模擬體外消化對藍靛果提取物花色苷組成及抗氧化能力的影響

王月華，李　斌，孟憲軍，*，安小琦，馬　巖，張　琦，李　麗，李冬男

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.沈陽師范大學實驗教學中心，遼寧 沈陽 110034）

模擬體外消化對藍靛果提取物花色苷組成及抗氧化能力的影響

王月華1，李斌1，孟憲軍1，*，安小琦1，馬巖2，張琦1，李麗1，李冬男1

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧 沈陽 110866；2.沈陽師范大學實驗教學中心，遼寧 沈陽 110034）

研究體外消化前后藍靛果提取物的總酚和花色苷含量、花色苷組成以及抗氧化能力的變化。實驗分別采用福林-酚法和pH示差法測定總酚和花色苷含量，利用高效液相色譜-電噴霧二級質(zhì)譜聯(lián)用技術結(jié)合分子質(zhì)量，離子碎片，出峰順序及參考文獻分析花色苷組成；采用總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）和氧自由基吸收能力（oxygen radical absorbance capacity，ORAC）法測定體外消化前后提取物的抗氧化能力。結(jié)果表明：模擬體外消化后樣品總酚含量增加了48.2%，花色苷含量降低了67.6%，單體花色苷由11 種降為8 種，此外，ORAC值和T-AOC值分別下降了80.0%和55.6%。綜上，與未經(jīng)消化提取物相比較，模擬體外消化處理的藍靛果提取物的多酚含量增加，花色苷含量和種類均減少，抗氧化能力下降。

藍靛果；總酚含量；花色苷組成；氧自由基吸收能力；總抗氧化能

藍靛果忍冬（Lonicera caerulea Turcz.），又名藍靛果，山茄子果，為忍冬科，忍冬屬。它起源于歐洲，現(xiàn)主要分布在中國、俄羅斯和日本，具有“第三代水果”之稱［1］。藍靛果果實為藍黑色，呈橢圓且長形，口味較澀，是一種營養(yǎng)價值頗高的漿果。果實中除含有VB、VC等維生素和鐵、鋅等礦物之外，還含有豐富的多酚類生物活性物質(zhì)（特別是花色苷）［2］，曾在俄羅斯和中國被用作民間藥材［3］?；ㄉ帐怯苫ㄇ嗨睾蛦翁腔蚨嗵牵ㄆ咸烟?、鼠李糖、二糖和三糖等）以糖苷鍵連接而成（圖1）［4-5］，多數(shù)在C3位，少數(shù)在C5或C7位。大量研究表明，花色苷具有廣泛的保健功效，例如抗肥胖、抗炎、降低膽固醇等［6-8］?；谒{靛果果實中含有豐富的花色苷，近幾年越來越多關于藍靛果的研究集中在其提取物的功能性研究，如抗炎、抗輻射等［9-11］。

然而，機體攝入的生物活性物質(zhì)在胃腸道消化過程中會發(fā)生降解或轉(zhuǎn)化。因此，攝入的活性物質(zhì)并不能完全被機體利用。研究表明，生物活性物質(zhì)對機體功效的主要影響因素為生物有效性即消化穩(wěn)定性［12］?？梢姡捎媚M體外消化的方法研究物質(zhì)的生物活性更接近于物質(zhì)被生物體利用的情況。體外消化模擬技術具有簡單、快捷、成本低和重演性好等優(yōu)點，該技術的建立對準確評定物質(zhì)的生物活性具有重要意義。目前，有關藍靛果提取物抗氧化性的研究已有報道［13-15］，而關于藍靛果花色苷體外消化穩(wěn)定性的研究甚少。

本實驗采用體外模擬人體胃腸消化方法，研究藍靛果提取物在不同消化階段總酚、花色苷含量，花色苷組成及抗氧化能力的變化。以期為科學評價藍靛果果實的營養(yǎng)價值和抗氧化活性提供進一步的理論支持。

圖1　花青素的結(jié)構式［4-5］Fig.1　Structure of anthocyanidin［4-5］

1　材料與方法

1.1材料與試劑

‘蓓蕾’藍靛果凍果于2015年6月采自黑龍江省海林市。

胃蛋白酶（1:3 000）、胰蛋白酶、無水乙醇（分析純）、鹽酸（分析純）、乙腈（色譜純）、甲酸（色譜純）、氯化鉀、無水乙酸鈉、福林-酚試劑、總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）試劑盒、氧自由基吸收能力（oxygen radical absorbance capacity，ORAC）試劑盒、矢車菊-3-葡萄糖苷標準品，以上試劑均購自北京鼎國生物試劑有限公司。

