几种常见果蔬抗氧化活性与多酚和维生素C的关系

米书梅，阮 征，温艳梅，周 艳，张 翠，刘文群，印遇龙，3，江 波，*

(1.南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌330047;2.南昌大学生命科学与食品工程学院，江西南昌330031;3.中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙410125)

水果和蔬菜是人类的主要食物来源之一，它们不仅提供维生素、矿物质和膳食纤维等营养成分，而且近年来研究表明摄食水果蔬菜还能够预防退行性疾病尤其是心血管疾病、癌症等发生［1］。这归功于其中存在的多种功能性物质，如酚类化合物、类胡萝卜素、纤维素等，其中酚类物质尤其重要，其抗氧化效果甚至强于众所周知的维生素C(Vitamin C，VC)、维生素E、β-胡萝卜素等［2］。了解果蔬的抗氧化活性对于人们能合理利用营养物质，研制预防癌症等老年疾病的功能食品非常重要［3］。Eberhart等［4］证实水果和蔬菜中植物性化学物质的综合作用是它们强大的抗氧化功能和抗癌活性的关键，比单独提取的抗氧化成分效果更佳。近年研究表明，对食物整体抗氧化能力的认识不足，忽略了食物中各种成分的相互作用及其对抗氧化能力的影响［5］。果蔬中抗氧化活性物质种类多样，包括维生素，多酚以及黄酮等［6］，国内外对果蔬抗氧化能力与活性物质进行了大量的研究。张传玉等［7］研究了不同品种的水稻中VC的含量以及VC与水稻的抗氧化关系，发现VC含量与水稻抗氧化作用可能存在密切的联系，并进一步证实VC在水稻的抗氧化胁迫中的重要作用。陈伟等［8］研究发现蔬菜、水果的抗氧化活性与总黄酮含量具有一定的相关性，但不同种类的蔬菜和水果，相关性有一定的差异。Padilla FC等［9］研究了一些种子、坚果和谷物食品的多酚含量以及抗氧化活性，发现多酚含量与抗氧化活性有一定的相关性。陈金娥等［10］用钼酸铵分光光度法测定10种蔬菜中VC的含量，用DPPH法对比研究生熟蔬菜的抗氧化性，证实VC含量与其抗氧化性呈现一定的量效关系。因此，由以上研究结果可以看出，对果蔬抗氧化的研究主要集中在某一类活性成分与抗氧化活性的相关性，然而不同的活性成分对果蔬整体抗氧化能力的影响各不相同，在同一体系中对不同活性成分与抗氧化活性相关性的认识不足。本实验运用常见的五种抗氧化测定方法对我国常见的10种果蔬的抗氧化活性进行比较;运用Folin-Ciocalteus法和2，4-二硝基苯肼法测定果蔬中多酚类、VC含量，并且分析、比较了抗氧化活性与多酚类化合物和VC含量的相关性。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

卷心菜、胡萝卜、洋葱、茄子、豆角、橘子、香蕉、苹果、葡萄、西瓜 于8月份购自南昌市天虹超市;羟自由基、超氧阴离子自由基测定试剂盒 由南京建成生物工程研究所提供;DPPH(1，1-二苯-2-苦肼基)、ABTS［2，2-联氨-二(3-乙基-苯噻唑-6-磺酸)］、TPTZ(三吡啶三吖嗪)、没食子酸标品 美国Sigma-Aidrich公司;VC广州鑫昌生物科技有限公司;浓硫酸、浓磷酸、无水乙醇、氯化铁、钨酸钠、钼酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、草酸、硫脲、冰乙酸等 国产分析纯。

SC-3614台式离心机 科大创新股份有限公司中佳分公司;AL104分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;722E可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;数显恒温水浴锅 江苏城西晓阳电子仪器厂。

1.2 实验方法

1.2.1 样品采集与处理 所有样品均用自来水、蒸馏水反复冲洗干净，取日常食用部位若干克，切碎后按1∶9比例(质量体积比)加入蒸馏水捣碎。去果蔬组织匀浆液于4800r/min离心15min，上清液分别测定果蔬水提液。果蔬水提液分别测定抗氧化活性、VC、总酚含量，如果样品浓度过高，适当稀释，平行测定3次。

1.2.2 抗氧化活性测定

1.2.2.1 DPPH法 参考Mezadri等的方法［11］稍做调整。DPPH工作液:准确称取25mg DPPH，溶解于500mL无水乙醇中，置于棕色瓶中，在4℃避光保存。吸取待测样品0.5mL，加入2.5mL DPPH工作液，漩涡振荡混匀，避光37℃水浴30min，在517nm下测吸光度。以VC为标准品做标准曲线，标准曲线方程为y=-0.0471x+0.7904(R2=0.9995)，样品抗氧化活性以AEAC/100g(每100g物质的抗氧化能力相当于VC(mg)的抗氧化能力)表示。

