21(8):1871-1874.

[17]Cordeiro N,Sousa L,Freitas N,et al. Changes in the mesocarp of Annona cherimola Mill. Madeira’ during postharvest ripening[J]. Postharvest Biology and Technology,2013,85:179-184.

[18]Bouali I,Trabelsi H,Abdallah I B,et al. Changes in fatty acid,tocopherol and xanthophyll contents during the development of Tunisian-grown pecan nuts[J]. Journal of the American Oil Chemists’ Society,2013,90(12):1869-1876.

Changes of bioactive compounds and antioxidant capacities of jujube(Zizyphusjujuba)fruit cv ‘Jinsixiaozao’during different growth/ripening stages of growth

DING Sheng-hua1,WANG Rong-rong2,*,ZHANG Ju-hua1,XIE Qiu-tao1,LI Gao-yang1,SHAN Yang1,*

(1.Hunan Agricultural Product Processing Institute,Hunan Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410125,China;2.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)

Changes of ascorbic acid,phenolic compounds,cyclic nucleotides;triterpene acids,α-tocopherol,andβ-carotene in jujube fruits during six stages(S1～S6)of growth were analyzed by HPLC and the total phenolics,total flavonoids,and antioxidant capacities were spectrophotometrically investigated. The results showed that the contents of total phenolics,total flavonoids,and the capacities of FRAP,scavenging DPPH· or ABTS+· were decreased as the jujube fruits developed. Catechin and epicatechin were the predominant phenolic compounds in the whole developmental stages. Levels of cAMP and cGMP were accumulated as the fruit developed and triterpene acids maximized their content during S3～S4 stage.

jujube fruit;polyphenolic;cyclic nucleotides;triterpene acid;development

2016-08-19

丁勝華(1985-)，男，博士, 助理研究員，主要從事果蔬加工與貯藏研究，E-mail：shhding@hotmail.com。

*通訊作者:王蓉蓉(1985-)，女，博士，講師，主要從事果蔬加工理論與技術(shù)研究，E-mail：wrrsdau@163.com。 單楊(1963-)，男，博士，研究員，主要從事果蔬加工理論與技術(shù)研究，E-mail：sy6302@sohu.com。

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31501543)；湖南特色果品采后貯藏及加工示范關(guān)鍵技術(shù)研究與示范(2016NK2182)。

TS255.1

A

:1002-0306(2017)03-0074-07

10.13386/j.issn1002-0306.2017.03.006