紫色桑葚和白色桑葚總酚含量、抗氧化能力及代謝指紋圖譜差異分析

劉晴晴 李勇 張明霞 余向陽 楊晨曄 武國(guó)華

摘要： 為深入了解桑葚的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，本研究重點(diǎn)比較了紫色桑葚和白色桑葚樣品中總酚含量、抗氧化能力以及代謝圖譜差異。結(jié)果表明，2種顏色的桑葚總酚含量和抗氧化能力存在明顯差異，紫色桑葚抗氧化能力明顯高于白色?；贚C-QTOF/MS的代謝組學(xué)分析結(jié)果表明，2種顏色的桑葚代謝圖譜存在明顯差異，共篩選出136種差異代謝物，包括類黃酮、花色苷、酚酸、氨基酸、核苷類、有機(jī)酸、糖類、脂類等。紫色桑葚樣品中類黃酮、花青素物質(zhì)含量比白色桑葚多。白色桑葚中常見酚酸含量（阿魏酸、二咖啡酰奎寧酸、香豆酸和綠原酸）明顯高于紫色桑葚。紫色桑葚中糖醇和糖磷酸含量較高，而白色桑葚中二糖和三糖物質(zhì)含量較高;紫色桑葚中葡萄糖酸、哌啶酸、黏液酸、琥珀酸等有機(jī)酸含量較高，而白色桑葚中奎尼酸、檸檬酸、蘋果酸、馬來酸含量較高，說明2種顏色的桑葚糖酸風(fēng)味來源可能不同。紫色桑葚中亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸含量較高，而白色桑葚中與次級(jí)代謝物的合成前體相關(guān)的苯丙氨酸、色氨酸、絡(luò)氨酸含量較高。此外，紫色桑葚中核苷類物質(zhì)含量較高，而白色桑葚中生物堿及脂類物質(zhì)含量較多?；诓町惔x物的代謝通路分析發(fā)現(xiàn)，紫色桑葚和白色桑葚差異代謝通路主要包括類黃酮代謝、亞油酸代謝、異奎寧生物堿合成、苯丙氨酸代謝等。

關(guān)鍵詞： 桑葚; 代謝組學(xué); 總酚含量; 抗氧化能力; 代謝通路

中圖分類號(hào)： S663.9?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A?? 文章編號(hào)： 1000-4440（2022）03-0813-08

Differences in total phenol content， antioxidant activity and metabolic fingerprint between purple mulberry and white mulberry

LIU Qing-qing 1，2，3 ， LI yong 2，3 ， ZHANG Ming-xia 2 ， YU Xiang-yang 2 ， YANG Chen-ye 4 ， WU Guo-hua 1

（1.School of Biotechnology， Jiangsu University of Science and Technology， Zhenjiang 212000， China; 2.Jiangsu Key Laboratory for Food Quality and Safety-State Key Laboratory Cultivation Base， Ministry of Science and Technology， Nanjing 210014， China; 3.School of Food and Biological Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212000， China; 4.Central Laboratory， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China ）

Abstract： To further understand the nutritional value of mulberry， the total phenol content， antioxidant activity and metabolic fingerprint in purple and white mulberries were compared. The results showed that there were significant differences in total phenol content and antioxidant capacity between the two colors of mulberry， and the antioxidant capacity of purple mulberry was significantly higher than that of white mulberry. The results of metabolomics analysis based on LC-QTOF/MS revealed that there were significant differences in metabolic profiles between purple and white mulberries. A total of 136 metabolites with significant difference were selected， including flavonoids， anthocyanins， phenolic acids， amino acids， nucleosides， organic acids， sugars， lipids， and so on. The contents of flavonoids and anthocyanins in purple mulberries were higher than those in white mulberries. The contents of common phenolic acids （ferulic acid， dicaffeoylquinic acid， coumaric acid and chlorogenic acid） in white mulberry were significantly higher than those in purple mulberry. The contents of sugar alcohol and sugar phosphoric acid in purple mulberry were higher， while the contents of disaccharide and trisaccharide in white mulberry were higher. The contents of organic acids such as gluconic acid， piperidic acid， muconic acid and succinic acid in purple mulberry were higher， while the contents of quinic acid， citric acid， malic acid and maleic acid in white mulberry were higher， indicating that the sugar and acid flavor sources in purple and while mulberries may be different. The contents of leucine， valine and isoleucine in purple mulberry were higher， while the contents of phenylalanine， tryptophan and tyrosine related to the synthetic precursors of secondary metabolites were higher in white mulberry. In addition， the content of nucleosides in purple mulberry was higher， while the contents of alkaloids and lipids in white mulberry were higher. Based on the analysis of metabolic pathways of differential metabolites， the important pathways included the flavonoid metabolism， linoleic acid metabolism， isoquinine alkaloid synthesis， phenylalanine metabolism， etc.

