6種小型漿果營養(yǎng)成分及DPPH自由基清除活性比較

唐曉姝 胡博 陳雪梅 張白曦

摘要：為探究野櫻莓、藍靛果、藍莓、蔓越莓、黑莓和覆盆子的營養(yǎng)成分;對6種漿果礦物質元素、總酚、總黃酮和花色苷含量進行測定，并用電子自旋共振波譜儀（ESR）對6種漿果的DPPH自由基清除能力進行探究。結果顯示，通過對比6種漿果的營養(yǎng)成分含量，野櫻莓的鎂元素、鈣元素和鐵元素含量，藍靛果和覆盆子的鉀元素含量，黑莓的錳元素和鐵元素含量較高;野櫻莓和藍靛果的總酚含量、蔓越莓的總黃酮含量、藍靛果與黑莓的花色苷含量在6種小型漿果中較為突出;DPPH自由基清除能力結果顯示，藍靛果與野櫻莓清除自由基能力最強，100 g藍靛果、野櫻莓鮮果中約含有2 g維生素C;提示6種漿果富含豐富的礦物質元素及生物活性物質，且具有較強的清除自由基能力。

關鍵詞：小型漿果;營養(yǎng)成分;ESR;清除DPPH

中圖分類號： TS255.1? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）20-0182-06

收稿日期：2021-01-20

基金項目：江蘇省自然科學基金青年科學基金（編號：BK20190592）。

作者簡介：唐曉姝（1987—），女，江蘇蘇州人，碩士，實驗師，主要從事功能食品的研究。E-mail：txs@jiangnan.edu.cn。

通信作者：張白曦，博士，副研究員，主要從事功能食品的研究。E-mail：zbx@jiangnan.edu.cn。

當今許多國家的飲食指南建議增加水果和蔬菜的攝入量，其中營養(yǎng)成分豐富的漿果類水果可以預防各種疾病。大多數(shù)漿果均美味又具有抗氧化功能，它們富含多酚、抗氧化劑、礦物質等，也占據(jù)人們飲食中水果消費的較大比例。在色彩鮮艷的漿果中，野櫻莓（黑果腺肋花楸）、藍靛果（藍靛果忍冬）、藍莓（藍漿果）、蔓越莓、黑莓（露莓）、覆盆子（樹莓）等被廣泛應用于新鮮或加工的食品中。此外，越來越多人將漿果提取物作為功能性食品和膳食補充劑的成分，并將其與其他色彩豐富的水果、蔬菜和草本提取物結合在一起[1]。

野櫻莓（Aronia melanocarpa），是落葉灌木薔薇科的小型漿果，它的果皮呈黑紫色，果肉呈暗紅色;藍靛果（Lonicera caerulea），是忍冬科忍冬屬落葉灌木的小型漿果，它的果皮呈藍紫色，果肉也呈暗紅色;藍莓（Semen trigonellae），屬于杜鵑花科越桔屬，皮呈藍色，果肉白色;蔓越莓（Vaccinium macrocarpon），屬于杜鵑花科越桔屬，與藍莓顆粒大小相似，皮與果肉呈紅色;黑莓（Graptopetalum blackberry），屬薔薇科懸鉤子屬的小型漿果，呈黑色;覆盆子（Rubus idaeus），是薔薇科懸鉤子屬的小型漿果，呈紅色（表1）。它們富含多種維生素、礦物質元素、黃酮、花青素、花色苷及多酚等功效成分[2-5]，具有極強的抗氧化[6-9]、抑菌作用[10-11]，還具有降血糖[12]、預防動脈粥樣硬化等作用[13]。本研究對6種小型漿果的營養(yǎng)成分進行測定，結合文獻比較分析，并用電子自旋共振波譜儀評價其清除自由基能力，為未來漿果類功能性食品的開發(fā)及醫(yī)藥領域的應用提供有效依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

野櫻莓購買于吉林省遼源市，凍存后冷鏈運輸;藍靛果購買于黑龍江省樺南縣，保鮮運輸;藍莓購買于無錫超市，產(chǎn)地無錫;蔓越莓購于黑龍江省撫遠市，保鮮運輸;黑莓、覆盆子購于無錫超市，產(chǎn)地云南。6種漿果抵達實驗室后，一部分在-80 ℃冰箱凍存后凍干，磨成粉放入-20 ℃冰箱;一部分在-20 ℃冰箱凍存，取出鮮果后，充液氮分別打成泥，-20 ℃冰箱下儲存以供研究分析使用。試驗地點為江蘇無錫江南大學國家功能食品工程技術研究中心實驗室，試驗時間為2019年9月至2020年11月。

