贵州麻江引种蓝莓花香气、营养成分及体外抗氧化活性*

王瑞，谢晓林，马立志，文光忠，刘志刚，刘晓燕，杜超，王俊

1(贵阳学院食品与制药工程学院，贵州贵阳，550003)2(贵州省果品加工工程技术研究中心，贵州贵阳，550003)3(贵州省麻江县果品办公室，贵州麻江，557600)

近年来，蓝莓因富含以花色苷为主的多酚类化合物而具有抗氧化、降血脂、抑制肿瘤细胞生长、诱导细胞凋亡、预防肥胖、糖尿病、增强视力、提高免疫力、清除自由基、延缓衰老等多种生理功能而倍受世界各国食品、医药行业的广泛关注，且应用前景广泛［1］。以小鼠为研究对象的功能实验表明，蓝莓原汁具有抗高血糖、肥胖、糖尿病、预防早期动脉粥样硬化的功效［2－3］。Krikorian 等［4］通过对9 名平均年龄为76.2 ±5.2岁的志愿者持续每日摄入蓝莓果汁的研究发现，野生蓝莓果汁的摄入对改善老年人记忆力和预防早期记忆力衰退有积极效果，且与花色苷摄入量呈正比。

目前，对蓝莓深加工产品的开发多集中以蓝莓果实为原料，蓝莓叶因含有花色苷、多酚等化合物也受到广泛关注和开发［5－6］。疏花、疏果是果树生产中的重要环节，且直接影响果树产量及品质。若将疏花过程中产生的废弃蓝莓花进行开发利用，将起到进一步提高蓝莓种植业附加值和资源综合利用的目的。现今有关蓝莓花成分的研究鲜有报道，Wan等［7］通过植化方法从高丛蓝莓的花中分离、鉴定出21个酚类化合物，并用于抗氧化和α-葡萄糖苷酶抑制研究。结果表明，21个化合物中黄酮醇和苯丙素取代儿茶素类化合物较VC表现出高抗氧化活性和较医用阿卡波糖高的α-葡萄糖苷酶抑制作用。陈宏毅等［8］报道了以蓝莓果、叶及花瓣为原料加工蓝莓保健茶的工艺研究，该产品香气适中，口感酸甜适宜，符合现代人对保健饮料天然、安全、健康和美味的要求。目前，麻江县共种植蓝莓2 066.6 hm2，2013年预计产果4 000 t，实现产值12 000万元。本研究针对贵州省麻江县规模化种植的7个蓝莓品种鲜花进行香气成分、含水量、花色苷含量、多酚含量、矿质元素进行系统检测，并考察各品种体外抗氧化能力，对各品种鲜花进行评价。

1 材料与方法

1.1 实验材料与仪器

材料:以麻江地区规模化种植的7个品种为研究对象，具体为:圆蓝(Garden blue)、粉蓝(Powder blue)、灿烂(Brite well)、顶峰(Climax)、杰兔(Premier)、梯芙蓝(Tifblue)、芭尔德温(Baldwin)，树龄为9～13龄。蓝莓花样品于2013年3月24日9:00～11:00采自贵州省麻江县宣威镇龙崩蓝莓基地，每个品种选择3株树势基本一致健康植株1.2～1.5 m处对盛开完整鲜花进行采样，并立即分装于顶空瓶内。样品置于物理保温采样箱(2～4℃)3 h内送至实验室。用于香气成分和含水量检测样品送至实验室后放入4℃保存，用于其它指标检测样品于－18℃环境保存;1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、三羟基氨基甲烷(Tris)等试剂均为分析纯，正构烷烃混合标准品(C6～C19，AccuStandard Inc.)。

仪器:手动固相微萃取装置(美国Supelco)，50/30 μm二乙烯苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧(DVB/CAR/PDMS)，萃取头在气相色谱仪进样口以250℃老化30 min，室温平衡1 h后使用;QP2010-GC-MS气质联用色谱仪(日本Shimazhu公司);UV2550紫外分光光度计(日本Shimazhu公司);FS 240 AA原子吸收分光光度计(美国Varian公司)、AFS-810原子吸收分光光度计(北京吉天仪器有限公司);AUW1200电子分析天平(日本Shimazhu公司);MB25水分分析仪(奥豪斯仪器(上海)有限公司);TGL-16A台式高速冷冻离心机(长沙平凡仪器仪表有限公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的处理及检测

