不同品种紫肉甘薯抗氧化能力及花色苷成分分析

邹 波,曾 丹,吴继军,余元善,肖更生,徐玉娟*

(广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所,农业部功能食品重点实验室,广东省农产品加工重点实验室,广东 广州 510610)

摘 要:以广东地区9 个不同品种的紫肉甘薯为研究对象,评价紫肉甘薯抗氧化能力,并对花色苷的组成进行定性和定量分析。结果表明:不同品种紫肉甘薯,总酚含量和抗氧化能力也不尽相同,其中广紫9的总酚含量为578 mg GAE/100 g,清除2,2’-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2’-amino-di (3-ethyl-benzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt,ABTS)自由基能力、氧自由基吸收能力、还原能力分别为4.36、10.38、11.23 μmol TE/g,均高于其他品种的紫肉甘薯。通过高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法共鉴定出16 种花色苷,包括8 种矢车菊素类和8 种芍药素类。紫肉甘薯花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg之间,以广紫9含量最高,花色苷主要以酰基化的形式存在,其含量是非酰化的89 倍,酰基化程度明显高于其他品种。综上所述,不同品种紫肉甘薯具有不同的抗氧化能力,其花色苷含量与结构也有较大差异,其中广紫9花色苷含量最高,抗氧化能力最强。

关键词:紫肉甘薯;抗氧化能力;花色苷;鉴定;定量

现代医学研究表明,当机体内氧化作用生成的活性氧簇超过机体的抗氧化能力时,便产生氧化应激[1-2]。氧化应激可诱导脂质、蛋白质、DNA等生物大分子氧化,促进炎症的生成,加速细胞的衰老和死亡,增加心血管疾病和癌症等的发病率[2]。近年来,因果蔬中的抗氧化活性成分对这些疾病预防的重要作用,受到研究者们的极大关注。评价果蔬的抗氧化能力,可为开发天然、高效的抗氧化剂提供理论依据。

甘薯(Ipomoea batatas L.)不仅营养丰富,含有大量的淀粉、膳食纤维、维生素、矿物质元素等,还是一种产量高、用途广的农作物,在我国粮食作物中位居第四,仅次于水稻、小麦和玉米[3-4]。相对于薯肉呈白色、黄色及橘红色的甘薯,紫肉甘薯中还含有丰富的花色苷[4-5]。花青素又叫花色素,其母核结构是2-苯基苯并吡喃阳离子,花色苷是花青素的糖苷及酰基糖苷衍生物,自然条件下游离的花色素非常少见,绝大多数以花色苷的形式存在[6]。花色苷是一种天然的水溶性色素,且具有多种生理活性,如抗氧化、抗突变、护眼、降低心血管疾病的发病率等[7-10],可广泛应用于食品、化妆品等行业[11]。不同品种的紫肉甘薯,因其花色苷的含量不同,色泽也有所差别,薯肉颜色的深浅与花色苷的含量成正比。

目前国内对紫肉甘薯的研究主要集中在色素的提取及活性研究[12],对其花色苷的结构解析研究较少,国外对紫肉甘薯花色苷的结构鉴定研究较多。如陈文等[13]采用液相色谱-质谱联用从紫肉甘薯中鉴定出了6 种花色苷,其中2 种为矢车菊素类,4 种为芍药色素类。Lee等[14]采用高效液相色谱四极杆飞行时间质谱(high performance liquid chromatography system with quadrupole-time of flight mass spectrometry,HPLC-QTOFMS)联用仪鉴定出韩国紫肉甘薯品种中27 种花色苷,其中有6 种是首次被报道的紫肉甘薯花色苷。He Wei等[6]对我国12 个紫肉甘薯品种的花色苷进行了结构解析,共鉴定出13 种花色苷。Montilla等[15]对4 个日本紫肉甘薯花色苷的研究发现,不同品种间的紫肉甘薯,花色苷的含量差异很大。

近年来,随着消费者对健康理念的重视,我国紫肉甘薯的栽培面积也不断扩大,具有高花色苷含量的新品种也被不断培育出来,尽管国内外对紫肉甘薯的抗氧化能力和结构有一定的研究,但对于新培育出的紫肉甘薯研究较少。不同产地,不同品种的紫肉甘薯,其抗氧化能力和花色苷的结构也有所不同。广东地区雨水充足,全年温度较高,是我国主要的甘薯产地之一,多种植秋冬薯,近5年来,其种植面积和产量稳步上升[3],新的紫肉甘薯品种也有很多,但对新品种的抗氧化活性及花色苷的种类鲜见报道。因此,本实验以新培育的广东紫肉甘薯为研究对象,对抗氧化活性及花色苷成分进行研究,以期为花色苷含量高、抗氧化活性强的紫肉甘薯的品种选育和精深加工提供科学指导和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

