貴州麻江引種藍(lán)莓花香氣、營(yíng)養(yǎng)成分及體外抗氧化活性*

王瑞，謝曉林，馬立志，文光忠，劉志剛，劉曉燕，杜超，王俊

1(貴陽(yáng)學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)，550003)2(貴州省果品加工工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽(yáng)，550003)3(貴州省麻江縣果品辦公室，貴州麻江，557600)

近年來(lái)，藍(lán)莓因富含以花色苷為主的多酚類(lèi)化合物而具有抗氧化、降血脂、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、預(yù)防肥胖、糖尿病、增強(qiáng)視力、提高免疫力、清除自由基、延緩衰老等多種生理功能而倍受世界各國(guó)食品、醫(yī)藥行業(yè)的廣泛關(guān)注，且應(yīng)用前景廣泛［1］。以小鼠為研究對(duì)象的功能實(shí)驗(yàn)表明，藍(lán)莓原汁具有抗高血糖、肥胖、糖尿病、預(yù)防早期動(dòng)脈粥樣硬化的功效［2－3］。Krikorian 等［4］通過(guò)對(duì)9 名平均年齡為76.2 ±5.2歲的志愿者持續(xù)每日攝入藍(lán)莓果汁的研究發(fā)現(xiàn)，野生藍(lán)莓果汁的攝入對(duì)改善老年人記憶力和預(yù)防早期記憶力衰退有積極效果，且與花色苷攝入量呈正比。

目前，對(duì)藍(lán)莓深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)多集中以藍(lán)莓果實(shí)為原料，藍(lán)莓葉因含有花色苷、多酚等化合物也受到廣泛關(guān)注和開(kāi)發(fā)［5－6］。疏花、疏果是果樹(shù)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，且直接影響果樹(shù)產(chǎn)量及品質(zhì)。若將疏花過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄藍(lán)莓花進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用，將起到進(jìn)一步提高藍(lán)莓種植業(yè)附加值和資源綜合利用的目的。現(xiàn)今有關(guān)藍(lán)莓花成分的研究鮮有報(bào)道，Wan等［7］通過(guò)植化方法從高叢藍(lán)莓的花中分離、鑒定出21個(gè)酚類(lèi)化合物，并用于抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制研究。結(jié)果表明，21個(gè)化合物中黃酮醇和苯丙素取代兒茶素類(lèi)化合物較VC表現(xiàn)出高抗氧化活性和較醫(yī)用阿卡波糖高的α-葡萄糖苷酶抑制作用。陳宏毅等［8］報(bào)道了以藍(lán)莓果、葉及花瓣為原料加工藍(lán)莓保健茶的工藝研究，該產(chǎn)品香氣適中，口感酸甜適宜，符合現(xiàn)代人對(duì)保健飲料天然、安全、健康和美味的要求。目前，麻江縣共種植藍(lán)莓2 066.6 hm2，2013年預(yù)計(jì)產(chǎn)果4 000 t，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值12 000萬(wàn)元。本研究針對(duì)貴州省麻江縣規(guī)模化種植的7個(gè)藍(lán)莓品種鮮花進(jìn)行香氣成分、含水量、花色苷含量、多酚含量、礦質(zhì)元素進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，并考察各品種體外抗氧化能力，對(duì)各品種鮮花進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

材料:以麻江地區(qū)規(guī)模化種植的7個(gè)品種為研究對(duì)象，具體為:圓藍(lán)(Garden blue)、粉藍(lán)(Powder blue)、燦爛(Brite well)、頂峰(Climax)、杰兔(Premier)、梯芙藍(lán)(Tifblue)、芭爾德溫(Baldwin)，樹(shù)齡為9～13齡。藍(lán)莓花樣品于2013年3月24日9:00～11:00采自貴州省麻江縣宣威鎮(zhèn)龍崩藍(lán)莓基地，每個(gè)品種選擇3株樹(shù)勢(shì)基本一致健康植株1.2～1.5 m處對(duì)盛開(kāi)完整鮮花進(jìn)行采樣，并立即分裝于頂空瓶?jī)?nèi)。樣品置于物理保溫采樣箱(2～4℃)3 h內(nèi)送至實(shí)驗(yàn)室。用于香氣成分和含水量檢測(cè)樣品送至實(shí)驗(yàn)室后放入4℃保存，用于其它指標(biāo)檢測(cè)樣品于－18℃環(huán)境保存;1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、三羥基氨基甲烷(Tris)等試劑均為分析純，正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品(C6～C19，AccuStandard Inc.)。