1.2儀器與設備

HZQ-F全溫振蕩培養(yǎng)箱 哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司；V5800型紫外-可見分光光度計 上海光析儀器有限公司；酸度計、電子天平 賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；SB25-12DTN超聲波清洗機 寧波新芝生物科技股份公司；JYL-C012九陽榨汁機 九陽股份有限責任公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；層析實驗冷柜、BT-100B數(shù)顯恒流泵 上海滬西分析儀器廠有限公司；LGO.2型真空冷凍干燥機 沈陽信陽速凍設備制造有限公司；1100高效液相色譜儀（配DAD檢測器）、1100質(zhì)譜儀 美國Agilent公司；酶標儀美國Bio-Tek公司。

1.3方法

1.3.1藍靛果提取物的制備

‘蓓蕾’藍靛果采收當天立即運回沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院實驗室，置于-20 ℃冰箱中貯藏，備用。自然解凍后進行花色苷提取?；ㄉ仗崛?、純化根據(jù)前期實驗的方法進行［16］。即將藍靛果凍果置于黑暗條件下自然解凍。準確稱取300 g解凍后的藍靛果，打漿。用0.1%鹽酸酸化的甲醇溶液為提取溶劑，料液比為1∶10（V/V），40 ℃ 下超聲波輔助提取90 min后真空抽濾。濾出的殘渣用以上程序重復提取2 次。將得到的濾液合并，并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在40 ℃溫度下進行濃縮至無甲醇殘留。將得到的濃縮液再次抽濾，收集。用400 mL裝有D101大孔樹脂的玻璃柱在層析柜中對收集的濾液進行分離純化。當上樣量為1/2柱體積時停止上樣，靜止吸附6 h，用2 倍柱體積的蒸餾水除去雜質(zhì)，甲醇作為洗脫劑，收集洗脫液。將收集到的液體再次旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)（40 ℃）除去甲醇，得到的濃縮液置于培養(yǎng)皿中冷凍干燥成粉末，封裝于2 mL的離心管中，置于-20 ℃條件下貯藏備用。

1.3.2體外消化過程模擬

模擬體外消化過程參考Chiang等［17］的方法并稍作改動。模擬消化過程（4 h）分為2 個階段。第一階段，胃消化。稱取200 mg藍靛果提取物用50 mL 0.9% NaCl溶液溶解，加入0.5 mL 1 mol/L HCl溶液（此時混合液pH值為2），隨后加入160 mg胃蛋白酶（1:3 000），將混合液放置恒溫振蕩培養(yǎng)箱中37 ℃避光振蕩培養(yǎng)2 h（厭氧條件）。第二階段，腸消化。向消化后混合液中逐滴加入11 mL 0.5 mol/L NaHCO3至pH 7.5，隨后加入18 mL混合物（V（2 mg/mL的胰蛋白酶液）∶V（12 mg/mL的膽酸鹽）=12:6），37 ℃避光振蕩培養(yǎng)2 h（厭氧條件）。分別在消化60、120、180、240 min時取樣，并將樣品快速酸化至pH 2（使酶失活，利于花色苷穩(wěn)定），在12 000×g、4℃條件下離心20 min，取上清液，置于4 ℃條件下貯藏備用。

1.3.3總酚含量測定

消化前后樣品總酚含量測定根據(jù)?avikin等［18］的方法并稍作修改。準確量取1 mL福林-酚試劑于試管中，加入200 μL適當稀釋的樣品溶液，室溫避光反應4 min后，加入800 μL Na2CO3溶液（75 g/L），室溫避光平衡2 h。于765 nm波長處測定反應混合液的吸光度（蒸餾水調(diào)零）。以沒食子酸為標準品繪制標準曲線，得到回歸方程為：y=0.081 05+5.011 43x（R2=0.999 6），沒食子酸在0.005～0.05 mg/mL范圍內(nèi)具有良好的線性關系，根據(jù)標準曲線計算總酚含量，結(jié)果以毫克沒食子酸（gallic acid，GAE）當量每升樣品溶液表示（mg GAE/L）。實驗重復3 次，取平均值。

