莲藕不同极性酚类物质组成分析及抗氧化活性评价

谢君+周白雪+闵婷+刘思敏+胡向杰+易阳

摘要：以新鲜莲藕的皮、节和食用部位为材料，通过溶剂浸提-萃取获得分布于水相、正丁醇相、乙酸乙酯相和石油醚相的不同极性酚类物质，考察莲藕不同极性酚类物质的含量、组成及抗氧化活性差异。莲藕各部位均以水相分布酚类物质含量最高（P<0.05），其中藕皮水相中的总酚及总黄酮含量分别达到33 mg GAE/kg FW和36.5 mg RE/kg FW。采用 HPLC法分析发现，莲藕不同部位中酚类物质组成有所差异，以表儿茶素、没食子儿茶素和儿茶酚为主，其中：表儿茶素分布于石油醚相和乙酸乙酯相，儿茶酚主要分布于水相，没食子儿茶素仅在石油醚相未检出。体外抗氧化活性评价证实，藕皮和藕节中不同极性酚类组分的DPPH自由基清除活性和 FRAP抗氧化活性均以水相>乙酸乙酯相>正丁醇相，而食用部位则为水相>正丁醇相>乙酸乙酯相。研究结果可为莲藕酚类物质提取开发提供参考。

关键词：莲藕；极性；酚类物质；组成； 抗氧化

中图分类号： TS201.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）17-0189-03

收稿日期：2017-03-09

基金项目：武汉市科技计划项目（编号：2016070204010154）；武汉轻工大学校立大学生科研项目（编号：xsky015004）。

作者简介：谢君（1994—），女，湖北襄阳人，硕士研究生，主要从事天然活性成分研究。E-mail：1640917713@qq.com。

通信作者：易阳，博士，副教授，主要从事功能食品研究。E-mail：yiy86@whPu.edu.cn。莲藕是我国种植面积和产量均居首位的水生蔬菜，属于睡莲科植物莲（Nelumbo nucifera G.） 的肥大根茎[1]。莲藕集营养和保健于一体[2]，含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质、鞣质等，它清热、止血、调节内分泌、滋补安神等功效在古医书和药典中有确切记载[3]。植物多酚的抗氧化活性在易氧化物质保存和易致氧化损伤物质清除等方面有良好应用前景[4]。在常见的数十种蔬菜中，莲藕表现出较强的抗氧化能力[5-7]，作为主效成分的酚类物质的提取分离、组成分析及活性评价引起广泛关注[8-10]。作为次级代谢产物的酚类物质通常在植物各组织部位中的分布有所不同[11]，且其提取物不同极性组分的酚类物质含量、组成和抗氧化活性亦会存在显著性差异[12]。前期研究发现，莲藕不同部位酚类物质含量、组成及抗氧化活性存在显著差异[13]，而涉及不同极性组分的差异尚不清楚。以新鲜莲藕的皮、节和食用部为材料，联合溶剂浸提与萃取获得分布于水相、正丁醇相、乙酸乙酯相和石油醚相的不同极性酚类物质，并分析各相酚类物质含量、组成和抗氧化活性，旨在进一步明晰莲藕资源特色。

1材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜莲藕（鄂莲6号）由武汉市蔬菜科学研究所提供，经清洗后刨/切分离皮、节和食用部位，分别粉碎混匀后置于 -20 ℃ 贮存备用。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）、 没食子酸、香豆酸、绿原酸、咖啡酸、p-香豆酸、白藜芦醇、槲皮素、儿茶素、没食子儿茶素、儿茶酚、表儿茶素、芸香苷，购自Sigma公司；福林酚试剂、醋酸钠、过硫酸钾、甲醇等均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司；乙腈和冰乙酸为色谱纯，购自Fisher公司。

1.2仪器与设备

UV-1100D紫外可见分光光度计，购自上海美谱达仪器有限公司；高效液相色谱系统（2489紫外检测器和1525二元泵），购自Waters公司； Waters symmetry300TM C18 （4.6 mm×250 mm，5 μm），购自Waters公司；RE-2000A旋转蒸发仪，购自上海亚荣生化仪器厂；DC-1006节能型智能恒温槽，购自宁波新芝生物科技有限公司；XHF-D高速分散器，购自宁波新芝生物科技股份有限公司；TGL-16A医用离心机，购自长沙平凡仪器仪表有限公司。