9 种紫肉甘薯品种,广紫2、广紫8、广紫9、广紫10、广紫11-173、广紫12-87、广紫13-79、广紫13-203、广紫229由广东省农业科学院作物研究所提供,采摘于2015年12月。

甲酸、乙腈(均为色谱纯) 德国Meker公司;矢车菊素-3-葡糖苷标准品 日本Funakoshi公司;水溶性VE(Trolox)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)、2,2’-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2’-amino-di (3-ethylbenzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt,ABTS)美国Sigma-Aldrich公司;Folin-Ciocalteu试剂 上海源叶生物科技有限公司;其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

UV-1800型分光光度计、LC-20A HPLC仪 日本岛津公司;PB-10型pH计 德国赛多利斯公司;FS100S粉碎机 广州雷迈机械设备有限公司;HPLC-QTOF-MS联用仪 荷兰AB SCIEX公司;SYNERGY H1多功能酶标仪 美国伯腾仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 紫肉甘薯甲醇提取物的制备

紫肉甘薯洗净,待自然晾干后称取1 kg(不去皮),在液氮条件下粉碎,称取粉碎后的样品4 g,加入40 mL酸化甲醇(1%盐酸)超声波处理10 min,然后4 ℃、8 000×g离心10 min,收集上清液,沉淀用酸化甲醇再提取3 次,合并上清液,即为紫肉甘薯甲醇提取物。

1.3.2 总酚含量的测定

参考Folin-Ciocalteu法[10]进行测定。取适当稀释后的样品1 mL,加入2.0 mL Folin-Ciocalteu溶液,混匀,静置5 min,再加入2.0 mL 10% NaCO3溶液,室温避光反应1 h后,于波长760 nm处测定吸光度。以没食子酸为标准品,绘制标准曲线,样品总酚的含量以没食子酸当量(gallic acid equivalent,GAE)表示,单位为mg GAE/100 g,以鲜质量计。

1.3.3 清除DPPH自由基能力的测定

参考Sokolletowska等[16]的方法进行。取稀释后的样品50 μL,加入150 μL DPPH溶液(0.2 mmol/L),混匀后在室温条件下避光反应20 min,用酶标仪测定波长517 nm处的吸光度,以Trolox为标准品,测定不同质量浓度的Trolox对DPPH自由基的清除率,绘制标准曲线,实验同时设试剂空白组(无水乙醇)、对照组(以等体积甲醇代替样品)、样品空白组(以等体积无水乙醇代替DPPH溶液)。样品对DPPH自由基清除能力以Trolox当量表示,以鲜质量计。DPPH清除率按公式(1)计算。

式中:A1为对照组吸光度;A0为试剂空白组吸光度;Ai为样品组吸光度;Aj为样品空白组吸光度。

1.3.4 清除ABTS·能力的测定

参考Re等[17]的方法略作修改。将7 mmol/L的ABTS溶液(50 mL)和140 mmol/L的过硫酸钾溶液(0.88 mL)混合,在室温、避光条件下静置过夜,形成ABTS储备液。使用前用无水乙醇稀释至734 nm波长处吸光度为0.7±0.02。

取适当稀释后的样品10 μL,加入200 μL ABTS溶液,旋涡振荡30 s,室温条件下避光反应6 min,用酶标仪测定波长734 nm处吸光度。以Trolox为标准品,测定不同质量浓度的Trolox对ABTS•的清除率,绘制标准曲线,实验同时设试剂空白组、对照组和样品空白组。清除率按公式(1)计算。

1.3.5 氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)的测定

参考Steed等[4]的方法进行。样品用pH 7.4的75 mmol/L磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)稀释后备用。黑色96 孔板每孔加入20 μL稀释后的样品,孵育至37 ℃,加入80 μL 1.25 μmol/L荧光素钠溶液(PBS配制),37 ℃孵育5 min,每孔加入100 μL 140 mmol/L的2,2’-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(2,2’-azobis-2-methyl-propanimidamide dihydrochloride,AAPH),空白孔不加AAPH,振荡混匀后,用酶标仪测各孔的荧光强度。