1.2 試驗試劑

無水乙醇、硝酸、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、三水合醋酸鈉、氯化鉀、蕓香苷、30% H2O2、FeSO4·7H2O，國藥集團化學試劑有限公司; 鈉、鉀、鈣等混合標準品， 安捷倫科技（中國）有限公司;DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苦肼），美國Sigma公司。

1.3 主要儀器與設備

電子自旋共振波譜儀EMXplus，Bruker公司;Freezone Plus冷凍干燥機，美國Labconco公司;TDFI全自動膳食纖維分析儀，美國Ankom公司;NexION 350D電感耦合等離子體質譜儀，美國珀金埃爾默公司;1510 全波長酶標儀，美國賽默飛世爾科技公司;UV-2600 紫外可見分光光度計，日本島津公司;FED115多功能熱風循環(huán)烘箱，德國賓德公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 6種漿果中水分含量的測定

按照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[14]，對6種漿果鮮果和凍干粉進行測定，以下營養(yǎng)成分含量均折算回鮮果質量并進行比較分析。

1.4.2 6種漿果中礦物質元素含量的測定

按照GB 5009.268—2016《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》[15]，對6種漿果的凍干粉進行測定。

1.4.3 6種漿果中總酚含量的測定

按照T/AHFIA 005—2018《植物提取物及其制品中總多酚含量的測定》[16]中分光光度法，對6種漿果的凍干粉進行測定。

1.4.4 6種漿果中總黃酮含量的測定

參照SZDB/Z 349—2019《食品中總黃酮的測定》[17]的分光光度法及呂金慧等的方法[18]，并進行一定優(yōu)化，對6種漿果的凍干粉進行總黃酮含量的測定。

1.4.4.1 標準溶液的配制

稱取10 mg蕓香苷標準品于100 mL容量瓶中，用60%乙醇定容，得到質量濃度為0.10 g/L的蕓香苷溶液，再稀釋成0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 g/L。稀釋后的溶液均按順序加入0.15 mL的5%亞硝酸鈉，放置6 min;0.15 mL的10%氯化鋁，放置6 min;2 mL的4%氫氧化鈉和5 mL蒸餾水，靜置15 min，在 510 nm 波長下測吸光度。以標準蕓香苷溶液質量濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標繪制標準曲線，由圖1所示。標準曲線方程：y=0.003 2x+0.000 2（r2=0.998 8），線性關系良好。

1.4.4.2 樣品的制備

分別稱取6種漿果凍干粉0.5 g于50 mL離心管中，加入60%乙醇溶液 40 mL，40 ℃下超聲提取30 min，離心取上清液。提取2次，再用10 mL溫熱60%乙醇溶液洗滌濾渣，離心后合并3次上清液于100 mL容量瓶中，冷卻至室溫，采用60%乙醇溶液定容，搖勻后檢測。

1.4.4.3 計算公式

X=mW×d×100×100%;

式中：X表示總黃酮的含量，mg/100 g;m表示根據(jù)標準曲線方程計算出的蕓香苷質量，mg;W表示樣品的質量，g;d表示稀釋比例。

1.4.5 6種漿果中花色苷含量的測定

參照AOAC分析方法中的pH示差法[19]和郭浩然的方法[20]，并進行一定優(yōu)化，對6種漿果的凍干粉進行花色苷的測定。

1.4.5.1 溶液配制

pH值1.0緩沖溶液：1.86 g氯化鉀，加入980 mL去離子水，用HCl調(diào)節(jié)pH值至1.0，定容至1 L;pH值4.5緩沖溶液：54.43 g三水合醋酸鈉，加入960 mL去離子水，用HCl調(diào)節(jié)pH值至4.5（約20 mL），定容至1 L。

1.4.5.2 樣品的制備

分別取6種漿果凍干粉樣品于錐形瓶中，按1 ∶20（g ∶mL）比例加入80%乙醇-鹽酸溶液（pH值3.0），在溫度40 ℃、功率為100 W條件下超聲輔助提取30 min，4 000 r/min離心20 min，經(jīng)分離得到花色苷上清液，重復1次，合并上清液，于37 ℃條件下減壓濃縮去乙醇，定容至50 mL，備用。

精確取一定體積花色苷提取液于2個25 mL棕色容量瓶中，分別用pH值1.0和pH值4.5緩沖溶液定容至25 mL，搖勻，平衡90 min后，分別于 540 nm 和700 nm測定吸光度，以矢車菊素-3-葡萄糖苷計，按照公式計算出2種果實中花色苷的含量。

1.4.5.3 計算公式

X=D×V×D×Mwε×L×m×100;

式中：X表示花色苷含量，mg/100 g;D表示根據(jù)（D540 nm～D700 nm）pH值1.0-（D540 nm～D700 nm）pH值4.5計算得出;V表示提取液體積，mL;D表示稀釋倍數(shù);Mw表示重均分子質量，g/mol，Mw=449.2 g/mol;L表示光程，cm;m表示樣品質量，g;ε表示摩爾消化系數(shù)，L/（mol·cm），以矢車菊素-3-葡萄糖苷計，ε=26 900 L/（mol·cm）。