1.3试验方法

1.3.1莲藕不同极性酚类物质的提取莲藕酚类物质提取参照文献[14]方法（略作修改）：称取20 g莲藕样品，加入 200 mL 预冷的40%乙醇，在10 000 r/min转速下均质3 min；匀浆在4 500 r/min下离心10 min，过滤分离上清液；滤渣加入200 mL 预冷的40%乙醇重复浸提1次，合并上清液。上清液转入1 000 mL分液漏斗中，加入200 mL石油醚，振摇静置。收集石油醚萃取液，下层水溶液重复萃取2次，合并石油醚部真空浓缩，并用甲醇定容至25 mL容量瓶。剩余水溶液按同样方法萃取依次得到乙酸乙酯萃取液和正丁醇萃取液。

1.3.2多酚含量及组成分析总酚含量和总黄酮含量参照文献[15]方法测定，其中总酚含量以1 kg鮮质量中所含没食子酸当量表示（mg GAE/kg FW）；总黄酮含量以1 kg鲜质量中所含芸香苷当量表示（mg RE/kg FW）。多酚组成及含量参照文献[13]测定。

1.3.3抗氧化活性分析DPPH自由基清除活性参照文献[13]测定。FRAP总抗氧化能力参照文献[12]方法测定，其中FRAP抗氧化活性以吸光度达到0.25时的浓度表示。

1.4数据处理

组间数据差异比较采用SPSS 11.5软件S-N-K检验分析，显著性水平为α=0.05。

2结果与分析

2.1莲藕不同极性酚类提取物中总酚及总黄酮含量

从表1可知，莲藕不同极性提取物之间的总酚含量均存在显著性差异（P<0.05）：藕皮和藕节均为水相>乙酸乙酯相>正丁醇相>石油醚相，而食用部位则为水相>正丁醇相>乙酸乙酯相>石油醚相。除石油醚相外，莲藕不同部位之间的总酚含量也均存在显著性差异（P<0.05）：乙酸乙酯相以藕节>藕皮>食用部位；正丁醇相以食用部位>藕皮>藕节；水相以藕皮>藕节>食用部位。endprint

莲藕不同极性提取物之间的总黄酮含量均存在显著性差异（P<0.05）：藕皮和食用部位均为水相>石油醚相>乙酸乙酯相>正丁醇相，而藕节则为水相>乙酸乙酯相>石油醚相>正丁醇相。莲藕不同部位之间的总黄酮含量也均存在显著性差异（P<0.05）：石油醚相和水相均为藕皮>藕节>食用部位；乙酸乙酯相为藕节>藕皮>食用部位；而正丁醇相则为食用部位>藕皮>藕节。

除正丁醇相外，藕皮和藕节中不同极性酚类物质含量均高于食用部位，与孙杰等的研究结果[13]相似，即食用部位中游离态和结合态酚类物质含量均较节和皮低。另有研究发现，鄂莲系列莲藕不同部位中的黄酮含量以藕节>藕尾>藕中>藕头[16]。由此说明，藕皮和藕节是酚类物质开发的优质资源，尤以水溶性酚类物质含量较高。藕皮水相中总酚及总黄酮含量分别达到33 mg GAE/kg FW和36.5 mg RE/kg FW，藕节水相中总酚及总黄酮含量分别达18.7 mg GAE/kg FW和27.3 mg RE/kg FW。莲藕不同部位中的总酚含量均以石油醚相最低，而总黄酮含量均以正丁醇相最低。温叶杰等研究发现，荔枝果肉中的多酚主要富集于乙酸乙酯相和正丁醇相，黄酮主要富集于正丁醇相[17]。上述研究结果的不同可能与不同植物中酚类物质组成的不同有关。