香气成分分析使用顶空-固相微萃取法，将装有20.00 g去柄鲜花的顶空瓶置于磁力搅拌加热台上于30℃下用活化后的萃取头顶空取样30 min。萃取完成后，取出纤维头并插入GC-MS进样口，解析1 min后进样分析。7个品种鲜花香气成分分析在24h内完成。气相色谱条件:毛细管柱，Restek Rtx-wax聚乙二醇(PEG)(30 m ×0.25 mm ×0.25 μm);载气:He(99.999%);手动进样;流速:1.0 mL/min;进样口温度，250℃;升温程序为40℃，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。质谱条件:电子轰击(EI)离子源;电子能量:70 eV;离子源温度250℃;接口温度200℃;扫描范围m/z:35～550 u;取正构烷烃混合标准品按上述GC/MS条件进行分析，得到各标准品保留指数(RI)，然后按文献报道方法［9］计算各香气成分RI值;经过NIST08和NIST08s标准谱库检索(仅报道匹配度＞85%的化合物)，结合保留指数和相关文献对各挥发分进行分析、鉴定，按面积归一化法计算各组分相对含量。

花瓣含水量使用衡中法测定;花色苷、总酚含量分别使用pH 示差法和福林酚试剂法测定［10，11］;矿质元素按 GB法测定(铁、锰:GB-T5009.90－2003;锌:GB-T5009.14－2003;铜:GB-T5009.13－2003;总砷:GB-T5009.11－2003;总汞:GB-T5009.17－2003;铅:GB-T5009.15－2003，镉:GB-T 5009.15－2003);体外抗氧化活性(清除·OH、O2－·、和 DPPH·能力)按文献报道方法检测［12－13］，其中用于体外抗氧化检测蓝莓花提取物制备方法为:称取去柄鲜花花瓣2.00 g，低温研磨，溶于30 mL蒸馏水中，超声波处理(50℃、1 h)，过滤后置于4℃冰箱备用;以1 mg/mL的VE(60%乙醇)溶液作为对照。

1.2.2 数据处理

除香气成分分析外，其余各指标均重复测定3次，结果以平均值±标准偏差表示;数据使用SPSS 13.0和Origin 8.0软件对数据进行方差分析和作图，并进行Duncans’差异做显著性分析(P＜0.05表示差异显著)。

2 结果与讨论

2.1 7个品种蓝莓花香气成分分析

7个品种蓝莓花样品香气成分的GC-MS总离子流量图见图1，香气成分、相对含量及种类见表1、2。通过保留指数辅助质谱检索定性，鉴定出园蓝香气成分中共有化合物30种，总相对含量为84.15%;粉蓝为21种，总相对含量为86.26%;灿烂为23种，总相对含量为87.62%;顶峰为32种，总相对含量为89.90%;杰兔为23种，总相对含量为92.56%;梯芙蓝为18种，总相对含量为77.34%;芭尔德温为24种，总相对含量为90.49%。7种蓝莓花的香气成分在相对含量和种类均存在明显差异。7种蓝莓花的主要香气成分相对含量依次为苯甲酸苯甲酯(浓郁的冬青油、尤南迦油香气，平均含量为31.30%)、丙酮(令人愉快辛辣甜味，平均含量为9.12%)、一氧化氮(甜味、3.62%)、正丁醚(类似水果气味、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。与其他6个品种不同，粉蓝花瓣香气成分中含有大量水杨酸甲酯(35.89%)。

图1 7个品种蓝莓花香气成分GC-MS总离子流量图Fig.1 Total ionic chromatogram of aroma components in 7 kinds of buleberry flowers

表1 7个品种蓝莓花的主要香气成分及其相对含量Table 1 Main aromatic compounds and relative contents in 7 kinds of buleberry flowers

续表1

表2 7种蓝莓花香气成分的分类和相对含量Table 2 Classification of aromatic compounds and relative contents in 7 kinds of buleberry flowers

由表2可见，所鉴定出7种蓝莓花香气成分主要由烯烃类、醇类、醛酮类、酯类、醚类和其它类6类化合物组成，其中以酯类化合物最多，相对含量为44.98% ～69.37%。

2.2 7个品种蓝莓花含水量、多酚、花色苷及矿质元素含量分析

表3 7个品种蓝莓花含水量、多酚、花色苷及矿质元素含量Table 3 Contents of water，total phenolic，anthocyanin and mineral elements in blueberry flowers