Key words： mulberry; metabolomics; total phenol content; antioxidant activity; metabolic pathway

桑葚是?？粕俣嗄晟颈局参锷涞墓麑?shí)，橢圓形，表面不平滑。桑葚未成熟時(shí)為綠色，逐漸成長(zhǎng)變?yōu)榘咨?、紅色，成熟后為紫紅色或紫黑色，味酸甜 [1] ?！侗静菪戮帯酚小白险邽榈谝?，紅者次之，青則不可用”的記載 [2] 。古代醫(yī)書《本草圖經(jīng)》中記載桑葚“其實(shí)椹，有白、黑二種，最干?！?由此我們可以看出桑葚品種并不單一。同樣白桑葚也是桑葚的一種。而白桑葚果實(shí)顏色為白里透亮，吃起來果汁飽滿，味道甜美。

桑葚中含有多種功能性成分，如蘆丁、花青素、白黎蘆醇等，具有良好的防癌、抗衰老、抗?jié)儭⒖共《镜茸饔?[3] ?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明，桑葚具有良好的體內(nèi)、體外抗氧化能力，并對(duì)治療糖尿病、貧血、高血壓、高血脂、冠心病、神經(jīng)衰弱等病癥具有輔助功效 [4] 。作為藥食同源的農(nóng)副產(chǎn)品，桑葚除供日常食用外，在功能食品、醫(yī)療美容和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用也受到越來越多的關(guān)注。植物果實(shí)中存在的天然產(chǎn)物如多酚、黃酮類化合物及花色苷等物質(zhì)，可以起到保持人體健康、預(yù)防慢性疾病的作用，其中天然黃酮類及花青素類存在于絕大多數(shù)植物果實(shí)中，它在植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、開花、結(jié)果以及抗菌防病等方面起著重要作用 [5] 。桑葚中除桑葚多糖外還富含其他活性成分，且最終得到不同顏色的桑葚可能是因?yàn)槠渲泻械幕ㄇ嗨丶包S酮類物質(zhì)含量的差異造成的。

代謝組學(xué)是生物組學(xué)中新發(fā)展起來的一門學(xué)科 [6-7] ，是利用高通量化學(xué)分析技術(shù)對(duì)生物的小分子代謝物進(jìn)行定性分析和定量分析，代謝組學(xué)允許同時(shí)表征大量的化學(xué)分子和生物材料，為植物源性食品提供詳細(xì)、準(zhǔn)確的代謝物構(gòu)成分析 [8] ，且在營(yíng)養(yǎng)科學(xué) [9] 、植物代謝等方面具有廣泛的應(yīng)用。Roessner等 [10] 利用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）對(duì)馬鈴薯塊莖中150種化合物進(jìn)行了定量和定性分析。方賢勝等 [11] 利用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜廣泛靶向代謝組學(xué)的方法，分析比較2種不同顏色種皮核桃的成分差異。趙君等 [12] 通過廣泛靶向代謝組學(xué)的方法，分析2種不同花色的觀賞向日葵的代謝物差異，發(fā)現(xiàn)花青素類物質(zhì)可能是花呈現(xiàn)紫色的主要原因。

本研究以白色和紫色2種顏色的桑葚為研究對(duì)象，首先分析2種顏色的桑葚代謝物提取液中總酚含量及抗氧化能力差異，然后基于高效液相色譜飛行時(shí)間質(zhì)譜（LC-QTOF/MS）的代謝組學(xué)方法對(duì)桑葚提取液中的代謝物種類進(jìn)行測(cè)定，對(duì)其組成和含量差異進(jìn)行比較分析，并從差異代謝物的角度，解釋桑葚類黃酮、多酚類物質(zhì)組成及桑葚顏色差異。研究結(jié)果將為桑葚在育種、加工等方面提供試驗(yàn)依據(jù)，同時(shí)為其作為新資源食品奠定基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

