火龍果果皮多酚及其抗氧化活性研究

孫 卉，康 蒙，陳玉鳳，禤其晴

（桂林旅游學院 休閑與健康學院，廣西桂林 541006）

火龍果（Hylocereus undulatesBritt），仙人掌科，柱狀仙人掌亞科量天尺屬，又名青龍果、玉龍果。我國主要種植區(qū)域有廣西、海南、貴州和云南等地，根據果皮果肉顏色差異分為紅皮紅肉、紅皮白肉、黃皮白肉三大類，其中以紅皮白心和紅皮紅心系列為佳[1-4]。研究發(fā)現火龍果含有豐富的多酚、花青素和甜菜紅素等多種活性成分，在抗氧化、降血糖、降高血壓和預防結腸癌等方面具有良好的功效[5-7]。目前，火龍果果肉的開發(fā)應用主要有果汁[8]、果茶、果醬[9]、果酒[10-12]、酸奶[13-14]、果醋[15]、酵素[16]和餅干[17]等?；瘕埞な枪麑嵓庸ぶ械母碑a物，占整個火龍果的25%左右[18]。研究表明，其酚類、黃酮、甜菜紅素的含量均高于果肉，具有抗菌、抗炎和抗氧化作用[19-22]?；瘕埞さ木C合利用程度較低，通常用于色素和膳食纖維提取或作為廢棄物丟棄。為了提高火龍果皮的綜合利用度，研究人員開展了一系列實驗，探索通過發(fā)酵提高火龍果果皮的利用率[23-27]。本研究以6種常見紅皮紅肉和紅皮白肉火龍果為對象，對不同火龍果品種的多酚含量和抗氧化活性進行研究，為今后對火龍果皮活性成分的提取及功能的深入研究提供基礎，對于提高火龍果的經濟價值、拉長火龍果產業(yè)鏈有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

火龍果，均為食用成熟期的市售水果，具體品種為金都1號（紅皮紅肉，廣西）、軟枝大紅（紅皮紅肉，廣西）、海南蜜寶（紅皮紅肉，海南）、莞華白（紅皮白肉，云南）、黔白1號（紅皮白肉，云南）和越南1號（紅皮白肉，廣西）。

1.2 試劑

福林酚（分析純）、沒食子酸標準品、蘆丁標準品、原花青素標準品（≥98%）（上海源葉生物科技有限公司）；無水碳酸鈉、無水乙醇、亞硝酸鈉、九水合硝酸鋁、氫氧化鈉、鹽酸、三水合乙酸鈉、無水甲醇和硫酸（分析純，西隴化工股份有限公司）；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH）（≥96%）、2,4,6-三吡啶基 三 嗪（2,4,6-tripyridin-2-yl-1,3,5-triazine，TPTZ）（≥98%）、六水合氯化鐵（≥99%）（上海麥克林生化科技有限公司）；2,2’-聯氮-二（3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽[2,2’-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid） ammonium salt, ABTS]（≥98%）、香草醛（≥98%）、乙酸（分析純）（上海阿拉丁生化科技有限公司）；過硫酸鉀[分析純，優(yōu)耐德引發(fā)劑（上海）有限公司]。

1.3 儀器與設備

UV-1800型紫外可見分光光度計（上海翱藝儀器有限公司）；FA1004N電子分析天平（精密度0.000 1 g，上海菁華科技儀器有限公司）；HH-6數顯恒溫水浴鍋（常州國華電器有限公司）；DHG-9140AL電熱恒溫鼓風干燥箱（上海齊欣科學儀器有限公司）；CMP-TA-20L超純水機（成都優(yōu)越科技有限公司）；Sb25-I2DTDN型超聲波清洗機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；JJ22BC型電子天平（精密度1 mg，常熟市雙杰測試儀器廠）。

1.4 實驗方法

1.4.1 火龍果果皮多酚的提取

選取新鮮無病蟲害、表皮無破損的火龍果果皮，去掉黃綠色的莖，洗凈擦干后切小丁，參考文獻[28]提取方法稍作修改：稱取10 g火龍果于錐形瓶，按料液比1∶10 （g∶mL）加入60%的乙醇進行超聲提?。ǔ暪β蕿?00 W、溫度60 ℃、時間30 min），重復提取1次，取濾液旋轉蒸發(fā)后再用60%乙醇定容至50 mL，即得到火龍果果肉多酚提取液，4 ℃低溫避光保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2 總酚含量測定

參考文獻[29]，采用福林酚比色法測定樣品提取液的總酚濃度。配制質量濃度分別為2.5 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、7.5 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1和 15.0 μg·mL-1的沒食子酸標準溶液，以吸光度濃度（X1，μg·mL-1）為縱坐標，沒食子酸質量（Y1）為橫坐標，765 nm波長下測定吸光度，繪制沒食子酸標準曲線。吸取1 mL火龍果皮多酚提取液于10 mL刻度試管中，再加入1 mL福林酚試劑和2 mL 12%的碳酸鈉溶液，最后用60%乙醇定容至10 mL后，搖勻避光靜置1 h，于765 nm處測試吸光度，按照沒食子酸標準曲線為Y1=0.112 6X1+0.029 7，相關系數r2=0.999 0，計算待測提取液的總酚含量。

