全 文 ：第 36 卷 第 1 期
2014 年 1 月
北 京 林 业 大 学 学 报
JOUＲNAL OF BEIJING FOＲESTＲY UNIVEＲSITY
Vol． 36，No． 1
Jan．，2014
落叶松松塔多酚含量、抗氧化能力与生长坡向的相关性
郭庆启1 张 娜2 李梦云1 张 智1 王振宇1，3
(1 东北林业大学林学院 2 哈尔滨商业大学食品工程学院 3 哈尔滨工业大学食品科学与工程学院)
摘要:为了研究落叶松松塔中的多酚类化合物的含量和抗氧化能力与生长坡向之间的关系，采用分光光度法对不
同生长坡向条件下的落叶松松塔样本进行测定。结果发现:随着生长坡向条件的不同，落叶松松塔中的多酚类化
合物的含量及抗氧化能力差异变化不显著(P ＞ 0. 05) ;相关性分析表明，总还原能力与多酚(Ｒ2为 0. 786)和原花青
素(Ｒ2为 0. 899)含量的相关性较高，而清除 1，1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH)自由基能力与多酚和原花青素含量的
相关性较弱;生长坡向的改变不会显著影响落叶松松塔中的多酚类化合物的含量和抗氧化能力。
关键词:落叶松松塔;坡向;多酚;原花青素;抗氧化
中图分类号:S718. 43 文献标志码:A 文章编号:1000-1522(2014)01-0062-04
GUO Qing-qi1;ZHANG Na2;LI Meng-yun1;ZHANG Zhi1;WANG Zhen-yu1，3 ． Ｒelationship between
polyphenols and antioxidation in larch pine cones and growing slope aspect． Journal of Beijing
Forestry University (2014)36(1)62-65［Ch，23 ref．］
1 School of Forestry，Northeast Forestry University，Harbin，150040，P． Ｒ． China;
2 College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，150076，P． Ｒ． China;
3 School of Food Science and Engineering，Harbin Institute of Technology，150086，P． Ｒ． China．
An experiment was conducted to investigate the relationship between the polyphenol compound
content and antioxidation ability in the larch pine cones at different growing slope aspects． We measured
several samples of larch pine cones by spectrophotometry． The results showed that there were no
significant relationships between the variety of polyphenol compound content and the antioxidation ability
in different growing slope aspects (P ＞ 0. 05)． By correlation analysis，the total reducing power had
higher correlativity with the contents of polyphenols (Ｒ2 = 0. 786)and procyanidins (Ｒ2 = 0. 899) ，
respectively，while the 1，1-diphenyl-2-picrylhydrazy (DPPH) radical scavenging ability had weaker
correlativity with them． Therefore，the growing slope aspect has not significant effect on the polyphenol
compound content and the antioxidation ability．
