不同品種及干燥方式對甘薯多酚含量的影響

張文婷，孔秀林，2，岳瑞雪，孫 健，徐 飛，朱 紅，張 毅，鈕福祥*

(1.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 甘薯研究所，江蘇 徐州 221131；2.江蘇師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

不同品種及干燥方式對甘薯多酚含量的影響

張文婷1，孔秀林1，2，岳瑞雪1，孫 健1，徐 飛1，朱 紅1，張 毅1，鈕福祥1*

(1.江蘇徐淮地區(qū)徐州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 甘薯研究所，江蘇 徐州 221131；2.江蘇師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

以12個甘薯品種為材料，研究了不同品種間薯塊和葉片多酚含量的差異；以藥用甘薯西蒙一號為研究對象，研究了不同葉位和不同干燥方式葉片多酚含量變化規(guī)律。結(jié)果表明：不同品種甘薯多酚含量差異顯著，薯塊鮮樣和曬干樣多酚含量分別為0.44～2.16 mg/g和1.75～6.16 mg/g；葉片鮮樣和曬干樣多酚含量分別為1.17～2.33 mg/g和23.42～42.63 mg/g；不同肉色薯塊多酚含量為紫肉型>紅(黃)肉型>白肉型。西蒙一號甘薯不同部位葉片多酚含量差異顯著，幼嫩葉片顯著高于成熟葉片，隨著成熟度的增加，葉片多酚含量總體呈現(xiàn)下降趨勢，具體為：倒1葉>倒3葉>倒7葉>倒5葉>倒9葉。3種干燥方式對葉片多酚含量的影響較大，其大小順序為：曬干樣>凍干樣>烘干樣。

甘薯塊根；甘薯葉片；多酚；葉位；干燥方式

Abstract： The differences in content of polyphenols in root tuber and leaf among twelve sweet potato varieties were studied. The medicinal sweet potato variety “Simon 1” was used to study the change rule of polyphenol content in leaves which were at different positions or were dried by different methods. The results indicated that there were significant differences in polyphenol content among different sweet potato varieties, the polyphenol content in fresh root tuber and dried root tuber was 0.44～2.16 mg/g and 1.75～6.16 mg/g, respectively, and the polyphenol content in fresh leaf and dried leaf was 1.17～2.33 mg/g and 23.42～42.63 mg/g, respectively; the polyphenol content in various flesh-colored root tubers showed the order of purple type> red (or yellow) type> white type. The content of polyphenols in different positions of leaves of “Simon 1” was significantly different, and the content of polyphenols in young leaves was significantly higher than that in mature leaves; when leaf maturity increased, the content of polyphenols in leaves decreased in general, and it revealed the following sequence: the 1st leaf (from top to bottom)> the 3rd leaf> the 7th leaf> the 5th leaf> the 9th leaf. The three kinds of drying methods also had a great effect on the leaf polyphenol content, which showed the order of sun-dried leaf sample> freeze-dried leaf sample> oven-dried leaf sample.

Keywords： Sweet potato; Root tuber; Leaf; Polyphenol; Leaf position; Drying method

甘薯，又名紅薯、山芋、地瓜等，主要分布在北緯40°以南，栽培面積以亞洲最多[1]，非洲次之。甘薯塊根富含淀粉、糖類、維生素、纖維素以及多種生理活性成分，是非常好的營養(yǎng)保健食品。甘薯莖葉含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及生物活性物質(zhì)[2]。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明，甘薯葉具有降血壓、抗氧化、促進腸胃消化、降血糖和免疫調(diào)節(jié)等功效[3]。

多酚類化合物是指一組植物中化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱，因具有多個酚基團而得名。它廣泛地存在于植物的根、葉、莖和果肉中，是植物的次生代謝產(chǎn)物，屬于天然有機化合物[4]。多酚類化合物具有顯著的抗氧化性、抗癌和抗血糖癥等保健作用[5]，已被稱作人類健康的“第七營養(yǎng)素”[6]。近年來，天然產(chǎn)物的研發(fā)越來越廣泛和深入，尤其是植物多酚的研究已逐漸成為熱點。前人在蔬菜和水果[7]、茶[8]、大麥麥芽[9]等植物上對多酚的研究較多，在甘薯上的研究主要集中在多酚的提取工藝[10]、抗氧化活性[11]和抑菌試驗[12]等方面，但關(guān)于不同器官及不同部位甘薯葉片多酚含量的研究尚沒有文獻報道。另外，不同干燥方式對甘薯葉片多酚的影響也鮮有報道。本研究以12個不同品種甘薯以及具有一定藥用價值的西蒙一號品種[13]為材料，研究了不同品種甘薯塊和葉片的多酚含量，以及西蒙一號甘薯不同葉位和干燥方式下多酚含量的差異，旨在篩選高多酚含量甘薯品種、葉片部位及其最佳干燥方式，為更好地開發(fā)利用甘薯葉資源提供理論依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1材料