采集新疆喀什地區(qū)成熟、大小一致的紫色和白色桑葚（圖1），每個(gè)樣品包含10顆桑葚，2種顏色桑葚樣品各包括8個(gè)平行樣，將新鮮桑葚采摘后迅速置于液氮中，并保存于-80 ℃ 冰箱，待用。

植物總酚測(cè)定試劑盒、FRAP法總抗氧化能力測(cè)定試劑盒、ABTS法總抗氧化能力測(cè)定試劑盒均購(gòu)于南京建成生物工程研究所。甲醇（德國(guó)merck公司產(chǎn)品）、乙腈（德國(guó)merck公司產(chǎn)品）、甲酸（美國(guó)fisher公司產(chǎn)品） 均為色譜純。

1.2 儀器與設(shè)備

高速冷凍離心機(jī)（KDC-220HR， 中科中佳科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品），超純水（Direct-Q5 UV，美國(guó)Millipore公司產(chǎn)品），LC-MS為高效液相色譜（ExionLC AD，美國(guó)SCIEX公司產(chǎn)品）串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜（AB SCIEX QTRAP 5500+， SCIEX中國(guó)公司產(chǎn)品），LC-QTOF-MS為高效液相色譜（島津LC-20A，日本島津公司產(chǎn)品）串聯(lián)飛行時(shí)間質(zhì)譜（AB SCIEX QTOF 5600+，美國(guó)SCIEX公司產(chǎn)品）。

1.3 樣品預(yù)處理

將低溫保存的桑葚樣品進(jìn)行低溫凍干，用研磨儀研磨（30 Hz，2 min）至粉末狀。準(zhǔn)確稱取桑葚樣品粉末100 mg于10 ml的試管中，加入3 ml 80%甲醇水，震蕩15 min后10 000 ?r/min 離心10 min，取上清液過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜，用于LC-QTOF/MS儀器測(cè)定和總酚含量及抗氧化能力測(cè)定。

1.4 總酚含量及抗氧化能力測(cè)定

桑葚樣品總酚含量和抗氧化能力測(cè)定采用總酚檢測(cè)試劑盒。根據(jù)堿性條件下，酚類物質(zhì)會(huì)將鎢鉬酸還原的原理，取50 μl樣品提取液，與250 μl酶溶液混合，靜置2 min，向混合液中加入250 μl鎢鉬酸反應(yīng)液，溫室孵育10 min后，在760 nm處測(cè)吸光度值，總酚含量以μmol/g 表示。抗氧化能力采用ABTS法和FRAP法進(jìn)行測(cè)定。ABTS法：取10 μl樣品待測(cè)液，向其加入20 μl酶溶液，再加入170 μl ABTS工作液，溫室反應(yīng)6 min后，在405 nm處測(cè)吸光度值，結(jié)果以μmol/g，Trolox表示;FRAP法：將5 μl樣品待測(cè)液與180 μl FRAP工作液進(jìn)行混合，37 ℃孵育5 min，在波長(zhǎng)593 nm處測(cè)定吸光值以反映樣品的抗氧化能力，抗氧化能力以μmol/g ， FeSO4 表示。

1.5 代謝組學(xué)分析

本試驗(yàn)基于LC-QTOF/MS對(duì)桑葚樣品代謝圖譜進(jìn)行檢測(cè)，正電離模式流動(dòng)相為0.1%甲酸/水（A）和乙腈（B），負(fù)電離模式流動(dòng)相為5 mmol/L 甲酸銨（A）和乙腈（B）。流動(dòng)相梯度洗脫程序?yàn)椋?～ 3.0min，10%B;3.0～ 21.0 min，10%～ 95%B;21.0～ 28.0 min，95%B;28.0～ 28.1 min，10%B;28.1～ 34.0 min，10%B。QTOF/MS掃描模式為信息依賴型（IDA）全掃模式，質(zhì)量掃描范圍為50～ 1 000 ?m/z ，正、負(fù)電離模式的源電壓分別為5 500 ?V和4 500 ?V，簾氣、霧化器（gas1）和加熱氣體（gas2）的流動(dòng)壓力分別為172 KPa、345 KPa和345 KPa。碰撞能量（ CE ）分別為30 V和-30 V 。利用MS-DIAL軟件對(duì)LC-QTOF-MS數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于Matlab軟件對(duì)2種顏色的桑葚代謝圖譜進(jìn)行主成分分析（PCA），基于 t-test （ P < 0.05）和倍數(shù)變化（ fold-change >1.50或<0.67）進(jìn)行差異質(zhì)譜峰篩選;通過分析保留時(shí)間、質(zhì)量精度和同位素比值以及與自建數(shù)據(jù)庫和公共數(shù)據(jù)庫（包括MassBank、LipidBlast、GNPS、MetaboBASE）進(jìn)行MS/MS相似性匹配來進(jìn)行化合物鑒定;基于MetaboAnalyst軟件對(duì)差異代謝物進(jìn)行代謝通路分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 總酚含量及抗氧化能力分析

