全 文 :园 艺 学 报 2008, 35 (2) : 175 - 180
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 10 - 29; 修回日期 : 2008 - 01 - 07
基金项目 : 国家林业局 ‘948’引进项目3 E2mail: lianp inglianp ing@ yahoo1com1cn
人心果、星苹果和曼密苹果抗氧化活性比较
李安平 3 , 谢碧霞 , 王 森 , 钟秋平
(中南林业科技大学食品科学与工程学院 , 长沙 410004)
摘 要 : 测定了人心果、星苹果和曼密苹果果实的主要功能活性成分和抗氧化活性。结果表明 : 3种
水果均含有丰富的还原糖、膳食纤维、多酚、抗坏血酸和维生素 E。羟基自由基清除法、DPPH法和 ABTS
法测定表明 , 3种水果提取液皆有一定的抗氧化活性 , 对羟基自由基清除率从高到低依次是人心果、曼密
苹果和星苹果 , 对 DPPH·和 ABTS+·等自由基的清除以人心果最强 , 星苹果次之 , 最后是曼密苹果。
关键词 : 人心果 ; 星苹果 ; 曼密苹果 ; 活性成分 ; 抗氧化活性 ; 多酚
中图分类号 : S 66719 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2008) 0220175206
Com para tive An tiox idan t Activ ities of M an ilka ra zapodilla, Ch rysophyllum
ca in to and Pou teria sapota
L IAn2p ing3 , X IE B i2xia, WANG Sen, and ZHONG Q iu2p ing
(College of Food Science and Technology, Cen tra l South U niversity of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)
Abstract: The functional compositions and the antioxidant activities ofM anilkara zapod illa, Chrysophyl2
lum ca in to and Pouteria sapota were measured. The results showed that three naseberry fruits contain reducing
sugar, total dietary fiber, polyphenols, total ascorbic acid and vitam in E, all of which had antioxidant p roper2
ties. The extracted antioxidants could screen the ·OH, DPPH·and ABTS
+
· effectively. The decreased orders
of scavenging effects of the extracts on ·OH were M. zapod illa, P. sapota and C. ca in to, and on DPPH·
and ABTS
+
· were M. zapod illa, C. ca in to and P. sapota, respectively.
Key words: M anilkara zapod illa; Ch rysophyllum cain to; Pou teria sapota; functional composition; an2
tioxidant activity; polyphenols
人心果 (M an ilkara zapod illa) 亦称吴凤柿、沙漠吉拉 , 为山榄科 ( Sapotaceae) 铁线子属 (M a2
n ilka ra Adans. ) 的常绿果树 (郑万钧 , 1998) , 原产于墨西哥及中美洲 , 适宜热带和亚热带地区栽
植。现在世界上广泛栽培的山榄科品种还有金叶树属 Chrysophyllum (L inn. ) 的星苹果 C. ca in to
(L inn. )、桃榄属 Pouteria Aublet的曼密苹果 (Mamey) P. sapota、克里斯特人心果 ( Canistel) P.
cam pech iana和阿贝人心果 (Abiu) P. ca im ito (Radlk. ) 等。我国于 1900年首先引种至福建 , 此后
广东、台湾相继引种成功。果实为浆果 , 充分成熟时口味独特 , 甘甜味美 , 芳香爽口 , 富含多种营养
成分 , 尤其是它含有比其他水果高得多的多糖、可溶性多酚和膳食纤维 , 具有降血脂、抗炎和抗肿瘤
等多种保健功效 (谢碧霞和李安平 , 2004)。
本研究分别测定了广西的人心果、海南的星苹果和云南的曼密苹果果实的主要功能活性成分 , 并
对其提取液的自由基清除能力进行了比较 , 以期为人心果的深度开发利用提供理论依据。
园 艺 学 报 35卷
1 材料与方法
111 材料及处理
人心果 2006年 8月采自广西南宁地区。星苹果 2006年 9月采自海南三亚地区。曼密苹果 2006
年 9月采自云南西双版纳地区。
试剂包括 Trolox (62hydroxy22, 5, 7, 82tetram ethylchroman222carboxylic acid)、DPPH、ABTS和芦
丁 ( rutin)。
人心果、星苹果和曼密苹果果实用蒸馏水反复冲洗 , 晾干 , 于 55 ℃烘箱中干燥后 , 用粉碎机粉
碎 , 过 60目筛。称取 500 mg粉末样品 , 用 50%的甲醇溶剂 40 mL振荡萃取 2 h, 接着用 70%的丙酮
