鲜食葡萄组织多酚抗氧化性的比较

朱秀栋，张乐宏，王祎萍，葛琳，李岩*

（青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛 266109）

葡萄中含有多种营养成分，包括钙、铁等矿质元素、氨基酸、维生素以及多种多酚类化合物[1]，如花青素、原花青素、花色苷、白藜芦醇、黄酮类、小分子酚酸、聚合多酚、单宁等，其中，白藜芦醇与原花青素在药用方面利用率高[2-4]。多酚在果皮中的含量尤为突出，含量最高可达50%，其中白藜芦醇含量可达100 μg/g[5]。除了籽中含有油脂成分、不饱和脂肪酸外，籽和梗中均含有单宁、粗纤维、蛋白质、矿物质等[6-7]。随着人们对葡萄药用和营养价值方面认识的日益增加，开发利用葡萄多酚类物质成为研究热点。

在实际加工和消费中，葡萄皮、籽、梗通常作为副产物而丢弃，在酿酒过程中会产生占原料20%的皮渣[6]，且其中一些具有抗氧化活性的酚类成分未被有效的利用，造成资源的浪费。研究表明，葡萄多酚具有抗氧化活性，能够有效地清除人体内积累的自由基，减弱机体氧化损伤，提高人体各项免疫力，具有抑菌、抑病毒、抑制癌症等生理功效[8-9]。然而，皮、籽、梗所含的抗氧化性物质种类和含量各不相同，且在不同部位差异较大，其含量和分布与其抗氧化活性具有密切关系[10-11]。赵莹莹等[12]对葡萄籽多酚类物质在不同提取方法下的抗氧化活性研究，发现籽多酚普遍具有较强的抗氧化能力。齐岩等[13]通过有机溶剂萃取和碱降解法分别对皮、籽中的游离酚和结合酚进行分离提取，得出葡萄副产物皮和籽中含有丰富的酚类物质和较强的抗氧化活性的结论。

目前，酿酒葡萄多酚的研究报道较多，鲜食葡萄由于考虑到人的饮食习惯和原料成本，其副产物（皮、梗、籽）研究报道较少。因此，研究鲜食葡萄果实中多酚物质含量及其在不同组织中的分布及抗氧化性，对科学评价鲜食葡萄品质具有重要的理论与实际意义[14]。基于此，本研究分别测定‘红地球’‘瑰香怡’‘巨峰’‘醉金香’为代表的鲜食葡萄皮、籽、梗中多酚物质的含量，以DPPH·自由基、羟自由基（·OH）和超氧阴离子（·O2-）自由基清除率为指标分别考察这4个品种组织的抗氧化活性[15-16]。本研究为开发鲜食葡萄中具有抗氧化活性多酚系列产品提供依据，为葡萄副产物资源可持续化、高值化利用提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

采用4个新鲜葡萄品种：‘红地球’（山西临汾，9月下旬成熟果实）、‘瑰香怡’（沈阳，9月上旬成熟果实）、‘醉金香’（沈阳，9月上旬成熟果实）、‘巨峰’（烟台龙口，8月上旬成熟果实）。将这4个葡萄品种的果皮、籽、果梗分离，清洗，均匀平铺在托盘上。试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

STARTER3100 pH计，上海奥豪斯仪器有限公司；AR1140电子分析天平，美国奥豪斯国际贸易有限公司；WFZ-2100紫外分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；FW-100高速万能粉碎机，北京市永光明医疗仪器厂。

1.3 多酚的提取

1.3.1 葡萄果皮、果梗多酚的提取

参考Spagna等[17]和郭文莉[18]的实验方法，根据实验室的现有规模采用适合的方法。将葡萄皮、梗分别进行干燥，用分析天平精确称重，按照1 g样品加入10 mL 60%的乙醇提取剂[19]，在35 ℃放置于黑暗处反应90 min，离心，旋转蒸发低于5 mL，将提取物定容至30 mL。

1.3.2 葡萄籽多酚的提取

由于葡萄籽中含有的油类成分严重影响多酚的提取，根据赵莹莹等[12]和齐岩等[13]的实验方法进行改进。具体操作如下：将干葡萄籽中的油脂利用石油醚除去。1 g葡萄籽粉加入7 mL的石油醚，置于黑暗处反应24 h。将脱脂后的提取物称重，按照1 g提取物加入10 mL的60%的乙醇提取剂[19]在黑暗中浸提60 min。离心，旋转蒸发低于5 mL，将提取物定容至30 mL[20]。

1.4 测定方法

葡萄皮、籽、梗乙醇提取物的多酚含量采用福林-肖卡法测定[21]。不同葡萄组织乙醇提取物对DPPH·自由基、羟自由基（·OH）、超氧阴离子（·O2-）自由基的清除效率均采用分光光度法测定[21]。试验重复次数3次。

1.5 数据处理

采用SPSS statistics 22.0软件的单因素分析对实验数据进行显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同葡萄组织多酚含量

本试验采用了60%乙醇为浸提试剂的浸提法从葡萄皮、梗、籽中提取多酚。根据表1显示，多酚含量最高的是葡萄籽，葡萄组织的多酚含量跟品种有关。对于葡萄皮中的多酚，‘瑰香怡’果皮中含量最多，其次是‘红地球’，‘醉金香’皮的多酚与‘巨峰’皮的多酚含量相近。葡萄籽多酚含量最多的品种是‘瑰香怡’，含量最少的品种是‘红地球’。‘瑰香怡’果梗多酚含量与‘巨峰’果梗多酚含量接近，其次为‘红地球’的果梗。果梗多酚含量最少的品种是‘醉金香’，且为所有提取物中多酚含量最少的品种。