2.2莲藕不同极性提取物中酚类物质组成

通过标准品建立标准曲线，对不同极性提取物的成分进行定性定量分析。目前已报道的具有代表性的酚类物质有没食子酸、香豆酸、没食子儿茶素、儿茶酚、绿原酸、儿茶素、咖啡酸、表儿茶素、p-香豆酸、芦丁、白藜芦醇和槲皮素[18-24]。图1-a为12种标准品，图1-b为食用部位水相中的组分。通过标准品比对，确认莲藕中主要酚类物质包括表儿茶素、没食子儿茶素、儿茶素、儿茶酚和芦丁。而孙杰等的研究发现莲藕中主要酚类物质包括没食子酸、绿原酸、儿茶素和咖啡酸[13]，本研究结果与之略有差异。李颖畅等的研究表明物候期是影响枣叶中总黄酮、总酚含量的主要因素之一[25]，所以上述研究结果的不同可能与莲藕品种、采收时期及酚类物质提取方法的不同有关。

由表2可见，石油醚相中酚类物质较为单一，莲藕各组织部位均只含有表儿茶素，且含量较低；而莲藕不同部位石油醚相中的总黄酮含量较高，可能石油醚相中还含有其他黄酮类物质。藕皮和藕节的乙酸乙酯相均以没食子儿茶素为主要组分，而食用部位乙酸乙酯相中的没食子儿茶素含量较低；不同部位正丁醇相中主要含没食子儿茶素，且食用部位的含量最高，达到79.65 μg/mL；藕皮和藕节的水相均以儿茶酚为主要组分，其含量均达到53 μg/mL左右。郁志芳等的研究发现儿茶酚是鲜切莲藕中的主要酚类物质[26]。

2.3莲藕不同极性酚类提取物的抗氧化活性

莲藕不同极性酚类提取物的DPPH自由基清除率都随浓度增大而逐渐增加，且各自对应的方程曲线拟合度良好。从表3可以看出，莲藕不同极性提取物的DPPH自由基清除活性均存在显著性差异（P<0.05）：藕皮和藕节均以水相>乙

酸乙酯相>正丁醇相，而食用部位以水相>正丁醇相>乙酸乙酯相。莲藕不同部位的DPPH自由基清除活性也存在差异：乙酸乙酯相为藕皮≈藕节>食用部位；正丁醇相为食用部位>藕节>藕皮；水相为藕皮>藕节>食用部位。

莲藕不同极性提取物的FRAP抗氧化活性都随浓度增大而逐渐增加，且各自对应的线性关系拟合度良好。由表3可见，不同极性提取物的FRAP抗氧化活性均存在显著性差异（P<0.05）：藕皮和藕节均为水相>乙酸乙酯相>正丁醇相，而食用部位为水相>正丁醇相>乙酸乙酯相。除水相外，莲藕不同部位的FRAP抗氧化活性也均存在显著性差异（P<0.05）：乙酸乙酯相为藕皮>藕节>食用部位；正丁醇相为食用部位>藕皮>藕节。

结果表明，除正丁醇相外，藕皮和藕节的DPPH自由基清除活性和FRAP抗氧化活性均高于食用部位，且各部位均以水相的活性最强。与杨冬梅的研究结果[7]类似， 莲藕皮中的总酚物质和抗氧化能力均大于肉质组织。温叶杰等研究发现，荔枝果肉多酚提取物不同极性分部抗氧化活性大小顺序为正丁醇相>水相>乙酸乙酯相[17]。这可能是因为温叶杰等采用的是1种以细胞为作用对象的生物反应体系，而本研究采用的反应体系为化学反应体系。Sáchez等的研究也表明抗氧化能力不是由某个酚所决定，清除自由基可能是多种酚类物质共同作用的结果，低含量的酚类物质对自由基的清除作用也不容忽视[27]。所以上述研究结果的不同可能与不同植物中酚类物质组成和含量的不同有关。

3结论

莲藕不同部位中不同极性酚类物质含量存在显著性差异，藕皮、藕节中的酚类物质含量远高于食用部位。经过分部萃取，莲藕中的总酚和总黄酮主要富集于藕皮多酚提取物的水相，其次是藕节的乙酸乙酯相和水相。

莲藕中主要酚类物质包括没食子儿茶素、儿茶酚、表兒茶素和芸香苷，藕皮和藕节中儿茶酚的含量最高，而食用部位中没食子儿茶素的含量最高。莲藕不同部位中不同极性酚类物质的抗氧化能力均以水相最高、食用部位最低。研究揭示莲藕不同部位中不同极性酚类物质的含量、组成及抗氧化活性有明显差异，可为莲藕多酚的利用开发提供参考。

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