1.2.2.2 ABTS法 参考 Biglar和 Easa的方法［12］稍做调整。ABTS工作液:10mL 0.22mmol/L ABTS，10mL 0.2623mmol/L过硫酸钾，混合避光过夜，制取ABTS自由基。使用时用pH7.4的磷酸盐缓冲液稀释40倍。取0.5mL待测样品，加入2.5mL ABTS工作液，漩涡振荡混匀，避光37℃水浴30min，在746nm下测吸光度。以VC为标准品做标准曲线，标准曲线方程为y=-0.0418x+0.9961(R2=0.9994)，样品抗氧化活性以AEAC/100g(每100g物质的抗氧化能力相当于VC(mg)的抗氧化能力)表示。

1.2.2.3 FRAP法 参考Benzie和Strain的方法［13］稍做调整。FRAP工作液:由0.3mol/L醋酸盐缓冲液25mL 10mmol/L TPTZ 溶液 2.5mL，20mmol/L FeCl3溶液2.5mL组成。取0.5mL某待测样品，加入2.5mL FRAP工作液混匀后37℃反应30min，593nm测定吸光度，以VC为标准品做标准曲线，标准曲线方程为y=0.0084x+0.0169(R2=1)，样品抗氧化活性以AEAC/100g(每100g物质的抗氧化能力相当于VC(mg)的抗氧化能力)表示。

1.2.2.4 清除超氧阴离子自由基 采用南京建成生物工程研究所清除羟自由基测定试剂盒进行测定。

抑制超氧阴离子自由基能力(U/L)=(对照管OD-测定管OD)/(标准管OD-空白管OD)×标准管浓度(0.15mg/mL)×1000mL/(取样量×稀释倍数)

1.2.2.5 清除羟自由基 采用南京建成生物工程研究所清除羟自由基测定试剂盒进行测定。

抑制羟自由基能力(U/L)=(对照管OD-测定管OD)/(标准管OD-空白管 OD)×标准管浓度(8.824mmol/L)×1000mL/(取样量×稀释倍数)

1.2.3 多酚含量的测定 采用Folin-Ciocalteu法测果蔬中的多酚，参考Hao Zhang等的方法［14］稍做调整。吸取1mL待测样品，加入Folin-Ciocalteu显色剂1mL放置5min后，加入10%碳酸钠溶液3mL，1min后用蒸馏水定容到10mL。37℃水浴30min后，在764nm波长下测定样品的吸光度，同时以没食子酸为标准品做标准曲线，标准曲线方程为y=0.0186x+0.022(R2=0.9996)，根据没食子酸标准溶液浓度(C)与吸光度值(A)计算多酚含量。

1.2.4 VC含量的测定 依照 GB/T 5009.86-2003［15］主要步骤:取适量样品加等量2%草酸溶液匀浆，取匀浆液用1%草酸溶液定容至100mL混匀过滤。滤液中加入活性炭，用力振摇1min，过滤即得样品氧化液。加等量2%硫脲溶液，混匀得到样品滤液。加入二硝基苯肼和85%硫酸形成橘红色化合物之后，测定其在490nm下的吸光度。以VC为标准品做标准曲线，标准曲线方程为y=0.5274x+0.0142(R2=0.9999)。

表1 蔬菜、水果提取液的抗氧化评价Table 1 Antioxidant activities of the extract of vegetables and fruits

表2 五种方法相关分析Table 2 Correlation analysis of fivemethods

1.3 数据处理与分析

2 结果与讨论

2.1 果蔬抗氧化活性测定及相关分析

由表1可知，DPPH法抗氧化能力从高到低依次为豆角＞橘子＞洋葱＞苹果＞香蕉＞葡萄＞茄子＞卷心菜＞胡萝卜＞西瓜;ABTS法抗氧化能力从高到低依次为豆角＞洋葱＞橘子＞香蕉＞茄子＞苹果＞葡萄＞卷心菜＞胡萝卜＞西瓜;FRAP法抗氧化能力从高到低依次为橘子＞豆角＞洋葱＞葡萄＞苹果＞卷心菜＞香蕉＞茄子＞胡萝卜＞西瓜。超氧阴离子自由基的测定结果差异极大，香蕉最强为2855.01U/L，胡萝卜的清除能力最弱为11.15 U/L，两者相差258倍。橘子清除羟自由基能力最强8553.03U/L，卷心菜清除能力为1333.59U/L。

