馬鈴薯抗氧化活性成分研究

寇婷婷 陳 瑾 范艷麗 張惠玲

(寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021)

馬鈴薯(SolanumruberosumL.)是茄科屬一年生草本植物，含有大量的生物活性物質如黃酮類、酚酸類、花色苷等[1]。據報道[2-3]，人體攝取的總酚等物質約25%來自于馬鈴薯。這些活性物質通過保護細胞和組織不被自由離子損傷，起到延緩細胞衰老和預防疾病的作用[4-5]。

李葵花等[6]發現不同品種馬鈴薯的抗氧化活性差異顯著，且酚酸對馬鈴薯的抗氧化活性有重要作用；王穎等[7]發現不同品種馬鈴薯的花青素含量與抗氧化能力都有所不同，且花色苷含量與抗氧化能力顯著相關。以上研究主要是測定不同品種馬鈴薯的酚類物質和花色苷的抗氧化能力，且測定其抗氧化的依據也主要是DPPH自由基清除能力和總抗氧化能力，而對超氧陰離子、羥基自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP鐵還原抗氧化的能力未見報道。此外，對馬鈴薯黃酮含量與抗氧化能力的研究也較少[8]。

試驗擬測定不同品種馬鈴薯總酚、總黃酮含量，采用高效液相色譜法測定不同品種馬鈴薯酚酸種類及含量，并通過建立5種體外抗氧化模型，比較不同品種馬鈴薯對超氧陰離子、羥基自由基、DPPH自由基、ABTS自由基清除能力以及FRAP鐵還原抗氧化能力，為不同品種馬鈴薯深加工產品的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

青薯9號、青薯168號、莊薯3號、夏波蒂、大西洋、費烏瑞它、黑美人、克新一號馬鈴薯：采回后置于4 ℃冷柜中低溫避光貯藏，試驗前將馬鈴薯放于常溫下避光通風干燥1 d，然后制備凍干粉進行后續試驗，寧夏固原市原州區六盤山薯業種植基地；

沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、槲皮素：色譜純，上海麥克林生物科技有限公司；

石油醚、甲基紅、苯酚、硫酸、草酸、硝酸、高氯酸、乙醚、葡萄糖：分析純，天津市大茂化學試劑廠。

1.1.2 儀器與設備

電子天平：ME203E型，美國梅特勒公司；

高效液相色譜儀：AGILENT 1100型，美國安捷倫公司；

蒸發光散射檢測器：UM5000型，上海通微分析技術有限公司；

紫外—可見分光光度計：T6型，北京普析通用儀器有限責任公司；

離心機：TDL-5-A型，上海安亭科學儀器廠；

超聲儀：KQ-500DE型，昆山市超聲儀器有限公司；

真空冷凍干燥機：JDQ-0.2型，蘭州科近真空凍干技術有限公司。

1.2 方法

1.2.1 總酚含量測定

(1)提取：根據Azima等[9]的方法進行修改。精確稱取1.000 g凍干馬鈴薯樣品，加入80%甲醇溶液20 mL，超聲提取10 min，離心后取上清液，殘渣按上述步驟重新提取1次，合并上清液，然后將上清液于4 ℃下，8 000 r/min 離心10 min，并使用0.42 μm濾膜過濾后定容至25 mL容量瓶，于4 ℃冰箱冷藏用于總酚測定。

(2)測定：參照Chaovanalikit等[10]的方法。

1.2.2 總黃酮含量測定 參照黃梅桂等[11]的方法。

1.2.3 酚酸種類及其含量測定 參照王耀紅等[12]的方法略作修改。分別配制濃度為0.2 mg/mL 的沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、對香豆酸、阿魏酸、蘆丁、槲皮素標準溶液，并配制混標溶液，進樣檢測時稀釋1倍。

1.2.4 抗氧化能力測定 稱取1 g馬鈴薯凍干粉，用10 mL 80%甲醇溶液提取抗氧化物質，離心后再加10 mL 甲醇溶液二次離心，并取1 mL上清液測定其抗氧化能力。

(1)對超氧陰離子的清除能力：參照閔芳等[13]的方法。

(2)對羥基自由基的清除能力：參照綦文濤等[14]的方法。

(3)對DPPH自由基的清除能力：參照韓銳等[15]的方法。

(4)對ABTS自由基的清除能力：參照左麗麗等[16]的方法。

(5)對FRAP鐵還原抗氧化能力：參照李磊等[17]的方法。

1.3 數據處理

采用Excel 2010繪制曲線圖，用SPSS 19.0軟件對試驗數據進行單因素方差分析，采用Duncan’s多重比較檢驗顯著性水平(P<0.05)，結果以(平均值±標準差)表示。