儀器:手動(dòng)固相微萃取裝置(美國(guó)Supelco)，50/30 μm二乙烯苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧(DVB/CAR/PDMS)，萃取頭在氣相色譜儀進(jìn)樣口以250℃老化30 min，室溫平衡1 h后使用;QP2010-GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用色譜儀(日本Shimazhu公司);UV2550紫外分光光度計(jì)(日本Shimazhu公司);FS 240 AA原子吸收分光光度計(jì)(美國(guó)Varian公司)、AFS-810原子吸收分光光度計(jì)(北京吉天儀器有限公司);AUW1200電子分析天平(日本Shimazhu公司);MB25水分分析儀(奧豪斯儀器(上海)有限公司);TGL-16A臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(長(zhǎng)沙平凡儀器儀表有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的處理及檢測(cè)

香氣成分分析使用頂空-固相微萃取法，將裝有20.00 g去柄鮮花的頂空瓶置于磁力攪拌加熱臺(tái)上于30℃下用活化后的萃取頭頂空取樣30 min。萃取完成后，取出纖維頭并插入GC-MS進(jìn)樣口，解析1 min后進(jìn)樣分析。7個(gè)品種鮮花香氣成分分析在24h內(nèi)完成。氣相色譜條件:毛細(xì)管柱，Restek Rtx-wax聚乙二醇(PEG)(30 m ×0.25 mm ×0.25 μm);載氣:He(99.999%);手動(dòng)進(jìn)樣;流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度，250℃;升溫程序?yàn)?0℃，保持3 min，以3℃/min升至200℃，保持1 min，再以10℃/min升到230℃，保持2 min。質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量:70 eV;離子源溫度250℃;接口溫度200℃;掃描范圍m/z:35～550 u;取正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品按上述GC/MS條件進(jìn)行分析，得到各標(biāo)準(zhǔn)品保留指數(shù)(RI)，然后按文獻(xiàn)報(bào)道方法［9］計(jì)算各香氣成分RI值;經(jīng)過(guò)NIST08和NIST08s標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索(僅報(bào)道匹配度＞85%的化合物)，結(jié)合保留指數(shù)和相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)各揮發(fā)分進(jìn)行分析、鑒定，按面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量。

花瓣含水量使用衡中法測(cè)定;花色苷、總酚含量分別使用pH 示差法和福林酚試劑法測(cè)定［10，11］;礦質(zhì)元素按 GB法測(cè)定(鐵、錳:GB-T5009.90－2003;鋅:GB-T5009.14－2003;銅:GB-T5009.13－2003;總砷:GB-T5009.11－2003;總汞:GB-T5009.17－2003;鉛:GB-T5009.15－2003，鎘:GB-T 5009.15－2003);體外抗氧化活性(清除·OH、O2－·、和 DPPH·能力)按文獻(xiàn)報(bào)道方法檢測(cè)［12－13］，其中用于體外抗氧化檢測(cè)藍(lán)莓花提取物制備方法為:稱(chēng)取去柄鮮花花瓣2.00 g，低溫研磨，溶于30 mL蒸餾水中，超聲波處理(50℃、1 h)，過(guò)濾后置于4℃冰箱備用;以1 mg/mL的VE(60%乙醇)溶液作為對(duì)照。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

除香氣成分分析外，其余各指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示;數(shù)據(jù)使用SPSS 13.0和Origin 8.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和作圖，并進(jìn)行Duncans’差異做顯著性分析(P＜0.05表示差異顯著)。