5种方法所采用的试剂不同，作用底物也不同。因此为得到适合评价果蔬抗氧化能力的方法，我们还需要对结果进行进一步的分析。采用SPSS分析软件进行分析，结果见表2。DPPH、ABTS和FRAP的相关性较好，相关系数都在0.7103以上，其中，DPPH法和 ABTS法的相关性最好，相关系数为0.9315。超氧阴离子自由基和羟自由基与其他方法相关性都很差，DPPH、ABTS和FRAP与羟自由基和超氧阴离子自由基的相关系数都在0.4521以下。出现上述结果的原因可能是由于反应机理不同。DPPH、ABTS是基于单电子转移(SET)反应机制的抗氧化评价方法，能够反映体外清除自由基的能力［16］;而FRAP是通过氧化还原能力来反映物质总抗氧化的活性;且这三种方法操作简易，重现性好。羟自由基和超氧阴离子法能直观反映抗氧化活性物质对体内自由基的清除能力，但步骤较为繁琐，且重现性差，不适合天然产物抗氧化活性的批量测定。综上所述，DPPH、ABTS、FRAP较为适合评价果蔬抗氧化能力。

2.2 蔬菜、水果中的总酚和VC含量

由表3可以看出:洋葱的总酚含量最高，GAE为35.98mg/100g，而西瓜的总酚含量最低，仅为5.87mg/100g，最高与最低之间相差6.13倍。橘子的VC含量最高，为31.06mg/100g，而茄子的 VC含量最低，为4.15mg/100g，最高与最低之间相差7.48倍。陈玉霞等［17］测定常见的 25种蔬菜的总酚含量，藕最高(305mg/100g)，芹菜最低(10.97mg/100g);VC含量，甜椒最高(90mg/kg)，茄子最低(1.0mg/kg)。方敏等［18］对15种水果和33蔬菜VC含量进行测定，红辣椒、青椒和苦瓜含量最高;胡萝卜、蘑菇最低。本研究与上述结果有一定差异，原因可能是果蔬的品种、产地不同，保存时间不同;还可能是采用的测定方法有所差别。

2.3 果蔬总抗氧化活性与多酚和VC的相关性

经SPSS软件进行相关、回归分析，结果见表4。由相关系数(R)可以看出DPPH、ABTS法测得的总抗氧化活性与多酚含量间存在较强的相关性，相关系数分别为0.884、0.848，而FRAP法测得的总抗氧化活性与多酚含量相关性相对较差，相关系数为0.547。可能原因:FRAP法原理与DPPH、ABTS法不同而引起的差异，从表2五种方法相关性分析里也可以看出，FRAP法与 ABTS、DPPH法相关性不如DPPH法与ABTS法的相关性好。三种方法测得的总抗氧化活性与VC含量的相关性都较弱，而由回归系数(R2)可以看出多酚含量的增加要比VC含量增加引起果蔬总抗氧化活性增加要大，由此可见，果蔬中的多酚比VC对果蔬抗氧化活性的影响要大。

表3 蔬菜、水果中的总酚和VC含量Table3 PhenolicsandVitaminCofvegetablesandfruits

表4 果蔬总抗氧化活性与多酚和VC的相关性Table4 Correlationanalysisofantioxidantacticityoffruits andvegetablesandphenolicsandVitaminC

郭长江等［19］人认为大多数蔬菜的抗氧化活性来源于VC以外的抗氧化成分。Maisuthisakul等人认为植物体内的抗氧化活性主要是由酚类物质提供的，酚类物质与抗氧化活性直接相关［20］。我们的研究结果也表明:果蔬的抗氧化活性与多酚之间存在着很强的相关性，而与VC之间的相关性较弱，说明这些果蔬的抗氧化活性主要由多酚提供。同时VC与多酚之间的相关性也较弱，说明果蔬中多酚的含量与VC的含量之间没有很大的关系。

3 结论

由于果蔬抗氧化物质的多样性，在评价果蔬抗氧化能力时需采用多种方法进行综合评定。通过DPPH、ABTS以及FRAP这三种方法检测果蔬抗氧化活性，并与多酚和VC含量进行相关性分析，其结果可以看出果蔬的抗氧化活性与多酚类物质具有较强的相关性，与VC之间的相关性较弱，说明多酚对果蔬抗氧化能力的影响强于VC。由于食物整体的复杂性，活性物质的多样且含量不一，全部检测很不现实，加之物质-物质相互作用也将影响到抗氧化能力，因此找出影响食物整体抗氧化能力的主要物质很有必要。该文比较了多酚和VC对果蔬抗氧化活性的影响，发现多酚较之VC对果蔬抗氧化作用大。本研究为进一步探讨对果蔬抗氧化能力起决定性作用的主要物质，以及进一步研究其他活性成分与主要物质的相互作用对抗氧化能力的影响打下基础。

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