溶剂 40 mL萃取 2 h。萃取液过滤 , 将残渣 2 500 ×g离心 15 m in, 所得上清液与滤液合并 , 用 50 ℃的
旋转蒸发器浓缩 , 冷冻干燥 , 最后用 100%的乙醇溶解成各种浓度的提取液。
112 活性成分测定
还原糖用直接滴定法测定 ; 总膳食纤维用酶重力法测定 ; 多酚含量用 Folin2Ciocalteu法测定 ; 抗
坏血酸用荧光测定法测定 ; 维生素 E用高效液相色谱法测定。
113 羟基自由基清除能力测定
参照刘晓丽和赵谋明 (2006) 的方法 , 在 10 mL试管中依次加入饱和水杨酸溶液 015 mL, 磷酸
缓冲液 (pH 714) 3 mL, 318 mmol·L - 1 Fe2 + 2EDTA (体积比 1∶1) 溶液 015 mL, 提取液 1 mL, 充分
混匀后加入 4 mmol·L - 1 H2O2 1 mL启动反应。于 25 ℃水浴中保温反应 90 m in后取出 , 加入 1 mL 6
mol·L - 1 HCl终止反应。接着加入 015 g NaCl, 4 mL冷重蒸乙醚 , 充分混匀静置后移取上层乙醚 3 mL
于 10 mL的离心管内 , 于 40 ℃恒温水浴蒸干乙醚 , 然后依次加入 10%三氯乙酸 0115 mL、10%钨酸
钠 0125 mL、015%NaNO2 0125 mL , 混匀后静置 5 m in, 再加入 1 mol·L - 1 KOH 0125 mL, 滴加去离子
水至 4 mL, 混匀。于 510 nm处测定完成反应后的吸光度 (A i ) , 以 1 mL蒸馏水代替提取液作空白试
验测吸光度 (A0 )。羟基自由基清除率 ( % ) = (A0 - A i ) /A0 ×100。
114 D PPH ( 1, 12d iphenyl222p ierylhydrazyl) 法测抗氧化活性
将 5 mL提取液加入 5 mL 0116 mmol·L - 1的 DPPH溶液中 , 充分混合 , 室温静置 30 m in后 , 测定
其在 517 nm 的吸光度 (A i )。以 5 mL 100%乙醇替代提取液测空白吸光度 (A0 )。DPPH 清除率
( % ) = (A0 - A i ) /A0 ×100 (李来好 等 , 2005)。
115 ABTS [ 2, 2′2az inob is ( 32ethylbenzoth iazoline262sulphon ic ac id) ] 法测抗氧化活性
将 15μmol·L - 1 H2 O2 015 mL, 2 mmol·L - 1 ABTS 015 mL和 015 mL的山葵过氧物酶混合反应后 ,
测定其在 734 nm时的稳定吸光度 (A0 ) , 接着加入浓度为 50 mg·kg- 1的提取液 015 mL。混合均匀后
置于阴暗处 15 m in, 直到反应完成达到稳定 , 再次测定其吸光度 (A i )。ABTS清除率 ( % ) = (A0
- A i ) /A0 ×100 (王会 等 , 2006)。
116 统计方法
试验数值以均数 ±标准偏差 (X ±s) 表示。正态分布的两组均数比较用 t检验 , 组内数据比较用
单因素方差分析和相关分析。统计分析采用 SPSS1115软件处理 , 显著性界值 P = 0105。
2 结果与分析
211 人心果、星苹果和曼密苹果的主要活性物质含量比较
人心果、星苹果和曼密苹果等的主要活性物质含量见表 1。充分成熟的 3种山榄科水果还原糖含
量大约是杏的 1~115倍 (王光亚 , 2001) , 膳食纤维约为梨的 10~15倍 (王光亚 , 2001) , 多酚类
671
2期 李安平等 : 人心果、星苹果和曼密苹果抗氧化活性比较
物质与苹果 (王光亚 , 2001) 的含量 (0167 g·kg- 1 ) 接近 , 略低于葡萄的含量 (0183 g·kg- 1 )。
人心果、星苹果和曼密苹果之间多酚物质含量有显著性差异 , 从高到低依次是人心果、星苹果、
曼密苹果 ; 抗坏血酸含量以曼密萍果最高 , 接近柠檬的含量 ( 22 mg·kg- 1 ) , 人心果次之 , 星苹果
最低 ; 维生素 E含量品种间没有显著差异 (1195~2117 mg·kg- 1 )。
表 1 人心果、星苹果和曼密苹果主要活性物质含量
Table 1 The con ten ts of ma in functiona l com position s in M. zapodilla, C. ca in to and P. sapota
材料
Material
还原糖 /
( g·kg - 1 DM)
Reducing sugar
膳食纤维 /
( g·kg - 1 DM)
D ietary fiber
多酚 /
( g·kg - 1 DM)
Polyphenols
抗坏血酸 /
(mg·kg - 1 DM)
A scorbic acid
维生素 E /
(mg·kg - 1 DM)
V itam in E
人心果 M. zapodilla 20193 ±0132 a 452180 ±3163 a 0161 ±0101 c 20107 ±0122 b 2117 ±0113
星苹果 C1cainto 25123 ±0132 c 461140 ±1191 b 0158 ±0101 b 16126 ±0123 a 2104 ±0106
曼密苹果 P1sapota 21183 ±0115 b 450190 ±1142 a 0155 ±0101 a 21142 ±0147 c 1195 ±0107
注 : 不同字母表示 t检验具有显著性差异 ( P < 0105)。
Note: D ifferent letters indicate significant difference at 0105 level.