2 結果與分析

2.1 總酚及總黃酮含量

由表1可知，克新一號、費烏瑞它總酚含量差異不顯著(P>0.05)，其他品種含量具有顯著差異(P<0.05)；黑美人總酚含量最高，為(400.38±2.94)mg/100 g，夏波蒂最低[(233.93±0.18)mg/100 g]。不同品種馬鈴薯總黃酮含量具有顯著差異(P<0.05)，費烏瑞它總黃酮含量最高，為(107.39±0.08)mg/100 g，其次為黑美人[(94.59±1.75)mg/100 g]，莊薯最低[(33.17±0.09)mg/100 g]。李葵花等[6]研究發現紫色馬鈴薯品種總酚含量最高，為575.0 mg/100 g，試驗中總酚含量最高的“黑美人”為紫色馬鈴薯。張薇等[8]研究發現烘干的馬鈴薯皮中黃酮類物質含量為10.95 mg/g。

表1 不同品種馬鈴薯總酚、總黃酮含量?

? 字母不同表示差異顯著(P <0.05)。

2.2 酚酸種類及其含量

使用HPLC法測定不同品種馬鈴薯中酚酸種類及其含量，標準品及樣品圖譜如圖1所示，曲線回歸方程及相關系數分析如表2所示。

由表3可知，青薯9號、青薯168號、夏波蒂、莊薯3號 4個品種8種酚酸均有檢出；克新一號未檢出阿魏酸，黑美人未檢出沒食子酸及槲皮素，大西洋未檢出沒食子酸及蘆丁，費烏瑞它未檢出沒食子酸；酚酸總量最高為青薯9號，最低為夏波蒂；綠原酸是主要酚酸，其含量遠高于其他種類酚酸，在檢出酚酸中占比均>65.00%，黑美人中占比達到91.46%，為所有品種中綠原酸含量最高；費烏瑞它中槲皮素含量為所有品種中最高。王耀紅等[7,11]研究發現綠原酸是馬鈴薯中存在的主要酚酸，與試驗結果一致。

1.沒食子酸 2.原兒茶酸 3.綠原酸 4.咖啡酸 5.對香豆酸 6.阿魏酸 7.蘆丁 8.槲皮素

2.3 抗氧化能力

由表4可知，除鐵離子還原能力中青薯9號與克新一號差異不顯著(P>0.05)外，其余抗氧化模型中各品種間差異均顯著(P<0.05)，其中黑美人對DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除率及FRAP鐵還原能力最高，夏波蒂對羥基自由基清除能力最高。

表2 酚酸類化合物的標準曲線回歸方程和相關系數

由表5可知，綠原酸含量與酚酸、黃酮含量均呈極顯著正相關(P<0.01)；酚酸含量與DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除能力及FRAP鐵還原能力均呈極顯著相關(P<0.01)，與ABTS自由基清除能力相關性最大，與羥基自由基清除能力呈負相關；黃酮含量與羥基自由基清除能力呈極顯著負相關(P<0.01)，與超氧陰離子、ABTS自由基清除能力呈顯著正相關(P<0.05)，與DPPH自由基清除能力及FRAP鐵還原能力無顯著相關性(P>0.05)；綠原酸含量與DPPH自由基清除能力呈顯著相關(P<0.05)，與除羥基自由基清除能力外的3種抗氧化能力呈極顯著相關性(P<0.01)，與ABTS自由基清除能力顯著性最大。綜上，酚酸、綠原酸含量對抗氧化活性均呈顯著正相關(P<0.05)，與Faller等[18]研究結果一致，但相關性≤0.85，表明總酚、綠原酸在一定程度上與抗氧化性相關，由于馬鈴薯各組分復雜，含有淀粉、還原糖、蛋白質、維生素及各種次級代謝產物等，都可能對其抗氧化性起作用[19]。

表3 不同品種馬鈴薯酚酸類物質含量?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)；ND表示未檢出。

表4 不同品種馬鈴薯的抗氧化能力?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

表5 酚酸及黃酮含量與抗氧化能力的相關性?

? *表示對結果影響顯著(P<0.05)；**表示對結果影響極顯著(P<0.01)。

3 結論

試驗探究了不同品種馬鈴薯的抗氧化活性成分。結果表明，黑美人總酚含量最高，為400.38 mg/100 g，費烏瑞它黃酮含量最高，為107.39 mg/100 g；黑美人酚酸、綠原酸含量均為最高，其對DPPH自由基、超氧陰離子、ABTS自由基清除率及FRAP鐵還原能力最強，夏波蒂對羥基自由基清除率最高。不同品種馬鈴薯的抗氧化性差異顯著(P<0.05)，主要取決于其中的酚酸、綠原酸含量，但同一品種馬鈴薯對不同抗氧化類型的清除能力不同，其深層次原理需進一步探究。