馬鈴薯抗氧化活性成分研究

寇婷婷 陳 瑾 范艷麗 張惠玲

(寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

馬鈴薯(SolanumruberosumL.)是茄科屬一年生草本植物，含有大量的生物活性物質(zhì)如黃酮類、酚酸類、花色苷等[1]。據(jù)報道[2-3]，人體攝取的總酚等物質(zhì)約25%來自于馬鈴薯。這些活性物質(zhì)通過保護(hù)細(xì)胞和組織不被自由離子損傷，起到延緩細(xì)胞衰老和預(yù)防疾病的作用[4-5]。

李葵花等[6]發(fā)現(xiàn)不同品種馬鈴薯的抗氧化活性差異顯著，且酚酸對馬鈴薯的抗氧化活性有重要作用；王穎等[7]發(fā)現(xiàn)不同品種馬鈴薯的花青素含量與抗氧化能力都有所不同，且花色苷含量與抗氧化能力顯著相關(guān)。以上研究主要是測定不同品種馬鈴薯的酚類物質(zhì)和花色苷的抗氧化能力，且測定其抗氧化的依據(jù)也主要是DPPH自由基清除能力和總抗氧化能力，而對超氧陰離子、羥基自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP鐵還原抗氧化的能力未見報道。此外，對馬鈴薯黃酮含量與抗氧化能力的研究也較少[8]。

試驗擬測定不同品種馬鈴薯總酚、總黃酮含量，采用高效液相色譜法測定不同品種馬鈴薯酚酸種類及含量，并通過建立5種體外抗氧化模型，比較不同品種馬鈴薯對超氧陰離子、羥基自由基、DPPH自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP鐵還原抗氧化能力，為不同品種馬鈴薯深加工產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

青薯9號、青薯168號、莊薯3號、夏波蒂、大西洋、費烏瑞它、黑美人、克新一號馬鈴薯：采回后置于4 ℃冷柜中低溫避光貯藏，試驗前將馬鈴薯放于常溫下避光通風(fēng)干燥1 d，然后制備凍干粉進(jìn)行后續(xù)試驗，寧夏固原市原州區(qū)六盤山薯業(yè)種植基地；

沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、槲皮素：色譜純，上海麥克林生物科技有限公司；

石油醚、甲基紅、苯酚、硫酸、草酸、硝酸、高氯酸、乙醚、葡萄糖：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.1.2 儀器與設(shè)備

電子天平：ME203E型，美國梅特勒公司；

高效液相色譜儀：AGILENT 1100型，美國安捷倫公司；

蒸發(fā)光散射檢測器：UM5000型，上海通微分析技術(shù)有限公司；

紫外—可見分光光度計：T6型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

離心機(jī)：TDL-5-A型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

超聲儀：KQ-500DE型，昆山市超聲儀器有限公司；

真空冷凍干燥機(jī)：JDQ-0.2型，蘭州科近真空凍干技術(shù)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 總酚含量測定

(1)提取：根據(jù)Azima等[9]的方法進(jìn)行修改。精確稱取1.000 g凍干馬鈴薯樣品，加入80%甲醇溶液20 mL，超聲提取10 min，離心后取上清液，殘渣按上述步驟重新提取1次，合并上清液，然后將上清液于4 ℃下，8 000 r/min 離心10 min，并使用0.42 μm濾膜過濾后定容至25 mL容量瓶，于4 ℃冰箱冷藏用于總酚測定。

(2)測定：參照Chaovanalikit等[10]的方法。

1.2.2 總黃酮含量測定 參照黃梅桂等[11]的方法。

1.2.3 酚酸種類及其含量測定 參照王耀紅等[12]的方法略作修改。分別配制濃度為0.2 mg/mL 的沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、槲皮素標(biāo)準(zhǔn)溶液，并配制混標(biāo)溶液，進(jìn)樣檢測時稀釋1倍。

1.2.4 抗氧化能力測定 稱取1 g馬鈴薯凍干粉，用10 mL 80%甲醇溶液提取抗氧化物質(zhì)，離心后再加10 mL 甲醇溶液二次離心，并取1 mL上清液測定其抗氧化能力。

(1)對超氧陰離子的清除能力：參照閔芳等[13]的方法。

(2)對羥基自由基的清除能力：參照綦文濤等[14]的方法。

(3)對DPPH自由基的清除能力：參照韓銳等[15]的方法。

(4)對ABTS自由基的清除能力：參照左麗麗等[16]的方法。

(5)對FRAP鐵還原抗氧化能力：參照李磊等[17]的方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010繪制曲線圖，用SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用Duncan’s多重比較檢驗顯著性水平(P<0.05)，結(jié)果以(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 總酚及總黃酮含量