由圖2可知，白色和紫色桑葚總酚含量及抗氧化能力差異明顯，白色桑葚和紫色桑葚提取液中總酚含量分別是12.19 μmol/g 、142.24 μmol/g ，紫色桑葚樣品的總酚含量與白色桑葚有明顯差異（ P < 0.05）。桑葚提取液的抗氧化能力變化趨勢(shì)與總酚含量變化趨勢(shì)一致，紫色桑葚樣品的抗氧化能力為35.60 mg/g，Trolox（ABTS法測(cè)定）和5.06 mg/g，F(xiàn)eSO4? （FRAP法測(cè)定），白色桑葚樣品的抗氧化能力為0.90 mg/g ，Trolox（ABTS法）和0.46 mg/g ，F(xiàn)eSO4 （FRAP法），其中紫色桑葚抗氧化能力是白色桑葚的39.5倍（ABTS法測(cè)定）和11.0倍（FRAP法測(cè)定）。結(jié)果表明，紫色桑葚總酚含量及抗氧化能力明顯高于白色。酚酸、類黃酮是水果中酚類物質(zhì)的主要存在形式，由此可以推測(cè)，紫色和白色桑葚中酚酸、類黃酮組成及含量存在明顯差異。

2.2 基于代謝組學(xué)分析桑葚樣品

本研究以紫桑葚和白桑葚為材料進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)分析，并利用MS-DIAL 軟件對(duì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)進(jìn)行解卷積分析組合，得到不同組合的質(zhì)譜峰信息，包括保留時(shí)間、分子離子峰、同位素質(zhì)譜峰、二級(jí)質(zhì)譜、峰面積等信息，將不同樣品中質(zhì)譜峰面積進(jìn)行整合，構(gòu)成質(zhì)譜峰峰表。主成分分析（PCA）是一種常用的數(shù)據(jù)降維方法，它對(duì)數(shù)據(jù)中的原始變量進(jìn)行線性組合，得到幾個(gè)正交的成分（即主成分），對(duì)原數(shù)據(jù)的協(xié)方差陣進(jìn)行解釋，其屬于無監(jiān)督模式識(shí)別，在主成分分析投影圖中，相近的樣品會(huì)聚到一起，不相似樣品的空間距離較遠(yuǎn)，數(shù)據(jù)分析之前進(jìn)行歸一化處理 [13] 。圖3為利用主成分分析法分析2種桑葚代謝組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)果，由圖3可以看出，第一主成分（PC1）貢獻(xiàn)率為73.8%，第二主成分（PC2）貢獻(xiàn)率為4.7%，同種顏色桑葚樣品分布較為集中，表明每個(gè)樣品內(nèi)代謝物含量差異較小。而不同顏色桑葚樣品的空間位置有明顯不同，表明2組桑葚樣品的代謝圖譜存在明顯差異。