荧光测定条件:激发波长485 nm;发射波长520 nm,循环35 次,每个循环2.5 min。以Trolox为标准品,样品的ORAC值以Trolox当量表示(μmol TE/g),以鲜质量计。

1.3.6 还原能力的测定

采用三价铁离子还原(ferric reducing antioxidant power,FRAP)法[18]。取适当稀释后的样品1 mL,加入0.2 mL 0.2 mol/L PBS(pH 6.6)和1.5 mL 0.3%铁氰化钾溶液,混匀,50 ℃孵育20 min后迅速冷却并加l mL 10%的三氯乙酸,混匀后3 000 r/min离心10 min,取上清液2 mL加入0.5 mL 0.3%三氯化铁溶液混匀,再加3 mL纯水,摇匀,测定波长700 nm处的吸光度。以Trolox为标准品,样品的铁离子还原能力用Trolox的当量表示(μmol TE/g),以鲜质量计。

1.3.7 HPLC-QTOF-MS和HPLC分析紫肉甘薯中花色苷结构与含量

色谱柱:Kinetex C18柱(150 mm×4.6 mm,2.6 μm);流动相为0.45%的甲酸溶液(A)和乙腈(B)。梯度洗脱程序:乙腈初始为5%,10 min后升至10%,30 min时升至15%并保持10 min,50 min时升至25%,60 min时升至30%并保持5 min。进下一个样品前平衡20 min,进样量5 μL,检测波长520 nm,流速0.43 mL/min,柱温保持35 ℃。以矢车菊素-3-葡糖苷为标准对照品,外标法定量分析紫肉甘薯中单个花色苷的含量,以鲜质量计。

质谱条件:电喷雾离子源,正离子扫描模式;质量扫描范围m/z 100~1 500;毛细管电压4.5 kV;雾化器压力1.5 bar;干燥温度220 ℃;干燥气体流速6.0 L/min。

1.4 数据处理

数据处理采用SPSS 17.0软件进行统计分析,P值小于0.05表示差异显著。实验重复3次,结果以±s表示。

2 结果与分析

2.1 不同品种紫肉甘薯总酚及抗氧化能力评价

图1 不同品种紫肉甘薯总酚含量
Fig. 1 Total phenolic contents in purple-fleshed sweet potato cultivars

由图1可知,不同品种紫肉甘薯的总酚含量存在显著差异,变化范围为209~578 mg GAE/100 g,其中广紫9总酚含量最高,广紫10和广紫229次之,广紫8和广紫13-203含量较低,不同品种之间总酚含量差异明显。

评价植物提取物抗氧化活性的方法有许多,因提取物成分复杂,评价其抗氧化能力没有统一的标准,本实验采用清除DPPH自由基和ABTS•、ORAC、FRAP评价紫肉甘薯的抗氧化能力,如图2所示,不同品种的紫肉甘薯清除DPPH自由基的能力没有显著差异(P>0.05),而清除ABTS•的能力、ORAC和FRAP差异显著(P<0.05),其中广紫9清除ABTS•、ORAC和FRAP能力最强,分别为4.36、10.38、11.23 μmol TE/g,广紫10次之,广紫8和广紫13-203的抗氧化能力最弱,紫肉甘薯的抗氧化活性与总酚含量正相关。紫肉甘薯清除DPPH自由基的能力与其他抗氧化能力不同,可能是因为DPPH自由基仅溶于乙醇、甲醇等有机溶剂,而ORAC、ABTS和FRAP实验均在水溶液体系中进行,从而导致结果有所差异。紫肉甘薯对醇溶性DPPH自由基清除能力较高,但不同品种之间无差异,ORAC、ABTS和FRAP等水溶液体系的方法更适用于紫肉甘薯的抗氧化评价。

图2 紫肉甘薯抗氧化能力
Fig. 2 Antioxidant activities in purple-fleshed sweet potato cultivars

2.2 紫肉甘薯花色苷结构鉴定

图3 紫肉甘薯花色苷在波长520 nm处的HPLC图
Fig. 3 Representative HPLC chromatograms (520 nm) of anthocyanins in purple-fleshed sweet potato

表1 紫肉甘薯花色苷的结构鉴定
Table 1 Identification of anthocyanins in purple-fleshed sweet potato