Key words larch pine cones;slope aspect;polyphenols;procyanidins;antioxidation
收稿日期:2013-04-26 修回日期:2013-05-20
基金项目:国家自然科学基金项目(31170510)。
第一作者:郭庆启，博士，讲师。主要研究方向:天然产物化学。Email:qingqiguo@ nefu． edu． cn 地址:150040 黑龙江省哈尔滨市和兴路
26 号东北林业大学林学院。
责任作者:王振宇，博士，教授。主要研究方向:植物资源开发利用。Email:wzy219001@ 163． com 地址:同上。
本刊网址:http:/ / journal． bjfu． edu． cn
松多酚是松科(Pinaceae)植物中所含有的多元
酚类物质的通称［1］，研究发现松多酚具有很强的抗
氧化活性［2］，对羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH
自由基都具有很好的清除效果，同时能激活抗氧化
防御体系，对超氧化物歧化酶、谷胱苷肽酶的活性有
明显的促进作用［3］。由于松多酚特殊的分子结构
和理化性质，使其不仅是一种安全可靠的天然食用
色素，更是一种高效的自由基清除剂。近年来松多
酚已引起国内外研究人员的广泛关注［4］，成为抗氧
化活性物质及功能性食品领域重要的研究对象。
落叶松(Larix gmelinii)广泛分布于我国东北林
区，储量丰富［5］，落叶松松塔在采取种仁后基本属
于废弃物，没有得到充分的利用，造成了资源的浪
费。而研究发现落叶松松塔中含有较多的多酚类化
合物，是一种资源丰富、廉价易得的天然抗氧化剂资
源。目前大量的研究关注于多酚抗氧化活性与自由
DOI:10.13332/j.1000-1522.2014.01.017
第 1 期 郭庆启等:落叶松松塔多酚含量、抗氧化能力与生长坡向的相关性
基、疾病之间的关系［6-8］，而关于立地条件对落叶松
体内化学成分的组成、含量及功能的影响研究较少。
坡向是落叶松生长过程中的一个重要的环境因素，
在南坡条件下，温度和紫外线照射程度较高，植物体
内为了形成多元酚的荧光体来保护植物不受紫外线
的损伤，会引起多酚含量的升高;而在温度较低，如
北坡条件下生长的植物，为了帮助枝叶防御霜寒，也
会引起多酚含量的增加，这说明温度是影响多酚含
量的一个重要因素［9］。生长坡向是一个综合性的
环境因素，其变化会引起如光照、紫外线、平均温度、
水分等多种因素的改变［10］，进而会影响到松多酚合
成过程中的多种诱导机制及关键酶的活性和基因的
表达水平，是一个复杂的综合生态效应。作为还原
性化合物，多酚类物质含量的变化又与抗氧化能力
息息相关［11］，因此本文以落叶松松塔为研究对象，
分析生长坡向的不同对落叶松松塔中多酚类物质含
量及抗氧化能力的影响，旨在充分利用落叶松松塔
资源，并为松多酚资源林的优选、营造、调控以及高
效利用奠定理论基础。
1 材料与方法
1. 1 材 料
落叶松松塔样品取自黑龙江省苇河林业局东风
林场，地理位置为 128°22E、44°56N。年平均温度
3. 7 ℃，年降水量 413 mm。采集时间为 2011 年 9 月
份，按照南北 2 个坡面采集，每个坡向条件下随机采
集 14 个松塔样本，共计 28 个样本。松塔样品低温
干燥后粉碎过 40 目筛备用。
1. 2 多酚及原花青素含量的测定方法
1. 2. 1 松塔多酚的提取
称取 2. 0 g 试样于具塞三角瓶中，加入体积分
数 70%甲醇溶液 50 mL(70 ℃条件下预热) ，充分振
荡后移入 70 ℃水浴中，避光条件下浸提 10 min(隔
5 min振荡 1 次) ，浸提后冷却至室温，离心机 3 500
r /min条件下离心 10 min，上清液转移至 100 mL 容
量瓶。残渣收集后再用 50 mL 70%甲醇溶液提取 1
次，重复以上操作。合并提取液定容至 100 mL，摇
匀，过 0. 45 μm膜后待用［12］。
1. 2. 2 多酚含量的测定方法
福林酚法测定多酚含量［13］，没食子酸标准品购
自 Sigma公司。
1. 2. 3 原花青素含量的测定方法
香草醛-浓盐酸法测定原花青素含量［14］，儿茶
素标准品购自中国食品药品鉴定研究院。
1. 3 总还原能力和清除 DPPH自由基能力的测定
采用分光光度法进行总还原能力的测定［11］。