由表1可知，克新一號、費烏瑞它總酚含量差異不顯著(P>0.05)，其他品種含量具有顯著差異(P<0.05)；黑美人總酚含量最高，為(400.38±2.94)mg/100 g，夏波蒂最低[(233.93±0.18)mg/100 g]。不同品種馬鈴薯總黃酮含量具有顯著差異(P<0.05)，費烏瑞它總黃酮含量最高，為(107.39±0.08)mg/100 g，其次為黑美人[(94.59±1.75)mg/100 g]，莊薯最低[(33.17±0.09)mg/100 g]。李葵花等[6]研究發(fā)現(xiàn)紫色馬鈴薯品種總酚含量最高，為575.0 mg/100 g，試驗中總酚含量最高的“黑美人”為紫色馬鈴薯。張薇等[8]研究發(fā)現(xiàn)烘干的馬鈴薯皮中黃酮類物質(zhì)含量為10.95 mg/g。

表1 不同品種馬鈴薯總酚、總黃酮含量?

? 字母不同表示差異顯著(P <0.05)。

2.2 酚酸種類及其含量

使用HPLC法測定不同品種馬鈴薯中酚酸種類及其含量，標(biāo)準(zhǔn)品及樣品圖譜如圖1所示，曲線回歸方程及相關(guān)系數(shù)分析如表2所示。

由表3可知，青薯9號、青薯168號、夏波蒂、莊薯3號 4個品種8種酚酸均有檢出；克新一號未檢出阿魏酸，黑美人未檢出沒食子酸及槲皮素，大西洋未檢出沒食子酸及蘆丁，費烏瑞它未檢出沒食子酸；酚酸總量最高為青薯9號，最低為夏波蒂；綠原酸是主要酚酸，其含量遠(yuǎn)高于其他種類酚酸，在檢出酚酸中占比均>65.00%，黑美人中占比達(dá)到91.46%，為所有品種中綠原酸含量最高；費烏瑞它中槲皮素含量為所有品種中最高。王耀紅等[7,11]研究發(fā)現(xiàn)綠原酸是馬鈴薯中存在的主要酚酸，與試驗結(jié)果一致。

1.沒食子酸 2.原兒茶酸 3.綠原酸 4.咖啡酸 5.對香豆酸 6.阿魏酸 7.蘆丁 8.槲皮素

2.3 抗氧化能力

由表4可知，除鐵離子還原能力中青薯9號與克新一號差異不顯著(P>0.05)外，其余抗氧化模型中各品種間差異均顯著(P<0.05)，其中黑美人對DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除率及FRAP鐵還原能力最高，夏波蒂對羥基自由基清除能力最高。

表2 酚酸類化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程和相關(guān)系數(shù)

由表5可知，綠原酸含量與酚酸、黃酮含量均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)；酚酸含量與DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除能力及FRAP鐵還原能力均呈極顯著相關(guān)(P<0.01)，與ABTS自由基清除能力相關(guān)性最大，與羥基自由基清除能力呈負(fù)相關(guān)；黃酮含量與羥基自由基清除能力呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與超氧陰離子、ABTS自由基清除能力呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與DPPH自由基清除能力及FRAP鐵還原能力無顯著相關(guān)性(P>0.05)；綠原酸含量與DPPH自由基清除能力呈顯著相關(guān)(P<0.05)，與除羥基自由基清除能力外的3種抗氧化能力呈極顯著相關(guān)性(P<0.01)，與ABTS自由基清除能力顯著性最大。綜上，酚酸、綠原酸含量對抗氧化活性均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與Faller等[18]研究結(jié)果一致，但相關(guān)性≤0.85，表明總酚、綠原酸在一定程度上與抗氧化性相關(guān)，由于馬鈴薯各組分復(fù)雜，含有淀粉、還原糖、蛋白質(zhì)、維生素及各種次級代謝產(chǎn)物等，都可能對其抗氧化性起作用[19]。

表3 不同品種馬鈴薯酚酸類物質(zhì)含量?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)；ND表示未檢出。

表4 不同品種馬鈴薯的抗氧化能力?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

表5 酚酸及黃酮含量與抗氧化能力的相關(guān)性?

? *表示對結(jié)果影響顯著(P<0.05)；**表示對結(jié)果影響極顯著(P<0.01)。

3 結(jié)論

試驗探究了不同品種馬鈴薯的抗氧化活性成分。結(jié)果表明，黑美人總酚含量最高，為400.38 mg/100 g，費烏瑞它黃酮含量最高，為107.39 mg/100 g；黑美人酚酸、綠原酸含量均為最高，其對DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除率及FRAP鐵還原能力最強(qiáng)，夏波蒂對羥基自由基清除率最高。不同品種馬鈴薯的抗氧化性差異顯著(P<0.05)，主要取決于其中的酚酸、綠原酸含量，但同一品種馬鈴薯對不同抗氧化類型的清除能力不同，其深層次原理需進(jìn)一步探究。