为研究紫肉甘薯花色苷的种类及含量,首先采用HPLC-QTOF-MS对不同品种紫肉甘薯中的花色苷结构进行鉴定,花色苷的结构根据分子离子、碎片、保留时间、紫外图谱及相关文献来确定。从紫肉甘薯中共发现17 种花色苷,结果见图3和表1。峰1,保留时间为16.1 min,其分子离子[M]为m/z 773,裂解碎片为m/z 611、m/z 449和m/z 287。其中碎片离子m/z 611是由于失去一分子葡萄糖[M-162]得到的,m/z 449是由于失去一分子槐糖[M-324]得到的,m/z 287为矢车菊素的相对分子质量(失去一分子槐糖和葡萄糖所得),结合文献[19]推测其为矢菊糖素3-槐糖苷-5-葡萄糖苷,同理可推测[14]峰2为芍药素3-槐糖苷-5-葡萄糖苷。峰3,保留时间为23.1 min,它的分子离子为m/z 893,其中碎片离子m/z 731是其失去一分子葡萄糖[M-162]得到的,碎片离子m/z 449是失去一分子对羟基苯甲酸和一分子槐糖[M-120-324]得到的,碎片离子m/z 287为矢车菊素,结合文献[20-21]推测其为矢车菊素3-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推测峰5为芍药素3-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰4,保留时间为23.9 min,它的分子离子为m/z 935,其碎片离子m/z 773是由于失去一分子葡萄糖[M-162]所得,碎片离子m/z 449是失去一分子咖啡酸[14](m/z 180,酰化脱水后m/z 162)和一分子槐糖[M-162-324]得到的,碎片离子还有m/z 287,推测其为矢车菊素3-(6’’-咖啡酰槐糖苷)-5-葡糖苷,同理可推测[22]峰6为芍药素3-(6’’-咖啡酰槐糖苷)-5-葡糖苷。峰7,保留时间为30.0 min,其分子离子为m/z 919,碎片离子m/z 757是失去一分子葡萄糖[M-162]得到的,碎片离子峰m/z 449是失去一分子对香豆酸(m/z 164,酰化脱水后m/z 146)和一分子槐糖[M-146-324]得到的,碎片离子还有m/z 287,结合文献[14,22]推测其为矢车菊素3-p-香豆酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰8,保留时间为31.0 min,其分子离子为m/z 949,碎片离子m/z 787是失去一分子葡萄糖[M-162]得到的,碎片离子m/z 449是失去一分子对阿魏酸(m/z 194,酰化脱水后m/z 176)和一分子槐糖[M-176-324]得到的,碎片离子还有m/z 287,结合文献[22-23]推测其为矢车菊素3-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推测峰9为芍药素3-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰10,保留时间为38.7 min,它的分子离子为m/z 1 097,碎片离子m/z 935是失去一分子葡萄糖[M-162]得到的,碎片离子峰m/z 449是由于失去两分子咖啡酸和一分子槐糖[M-2×162-324]得到的,碎片离子峰还有m/z 287,结合文献[20-21]推测其为矢车菊素3-双咖啡酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推测峰14为芍药素3-双咖啡酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰11,保留时间为39.2 min,它的分子离子峰在m/z 1 055处,根据碎片离子m/z 893(失去一分子葡萄糖)、m/z 449(失去一分子槐糖、咖啡酸、对羟基苯甲酸)、m/z 287,结合文献[20-21]推测其为矢车菊素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推测峰15为芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰12,保留时间为43.0 min,它的分子离子峰在m/z 1 111处,其碎片离子m/z 949(失去一分子葡萄糖)、m/z 449(失去一分子槐糖、咖啡酸、阿魏酸)、m/z 287,结合文献[19,21]推测其为矢车菊素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷,同理可推测峰16为芍药素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰17,保留时间为57.4 min,其分子离子峰为m/z 1 083,碎片离子m/z 921(失去一分子葡萄糖)、m/z 463(失去一分子槐糖、阿魏酸、对羟基苯甲酸)、m/z 301(芍药素),结合文献[5,19]推测其为芍药素3-阿魏酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷。峰13因为没有碎片离子,未能鉴定出其结构。