采用分光光度法进行清除 DPPH自由基能力的
测定［11］。
1. 4 数据分析
采用 SPSS19. 0 软件对数据进行单因素方差分
析及差异显著性比较。
2 结果与分析
2. 1 生长坡向对落叶松松塔多酚、原花青素含量影
响的研究
不同生长坡向条件下落叶松松塔多酚及原花青
素含量的变异情况如表 1 所示。
测定结果表明，北坡条件下生长的落叶松松塔
中的多酚和原花青素平均含量要略高于南坡条件下
生长的，但从方差分析结果可见，不同生长坡向条件
下的落叶松松塔中的多酚及原花青素的含量变化差
异不显著(P ＞ 0. 05)。植物生长的环境如植物生长
的气候、位置和土壤是影响多酚产生的重要因
素［15］。但是当树皮遭受虫害时，多酚相应的封护伤
处，防御外来侵害，因此病虫害较多的地区，植物体
内的多酚含量也会相对较高。多酚类物质作为植物
生长过程中的一种次生代谢产物，往往与植物生长
环境变化息息相关［16］。查尔酮合成酶是松多酚合
成过程中的第 1 个关键酶，而生长坡向是一个综合
性的环境因素，其变化会引起如光照、紫外线、平均
温度、水分等多种因素的改变，而这些因素的变化都
能影响查尔酮合成酶的活性和其基因的表达
水平［17］。
刘志芹［18］研究了 8 个海拔梯度下白桦皮样品
中多酚的提取率，结果表明，不同海拔之间存在一定
的差异，但是差异并不大。武德传等［19］采用统计学
表 1 不同生长坡向条件下松塔多酚、原花青素含量的变异分析
Tab． 1 Variation analysis of pine cone polyphenols and procyanidin contents at different growing slope aspects
指 标 样本数 平均含量 /(mg·g － 1) 标准差 /(mg·g － 1) 变幅 /(mg·g － 1) 变异系数 /%
多酚(S) 14 2. 41a 0. 762 1. 34 ～ 4. 11 31. 66
多酚(N) 14 2. 62a 0. 670 1. 42 ～ 3. 57 25. 61
原花青素(S) 14 1. 81b 0. 799 0. 87 ～ 3. 71 44. 03
原花青素(N) 14 1. 99b 0. 739 0. 90 ～ 3. 11 37. 17
注:S为 South，南坡;N为 North，北坡，下表同此。同列不同字母表示差异显著(P ＜ 0. 05)。
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北 京 林 业 大 学 学 报 第 36 卷
方法对云南 705 个样点的烤烟多酚含量进行了空间
变异性分析，结果显示云南烤烟多酚含量具有中等
的空间变异性，空间趋势效应不明显，多酚含量在
4. 47% ～6. 73%之间，平均 3. 95%。史永纯等［20］研
究也发现坡向、坡位对长白落叶松(Larix olgensis)基
本密度、晚材率、纤维长和纤维宽影响不显著。
坡向条件既决定林木生长，同时也影响植物体
内化学成分的组成及含量。研究表明，低温可以诱
导植物体内抗氧化防御能力的提高，用以抵御和清
除活性氧，防止膜脂过氧化，保护细胞免受损伤;这
与北坡条件下生长的落叶松松塔中的多酚和原花青
素的平均含量均略高于南坡条件下生长的实验结果
相一致。但实验中同时发现，多酚和原花青素含量
最高的样品均为采自南坡高海拔条件下生长的，在
南坡生长条件下，如过度的紫外线照射和热激处理
都会降低查尔酮合成酶的表达量和活性，而在遮阴、
没有光照或 UV-B照射的低温条件下［16］，多酚的合
成同样会受到抑制;说明多酚的光诱导机制和低温
诱导机制之间存在着一定的相关性［21］。例如近来
研究发现，生长温度的改变对西喜马拉雅山脉的鞑
靼荞麦(Fagopyrum tataricum)多酚的含量和抗氧化
活性具有深远的影响［22］。
2. 2 生长坡向对落叶松松塔总还原能力和清除
DPPH自由基能力影响的研究
不同生长坡向条件下落叶松松塔总还原能力和
清除 DPPH自由基能力的变异情况如表 2 所示。
表 2 不同坡向下松塔多酚总还原能力和清除 DPPH自由基能力的变异分析
Tab． 2 Variation analysis of pine cones total reducing power and DPPH radical scavenging ability at different slope aspects
指标 样本数 测定值 标准差 变幅 变异系数 /%