1.4.3 總黃酮含量測定

參考文獻[30]，配制質量濃度分別為 4 μg·mL-1、8 μg·mL-1、16 μg·mL-1、24 μg·mL-1、32 μg·mL-1和40 μg·mL-1的蘆丁標準溶液，以蘆丁質量濃度（X2，μg·mL-1）為橫坐標，吸光度（Y2）為縱坐標，510 nm 波長下測定吸光度繪制蘆丁標準曲線。用移液槍吸取2.0 mL火龍果皮多酚提取液到試管中，依次加入3 mL 60%乙醇溶液，0.3 mL 5%亞硝酸鈉，0.3 mL 10%硝酸鋁、4.0 mL 4%氫氧化鈉，最后用60%乙醇定容到10 mL，搖勻放置12 min；測量510 nm波長處的吸光度，按照蘆丁標準曲線為Y2=218.24X2-0.108 3，相關系數r2=0.999 5，計算待測提取液的黃酮含量。

1.4.4 原花青素含量測定

參考文獻[31]，配制質量濃度為 25 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、200 μg·mL-1、250 μg·mL-1和500 μg·mL-1的原花青素標準液，以原花青素質量濃度（X3，μg·mL-1）為橫坐標，吸光度（Y3）為縱坐標，在546 nm的波長下測定吸光度繪制原花青素標準曲線。將1 mL火龍果皮多酚提取液、4.5 mL 3%的香草醛-甲醇溶液和4.5 mL 30%的硫酸-甲醇溶液混勻后放入30 ℃的水浴鍋中，反應20 min后在546 nm的波長下測定吸光度。按照原花青素標準曲線為Y3=93.943X3-0.335，相關系數r2=0.999 2，計算待測提取液的原花青素濃度以及含量。

1.4.5 DPPH自由基清除能力測定

參照文獻[32]，根據DPPH乙醇溶液呈紫色，在517 nm處有強吸收，當存在抗氧化劑時，其溶液的紫色變淺，吸光度降低，通過吸光度下降的程度可反映樣品對DPPH自由基的清除能力。待測樣液對DPPH自由基清除率（IDPPH，%）的計算公式為

式中：IDPPH為DPPH自由基清除率，%；Ao為初始溶液的吸光度；As為待測溶液的吸光度；Ar為參比溶液的吸光度。

1.4.6 ABTS自由基清除能力測定

ABTS自由基清除能力測定參照文獻[32]并修改如下。精準配制 7 mmol·L-1ABTS 溶液和 2.45 mmol·L-1過硫酸鉀溶液，將兩者按比例（2∶1，V∶V）混合，于黑暗中反應12～16 h得到ABTS+儲備液。使用前利用超純水稀釋ABTS+儲備液，直到734 nm波長處的吸光度值為0.700±0.020。然后移取8.7 mL ABTS+稀釋液與0.3 mL待測樣液混合，在30 ℃黑暗條件下反應10 min。然后以超純水為空白對照，于734 nm波長處測定其吸光度。待測樣液對ABTS自由基清除率（IABTS，%）計算公式為

式中：IABTS為ABTS自由基清除率，%；Ac為待測樣液的吸光度；Ab為空白對照溶液的吸光度。

1.4.7 鐵離子還原能力測定

鐵離子還原能力測定參照文獻[32]并修改如下。將乙酸鈉緩沖溶液（pH 3.6，300 mmol·L-1）、TPTZ（10 mmol·L-1）和六水合氯化鐵溶液（20 mmol·L-1）按體積比（10∶1∶1，V∶V∶V）混勻得到鐵離子還原能力（Ferric Reducing Ability of Plasma，FRAP）試劑。使用前將FRAP試劑預熱到37 ℃，取8.55 mL FRAP試劑和0.45 mL待測提取液混合，避光反應30 min，于593 nm處測定吸光度。

1.4.8 數據處理

所有實驗均平行測定3次，數值用平均值±標準偏差表示（n=3），用SPSS 22.0軟件進行方差分析，統(tǒng)計結果P＜0.05認為差異顯著，采用Origin 9.1進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 火龍果果皮中多酚含量分析