1.3.4花色苷含量測定

消化前后樣品花色苷含量測定參照Denev等［19］的方法，并稍作改動。分別量取1 mL樣品與9 mL氯化鉀緩沖液（pH 1.0）和9 mL乙酸鈉緩沖液（pH 4.5）混合后，置于室溫避光平衡20 min。分別在λmax和700 nm波長處測定反應混合物的吸光度值?？偦ㄉ蘸勘硎緸楹量耸杠嚲?3-葡萄糖苷（CYD-3-G）當量每升樣品溶液（mg CYD-3-G/L）。實驗重復操作3 次，取平均值?；ㄉ蘸堪词剑?）計算。

式中：ΔA = （Aλmax-A700nm）pH1.0-（Aλmax-A700nm）pH4.5；DF為稀釋倍數(shù)；Mw為矢車菊-3-葡萄糖苷的相對分子質(zhì)量（449.2）；ε為矢車菊-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)（26 900）；L為光程（通常為1 cm）。

1.3.5ORAC值測定

準確量取50 μL用75 mmol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.4）適當稀釋的樣品和50 μL 7.7 mmol/L熒光素，于96 孔微孔板中混合，隨后加入150 mL 221.3 mmol/L 2，2’-偶氮二異丁基脒二鹽酸鹽（2，2’-azobis （2-amidinopropane）dihydrochloride，AAPH）啟動反應，此為實驗組。對照組（Trolox+熒光素+AAPH）和空白組（熒光素+ AAPH）分別用Trolox標準品和緩沖液代替樣品。用酶標儀分別在激發(fā)波長490 nm和發(fā)射波長530 nm條件下測定反應液熒光強度，每分鐘測定一次，連續(xù)測定80 min。根據(jù)樣品的熒光衰退曲線的保護面積和標準品的熒光衰退曲線的保護面積之比計算樣品的ORAC值。以ORAC值為縱坐標，Trolox濃度（10～100 μmol/L）為橫坐標建立標準曲線，根據(jù)標準曲線計算待測樣品ORAC值，結(jié)果表示為μmol Trolox當量（TE）每克提取物（μmol TE/g 提取物）。

1.3.6T-AOC值測定

消化前后樣品T-AOC值測定按照試劑盒說明書采用比色法進行。在37 ℃時，每分鐘每毫克待測樣品使反應體系光密度（OD）值每增加0.01時，為一個總抗氧化能力單位（U）。T-AOC按式（2）計算。

1.3.7高效液相色譜-電噴霧二級質(zhì)譜（high performance liquid chromatography- electrospray ionization- mass spectrum/ mass spectrum ，HPLC-ESI-MS/MS）聯(lián)用分析

樣品準備：未消化樣品：準確稱取15 mg藍靛果提取物，用5 mL甲醇溶解，經(jīng)0.45 μm膜過濾，備用；消化后樣品：將收集的消化后上清液進行固相萃取。首先，先后用5 mL去離子水和5 mL甲醇激活C18柱（500 mg，3 mL），再將5 mL上清液緩慢壓過柱子，用2 倍柱體積的去離子水去除干擾物質(zhì)后，用5 mL甲醇洗脫目標物質(zhì)，收集洗脫液，經(jīng)0.45 μm膜過濾，備用。

HPLC條件：色譜柱：Dikma Platisil C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；溫度：25 ℃；進樣量：20 μL；流速：0.7 mL/min；檢測波長520 nm；流動相：A：乙腈，B：0.1%甲酸水溶液；梯度洗脫程序：0～45 min：0%～45% A，100%～55% B；45～50 min：45%～0% A，55%～100% B。

質(zhì)譜條件：正離子模式，全自動二級質(zhì)譜掃描，掃描范圍：50～1 000 m/z；干燥氣壓力：2.76×105Pa；流量：12 L/min；溫度：350 ℃，毛細管電壓：3 500 V。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

2　結(jié)果與分析

2.1模擬體外消化對總酚和花色苷含量的影響

表1　體外胃腸消化對藍靛果提取物總酚和花色苷含量的影響Table1　Effect off in viittrroo gastrointestinal digestion on the contents of total polyphenols and anthocyanins inL. caeruulleeaa berry extracts

