刺梨果实的活性物质成分及其营养价值的研究虽丰富,但果实发育过程中这些活性物质的变化特点及其与抗氧化活性的关系还不清楚。贵州大学农学院,贵州省果树工程技术研究中心的周广志、鲁 敏、安华明*系统测定刺梨果实发育过程中总酚、总黄酮、总三萜、VC及SOD 5 类主要活性物质以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,2’-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和铁离子还原(FRAP)3 种抗氧化活性的变化特点,分析这些物质对抗氧化能力的贡献,对于了解刺梨果实抗氧化能力的组成特点、挖掘其医药保健价值以及品质调控等都具有重要的理论和实践意义。
1、刺梨果实发育过程中主要活性物质变化
其中VC含量随果实发育呈持续上升趋势, 花后1 0 0 d 达到最高含量为(1 192.85±17.99) mg/100 g。总酚和总黄酮含量呈现先降低后升高的趋势,其中总酚含量在花后20 d含量最高,60 d降到最低,100 d又回升到最大值。而总黄酮含量前期(20~40 d)维持在最高水平,花后80 d降到最低,随后有少量上升。与总酚和总黄酮相反,SOD活性呈现先升高后降低的趋势,果实发育前期缓慢上升,花后40 d持续升高,并保持到60 d后再持续降低,直至达到最低值(100 d)。而总三萜物质含量变化呈现先升高后降低再升高的特殊趋势,果实发育前期迅速上升,花后40 d升到最高值,随后迅速下降,80 d降到最低值,随后(100 d)又迅速上升到最高水平。
2、刺梨果实发育过程中的抗氧化活性变化
刺梨果实发育过程中DPPH自由基清除能力
动态发育的刺梨果实DPPH自由基清除能力显着高于VC。发育过程中刺梨果实DPPH自由基清除能力呈现先降低后升高的趋势,花后60 d的DPPH自由基清除能力最低(913.28 μmol/L),花后20 d(1 655.86 μmol/L)和100 d(1 463.27 μmol/L)果实的DPPH自由基清除能力是VC(110.18 μmol/L)的15 倍和13 倍。这是因为花后20 d和花后100 d的总酚、总黄酮含量极高。
刺梨果实发育过程中ABTS+?清除能力
动态发育过程中的刺梨果实ABTS+?清除能力均显着高于VC。同时花后20 d(1 172.12 μmol/L)刺梨果实的ABTS+?清除能力最强,是对照VC(150.89 μmol/L)的7.8 倍,随着果实发育,ABTS+?清除能力先降低,至花后60 d(590.53 μmol/L)时降到最低值,随后快速升高,花后100 d(974.92 μmol/L)的果实表现出次高的ABTS+?清除能力,是对照VC(150.89 μmol/L)的6.7 倍。这与DPPH自由基清除能力趋势一致。
刺梨果实发育过程中FRAP
不同发育时期的刺梨果实FRAP均显着高于VC。随刺梨果实发育总还原能力呈现先降低后升高的趋势,与DPPH自由基清除能力和ABTS+?清除能力呈现出一致性。花后60 d FRAP最低(1 783.56 μmol/L),而花后20 d(2 876.47 μmol/L)和花后100 d(2 708.86 μmol/L)表现出极强的FRAP,分别是对照VC(515.8 μmol/L)的5.8 倍和5.3 倍。
3、5 种活性物质含量和抗氧化能力之间的相关性
总酚与抗氧化性能呈极显着正相关,说明总酚是刺梨抗氧化能力的主要活性物质,这与前人研究结果一致。总黄酮和总三萜与抗氧化能力有一定的相关性,但不显着,可能是因为刺梨果实中与总酚相比,总黄酮和总三萜含量太低。而由于果实动态发育过程中VC含量和SOD活性变化与3 种抗氧化能力呈相反趋势,所以计算出的相关系数为负数。
4、5 种活性物质对抗氧化能力的贡献
其中因子1的代表性指标为总酚和总黄酮含量,因子2的代表性指标为VC含量,因子3的代表性指标为总三萜含量,因子4的代表性指标为SOD活性。根据特征值大于1的原则提取2 个主成分,包含总酚、总黄酮和VC,它们的累计贡献率约为82.20%,表明活性物质对抗氧化能力的贡献率较为集中;而选择前3 个因子,其累计贡献率能达到98.0%以上,几乎反映了5 个活性物质对抗氧能力贡献的全部信息。前3 个因子的方差贡献率分别为53.53%、28.67%、16.57%。5 种活性物质对抗氧化能力贡献的顺序为总酚、总黄酮>VC>总三萜>SOD。
讨论与结论
刺梨历来以极高的VC含量着称,虽然前期也发现其抗氧化能力是多种物质协同作用的结果,但人们自然认为VC是其中的主要作用因子。对成熟果实中活性成分与抗氧化能力的关系分析发现总酚与总黄酮含量与DPPH自由基或羟自由基清除能力均呈不同程度正相关关系。之前,对刺梨果实提取物中总酚和总黄酮含量及体外抗氧化能力的研究也发现它们与DPPH等自由基清除能力具有不同程度的一致性。此外,在其他果实如苹果和枇杷中也有类似的发现。本研究中,不同发育时期刺梨果实3 种抗氧化能力与总酚、总黄酮及总三萜含量变化相吻合,且均与总酚含量呈极显着正相关(P<0.01);在已检测的5 类活性物质中,总酚和总黄酮对抗氧化能力的累计贡献率达到50%以上,而VC和总三萜的贡献率分别约为29%和17%,再次说明刺梨果实的抗氧化性能是几类物质共同作用的结果,而其中总酚和总黄酮发挥着非常重要的作用。本研究结果对于了解刺梨果实活性物质的组成特点及其抗氧化能力具有重要的理论和实践意义。