基于 t-test （ P <0.05）和倍數(shù)變化（ fold-change >1.50或<0.67）進(jìn)行差異質(zhì)譜峰篩選，為了避免代謝物鑒定的假陽性問題，進(jìn)一步對(duì)含有二級(jí)質(zhì)譜的一級(jí)質(zhì)譜進(jìn)行定性，最終共鑒定出136種差異代謝物，包括氨基酸（13種）、有機(jī)酸（9種）、酚酸（6種）、類黃酮（48種）、花青素（5種）等。紫色桑葚的代謝物（89種）含量顯著高于白色桑葚的代謝物（圖4a），主要包括45種類黃酮、5種花色苷、5種氨基酸、6種核苷類、5種有機(jī)酸等，超過10倍的有34種，包括山萘酚-7- O -新橙皮苷、5-甲氧基水楊酸、花青素鼠李葡糖苷、異櫻草素-7- O -蕓香苷、芹菜素-7-葡萄糖苷、山萘酚-7- O -葡萄糖苷、花青素-3-葡萄糖苷、車前子素、紅景天素、異苦參堿、花青素-3- O -半乳糖苷、圣草酚、山萘酚-7- O -鼠李糖苷、薯蕷皂苷-7- O -新橙皮苷、根皮苷、皂草甙、花青素-3- O - α -阿拉伯糖苷、二氫鞘氨醇、槲皮素、染料木甙、麥角二醇-7-葡萄糖苷、木犀草素-6- 葡萄糖苷、2，3-二羥基苯甲酸、鳶尾酮、芍藥素葡萄糖苷、金絲桃苷、甘露醇、花旗松素、山萘酚、表兒茶素、3′4′5′7-四羥基黃烷酮、二氫山萘酚、柚皮素和反式白藜蘆醇苷，其中山萘酚-7- O -新橙皮苷、香蜂草苷、芹菜素-7-葡萄糖苷、山萘酚-7- O -葡萄糖苷差異倍數(shù)最大，分別是白色桑葚的739.4倍、359.9倍、283.0倍、264.5倍。白色桑葚代謝物顯著高于紫色的有47種，主要包括11種脂類、4種酚酸、4種胺類、8種氨基酸等（圖4b），其中白色桑葚樣中阿魏酸、反式玉米素核糖苷、葫蘆巴堿等物質(zhì)分別是紫色桑葚的25.0倍、14.4倍、12.9 倍。基于MetaboAnalyst軟件對(duì)差異代謝物進(jìn)行代謝通路分析，結(jié)果如圖5所示，其中紫色桑葚、白色桑葚的代謝通路為類黃酮生物合成、黃酮和黃酮醇生物合成、亞油酸代謝、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸生物合成、異喹啉生物堿生物合成和苯丙氨酸代謝等。

3 討 論

試驗(yàn)結(jié)果表明，紫色桑葚和白色桑葚總酚含量和抗氧化能力存在明顯差異，紫色桑葚抗氧化能力明顯高于白色桑葚抗氧化能力。譚偉等 [14] 對(duì)紅色葡萄和白色葡萄的總酚含量及抗氧化能力進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)紅色葡萄果皮和種子中酚類物質(zhì)含量均高于白色品種。汪荷澄等 [15] 對(duì)藥桑、韃靼桑和白桑進(jìn)行總酚含量測(cè)定，發(fā)現(xiàn)白桑的總酚含量是最低的，這與我們的研究結(jié)果一致。紫色桑葚中的花色苷是影響桑葚顏色的主要因素，而花色苷亦是一種強(qiáng)有力的抗氧化劑 [16-17] 。郭艷等 [18] 的研究結(jié)果表明，桑葚抗氧化能力與花色苷含量呈顯著的正相關(guān)。牛天羽等 [19] 對(duì)黑果桑、白果桑、野生蒙桑和栽培蒙桑桑葚中花色苷含量及抗氧化能力進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)蒙桑桑葚中花色苷含量和抗氧化能力明顯高于黑桑和白桑桑葚，而白桑桑葚中花色苷含量和抗氧化能力最低，這與我們的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。