1.4.6 DPPH自由基清除能力的測定

1.4.6.1 測試參數(shù)條件

X波段，磁場范圍，（3 507.55±50） G;微波功率，0.2 mW;頻率，9.85 GHz;調(diào)制幅度 100 kHz，掃描時間 40 s;溫度，室溫25 ℃。

1.4.6.2 樣品的測定

分別稱取6種漿果凍干粉3 g于50 mL離心管中，加入60%乙醇溶液30 mL，40 ℃下超聲提取30 min，離心取上清液。將提取液按照一定比例稀釋后，吸取溶液100 μL，分別加入100 μL的1.5 mmol/L DPPH乙醇溶液，混勻后避光反應30 min，吸入直徑為1 mm的毛細管，放入諧振腔，在參數(shù)條件下測定DPPH自由基。用相對應濃度的維生素C和60%乙醇溶液代替提取物溶液，測量結果作為標準對照和空白對照。

DPPH自由基清除率E=S0-SxS0×100%;

其中S0和Sx分別為體系中加入乙醇和提取物溶液測得的DPPH自由基的峰面積。

DPPH自由基清除能力與維生素C質量濃度在一定范圍內(nèi)呈正相關性，以維生素C濃度為橫坐標，DPPH自由基清除率為縱坐標，繪制標準曲線，如圖2可知，維生素C質量濃度在5～18 mg/L時，即清除率在30%～80%時，線性關系良好。標準曲線方程：y=0.003 89x+0.110 1（r2=0.988 6）。

2 結果與分析

2.1 礦物質元素含量分析

微量元素是人體不可缺少的重要營養(yǎng)素，鎂元素是維持神經(jīng)、肌肉和心臟應激性的重要元素之一;鉀元素維持血液和體液的酸堿平衡，在攝入高鈉而導致高血壓時，鉀具有降血壓功能;人體中牙齒和骨骼是由鈣元素構成，并且鈣元素能維持正常的神經(jīng)興奮性，能維持肌肉收縮動作的完成;錳元素在體內(nèi)主要通過參與酶的構成或激活酶來發(fā)揮生理作用;鐵元素在血液中起到運輸和攜帶營養(yǎng)物質的作用;銅元素對人體血液、中樞神經(jīng)和免疫系統(tǒng)，頭發(fā)、皮膚和骨骼組織以及腦、肝和心等內(nèi)臟的發(fā)育和功能都有重要影響;鋅在人體生長發(fā)育、免疫調(diào)節(jié)、微生物的利用等起著極其重要的作用;鈉元素是人體中最基本的電解質，但過多的攝入鈉會使人體心臟負荷過重，誘發(fā)或加重心力衰竭，也會使血壓升高。

由表2可知，6種漿果種的鎂、鉀、鈣元素含量均較豐富，其中蔓越莓的鈉元素含量較高，藍莓和野櫻莓的鈉元素含量最低;鎂元素含量屬野櫻莓最高;6種漿果的鉀元素含量都較高，其中覆盆子、藍靛果的鉀元素含量位居前列，藍莓的鉀元素含量最低;野櫻莓的鈣元素含量最高，覆盆子最低;黑莓的錳元素對比于其他5種漿果含量較高;野櫻莓的鐵、銅元素比其他5種漿果含量高;覆盆子、藍靛果的鋅元素含量較高，蔓越莓較低。

與Nile等研究中的5種小型漿果比較，藍莓、蔓越莓、黑莓和覆盆子的微量元素含量相近[1]。Jeszka-Skowron等對漿果類中枸杞和葡萄干中的重金屬及錳、銅微量元素進行了檢測，結果枸杞的錳元素含量為8.55 mg/kg，高于野櫻莓、藍靛果、蔓越莓，低于藍莓、黑莓、覆盆子;枸杞的銅元素含量為 7.78 mg/kg[20]，均高于本研究中的6種漿果;葡萄干的錳元素含量為3.34 mg/kg，與蔓越莓、藍靛果的錳元素含量相似，低于其他4種漿果;葡萄干的銅元素含量為7.98 mg/kg，均高于本研究6種漿果。