徐薯34、徐紫8號和商薯19等12個供試甘薯品種詳見表1。試驗場地為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯研究所試驗田(117°17.48′ E，34°16.95′ N)，所有品種均于6月11日栽插，10月19日收獲。西蒙一號品種葉片于10月18日取樣，采集部位分別為莖蔓倒1葉(頂端第1片展開葉，以下類推)、倒3葉、倒5葉、倒7葉和倒9葉，每個部位的葉片各采集500 g。

1.2試劑

沒食子酸對照品和Folin-Ciocalteu’s顯色劑購于薩恩化學(xué)技術(shù)(上海)有限公司；無水碳酸鈉、無水乙醇等均為國產(chǎn)分析純。

1.3主要儀器

UV-2450紫外分光光度計，日本島津公司；ALPHA1-4LD plus冷凍干燥儀，德國Christ公司；DK-S26恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設(shè)備有限公司生產(chǎn)；JA3003電子分析天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；YP1002N電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)；DHG-9246A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.4樣品處理方式

鮮樣樣品用液氮速凍后放置超低溫冰箱保存。樣品干燥采用自然曬干(以下簡稱曬干)、真空冷凍干燥(以下簡稱凍干)和熱風(fēng)烘干(以下簡稱烘干)的方式。薯塊曬干樣：用四分法取樣后，將其切成小塊(大小約1 cm×1 cm×1 cm)并混勻平攤在鐵盒內(nèi)，放置室外晾曬至恒重(溫度在18～28 ℃)。葉片曬干樣：將其均勻鋪在網(wǎng)袋中，放在室外曬干至恒重。

采集的西蒙一號甘薯葉片也分別用上述3種干燥方式干燥。曬干方式同上所述，烘干是將葉片放置于60 ℃左右烘箱中干燥至恒重；凍干方式是將樣品于-80 ℃超低溫冰箱預(yù)凍后，在冷凍干燥機(冷阱溫度約為-49 ℃，真空度為0.12 mbr)中干燥至恒重。

將干燥好的薯塊和葉片用粉碎機打碎，分別過80目篩和60目篩，裝入自封袋低溫貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.5標準曲線的制定

參考劉麗香[14]的方法，準確稱取100 mg沒食子酸對照品，用50%乙醇溶液溶解并定容到100 mL容量瓶中，得到對照品標準溶液。分別精密吸取沒食子酸對照品標準溶液0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL于25 mL容量瓶中并用50%乙醇溶液定容。準確吸取0.2 mL稀釋后的溶液，加入1.0 mL 10%(v/v)福林-酚顯色劑，混勻，然后加入2.8 mL 7.5%飽和碳酸鈉溶液，再次混合均勻后，在避光和室溫條件下放置30 min。隨行空白，測定760 nm處吸光度值，以吸光度為橫坐標，標準品溶液的濃度為縱坐標，繪制標準曲線。

1.6甘薯塊多酚化合物的提取

參考陸國權(quán)等[10]的方法并進行改進，干燥樣品的提取方法為：準確稱取1 g薯塊粉末于150 mL錐形瓶，加入70 mL 70%乙醇溶液浸泡約30 min，在超聲條件下(65 ℃，功率為100 W)浸提40 min，過濾，將濾渣二次浸提，合并兩次所得濾液，冷卻后離心(轉(zhuǎn)速為4000 r/min)20 min，收集上層清液定容至200 mL容量瓶中作為待測提取物。

鮮樣薯塊多酚提取方法為：將鮮樣甘薯塊切碎，準確稱取1 g置于研缽中，在液氮作用下使其脆化，加入少量石英砂研磨至粉末狀，加入70 mL 75%乙醇溶液繼續(xù)研磨，隨后轉(zhuǎn)移至150 mL錐形瓶，在超聲條件下(65 ℃，功率為100 W)浸提50 min，后續(xù)過濾、二次提取和離心等過程同上。