本研究基于主成分分析對(duì)桑葚代謝圖譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)2種桑葚代謝圖譜存在明顯差異。共鑒定到137種差異代謝物，主要包括氨基酸、有機(jī)酸、酚酸、類黃酮、花青素等。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，在有機(jī)體內(nèi)具有特殊的生理功能，是果蔬的重要營(yíng)養(yǎng)成分，各種氨基酸含量及組成直接影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并與人類味覺密切相關(guān)，且不同種類的氨基酸在植物體內(nèi)作用不同 [20] 。本研究中共篩選出13種差異氨基酸，其中紫色桑葚比白色桑葚多的氨基酸有5種，白色桑葚比紫色桑葚多的有8種。苯丙氨酸、色氨酸、絡(luò)氨酸是合成次級(jí)代謝物（尤其是類黃酮、花青素、酚酸）的合成前體，與白色桑葚相比，紫色桑葚中這3種氨基酸含量均顯著下降，推測(cè)其在次級(jí)代謝物合成中被大量消耗 [21] 。而亮氨酸、纈氨酸、異亮氨酸對(duì)組織蛋白質(zhì)合成與分解有調(diào)節(jié)作用 [20，22] ，本研究得到紫色桑葚中這3種氨基酸含量明顯高于白色桑葚。精氨酸是植物細(xì)胞中儲(chǔ)存氮的氨基酸 [23] ，本研究發(fā)現(xiàn)白色桑葚精氨酸含量是紫色桑葚的3.4倍。

有機(jī)酸不僅被認(rèn)為是植物碳骨架構(gòu)建和能量供應(yīng)所需的代謝資源，而且是影響果實(shí)口感和整體品質(zhì)的主要化合物 [24] 。本研究共篩選出9種差異有機(jī)酸，其中紫色桑葚比白色桑葚多的有5種，包括葡萄糖酸、哌啶酸、黏液酸、琥珀酸、2-異丙基蘋果酸，白色桑葚比紫色桑葚多的有4種，包括奎尼酸、檸檬酸、蘋果酸、馬來酸。三羧酸循環(huán)是聯(lián)系三大物質(zhì)代謝的樞紐 [25] ，檸檬酸和蘋果酸為植物三羧酸循環(huán)的重要中間產(chǎn)物，它們也是影響水果風(fēng)味品質(zhì)的重要因素，而白色桑葚中檸檬酸、蘋果酸含量比紫色桑葚多，紫色桑葚中琥珀酸含量比白色桑葚多，說明2種顏色桑葚中三羧酸循環(huán)代謝通路存在差異，累積中間產(chǎn)物不一致。黏液酸、細(xì)胞壁黏酸與細(xì)胞壁代謝有關(guān)，且黏液酸對(duì)果實(shí)軟化會(huì)產(chǎn)生影響 [26] ?？崴嶂饕枪麑?shí)有氧呼吸過程形成的代謝產(chǎn)物 [27] ?，白色桑葚中奎尼酸含量是紫色桑葚的1.5倍。

糖類和脂類物質(zhì)在水果的生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要作用。糖類是水果的重要組成部分，是生物體內(nèi)新陳代謝不可缺少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和主要熱量來源之一 [28] ，也是影響其口感和品質(zhì)的重要因素。本研究共篩選出9種差異糖類物質(zhì)，包括5種糖、2種糖醇和2個(gè)糖磷酸，其中4種糖在白色桑葚中含量比較高，包括麥芽糖、異乳糖、蜜二糖、松三糖，2種糖醇和2個(gè)糖磷酸在紫色桑葚中含量比較高，而測(cè)定的這幾種糖和糖醇均有甜味，說明白色桑葚和紫色桑葚的甜味風(fēng)味來源可能不一致 [29] 。脂類物質(zhì)是一些水果和蔬菜中非常重要的生物活性化合物，本研究共篩選出13種差異脂類物質(zhì)，其中紫色桑葚比白色桑葚多的有3種，白色桑葚比紫色桑葚多的有10種，說明紫色桑葚和白色桑葚在成熟期脂質(zhì)代謝存在一定差異 [30] 。