近年来,关于不同品种紫肉甘薯花色苷的结构鉴定,国内外均有一定的研究。He Wei等[6]研究了我国济黑1、广紫1、紫罗兰等12 个紫肉甘薯品种中的花色苷,共鉴定出13 种结构,均为矢车菊素类和芍药素类,其中矢车菊素3-咖啡酰-香草酸槐糖苷-5-葡萄糖和芍药素3-咖啡酰-香草酰槐糖苷-5-葡萄糖为紫肉甘薯中新发现的花色苷,与之相比,本研究共鉴定出16 种花色苷,不含以上2 种花色苷,但含有矢车菊素类和芍药素类的3-槐糖苷-5-葡萄糖苷,此类花色苷在日本[15]和韩国[14,20]的紫肉甘薯品种中均被发现。本研究还发现,芍药素3-阿魏酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷存在大部分紫肉甘薯中,仅在广紫10、广紫12-87和广紫13-203未被检测到。另外,有研究表明,紫肉甘薯中还含有少量的天竺葵素类花色苷[14,20],但在我国的紫肉甘薯品种中尚未发现此类花色苷,这可能是由于品种不同导致紫肉甘薯花色苷组分存在差异。

2.3 不同品种紫肉甘薯的单体花色苷含量

表2 不同品种紫肉甘薯中花色苷含量
Table 2 Anthocyanin contents in purple-fleshed sweet potato cultivars mg/kg

注:—.未检出。

如表2所示,广紫9、广紫11-173、广紫13-79、广紫229这4 个品种都含有17 种单体花色苷,这4 个品种的总花色苷含量也较其他品种高。广紫2和广紫8所含的单体花色苷中,芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍药素3-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰5),这2 种主要的单体花色苷分别占总量的70.6%、68.2%。广紫9中,芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍药素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰16),这2 种主要的单体花色苷占总量的40.0%。广紫10中,芍药素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰16)含量最高,其次是矢车菊素3-咖啡酰-阿魏酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰12),这2 种主要的单体花色苷占其总量的46.8%。广紫11-173和广紫13-79中,芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是矢车菊素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰11),这2 种主要的单体花色苷占其总量的47.0%、52.5%。广紫12-87中,矢车菊素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰11)含量最高,其次是矢车菊素3-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰3),这2 种主要的单体花色苷占其总量的60.3%。广紫13-203和广紫229中,芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰15)含量最高,其次是芍药素3-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷(峰5),这2 种主要的单体花色苷占其总量的50.6%、68.3%。这些数据说明芍药素3-咖啡酰-p-羟基苯甲酰槐糖苷-5-葡糖苷是大多数紫肉甘薯中含量最高的花色苷,但由于品种的原因,不同种类的紫肉甘薯单体花色苷的种类和含量也有较大差异,这与Lee[14]和He Wei[6]等对不同品种紫肉甘薯花色苷的研究结果相一致。

从表2还可以看出,9 个品种的紫肉甘薯总花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg之间,广紫9的总花色苷含量最高,是广紫13-203的14.6 倍,明显高于美国的Stokes和Okinawa紫肉甘薯[19],略低于Lee等[14]报道的Zami紫肉甘薯。

有文献报道,紫肉甘薯中的花色苷主要是矢车菊素类和芍药素类,其中酰化的花色苷占据主体地位[6,14,20,24-27]。本实验结果表明,除广紫12-87的主要花色苷为矢车菊素类,其他8 种以芍药素类为主。研究表明,花色苷的稳定性受多种因素的影响,其中酰化花色苷的稳定性要好于非酰化的花色苷,在加工及贮藏过程中,酰基化的花色苷降解速率明显低于非酰化的花色苷[11]。本研究表明,紫肉甘薯中非酰化、单酰化和双酰化的花色苷成递增趋势,不同品种的紫肉甘薯,酰化的花色苷含量是非酰化的15 倍到89 倍,其中广紫9的酰基化程度最高。

与抗氧化能力比较发现,紫肉甘薯的花色苷含量与抗氧化活性存在一定的正相关性,广紫9总花色苷含量最高,抗氧化能力也最强,但广紫10的花色苷含量较低,而抗氧化活性较高,可能是其提取物中还含有其他抗氧化能力强的活性成分。另一方面,花色苷母核2-苯基苯并吡喃阳离子结构中羟基数目越多,抗氧化能力越强,甲基化程度提高,有利于提高花色苷的稳定性,降低其抗氧化活性[28]。游离羟基的糖苷化和酰基化使得花色苷形成空间位阻,可减少母核与其他化学物质的反应[11,28]。从表2可以看出,广紫10中非酰化花色苷的含量最高,这也可能是其抗氧化活性较高的原因。但文献[29]指出,酰基化花色苷的抗氧化活性较未酰化的花色苷强。在DPPH与FRAP方法体系中,蓝莓花色苷提取物(主要为非酰化花色苷)的抗氧化活性大于紫肉甘薯(主要为酰基化花色苷),而ORAC方法的结果则相反[30]。造成这种分歧的原因,可能与花色苷的纯度有关,目前尚无商业化的酰基化花色苷,其抗氧化的比较主要采用粗提物,纯度有限,从而使得研究结果具有较大的差异性。