1.7甘薯葉片多酚化合物的提取

參考衣申艷[15]的方法并進行改進，干燥樣品的提取方法為：準確稱取1 g葉片粉末至150 mL錐形瓶，加入40 mL 60%乙醇溶液，在超聲條件下(60 ℃，功率為100 W)浸提40 min，過濾；將濾渣二次浸提，合并兩次所得濾液，冷卻后離心(轉(zhuǎn)速為4000 r/min)20 min，收集上層清液定容至150 mL容量瓶中作為待測提取物。

將鮮樣甘薯葉片切碎，準確稱取1 g置于研缽中，用液氮脆化后研磨至粉狀，轉(zhuǎn)移至150 mL錐形瓶，加入40 mL 65%乙醇溶液，在超聲條件下(60 ℃，功率為100 W)浸提40 min，后續(xù)過濾、二次提取和離心等過程同上。

1.8多酚化合物的測定

參考衣申艷[15]的方法，將粗多酚溶液稀釋，精確吸取稀釋液0.2 mL，加入1.0 mL 10%(v/v)福林-酚溶液和2.8 mL 7.5% (w/v)碳酸鈉溶液，混合均勻后，在30 ℃水浴鍋中避光條件下反應(yīng)30 min，隨后立即測定760 nm處吸光度值，每個處理重復(fù)3次。

1.9數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)以3次以上結(jié)果的平均值表示，并采用SPSS 17.0軟件和Excel 2007軟件分析整理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1標準曲線繪制

根據(jù)實驗結(jié)果繪制沒食子酸的標準曲線如圖1。沒食子酸濃度在0～2.4g/mL范圍內(nèi)與吸光度值呈良好的線性關(guān)系。所得回歸線方程為y=0.0033x，式中：y為質(zhì)量濃度(g/mL)，x為吸光度，R2=0.9998。

2.2供試品種甘薯的形態(tài)特征、干物率和產(chǎn)量

甘薯的形態(tài)、干物率和產(chǎn)量等特征與基因型和環(huán)境等多種因素有關(guān)。12個供試品種的特征指標詳見表1，其中包括白肉品種4個、紅(黃)肉色品種4個和紫肉品種4個。12個品種鮮薯單產(chǎn)范圍為19230.00～38571.15 kg/hm2，其中商薯19產(chǎn)量最高。淀粉型、食用型和花青素型鮮薯平均產(chǎn)量分別為35736.45、28914.75和29319.00 kg/hm2。不同品種甘薯干物率變幅范圍在19.27%～31.00%，其中商徐紫薯1號干物率最高。

圖1 沒食子酸的標準曲線

品種薯形薯皮顏色薯肉顏色類型干物率/%鮮薯產(chǎn)量/(kg/hm2)廣薯87下膨紡紅紅食用24.6727922.35濟農(nóng)74下膨紡黃黃食用28.3319230.00商薯19下膨紡紅白淀粉25.7038571.15運徐271下膨紡紅白淀粉26.6336147.90浙紫薯3號長紡錘紫紅紫花青素28.4722542.45商徐紫薯1號下膨紡紫紅紫花青素31.0034525.05徐紫薯8號下膨紡深紫紫花青素26.8727166.5寧紫薯1號長紡錘紫紅紫花青素21.9732502.00徐薯22下膨紡紅白淀粉26.7332768.85徐薯33下膨紡紫紅紅食用19.2737504.05徐薯34下膨紡紅紅食用21.5733702.60漯薯11下膨紡紅白淀粉28.4335458.80

2.3不同品種薯塊和葉片多酚含量的差異

由表2可以看出，12個品種甘薯多酚含量差異顯著?？傮w上看，葉片中多酚含量遠高于塊根。葉片鮮樣和曬干樣多酚含量范圍分別為1.17～2.33 mg/g和23.42～42.63 mg/g，其中葉片鮮樣多酚含量以漯薯11最高，為2.33 mg/g，而葉片干樣多酚含量則以浙紫薯3號最高，為42.63 mg/g。薯塊鮮樣多酚含量范圍為0.44～2.16 mg/g，位列前3位的品種分別為徐紫薯8號、寧紫薯1號和浙紫薯3號。薯塊曬干樣的多酚含量在1.74～6.16 mg/g，徐紫薯8號多酚含量顯著高于其他品種。紫肉型甘薯塊根多酚含量平均值(4.04 mg/g)分別和紅(黃)肉型(2.58 mg/g)、白肉型(2.07 mg/g)品種之間存在顯著性差異，紅(黃)肉型和白肉型之間沒有顯著性差異。不同肉色薯塊品種之間多酚含量平均值大小情況為紫肉>紅(黃)肉>白肉。