2 結(jié)果與討論

2.1 7個(gè)品種藍(lán)莓花香氣成分分析

7個(gè)品種藍(lán)莓花樣品香氣成分的GC-MS總離子流量圖見(jiàn)圖1，香氣成分、相對(duì)含量及種類(lèi)見(jiàn)表1、2。通過(guò)保留指數(shù)輔助質(zhì)譜檢索定性，鑒定出園藍(lán)香氣成分中共有化合物30種，總相對(duì)含量為84.15%;粉藍(lán)為21種，總相對(duì)含量為86.26%;燦爛為23種，總相對(duì)含量為87.62%;頂峰為32種，總相對(duì)含量為89.90%;杰兔為23種，總相對(duì)含量為92.56%;梯芙藍(lán)為18種，總相對(duì)含量為77.34%;芭爾德溫為24種，總相對(duì)含量為90.49%。7種藍(lán)莓花的香氣成分在相對(duì)含量和種類(lèi)均存在明顯差異。7種藍(lán)莓花的主要香氣成分相對(duì)含量依次為苯甲酸苯甲酯(濃郁的冬青油、尤南迦油香氣，平均含量為31.30%)、丙酮(令人愉快辛辣甜味，平均含量為9.12%)、一氧化氮(甜味、3.62%)、正丁醚(類(lèi)似水果氣味、3.28%)。其中苯甲酸苯甲酯又名安息香酸甲酯，常用于配制香水香精、人造精油和食品。與其他6個(gè)品種不同，粉藍(lán)花瓣香氣成分中含有大量水楊酸甲酯(35.89%)。

圖1 7個(gè)品種藍(lán)莓花香氣成分GC-MS總離子流量圖Fig.1 Total ionic chromatogram of aroma components in 7 kinds of buleberry flowers

表1 7個(gè)品種藍(lán)莓花的主要香氣成分及其相對(duì)含量Table 1 Main aromatic compounds and relative contents in 7 kinds of buleberry flowers

續(xù)表1

表2 7種藍(lán)莓花香氣成分的分類(lèi)和相對(duì)含量Table 2 Classification of aromatic compounds and relative contents in 7 kinds of buleberry flowers

由表2可見(jiàn)，所鑒定出7種藍(lán)莓花香氣成分主要由烯烴類(lèi)、醇類(lèi)、醛酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)和其它類(lèi)6類(lèi)化合物組成，其中以酯類(lèi)化合物最多，相對(duì)含量為44.98% ～69.37%。

2.2 7個(gè)品種藍(lán)莓花含水量、多酚、花色苷及礦質(zhì)元素含量分析

表3 7個(gè)品種藍(lán)莓花含水量、多酚、花色苷及礦質(zhì)元素含量Table 3 Contents of water，total phenolic，anthocyanin and mineral elements in blueberry flowers

由表2可見(jiàn)，麻江引種7個(gè)品種藍(lán)莓花水分含量為84.41% ～87.17%;多酚含量為1.81～4.27 mg/g，以芭爾德溫含量最高［(4.27 ±0.73)mg/g］，且差異顯著(P＜0.05);7個(gè)品種藍(lán)莓花瓣花色苷含量均較低，0.52～1.40 mg/100 g。在礦質(zhì)元素方面，此7個(gè)品種藍(lán)莓花中均未檢出As、Hg、Pb、Cd 4種有毒元素。其余4種微量元素中，F(xiàn)e元素含量最高，平均為55.25 μg·g－1，其中以頂峰含量最高［(97.66 ±2.62)μg/g］，且差異顯著(P ＜0.05);其余3種微量元素含量依次為Mn＞Zn＞Cu。

2.3 7個(gè)品種藍(lán)莓花體外抗氧化性能分析、評(píng)價(jià)

2.3.1 藍(lán)莓花水提液體外·OH清除能力

由圖2可見(jiàn)，相對(duì)于1 mg/mL Vc溶液而言，除燦爛外的6個(gè)品種藍(lán)莓花水提液溶液對(duì)·OH的清除率在45% ～55%之間，均低于Vc，差異不顯著(P＜0.05);而燦爛(25.12%)水提液的清除·OH能力顯著低于園藍(lán)、粉藍(lán)、頂峰等6個(gè)品種(P＜0.05)。