植物產(chǎn)生大量的次生代謝產(chǎn)物，如類黃酮、生物堿、萜類、多酚類、醌類以及許多具有這些基團(tuán)組合結(jié)構(gòu)的化合物，這些代謝物對(duì)植物的生理作用在一定程度上發(fā)揮著重要的作用，且對(duì)人體有益 [31] 。此外，植物次生代謝物通過提供新的化學(xué)物質(zhì)和化合物，在制藥、食品和化妝品行業(yè)具有重要的潛在應(yīng)用前景 [32] 。酚酸廣泛存在于植物中 [33-34] ，是植物中的一種酚類物質(zhì)，大約占植物中酚類物質(zhì)的1/3，主要包括香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、對(duì)羥基苯甲酸、香草酸和原兒茶酸等 [35-36] 。酚酸類化合物具有良好的抗氧化、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗炎和抗突變特性，具有良好的保健功效 [37] 。本研究共篩選出6種差異酚酸，紫色桑葚比白色桑葚多的有2種，包括5-甲氧基水楊酸和2，3-二羥基苯甲酸，白色桑葚比紫色桑葚多的有4種，包括阿魏酸、二咖啡?？鼘幩?、香豆酸和綠原酸，其中白色桑葚中阿魏酸含量是紫色的25倍。阿魏酸是一種常見于西紅柿、甜玉米等水果和蔬菜中的植物化學(xué)物質(zhì)，它來源于植物中苯丙氨酸和酪氨酸通過莽草酸途徑的代謝 [38] 。阿魏酸能夠激發(fā)果蔬自身抗性及延緩果蔬后熟作用 [39] ，它對(duì)癌癥、糖尿病、心血管疾病和神經(jīng)性疾病具有廣泛的治療作用。臧盛 [40] 以15種籽粒顏色不同的糜子殼粉為試驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)白色糜子殼粉中香豆酸、阿魏酸含量明顯高于紫色糜子殼粉，這與本研究結(jié)果一致。綠原酸（CGA）是中草藥和水果中含量豐富的酚類化合物之一，具有天然抗氧化劑和自由基清除劑的特性。一般認(rèn)為，與淺色果實(shí)相比，深色果實(shí)的綠原酸含量較高 [41] 。然而在本研究中，白色桑葚中綠原酸顯著高于紫色（ P < 0.05）。

類黃酮和花青素作為重要的次生代謝產(chǎn)物廣泛分布于藥用和食用植物中，為果蔬的氣味和顏色的重要組成部分，是影響其口感和品質(zhì)的重要因素，且對(duì)人體具有抗氧化、抗炎癥、預(yù)防慢性非傳染性疾病等功能 [42] 。本研究中共篩選出48種差異類黃酮，其中大部分黃酮類物質(zhì)（45個(gè)）在紫色桑葚中含量較高，其中山萘酚-7- O -新橙皮苷、香蜂草苷、芹菜素-7-葡萄糖苷、山萘酚-7- O -葡萄糖苷等黃酮類化合物分別是白色桑葚的739.4倍、360.0倍、283.0倍和264.5倍。而白色桑葚比紫色桑葚含量高的類黃酮僅有3種，分別為槲皮素-3，4′- O -二 β -葡萄糖苷、槲皮素-3-新橙皮苷-7-鼠李糖苷、芹黃素葡糖苷，且它們?cè)?種顏色桑葚中含量比值均小于10倍。另外，本研究中共篩選出5種差異花青素，它們均在紫色桑葚中含量較高，其中紫色桑葚中花青素鼠李葡萄苷、花青素-3-葡萄糖苷、矢車菊素半乳糖苷含量是白色桑葚中的362倍、255倍、139倍。由此可見，紫色桑葚中大部分類黃酮和花青素含量均高于白色桑葚。此外，類黃酮與花色苷的合成與積累和桑葚果實(shí)著色有關(guān)，紫色桑葚樣品中類黃酮、花青素物質(zhì)含量多，進(jìn)一步導(dǎo)致紫色桑葚中的總酚和抗氧化能力比白色桑葚高。張瓊予 [43] 以不同顏色桑葚為研究對(duì)象，檢測(cè)桑葚中花色素苷的種類和含量，結(jié)果表明，黑果桑葚中花色素苷含量顯著高于白果桑葚，這與本研究結(jié)果一致。苯丙烷素生物合成途徑是產(chǎn)生酚酸和類黃酮的重要途徑，紫色桑葚中酚酸類物質(zhì)含量少、類黃酮物質(zhì)含量多，因此推測(cè)相比于白色桑葚，紫色桑葚的苯丙烷素生物合成途徑中類黃酮合成被促進(jìn)，酚酸合成被抑制，而白色桑葚剛好相反。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）

收稿日期：2021-09-16

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目[CX（19）3006]

作者簡(jiǎn)介：劉晴晴（1997-），女，安徽阜陽人，碩士研究生，研究方向?yàn)樾竽潦吃葱灾参锎x組學(xué)分析。（E-mail）2862406513@qq.com

通訊作者：李 勇，（E-mail）liyong_213@163.com;武國(guó)華，（E-mail）ghwu@just.edu.cn