不同产地覆盆子乙醇提取物中的酚类物质及其抗糖尿病活性

王佩欣，卢菲艳，张 露，周雯娜，彭春彦，陈明舜 ，涂宗财,3

（1.江西师范大学健康学院，江西南昌 330022；2.江西师范大学国家淡水鱼加工技术研发专业中心，生命科学学院，江西南昌 330022；3.南昌大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室，江西南昌 330047）

药用覆盆子（Rubus chingiiHu）是蔷薇科悬钩子属华东覆盆子的未成熟干燥果实，因叶裂如掌又称掌叶覆盆子。全世界大约有750 余种药用覆盆子，大多数种植于北半球温带，少数种植于热带，药用覆盆子在我国主要分布于江苏、浙江、安徽、福建、江西、广西等地[1-2]。近十年来，许多国内外研究发现，药用覆盆子中含有酚酸、黄酮、单宁、多糖、生物碱、萜类及甾体等多种活性成分，其中水解单宁、酚酸、黄酮等酚类物质为其主要活性成分[3-4]。药理研究表明，覆盆子具有抗氧化、降血糖、降血脂、抗癌、抗衰老、改善学习能力、调节性激素水平等作用[5-6]。

然而，受品种、地理位置和生长条件的影响，植物营养成分组成和活性可能存在较大差异。平嘉倩等[7]研究发现不同品种和产地的覆盆子总糖、糖酸比、VC和氨基酸含量差异显著，江西覆盆子的果糖含量、糖酸比最高，福建的最低，但福建覆盆子却含有较高的氨基酸和矿质元素。付彩群等[8]研究发现产地、采收期是造成药用覆盆子酚类化合物含量差异的主要原因，浙江产地覆盆子中鞣花酸含量明显高于江西，而向阳与背阳对覆盆子活性成分含量的影响较小。Park 等[9]的研究发现Gokseong 的覆盆子具有最高的多酚含量，Jeongeup 的覆盆子具有最高的黄酮含量，Gochang、Sunchang、Jeongeup 和Jinan等地覆盆子中花色苷的含量要略多于Gokseong 和Hoengseong。然而，很少有研究集中在来自不同产地的覆盆子酚类物质组成及活性的差异。

综上，产地不同会导致覆盆子中活性成分含量差异显著，但国内外对覆盆子的研究主要集中在活性成分分离鉴定及种质资源的评价和利用方面，而关于产地对覆盆子酚类物质及活性影响的研究较少。本文采用40%乙醇提取广东、广西、安徽、浙江、江西和四川六个不同产地覆盆子酚类物质，评价不同产地覆盆子提取物中总酚、总黄酮和总水解单宁的含量以及酚类物质的组成，并对比不同产地覆盆子体外抗糖尿病活性，以期获得较优品质的覆盆子，为后续覆盆子的深度加工提供借鉴，促进覆盆子资源的高值化利用。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

覆盆子 2022 年5 月于广东、广西、安徽、浙江、江西和四川六个产地采集，江西师范大学生命科学学院袁涛教授鉴定为蔷薇科悬钩子属，晒干后-4 ℃保存备用；无水乙醇 天津永大化学试剂有限公司；牛血清白蛋白、葡萄糖、没食子酸、槲皮素、维生素C（VC）标准品、三氯化铝、碳酸钠、碘酸钾、福林酚 北京索莱宝科技有限公司；α-葡萄糖苷酶（100 U）、对硝基苯基-D-吡喃葡萄糖苷（PNPG）、阿卡波糖、2,2'-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二胺盐（ABTS）、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）美国Sigma 公司；甲酸、乙腈 色谱纯，阿拉丁；所有实验用水均为双蒸水。

KH-500DE 型数控超声波清洗器 昆山禾创超声仪器有限公司；RV10 型旋转蒸发仪 德国IKA有限公司；Synergy H1 型酶标仪 美国Biotek 仪器有限公司；F-7000 型荧光分光光度计 日本日立有限公司；ESJ200-4 型电子天平 沈阳龙腾电子有限公司；5430R 型离心机 艾本德中国有限公司；Triple TOF 5600+液相色谱-质谱联用仪 AB SCIEX 仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 覆盆子提取物的制备 参照前期优化的方法提取覆盆子中的酚类物质[5]，将六个产地的药用覆盆子粉碎成粉末后，按1:10 的料液比（g/mL）加入40%乙醇，混匀后于KH-500DE 数控超声波清洗器中400 W，50 ℃超声提取1 h，抽滤，收集上清液，残渣再在相同条件下提取一次，合并所有上清液，旋转蒸发浓缩后冷冻干燥至粉末状，制得覆盆子提取物样品，于4 ℃冷藏备用。