由表2可见，麻江引种7个品种蓝莓花水分含量为84.41% ～87.17%;多酚含量为1.81～4.27 mg/g，以芭尔德温含量最高［(4.27 ±0.73)mg/g］，且差异显著(P＜0.05);7个品种蓝莓花瓣花色苷含量均较低，0.52～1.40 mg/100 g。在矿质元素方面，此7个品种蓝莓花中均未检出As、Hg、Pb、Cd 4种有毒元素。其余4种微量元素中，Fe元素含量最高，平均为55.25 μg·g－1，其中以顶峰含量最高［(97.66 ±2.62)μg/g］，且差异显著(P ＜0.05);其余3种微量元素含量依次为Mn＞Zn＞Cu。

2.3 7个品种蓝莓花体外抗氧化性能分析、评价

2.3.1 蓝莓花水提液体外·OH清除能力

由图2可见，相对于1 mg/mL Vc溶液而言，除灿烂外的6个品种蓝莓花水提液溶液对·OH的清除率在45% ～55%之间，均低于Vc，差异不显著(P＜0.05);而灿烂(25.12%)水提液的清除·OH能力显著低于园蓝、粉蓝、顶峰等6个品种(P＜0.05)。

图2 蓝莓花水提液体外·OH清除能力比较Fig.2 Comparison of removing hydroxyl radical for 7 kinds of buleberry flowers

2.3.2 蓝莓花水提液体外清除DPPH·能力

图3 蓝莓花水提液体外清除DPPH·能力比较Fig.3 Comparison of removing DPPH for 7 kinds of buleberry flowers

DPPH·清除能力可用于表示机体的抗氧化活性能力。由图3可见，7种蓝莓花水提液清除DPPH·能力由高到低依次为:粉蓝＞梯芙蓝＞顶峰＞园蓝＞灿烂＞芭尔德温＞杰兔，其中粉蓝(97.71%)、顶峰(94.76%)和梯芙蓝(97.16%)的花瓣水提液溶液对DPPH·的清除能力与Vc(98.19)差异不显著(P＞0.05)，而杰兔、芭尔德温清除DPPH·能力最弱，且差异显著。

图4 蓝莓花水提液溶液的·清除能力比较Fig.4 Comparison of removing·for 7 kinds of buleberry flowers

3 结论

物质的香气组成是十分复杂的，但挥发性化合物是目前目前较为客观反映鲜花香气质量的方法。本研究采用SPME-GC-MS技术从麻江引种7个品种蓝莓花中定性出63种香气成分，不同品种蓝莓花香气成分的种类和含量存在明显差异，其中主要香气成分依次为苯甲酸苯甲酯、丙酮、一氧化氮、正丁醚，四种化合物占总相对含量49.32%以上。

花色苷和多酚类化合物是蓝莓果实中重要的生物活性成分，但研究结果表明，本研究涉及7种蓝莓花瓣中花色苷含量(0.52～1.40 mg/100 g)低于蓝莓果实(25～759 mg/100 g)［14］，但 7 种蓝莓花平均多酚含量(2.86 mg/g)高于洋葱(0.36 mg/g)、豆角(0.34 mg/g)和橘子(0.31 mg/g)等 10 种果蔬［15］。在矿质元素方面，Fe(平均含量:55.25 μg/g)是7种蓝莓花中含量最高的矿质元素，其次为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 种蓝莓花中均未检出 As、Hg、Pb、Cd 4种有毒元素，因此，蓝莓花可作为植物矿质来源。

以1 mg/mL的Vc(60%乙醇)为对照，考察了7个品种蓝莓花水提液的体外抗氧化性能。结果表明，7个品种蓝莓花水提液的体外·OH清除能力低于Vc，且差异显著(P＜0.05);在清除DPPH·和O2－·方面，7个水提液体外抗氧化活性较高，其中顶峰与对照液(Vc)相近。花色苷和多酚是具有抗氧化、消除自由基、降低血清及肝脏中的脂肪功效的化合物。本研究涉及各品种蓝莓花水提液的体外抗氧化能力与其多酚含量并不呈良好的相关性，总酚、花色苷含量之和最高的品种(芭尔德温)，总抗氧化能力并不是最强。推测其原因为除花色苷和多酚外，花瓣中其它活性物质如黄酮、多糖等也具有增强抗氧化作用的效果;花瓣中花色苷、多酚类化合物的种类差异也是导致这一现象的原因。

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