总还原能力(S) 14 0. 39a(A700nm) 0. 068 0. 250 ～ 0. 486 17. 61
总还原能力(N) 14 0. 40a(A700nm) 0. 052 0. 318 ～ 0. 462 13. 09
DPPH(S) 14 58. 92% b 8. 216% 44. 03 ～ 68. 32 13. 95
DPPH(N) 14 61. 68% b 4. 691% 53. 55 ～ 67. 76 7. 61
方差分析表明，随着生长坡向的改变，落叶松松
塔甲醇提取物的总还原能力和清除 DPPH自由基能
力的变化不显著(P ＞ 0. 05)。同南坡相比，北坡条
件下生长的落叶松松塔，清除 DPPH 自由基的能力
也只是略升高了 4. 68%，而总还原能力几乎相同。
落叶松松塔甲醇提取物中主要的还原性物质为
多酚及黄酮类化合物。根据表 2 的分析结果，由于
不同生长坡向条件下的落叶松松塔中的多酚和原花
青素含量差异不显著(P ＞ 0. 05) ，因此测得的相应
的还原能力差异也不显著。这表明不同生长坡向条
件对松多酚的抗氧化能力影响较小，即不同坡向条
件下合成的松多酚其活性结构是相同的;因此在选
择松多酚的优势资源林时，可优先选择易采集、产量
大的落叶松松塔资源［11］。
2. 3 多酚、原花青素含量与抗氧化能力间的相关性
分析
采用 SPSS软件将不同坡向条件下的多酚、原花
青素含量与总还原能力、清除 DPPH 自由基能力进
行 pearson 相关系数计算，结果见表 3。由表中可
知，各指标之间都有不同程度的正相关性，其中多酚
与原花青素含量之间的相关性最大，相关系数 Ｒ2 =
0. 949，而多酚与清除 DPPH自由基能力的相关性最
低，相关系数 Ｒ2 = 0. 266。
研究表明，松多酚是由一系列的酚类化合物所
组成的，其中主要包括原花青素、黄酮、二氢槲皮素、
表 3 多酚、原花青素含量与抗氧化能力间的相关性分析
Tab． 3 Correlation analysis between polyphenols and
procyanidin contents and antioxidation ability
多酚 原花青素 总还原能力
清除 DPPH
自由基能力
多酚 1 0. 949＊＊ 0. 786＊＊ 0. 266
原花青素 1 0. 899＊＊ 0. 276
总还原能力 1 0. 367
清除 DPPH自由基能力 1
注:pearson相关，双尾检验，＊＊表示 P ＜ 0. 01 水平下差异极显著
相关。
白藜芦醇等［23］，而其中含量最多的组成成分为原花
青素。实验结果表明，南坡条件下落叶松松塔中的
原花青素占多酚的含量为 75. 1%，而北坡条件下的
比例为 75. 9%。不同坡向条件下的原花青素占多
酚含量的比例基本相同，说明生长坡向的改变基本
不会影响到多酚化合物的物质组成的比例关系，即
表现为原花青素与多酚含量之间的高相关系数
(P ＜ 0. 01)。本实验发现，多酚、原花青素含量与清
除 DPPH自由基之间的相关性较差，推测可能与二
者的浓度有关。文献表明当多酚样品的浓度较低
时，其清除 DPPH自由基的能力要远低于同浓度条
件下的 Vc 溶液［4］，而本研究所采用的试样为未经
纯化的甲醇粗提物，其浓度范围要低于文献中的纯
化样品溶液［14］，由此可能会造成不同坡向条件下样
品的粗提物与清除 DPPH 自由基之间的相关性较
46
第 1 期 郭庆启等:落叶松松塔多酚含量、抗氧化能力与生长坡向的相关性
低，其有效的浓度还需要进一步的研究。
3 结 论
1)通过测定不同生长坡向条件下的落叶松松
塔的多酚类物质含量及抗氧化能力发现，坡向的改
变不会引起落叶松松塔的多酚、原花青素含量以及
总还原能力和清除 DPPH 自由基能力的显著性变
化，即坡向不是影响落叶松松塔多酚类物质及抗氧
化能力的主要因素。
2)相关性分析表明，落叶松松塔的多酚和原花
青素的含量与总还原能力的相关性较高，而与清除
DPPH自由基能力的相关性较弱，推测落叶松松塔
提取物的总还原能力来自于多酚类化合物，而清除
DPPH自由基能力可能来源于其他活性的抗氧化物
质，需要通过生物活性追踪法展开进一步的研究。
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(责任编辑 赵 勃)
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