由表1可知，未消化樣品的總酚含量最高，為729.6 mg GAE/L。胃消化初期，總酚含量緩慢增加，胃消化2 h后，總酚含量達到828.9 mg GAE/L；在腸消化階段，總酚含量增加較快，腸消化2 h后，總酚含量達到1 081.3 mg GAE/L，顯著高于未消化樣品的總酚含量（P＜0.05）。結(jié)果表明，隨著體外消化的進行，總酚含量增加了48.2%，這與Toydemir等［20］在體外消化對酸櫻桃總酚含量影響的研究結(jié)果一致。

未消化樣品的花色苷含量為400.1 mg CYD-3-G/L。胃消化初期，花色苷含量逐漸降低，胃消化1、2 h后樣品的花色苷含量無顯著差異（P＞0.05）。腸消化階段，花色苷含量顯著下降（P＜0.05）。腸消化2 h后樣品的花色苷含量是未消化樣品花色苷含量的32.4%。實驗結(jié)果表明，花色苷在胃消化條件下比腸消化條件下穩(wěn)定；隨著體外消化的進行，樣品花色苷含量呈下降趨勢，這與Huang Haizhi［21］和Tagliazucchi［22］等的研究結(jié)果相似。此外，腸消化條件下花色苷含量顯著降低的原因可能是花色苷在中性條件下不穩(wěn)定，較容易降解為查爾酮或其他小分子酚類化合物［23］。

2.2模擬體外消化對ORAC值和T-AOC值的影響

圖2　體外胃腸消化對藍靛果提取物ORAC值（A）和T-AOC值（B）的影響Fig.2 Effect of in vitro gastrointestinal digestion on ORAC （A） and T-AOC （B） values of L. caerulea berry extracts

ORAC和T-AOC測定是評價植物組織抗氧化能力的常用方法。實驗通過測定ORAC值和T-AOC值分析體外消化前后樣品的抗氧化能力變化情況。由圖2A可知，與未消化樣品相比，胃消化1 h樣品的ORAC值呈輕微增加趨勢（P＞0.05），隨著消化進行，ORAC值顯著下降（P＜0.05）。腸消化2 h后，ORAC值下降為13.06 μmol TE/g，是未消化樣品時的20%。結(jié)果表明，體外消化過程可顯著降低藍靛果花色苷提取物的ORAC值，這與Huang Haizhi等［21］的研究結(jié)果相一致。由圖2B可知，體外消化過程中T-AOC值呈先上升后下降趨勢。隨著胃消化的進行，T-AOC值逐漸升高，胃消化2 h后，T-AOC值達到最高，為158.7 U/mg。進入腸消化階段，T-AOC值顯著下降（P＜0.05），體外消化結(jié)束后，T-AOC值為未消化樣品的44.4%。結(jié)果表明，體外消化可顯著降低藍靛果提取物的總抗氧化能力。此外，體外消化期間，藍靛果提取物抗氧化能力降低可能與花色苷降解有關。

2.3模擬體外消化對花色苷組成的影響

圖3　體外模擬胃腸消化前后藍靛果花色苷HPLC結(jié)果Fig.3　HPLC chromatograms of L. caerulea berry extracts before and after in vitro gastrointestinal digestion

實驗采用HPLC-EIS-MS/MS技術結(jié)合標準品、分子質(zhì)量和出峰順序，以及參考文獻［5，24］的研究結(jié)果分析藍靛果提取物消化前后花色苷組成。由圖3可知，消化前后樣品中矢車菊-3-葡萄糖苷含量均最高，分別占總花色苷含量的90.8%（未消化樣品）、90.4%（胃消化樣品）、90.7%（腸消化樣品）。此外，質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，矢車菊-3-蕓香糖苷與矢車菊-3-葡萄糖苷出峰時間較近，因此，矢車菊-3-蕓香糖苷應與矢車菊-3-葡萄糖苷共同洗脫或者只能在質(zhì)譜條件下檢測到。這與Lohachoompol等［25］的研究結(jié)果相似。

表2　體外模擬胃腸消化前后藍靛果提取物花色苷組成Table2　Anthocyanin composition ofL. caerulea berry extracts before and afftteerr in vittrroo gastrointestinal digestion