1.2.2 总酚含量的测定 参照文献步骤，采用福林酚法检测样品的总酚含量[10]。取200 μL 0.25 mg/mL样品与0.1 mL 福林酚试剂于试管中室温反应5 min，加入0.3 mL 20%的碳酸钠溶液和1.0 mL 双蒸水，避光反应25 min 后，采用酶标仪测定反应体系在765 nm 处的吸光值。空白组以双蒸水代替碳酸钠溶液，以没食子酸为标准品绘制标准曲线，结果以没食子酸当量（μg GAE/mg E）表示。

1.2.3 总黄酮含量的测定 采用三氯化铝比色法测定样品中总黄酮的含量[11]。取100 μL 1.0 mg/mL 的样品与100 μL 10%三氯化铝于酶标板中混匀，室温反应15 min 后，采用Synergy H1 酶标仪测反应体系在430 nm 处的吸光值。乙醇代替三氯化铝溶液的反应体系为空白组，以槲皮素为标准品绘制标准曲线，结果以槲皮素当量（μg QUE/mg E）表示。

1.2.4 总水解单宁含量的测定 采用碘酸钾法测定样品中水解单宁的含量[10]。取100 μL 1.0 mg/mL 样品与150 μL 5%碘酸钾溶液于酶标板中混匀，室温反应15 min 后，测其在550 nm 的吸光值。以乙醇代替碘酸钾溶液的反应体系为空白组，以没食子酸为标准品作标准曲线，结果以没食子酸当量表示（mg GAE/g E）。

1.2.5 不同产地覆盆子提取物HPLC-MS/MS 分析将不同产地覆盆子提取物粉末溶解在甲醇中，配制成2 mg/mL 的溶液，经0.22 μm 滤膜过滤后采用AB Exion LC 高效液相色谱-TripleTOF 5600+高分辨质谱联用仪（AB Sciex）测定提取物中酚类物质。利用PeakView 对样品进行MS/MS 数据分析，通过将获得的数据与参考文献和Scifinder、Metlin 数据库中记录的数据进行匹配，对化合物的结构进行初步鉴定，并通过峰面积对化合物进行定量分析。

高效液相色谱参数：色谱柱为SHIM-PACK GIST C18（75 mm×2.1 mm）；流动相A 为0.1%甲酸水溶液，流动相B 为乙腈溶液；梯度洗脱程序条件为0～6 min 4% B，6～32 min 4%～16.5% B，32～45 min 16.5% B；检测波长为254 nm；柱温为35 ℃；流速为0.3 mL/min；进样量为5 μL。

质谱参数：电喷雾离子源为负离子模式，550 ℃ESI 离子源；质量扫描范围为50～2000 Da，离子源雾化气为50 psi，离子源加热辅助气为35 psi；一级质谱去簇电压为-80 V，碰撞能为-10 eV；二级质谱去簇电压为-80 V，CE 为-40±20 eV。

1.2.6 自由基清除能力测定 采用DPPH 和ABTS法比较样品的自由基清除能力[11]。取50 μL 适宜浓度的样品与150 μL 新鲜配制的DPPH·溶液（0.15 mmol/L）或ABTS+·溶液于酶标板中混匀并进行稀释，室温避光孵育30 min（DPPH·溶液）或6 min（ABTS+·溶液）后，分别于517 nm 和734 nm 处测定吸光值。乙醇代替自由基溶液的反应体系为样品空白组，以VC作阳性对照。采用Origin 2018 计算样品清除DPPH 和ABTS+自由基半抑制浓度，结果用IC50值（μg/mL）表示。

1.2.7α-葡萄糖苷酶抑制能力测定 参考Tan 等[5]方法测定样品的α-葡萄糖苷酶抑制能力。取50 µL 适宜浓度样品与100 µL 0.1 U/mLα-葡萄糖苷酶于酶标板中倍稀，室温反应6 min 后加入50 µL 5.0 mmol/L pNPG 反应10 min，最后加入100 µL 0.2 mol/L 碳酸钠终止反应，并于405 nm 处测定吸光值（Ai），以不加酶和样品的反应体系为空白组（Aj），不加样品的反应体系为控制组（Ac），阿卡波糖为阳性对照。按照公式（1）计算样品中α-葡萄糖苷酶抑制能力，结果用IC50值（mg/mL）表示。