3 结 论

不同品种紫肉甘薯总酚含量差异显著(P<0.05),其中广紫9总酚含量最高,其次是广紫10和广紫229,广紫8和广紫13-203含量最低。不同品种紫肉甘薯对DPPH自由基清除能力没有显著性差异,但对ABTS·的清除能力、ORAC、FRAP差异显著。紫肉甘薯总花色苷含量在77.17~1 125.06 mg/kg鲜质量之间,其中广紫9的总花色苷含量最高,其次是广紫229和广紫13-79。紫肉甘薯花色苷含有8 种矢车菊素类和8 种芍药素类,还有一种尚未鉴定,其中广紫12-87的主要花色苷为矢车菊素类,其他品种均以芍药素类为主。花色苷酰基化程度最高的为广紫9,其含量是非酰化花色苷的89 倍,高于其他品种。综上所述,不同品种的紫肉甘薯,花色苷的结构和含量也不尽相同,抗氧化能力也有差异,其中广紫9总酚含量和花色苷含量最高,抗氧化活性最强,且花色苷的酰基化程度最高。

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Antioxidant Capacity and Anthocyanins of Purple-Fleshed Sweet Potato Cultivars

ZOU Bo, ZENG Dan, WU Jijun, YU Yuanshan, XIAO Gengsheng, XU Yujuan*
(Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing,Sericultural & Agri-Food Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China)

Abstract:The antioxidant activities and anthocyanin composition of purple sweet potatoes from nine varieties cultivated in Guangdong were determined. The results indicated that total phenolic contents and antioxidant activities of different varieties were different. The total phenolic content of Guangzi 9 was 578 mg GAE/100 g fresh weight, and the 2,2’-amino-di (3-ethylbenzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt (ABTS+·) radical scavenging activity, oxygen radical absorbance capacity,and reducing power were 4.36, 10.38, and 11.23 μmol TE/g fresh weight, respectively, which were superior to those of the other varieties. Sixteen anthocyanins, including 8 cyanidins and 8 peonidins, were identified by high performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometry (HPLC-QTOF-MS). The content of total anthocyanins was in the range of 77.17–1 125.06 mg/kg fresh weight, and Guangzi 9 showed the highest anthocyanin content. Acylated anthocyanins were the main anthocyanin constituents in purple sweet potatoes. Acylated anthocyanins were 89 times more abundant than non-acylated ones in Guangzi 9, which showed a significantly higher content of acylated anthocyanins than the other varieties. Taken together, the antioxidant activities and anthocyanin composition of different purple sweet potato varieties were different with Guangzi 9 exhibiting the highest content of anthocyanins and highest antioxidant capacity.

Keywords:purple-fleshed sweet potato; antioxidant activity; anthocyanins; identification; quantitation

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802007

中图分类号:TS255

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2018)02-0038-07

引文格式:邹波, 曾丹, 吴继军, 等. 不同品种紫肉甘薯抗氧化能力评价及花色苷成分分析[J]. 食品科学, 2018, 39(2): 38-44.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802007. http://www.spkx.net.cn

ZOU Bo, ZENG Dan, WU Jijun, et al. Antioxidant capacity and anthocyanins of purple-fleshed sweet potato cultivars[J]. Food Science,

2018, 39(2): 38-44. (in Chinese with English abstract)

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201802007. http://www.spkx.net.cn

收稿日期:2016-12-12

基金项目:广东省省级科技计划项目(2015B020202008);广东省自然科学基金项目(2015A030312001);

广州市科技计划项目(201510010063)

第一作者简介:邹波(1986—),男,助理研究员,博士,研究方向为农产品加工及贮藏。E-mail:skzoubo@163.com

*通信作者简介:徐玉娟(1974—),女,研究员,博士,研究方向为农产品加工及贮藏。E-mail:guoshuxuyujuan@163.com