由表2可知，未消化、胃消化和腸消化樣品中分別檢測出11、10、8 種花色苷；在胃消化2 h后的樣品中未檢測到矢車菊-己糖苷二聚體（MS=897；MS/MS=735、573、287）；在腸消化2 h后樣品中，矢車菊-己糖苷二聚體（MS=897；MS/MS=735、573、287）、矢車菊-3-已糖苷-兒茶素（m/z 737）和矢車菊-3-乙酰己糖苷（m/z 491）未被檢測到。實驗結(jié)果表明，體外消化期間花色苷種類逐漸減少。此外，胃腸消化過程中，未檢測到的花色苷可能降解為其他酚類物質(zhì)，例如黃酮（楊梅酮，m/z 317）、酚酸（酒石酸，m/z 149）和一些酰基化衍生物（阿魏酸，m/z 193）［26-27］。

3　結(jié) 論

實驗結(jié)果表明，模擬體外消化可顯著增加藍靛果提取物總酚含量，降低花色苷含量；通過測定模擬體外消化前后樣品的ORAC值和T-AOC值發(fā)現(xiàn)，體外胃腸消化可顯著降低藍靛果提取物的抗氧化能力；同時，由體外消化前后樣品花色苷組成分析可知，與未消化樣品相比，體外消化后藍靛果提取物花色苷種類減少3 種。可見，模擬體外消化后樣品的總酚含量增加，花色苷含量及種類減少，抗氧化能力降低，由此可以推測藍靛果提取物經(jīng)模擬體外消化處理后，其生物活性（如抗炎能力）會下降，這需要進一步實驗驗證。

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Effect of in Vitro Simulated Digestion on Anthocyanin Composition and Antioxidant Activity of Lonicera caerulea Berry Extracts

WANG Yuehua1， LI Bin1， MENG Xianjun1，*， AN Xiaoqi1， MA Yan2， ZHANG Qi1， LI Li1， LI Dongnan1
（1. College of Food Science， Shenyang Agricultural University， Shenyang 110866， China；2. Experimental Teaching Center， Shenyang Normal University， Shenyang 110034， China）

Changes in total polyphenols and anthocyanins contents， anthocyanin composition and antioxidant capacity of Lonicera caerulea berry extracts before and after in vitro digestion were investigated. Folin-Ciocalteu and pH differential methods were used for determining the contents of total polyphenols and anthocyanins， respectively. Anthocyanin composition was analyzed using HPLC-EIS-MS/MS based on molecular mass and fragment ions， peak sequence and related literature data. Antioxidant activities of the extracts before and after in vitro digestion were measured using total antioxidant capacity （T-AOC） and oxygen radical absorbance capacity （ORAC） methods. The results indicated that the content of total polyphenols increased by 48.2% while anthocyanins decreased by 67.6%. The number of anthocyanins decreased from 11 to 8； additionally， the ORAC and T-AOC values of the extracts decreased by 80.0% and 55.6% after in vitro digestion，respectively. Taken together， after in vitro digestion， Lonicera caerulea berry extracts had increased total polyphenols，reduced anthocyanin contents and composition， and lowered antioxidant activity.

Lonicera caerulea； total polyphenol content； anthocyanin composition； oxygen radical absorbance capacity；total antioxidant capacity

10.7506/spkx1002-6630-201619017

TS255.1

A

1002-6630（2016）19-0100-06

王月華， 李斌， 孟憲軍， 等. 模擬體外消化對藍靛果提取物花色苷組成及抗氧化能力的影響［J］. 食品科學， 2016， 37（19）：100-105. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201619017. http：//www.spkx.net.cn

WANG Yuehua， LI Bin， MENG Xianjun， et al. Effect of in vitro simulated digestion on anthocyanin composition and antioxidant activity of Lonicera caerulea berry extracts［J］. Food Science， 2016， 37（19）： 100-105. （in Chinese with English abstract） DOI:10.7506/spkx1002-6630-201619017. http://www.spkx.net.cn

2016-04-26

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201303073-04）；國家重點研發(fā)專項（2016YFD0400200）；沈陽市科學技術局農(nóng)業(yè)科技攻關項目（F16-137-3-00）

王月華（1990—），女，博士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。E-mail：wangyuehua20122132@163.com

孟憲軍（1960—），男，教授，博士，研究方向為小漿果深加工。E-mail：mengxjsy@126.com