1.2.8 晚期糖基化终末产物（AGEs）抑制能力测定采用牛血清白蛋白（BSA）-葡萄糖反应体系评价样品抑制AGEs 形成能力[12]。将200 μL 提取物（1 mg/mL）与1.0 mL BSA（20 mg/mL）、1.0 mL 葡萄糖溶液（500 mmol/L）于10 mL 棕色带盖玻璃瓶中混匀，恒温培养箱中37 ℃孵育4 周后取出，冰水浴终止反应。最后用0.1 mol/L pH7.4 的磷酸盐缓冲溶液稀释10 倍后，采用F-7000 荧光分光光度计测定稀释液在激发波长340 nm，发射波长420 nm 处的荧光值。以氨基胍为阳性对照，按照公式（2）计算样品对AGEs 的抑制率。

式中：FIs表示含有样品、蛋白和糖的反应体系的荧光强度；FIc表示不含样品的反应体系的荧光强度；FIb表示不含样品和蛋白的反应体系的荧光强度；FInb表示不含蛋白的反应体系的荧光强度。

1.3 数据处理

所有实验重复三次，结果用平均值±标准偏差表示，采用SPSS 13.0 中的单因素方差分析和t-检验进行统计分析，P＜0.05 认为具有显著性差异，所有图形用Origin 8.0 绘制。

2 结果与分析

2.1 总酚、总黄酮和总水解单宁含量分析

六个产地药用覆盆子提取物的总酚、水解单宁、总黄酮含量如表1 所示。广东和安徽产的覆盆子提取物中的总酚含量最高，为349.77 和345.16 μg GAE/mg E，广西和四川覆盆子提取物的总酚含量最低，为294.47 和285.16 μg GAE/mg E，且两者之间不存在显著性差异（P＞0.05）。浙江覆盆子提取物中的总黄酮含量最高，达202.55 μg QUE/mg E，其次为广西、江西和广东覆盆子提取物，含量为156.92～153.51 μg QUE/mg E，且三者之间不存在显著性差异（P＞0.05），四川覆盆子提取物的总黄酮含量最低，仅112.77 μg QUE/mg E。四川覆盆子提取物中的可水解单宁含量最高，为125.07 mg GAE/g E，其次为广西和浙江覆盆子提取物，广东和安徽覆盆子提取物中的水解单宁含量最低，为62.07 mg GAE/g E 和64.87 mg GAE/g E，且两者之间不存在显著性差异（P＞0.05）。

表1 六个产地覆盆子提取物的总酚、水解单宁、总黄酮含量Table 1 Total phenols,hydrolyzed tannins and total flavonoids content of raspberry extracts from six producing areas

2.2 主要化学成分分析

为了比较六个产地覆盆子之间的差异，本文检测了六个产地覆盆子提取物中酚类物质，色谱图如图1 所示。从覆盆子提取物鉴定出34 个酚类化合物，主要是鞣花单宁、黄酮和酚酸类物质（表2）。

图1 六个产地覆盆子提取物的总离子流图Fig.1 Total ion chromatogram of raspberry extracts from six producing areas

表2 六个产地覆盆子提取物的定性定量分析Table 2 Qualitative and quantitative analysis of raspberry extracts from six producing areas

鞣花单宁是悬钩子属植物中的一类主要活性成分。通过对比母离子、离子碎片可以推断化合物的初步结构。鞣花单宁在负离子模式下的特征碎片离子包括：没食子酰基（m/z 151），hexahydroxydiphenoyl（HHDP）基团（m/z 301），HHDP-葡萄糖部分（m/z 463、301 和161）和没食子酰葡萄糖基（m/z 331）。六个产地都含有丰富的鞣花单宁，共鉴定出12 种鞣花单宁，主要包括鞣花酸、木麻黄鞣宁、花梗鞣素、galloyl-HHDP-glucose、鞣花酸己糖醛酸等，其中四川产地含量占比最高，占其总酚类化合物的56%。卢遇[13]通过HPLC-QTOF-MS/MS 技术从覆盆子中鉴定了26 个酚类物质成分，其中鞣花单宁是覆盆子中主要活性成分，这与本文结果相一致。

黄酮类化合物也是覆盆子中的主要酚类物质，共鉴定出19 种黄酮类化合物，主要以黄酮苷形式存在。包括原花青素二聚体、表儿茶素、报春黄甙、柚皮素己糖苷、芦丁、槲皮素-3-O-半乳糖苷、异荭草素阿拉伯糖苷、山奈酚-3-O-洋槐糖苷、山奈酚-3-O-芸香糖苷、芹菜素鼠李糖苷等。除了四川产地，其他五个产地的黄酮类化合物含量的都相对较高，占其总酚类化合物的38%以上。其中浙江产地的含量最高，达55%左右。覆盆子中酚酸含量较少，共鉴定出3 种酚酸，分别为白屈菜酸、没食子酸和短叶苏木酚酸。