2.4甘薯不同部位葉片和不同干燥方式下多酚含量差異

由表3可知，西蒙一號甘薯不同葉位多酚含量差異顯著，隨著葉片成熟度的增加，多酚含量總體呈降低趨勢，但至倒7葉有個回升過程。不同干燥方式下，均以倒1葉的多酚含量最高，其中曬干處理倒1葉的多酚含量平均高達34.95 mg/g，而倒9葉僅為20.84 mg/g，其含量順序為：倒1葉>倒3葉>倒7葉>倒5葉>倒9葉。

不同干燥方式下，西蒙一號甘薯葉片多酚含量之間也有顯著差異，其中曬干樣、凍干樣和烘干樣多酚含量范圍分別為20.84～34.95、14.75～27.12和13.16～23.85 mg/g，平均值分別為25.94、20.67、18.18 mg/g，即曬干樣>凍干樣>烘干樣。

表2 不同品種薯塊和葉片多酚含量差異情況 mg/g

注：同一列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

表3 不同部位葉片及干燥方式下多酚含量差異情況

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

3 討論

根據(jù)文獻記載[16-18]，甘薯多酚含量存在明顯的基因型差異。Cheng X F[19]、常成等[20]研究表明，植物體內(nèi)PPO發(fā)生酶促氧化是導(dǎo)致酚類物質(zhì)損失的主要途徑。本研究結(jié)果表明，不同肉色甘薯品種之間的多酚含量存在顯著差異，多酚含量高低為紫肉>紅(黃)肉>白肉，這可能與不同類型品種的多酚氧化酶(PPO)活性有關(guān)，擬做進一步研究。

不同部位葉片多酚含量總體變化趨勢為：上部葉片>中部葉片>下部葉片，這與前人總結(jié)相一致[21]，即隨著葉片成熟度的增加，多酚含量呈降低趨勢。植物葉片是有機物質(zhì)合成的最主要的器官，而葉片中多酚物質(zhì)的合成與葉齡或葉片的生理機能有關(guān)，詳細機理有待做進一步研究。

不同干燥方式對葉片多酚含量影響差異顯著，曬干樣多酚含量最高，冷凍干燥樣次之，烘干樣多酚含量最少。在干燥過程中，酶促氧化反應(yīng)與氧氣體積分數(shù)以及干燥溫度等條件密切相關(guān)。Gabriela等[22]發(fā)現(xiàn)PPO在室溫下最活潑，但干燥時間過長時，PPO的活性會降低很多。由于室外曬干需要的時間較久，因此葉片多酚含量并沒有受到太多影響。冷凍干燥過程中PPO在低溫下較為穩(wěn)定，雖然其活性在低溫下受到抑制，但凍干之后回溫過程中其活性得以增強，從而造成葉片中多酚物質(zhì)的損失。在烘干過程中可能由于溫度過高，在一定程度上多酚化合物被分解[23-25]，使得其含量較少。

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(責(zé)任編輯：許晶晶)

EffectsofDifferentVarietiesandDryingMethodsonContentofPolyphenolsinSweetPotato

ZHANG Wen-ting1, KONG Xiu-lin1,2, YUE Rui-xue1, SUN Jian1, XU Fei1, ZHU Hong1, ZHANG Yi1, NIU Fu-xiang1*

(1. Xuzhou Institute of Agricultural Sciences in Xuhuai Region of Jiangsu / Sweet Potato Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Xuzhou 221131, China; 2. School of Life Science, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China)

S531

A

1001-8581(2017)10-0014-05

2017-06-12

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金項目(CARS-10-B20)。

張文婷(1990—)，女，江蘇豐縣人，研究實習(xí)員，主要從事天然產(chǎn)物提取及鑒定工作。*通訊作者：鈕福祥。