2.2 總酚、總黃酮、花色苷的含量分析

6種漿果中富含多酚、黃酮、花色苷等生物活性物質，食用含有大量生物活性物質的漿果有益于人體健康[21-22]。多酚是含有苯環(huán)與酚羥基結構的化合物的總稱，存在于植物性食物中，別稱植物單寧。作為植物體內(nèi)重要的次生代謝產(chǎn)物，植物多酚是果蔬營養(yǎng)品質的主要決定因素之一[23];黃酮類化合物是植物體內(nèi)重要的次級代謝產(chǎn)物，是植物發(fā)揮多種生物學活性的物質基礎，對人體健康起到重要作用[24];花青素屬于一種廣泛存在于植物中的水溶性天然色素，是由花色苷水解而得的有顏色的苷元，花青素以糖苷鍵結合而成的一類化合物，稱為花色苷[25]。這3種生物活性物質均具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤活性及調(diào)節(jié)免疫等多種功效[26-27]。

由圖3可知，野櫻莓的總酚含量最高，其次是藍靛果，最后是藍莓。蔓越莓的總黃酮含量較高，黑莓和藍靛果的花色苷含量都較高，覆盆子的總黃酮、花色苷含量較低。生活中常吃的藍莓活性物質含量居于6種漿果之中，并沒有過高的活性物質，可以對其他幾種活性成分高的漿果進行開發(fā)與利用。

Zorzi等對幾種小型漿果中總黃酮、花色苷的含量進行了測定，其中，藍莓中的總黃酮含量為 11.15 mg/g、花色苷含量為0.55 mg/g;黑莓的總黃酮含量為6.54 mg/g、花色苷含量為0.57 mg/g;覆盆子的總黃酮、花色苷含量分別是1.72、0.05 mg/g[28]，與本研究測定結果相近。Giovanelli等對栽種藍莓和野生藍莓的總酚、花色苷進行測定，結果顯示，栽種藍莓的總酚含量在2.51～3.10 mg/g、野生藍莓的總酚含量在5.77～6.14 mg/g;栽種藍莓的花色苷含量為0.92～1.29 mg/g、野生藍莓的花色苷含量為3.30～3.44 mg/g[29]。本研究中測定的藍莓屬本地栽種，總酚與花色苷含量與文獻相同，文獻中也說明野生藍莓生物活性成分略高于栽種藍莓。

2.3 DPPH自由基的清除能力

DPPH自由基是一種穩(wěn)定的自由基，常用于抗氧化能力的研究。該方法以穩(wěn)定自由基（DPPH）的脫色為基礎，其溶液與H原子供體混合后，形成還原態(tài)，其苦味醇肼基（紫紅色）還原為苦味醇肼（淡黃色）[30]。

由表3可知，稀釋1 000倍后的野櫻莓、藍靛果、黑莓凍干粉提取物清除DPPH能力分別為52.10%、78.42%、43.05%，即100 g野櫻莓中相當于含有 2.0 g 的維生素C，100 g藍靛果中相當于含有2.1 g的維生素C，100 g黑莓中相當于含有1.2 g的維生素C。藍莓清除DPPH自由基能力最弱，可能原因是其為非野生的栽種品種，100 g藍莓中相當于含有0.24 g維生素C。王純等在4種小漿果的抗氧化活性研究中得出藍靛果清除自由基能力略高于野櫻莓，明顯高于覆盆子，藍莓清除自由基能力最弱[31]，本結果與之一致。

基于各種漿果總酚、總黃酮及花色苷的含量，本研究對活性物質與清除DPPH自由基能力做了相關性檢驗，圖4為6種漿果凍干粉提取物清除DPPH的ESR譜圖。由圖4、表4可知，漿果清除自由基的能力與漿果中含有總酚含量高度相關，與花色苷含量為中度相關，與總黃酮含量的相關性最低。Zorzi等對小型漿果中總黃酮、花色苷含量與清除DPPH自由基能力做了相關性檢驗，結果顯示，總黃酮、花色苷含量均與DPPH自由基清除能力有較低相關性[28];康兆勇等對植物提取物中總酚含量與DPPH自由基清除能力進行了相關性分析，相關性系數(shù)為0.797[32]。

3 結論

通過對野櫻莓、藍靛果、藍莓、蔓越莓、黑莓和覆盆子營養(yǎng)成分的分析，得出野櫻莓的鎂元素、鈣元素和鐵元素，藍靛果和覆盆子的鉀元素，黑莓的錳元素和鐵元素含量較高;野櫻莓和藍靛果的總酚含量、蔓越莓的總黃酮含量、藍靛果與黑莓的花色苷含量在6種小型漿果中較為突出;在進行DPPH自由基清除試驗中，野櫻莓與藍靛果展現(xiàn)了很好的清除自由基能力。

本研究對6種漿果營養(yǎng)成分的檢測分析及清除自由基能力的測定，為利用漿果類營養(yǎng)物質、生物活性物質、開發(fā)漿果類抗氧化產(chǎn)品、預防和控制各種疾病等提供依據(jù)，為未來漿果類功能性食品的開發(fā)及醫(yī)藥領域的應用提供參考。

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