212 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对羟基自由基 ( ·O H) 清除能力的比较
根据试样浓度与自由基清除率的关系求出线性回归方程 , 并得出清除 50%自由基时所需试样浓
度 ( IC50 )。一种物质的半数清除率 IC50大小与其自由基清除能力成反比 , 即 IC50越小 , 表明该种试样
物质清除能力越强 , 反之亦然 ( GülCin, 2006)。芦丁是一种 ·OH专一清除剂 , 作为试验对照。人心
果、星苹果和曼密苹果提取液对 ·OH的清除率与浓度的关系见图 1, IC50见图 2。
从图 1看 , 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对 ·OH的清除能力 , 随着浓度的提高 , 对 ·OH
的清除率均逐渐上升 , 其中以人心果对 ·OH的清除率上升最快 , 曼密苹果次之 , 星苹果最差。图 2
结果显示 , 芦丁对 ·OH的清除能力显著高于 3种山榄科水果提取液 , 其 IC50为 0105 mg·mL - 1 , 大
约只有人心果的 1 /100。人心果、星苹果和曼密苹果提取液对 ·OH清除能力大小存在差异。人心果
的 IC50 (4143 mg·mL - 1 ) 显著小于其它两种 , 对自由基清除能力最强 , 曼密苹果次之 , 星苹果最差
(5155 mg·mL - 1 ) , 但曼密苹果与星苹果间没有显著差异。
图 1 人心果、星苹果和曼密苹果提取液浓度与
·O H清除率的关系
F ig. 1 Correla tion between the concen tra tion s of M 1zapodilla,
C1ca in to and P1sapota extracts and the scaveng ing
effect on elim ina tion of ·O H
图 2 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对清除·O H的 IC50比较
柱形图上方标有不同字母者为差异显著 ( P = 0105)。
F ig. 2 An tiox idan t effect ( IC50 ) of M. zapodilla, C. ca in to and
P. sapota extracts in ·O H rad ica l scaveng ing a ssay
The columns with different letters are significantly different at P = 0105.
213 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对 ABTS+·清除能力的比较
抗氧化剂清除 ABTS
+
·能力大小可用 734 nm处吸光度的变化来反映 (Ubando et al. , 2005)。各种
提取液抗氧化活性大小通过与现今广泛使用的阳性抗氧化剂 Trolox相比较确定。人心果、星苹果、曼
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园 艺 学 报 35卷
密苹果提取液和 Trolox对 ABTS
+
·的清除能力大小见图 3和图 4。
从图 3看 , 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对 ABTS
+
·的清除能力与提取液的质量浓度呈正相
关 , 质量浓度越大 , 其清除 ABTS
+
·能力也越强。其中以人心果清除率增长最快 , 星苹果次之 , 曼密
苹果最慢。从图 4可以看出 , Trolox对 ABTS
+
·自由基的清除能力较强 , 其 IC50只有 0115 mg·mL - 1 ,
大约是人心果提取液的 1 /30。3种提取液对 ABTS
+
·的清除能力差异显著 , 由大到小依次是人心果、
星苹果和曼密苹果。
图 3 人心果、星苹果和曼密苹果提取液浓度与
ABTS
+
·清除率的关系
F ig. 3 Correla tion between the concen tra tion s of M 1zapodilla,
C1ca in to and P1sapota extracts and the scaveng ing
effect on elim ina tion of ABTS
+
·
图 4 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对清除 ABTS +·的 IC50比较
柱形图上方标有不同字母者为差异显著 ( P = 0105)。
F ig. 4 An tiox idan t effect ( IC50 ) of M 1zapodilla, C1ca in to and
P1sapota extracts in ABTS +· rad ica l scaveng ing a ssay
The columns with different letters are significantly different at P = 0105.