研究表明，植物多酚主要有酚酸類化合物和黃酮類化合物，能夠通過調節(jié)腸道菌群，起到降血糖、降血脂、減少炎癥反應等多種生理活性作用[33-35]。由表1可知，紅皮白肉品種的火龍果果皮多酚提取液含量普遍大于紅皮紅肉品種的火龍果果皮，總酚含量在95.7～181.7 μg·mL-1。選取的6種不同品種的火龍果果皮提取液總酚含量大小依次為越南1號＞黔白1號＞莞華白＞海南蜜寶＞軟枝大紅＞金都1號；總黃酮含量在80.9～222.1 μg·mL-1，總黃酮含量大小依次為黔白1號＞越南1號＞莞華白＞海南蜜寶＞軟枝大紅＞金都1號。原花青素具有強抗氧化、消除自由基的作用，可有效消除超氧陰離子自由基和羥基自由基，也參與磷酸、花生四烯酸的代謝和蛋白質磷酸化，保護脂質不發(fā)生過氧化損傷，有助于維生素C的吸收和利用[36-38]。研究發(fā)現，不同品種火龍果果皮提取液原花青素含量在42.7～124.7 μg·mL-1，含量大小依次為越南1號＞黔白1號＞莞華白＞海南蜜寶＞金都1號＞軟枝大紅。

表1 不同火龍果果皮提取液多酚含量（單位：μg·mL-1）

2.2 火龍果果皮抗氧化活性分析

多酚類化合物可通過酚羥基的解離與自由基結合，使之還原為惰性化合物或較穩(wěn)定的自由基而避免氧化損傷，是一類具有較高開發(fā)價值的天然抗氧化劑和自由基清除劑[26]。本研究通過測定火龍果多酚提取物對DPPH、ABTS自由基的清除能力以及FRAP，分析不同品種火龍果果皮多酚提取物抗氧化能力。

DPPH是一種以氮為中心的穩(wěn)定的自由基。例如，樣品具有清除DPPH自由基的作用，則表明樣品具有清除羥自由基、烷自由基或過氧自由基等自由基，中斷脂質過氧化鏈反應的能力[39]。由表2可知，①白肉品種的火龍果果皮DPPH和ABTS自由基清除率以及FRAP普遍高于紅肉品種的火龍果果皮，不同品種間抗氧化活性存在顯著性差異（P＜0.05）。測定的6種火龍果果皮中DPPH自由基清除率在81.9%～97.3%，越南1號的DPPH清除率最高，為97.3%，DPPH自由基清除能力強弱依次為越南1號＞黔白1號＞莞華白＞海南蜜寶＞軟枝大紅＞金都1號。②不同品種的火龍果果皮都具有清除ABTS自由基的能力。ABTS自由基清除率在38.0%～69.5%，越南1號的ABTS清除率最高，為69.5%，能力強弱依次為越南1號＞莞華白＞黔白1號＞海南蜜寶＞軟枝大紅＞金都1號。③采用FRAP法測定抗氧化物質的還原能力，也被稱為總抗氧化能力。吸光值越高，說明被測物質的還原能力越強，表示其抗氧化活性也越高。研究結果表明，不同品種火龍果果皮FRAP吸光值在0.396～0.859，越南1號吸光值最高為0.859。不同品種的FRAP能力強弱依次為越南1號＞莞華白＞黔白1號＞海南蜜寶＞金都1號＞軟枝大紅。

表2 不同火龍果果皮提取液抗氧化活性分析

2.3 相關性分析

由表3可知，總黃酮與DPPH和ABTS清除率以及FRAP都呈極顯著正相關性（P＜0.01），其與DPPH自由基清除率的相關系數最高為0.958；原花青素與DPPH自由基清除率和FRAP呈極顯著正相關性（P＜0.01），其與FRAP相關系數最高為0.974，與ABTS自由基清除率呈顯著正相關性（P＜0.05）；總酚與FRAP呈極顯著正相關性（P＜0.01），相關系數為0.920，與ABTS自由基清除率呈顯著正相關性（P＜0.05），與DPPH自由基清除率相關，但不顯著（P＞ 0.05）。

表3 不同火龍果果皮多酚含量與抗氧化能力相關性分析

3 結論

本研究對6種火龍果（金都1號、軟枝大紅、海南蜜寶、莞華白、黔白1號和越南1號）果皮的總酚、總黃酮和原花青素含量和DPPH、ABTS自由基清除能力和FARP進行了比較研究，并對多酚含量與抗氧化能力進行相關性分析。研究發(fā)現，不同火龍果果皮的活性成分含量存在一定差異，使得其提取液的抗氧化活性也存在顯著差異。多酚含量和抗氧化活性均是白肉紅皮大于紅肉紅皮，其中越南1號的果皮多酚類物質及抗氧化活性最高。

火龍果的品種很多，要想對不同品種、產地的火龍果皮抗氧化性進行更深入的了解，還需要采用不同的檢測方法研究火龍果果皮中的抗氧化活性成分及抗氧化能力，為火龍果皮的開發(fā)和利用提供依據。另外，研究過程中發(fā)現加熱會影響火龍果皮多酚的含量及抗氧化活性，因此如何在加工過程中最大程度地保留火龍果皮的有效成分也是下一步研究的重要課題。