圖2 藍(lán)莓花水提液體外·OH清除能力比較Fig.2 Comparison of removing hydroxyl radical for 7 kinds of buleberry flowers

2.3.2 藍(lán)莓花水提液體外清除DPPH·能力

圖3 藍(lán)莓花水提液體外清除DPPH·能力比較Fig.3 Comparison of removing DPPH for 7 kinds of buleberry flowers

DPPH·清除能力可用于表示機(jī)體的抗氧化活性能力。由圖3可見(jiàn)，7種藍(lán)莓花水提液清除DPPH·能力由高到低依次為:粉藍(lán)＞梯芙藍(lán)＞頂峰＞園藍(lán)＞燦爛＞芭爾德溫＞杰兔，其中粉藍(lán)(97.71%)、頂峰(94.76%)和梯芙藍(lán)(97.16%)的花瓣水提液溶液對(duì)DPPH·的清除能力與Vc(98.19)差異不顯著(P＞0.05)，而杰兔、芭爾德溫清除DPPH·能力最弱，且差異顯著。

圖4 藍(lán)莓花水提液溶液的·清除能力比較Fig.4 Comparison of removing·for 7 kinds of buleberry flowers

3 結(jié)論

物質(zhì)的香氣組成是十分復(fù)雜的，但揮發(fā)性化合物是目前目前較為客觀(guān)反映鮮花香氣質(zhì)量的方法。本研究采用SPME-GC-MS技術(shù)從麻江引種7個(gè)品種藍(lán)莓花中定性出63種香氣成分，不同品種藍(lán)莓花香氣成分的種類(lèi)和含量存在明顯差異，其中主要香氣成分依次為苯甲酸苯甲酯、丙酮、一氧化氮、正丁醚，四種化合物占總相對(duì)含量49.32%以上。

花色苷和多酚類(lèi)化合物是藍(lán)莓果實(shí)中重要的生物活性成分，但研究結(jié)果表明，本研究涉及7種藍(lán)莓花瓣中花色苷含量(0.52～1.40 mg/100 g)低于藍(lán)莓果實(shí)(25～759 mg/100 g)［14］，但 7 種藍(lán)莓花平均多酚含量(2.86 mg/g)高于洋蔥(0.36 mg/g)、豆角(0.34 mg/g)和橘子(0.31 mg/g)等 10 種果蔬［15］。在礦質(zhì)元素方面，F(xiàn)e(平均含量:55.25 μg/g)是7種藍(lán)莓花中含量最高的礦質(zhì)元素，其次為Mn(平均含量:20.31 μg/g)、Zn(平均含量:4.31 μg/g)、Cu(平均含量:4.28 μg/g)，7 種藍(lán)莓花中均未檢出 As、Hg、Pb、Cd 4種有毒元素，因此，藍(lán)莓花可作為植物礦質(zhì)來(lái)源。

以1 mg/mL的Vc(60%乙醇)為對(duì)照，考察了7個(gè)品種藍(lán)莓花水提液的體外抗氧化性能。結(jié)果表明，7個(gè)品種藍(lán)莓花水提液的體外·OH清除能力低于Vc，且差異顯著(P＜0.05);在清除DPPH·和O2－·方面，7個(gè)水提液體外抗氧化活性較高，其中頂峰與對(duì)照液(Vc)相近。花色苷和多酚是具有抗氧化、消除自由基、降低血清及肝臟中的脂肪功效的化合物。本研究涉及各品種藍(lán)莓花水提液的體外抗氧化能力與其多酚含量并不呈良好的相關(guān)性，總酚、花色苷含量之和最高的品種(芭爾德溫)，總抗氧化能力并不是最強(qiáng)。推測(cè)其原因?yàn)槌ㄉ蘸投喾油猓ò曛衅渌钚晕镔|(zhì)如黃酮、多糖等也具有增強(qiáng)抗氧化作用的效果;花瓣中花色苷、多酚類(lèi)化合物的種類(lèi)差異也是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因。

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