214 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对 D PPH·清除能力的比较
DPPH (1, 1 -二苯基苦基苯肼 ) 是一种合成的稳定自由基 , 其乙醇溶液呈紫色 , 在 517nm处有
强吸收峰。当有自由基清除剂时 , 由于 DPPH的单电子被配对而使其颜色变浅 , 而且其褪色程度与其
所接受的电子数成定量关系 , 因而可用分光光度法进行定量分析 (Mathew & Abraham, 2006)。人心
果、星苹果和曼密苹果提取液对 DPPH·自由基的清除能力见图 5和图 6。
图 5 人心果、星苹果和曼密苹果提取液浓度与
D PPH·清除率的关系
F ig. 5 Correla tion between the concen tra tion s of M 1zapodilla,
C1ca in to and P1sapota extracts and
the scaveng ing effect on elim ina tion of D PPH·
图 6 人心果、星苹果和曼密苹果提取液对清除 DPPH·的 IC50比较
柱形图上方标有不同字母者为差异显著 ( P = 0105)。
F ig. 6 An tiox idan t effect ( IC50 ) of M 1zapodilla, C1ca in to
and P1sapota extracts in D PPH· rad ica l scaveng ing a ssay
The columns with different letters are significantly different at P = 0105.
871
2期 李安平等 : 人心果、星苹果和曼密苹果抗氧化活性比较
从图 5可以看出 , 随着人心果、星苹果和曼
密苹果提取液质量浓度的提高 , 对 DPPH·的清
除能力逐渐增强 , 但在 4 mg·mL - 1浓度以下时 ,
品种间清除率变化不显著。图 6显示 , 人心果、
星苹果、曼密苹果提取液和 Trolox均对 DPPH·
有一定的清除能力 , 而且 Trolox显著高于 3种山
榄科水果 , 其 IC50为 0137 mg·mL - 1 , 大约是人
心果的 1 /20。人心果、星苹果和曼密苹果对
DPPH·的清除作用有显著性差异 , 其中以人心果
的 IC50最小 ( 7189 mg·mL - 1 ) , 清除能力最强 ,
其次是星苹果 , 曼密苹果最弱。
215 人心果、星苹果和曼密苹果提取液的抗氧化
活性与其多酚含量的相关性
人心果、星苹果和曼密苹果中多酚含量与抗
氧化活性之间的相关性分析见图 7~图 9。从图中
可以看出 , 其多酚含量与抗氧化活性 ( ·OH、
ABTS
+
·和 DPPH·清除率 ) 之间存在显著正相关 ,
相关系数 R分别为 01937、01939和 01938, 这与
前人 (Mahattanatawee et al. , 2006) 有关研究结
果一致。采用相同方法对 3种水果中还原糖、膳
食纤维、抗坏血酸和维生素 E与 ·OH、ABTS
+
·、
DPPH·清除率的相关性分析表明 , 还原糖、抗坏
血酸和膳食纤维与抗氧化活性之间没有显著的相
关性 , 对其抗氧化能力没有显著的贡献。维生素
E与 ·OH、ABTS
+
·和 DPPH·清除率之间呈正相
关 , 相关系数 R 分别达到 01749、 01737 和
01732。
多酚含量越高的人心果 , 其 IC50越小 , 清除
ABTS
+
·和 DPPH·等自由基的能力越强。人心果、
星苹果和曼密苹果三者中以人心果的多酚含量最
高 (0161~0163 g·kg- 1 ) , 星苹果次之 (0157~
0159 g·kg- 1 ) , 曼密苹果最少 (0153~0154 g·
kg- 1 ) , 其抗氧化活性大小有相同的排列顺序。对
·OH的清除能力曼密苹果高于星苹果 , 但是差异
不显著。这可能与曼密苹果的抗坏血酸含量
(21142 mg·kg- 1 ) 比星苹果 ( 16126 mg·kg- 1 )
高有关。Chen等 (2004) 的研究也表明抗坏血酸
虽与其抗氧化活性相关性较低 , 但抗坏血酸与酚
类物质发挥协同效应 , 总的抗氧化活性得到增强。
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园 艺 学 报 35卷
3 结论
人心果、星苹果和曼密苹果中含有丰富的还原糖、维生素、多酚和膳食纤维等功能活性成分。3
种水果提取液对 ·OH、ABTS
+
·和 DPPH·等自由基均表现出较高的清除率 , 其中又以人心果最高 , 对
·OH的清除率曼密苹果高于星苹果 , 而对 ABTS
+
·和 DPPH·的清除率星苹果却比曼密苹果高。功能
活性成分与抗氧化活性的相关性分析表明 , 3种山榄科水果的多酚和维生素 E含量与其较强的抗氧化
活性呈正相关 , 抗坏血酸可能对酚类物质的抗氧化作用起到协同增效的作用。
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