从葡萄品种来看，‘瑰香怡’不同组织的多酚含量在4个品种中含量最高，‘红地球’与‘巨峰’在不同组织中含量较为平均，而‘醉金香’在4个品种不同组织中多酚含量差异最大。

表1 不同葡萄品种及组织中多酚含量Table 1 Polyphenol content in different grape varieties and tissues (Unit: mg/g)

2.2 DPPH·自由基清除率

如图1所示，本试验中4个品种的果皮、籽、梗乙醇提取物对DPPH·的清除率的差异性是显著的，其中‘瑰香怡’葡萄皮、籽、梗乙醇提取物对DPPH·自由基清除率在4个品种中最高；‘醉金香’皮DPPH·自由基的清除率最低，与‘瑰香怡’相差在8%以内；‘红地球’籽的清除率最低；‘醉金香’梗的清除作用最低。整体分析，葡萄籽乙醇提取物对DPPH·自由基清除效果最为显著。‘醉金香’葡萄梗乙醇提取物对DPPH·自由基清除率最低。

2.3 羟自由基（·OH）清除率

图1 不同葡萄品种组织对DPPH·自由基的清除作用Figure 1 DPPH· free radical scavenging effect of different grape tissues

如图2所示，本试验中‘醉金香’果皮乙醇提取物对羟自由基的清除率最高，其次是‘瑰香怡’‘红地球’‘巨峰’；4个品种的籽乙醇提取物对羟自由基的清除率的差异性最为显著，‘醉金香’籽在4个品种中清除率最高，‘红地球’籽最低；‘红地球’梗乙醇提取物对羟自由基的清除率在4个品种中最高，‘醉金香’梗乙醇提取物清除率最低。整体分析，葡萄籽乙醇提取物对羟自由基的清除作用显著，除‘红地球’籽乙醇提取物低于80%外，其他3个皆在90%以上，‘巨峰’葡萄和‘瑰香怡’葡萄各个组织的清除率均处于中上水平。

2.4 超氧阴离子（·O2-）自由基清除率

如图3所示，本试验中4个品种的果皮、籽、梗乙醇提取物对超氧阴离子的清除率显著差异性较大。‘红地球’皮乙醇提取物对超氧阴离子自由基的清除率最高，‘瑰香怡’皮最低；葡萄籽的清除率均在80%以上，‘醉金香’籽最高，可达98%，‘红地球’籽最低；‘瑰香怡’梗乙醇提取物的清除率最高，最低的是‘醉金香’梗。整体分析，籽乙醇提取物对超氧阴离子的清除率最为显著，果梗乙醇提取物与果皮乙醇提取物的清除效果稍低于籽乙醇提取物，‘瑰香怡’果皮乙醇提取物清除率为整体最低。‘巨峰’葡萄与‘醉金香’葡萄在对超氧阴离子清除方面整体效果较好。

图3 不同葡萄品种组织对超氧阴离子的作用Figure 3 Effects of different grape tissues on superoxide anion

3 讨论与结论

该试验对‘红地球’‘瑰香怡’‘巨峰’‘醉金香’4个品种果皮、籽、果梗中的多酚含量进行了提取与测定，并比较乙醇和石油醚提取物对DPPH·自由基、羟自由基（·OH）、超氧阴离子（·O2-）自由基的清除效果。

不同葡萄组织的多酚含量与葡萄品种有关，果皮多酚含量最高的品种是‘瑰香怡’，‘醉金香’‘巨峰’果皮多酚含量相近且处于最低位置。葡萄籽多酚含量最高的品种是‘瑰香怡’，最低的是‘红地球’。葡萄梗的多酚含量最低的品种是‘醉金香’，‘瑰香怡’‘巨峰’的梗多酚含量相近且在4个品种中是最高的。综合分析，该试验中‘瑰香怡’不同组织中的多酚含量均显著高于其他3个品种。

葡萄不同组织提取物对自由基的清除率与其多酚含量呈正相关性。经比较所得，葡萄籽提取物对DPPH·自由基、羟自由基（·OH）、超氧阴离子（·O2-）自由基的清除效果比皮、梗清除效果好。这说明籽中含有的抗氧化性物质多于籽和梗中的抗氧化性物质，另外‘醉金香’不论是皮还是籽的多酚提取物都不是最高，但是其羟自由基清除率却最高；在4个品种中‘红地球’梗的多酚提取物含量不高，但其羟自由基清除率却最高；‘瑰香怡’皮和籽的多酚含量在4个品种中最高，但其超氧阴离子清除率却低，这可能是由于品种差异，生长环境、条件不同，导致不同品种所含有的多酚含量各不相同，且与其他多种活性物质协同作用，最终导致不同品种对自由基的清除效果不同[22-23]。丁海麦等[24]通过研究葡萄的还原性以及清除自由基的活性，得出了‘马奶’和‘龙眼’的抗氧化能力强于‘红地球’。张岚等[25]通过研究‘龙眼’‘巨峰’‘红地球’果皮及籽中总酚、总黄酮含量以及抗氧化活性，得出葡萄籽中总酚、总黄酮含量较多，DPPH·自由基清除率也较高，以及‘龙眼’皮、籽的DPPH·清除率相对最高，同时也说明了葡萄抗氧化能力与品种、产地有一定的关系。

总之，葡萄果皮、籽、梗多酚含量丰富，且具有一定的抗氧化活性，如其中的花青素对人体来说是一类很好的抗氧化剂，能够在很大程度上保护人的机体或细胞免受自由基的伤害[26-28]。而且葡萄不同组织提取物对自由基的清除率与其多酚含量呈正相关性。基于此，本研究为鲜食葡萄副产物高值化利用提供理论依据，也为抗氧化系列产品开发提供理论和数据支持。