2.3 自由基清除能力

活性氧自由基（ROS）是人体的正常代谢物，但是过多的ROS 在体内积累会造成器官的氧化损伤，从而诱发各种慢性疾病，如炎症、癌症、糖尿病、高血压等[14]。膳食中的多酚、黄酮类物质都是良好的天然自由基清除剂[15]。常用的体外自由基清除能力评价方法包括测定O2-·、·OH、DPPH·、ABTS+·等，本研究采用最常用的DPPH 和ABTS 法探究了不同产地覆盆子提取物的DPPH·和ABTS+·清除能力[16-17]。六个产地药用覆盆子提取物对DPPH·和ABTS+·清除能力如图2 所示，IC50值越小，表示达到半数清除率时所需浓度越小，自由基清除能力越强，该产地覆盆子自由基清除能力越强。和阳性对照VC相比，不同产地覆盆子DPPH·和ABTS+·清除能力差异较大，四川覆盆子的DPPH·和ABTS+·清除能力最强，IC50值分别为63.069 和29.977 μg/mL，广东、广西、安徽和浙江覆盆子提取物的DPPH·清除能力相差较小，江西覆盆子提取物的DPPH·和ABTS+·清除能力最弱，IC50值分别为109.750 和52.230 μg/mL。张露等[10]研究发现江西德兴所产覆盆子醇溶多酚提取物的DPPH·的IC50值约为80 μg/mL，与本实验结果类似。吴峰华等[18]报道表明浙江覆盆子醇溶提取物的DPPH·的IC50值约为0.177±0.0078 mg/mL，与本实验不尽相同，也许是由于采摘的时间不同。

Mansouri 等[19]证明悬钩子果实的自由基清除能力可能与其酚类、黄酮类、单宁和花青素含量有关，Muniyandi 等[20]证明覆盆子的自由基清除能力与其所含酚类、黄酮类、单宁类化合物含量相关，曾小艳等[21]、谢欣梅等[22-23]证明原花青素、覆盆子酮、覆盆子提取物可以有效降低大鼠血糖，因此产地的不同影响了覆盆子中酚类、黄酮类、单宁类等化合物的含量，进而导致覆盆子间自由基清除能力的差异。覆盆子活性功能由其含有的活性成分决定，已有研究发现药用覆盆子中的主要活性物质为水解单宁[13]，四川产地覆盆子提取物中水解单宁含量最高，这可能是四川产地覆盆子提取物具有最高自由基清除能力的原因。

2.4 α-葡萄糖苷酶抑制能力

II 型糖尿病的产生被认为与促胰岛素分泌和影响胰岛素敏感性的关键酶有关，如α-葡萄糖苷酶、蛋白酪氨酸磷酸酶、AGEs 等[24-25]。α-葡萄糖苷酶可以水解多糖中的α-（1→4）-糖苷键，释放葡萄糖，而α-葡萄糖苷酶抑制剂则能抑制其活性，从而使机体葡萄糖释放速率下降，有效地降低血糖浓度[13]。不同产地药用覆盆子提取物的α-葡萄糖苷酶抑制能力如图3A所示。和阳性对照阿卡波糖（IC50=1.547 mg/mL）相比，六个产地覆盆子对α-葡萄糖苷酶均具有较强的抑制作用。四川和安徽覆盆子对α-葡萄糖苷酶具有最强抑制效果，IC50值分别为0.086 和0.109 mg/mL。广东、广西和浙江覆盆子的α-葡萄糖苷酶抑制能力次之，IC50达0.125～0.142 mg/mL。江西覆盆子的α-葡萄糖苷酶抑制能力最弱，IC50值为0.182 mg/mL。Chen 等[26]发现河北产地的覆盆子提取物具有很好的α-葡萄糖苷酶的抑制能力，是降糖药阿卡波糖的9 倍，与本文报道的江西覆盆子类似（8.5 倍）。该结果为覆盆子作为α-葡萄糖苷酶抑制剂资源和降血糖功能食品的开发提供了科学依据，但其具体降血糖成分和作用机制需要进一步研究。

图3 六个产地覆盆子提取物的α-葡萄糖苷酶（A）和AGEs（B）抑制能力Fig.3 Inhibition capacities on α-glucosidase (A) and AGEs (B)of raspberry extracts from six producing areas

2.5 AGEs 抑制能力

AGEs 是由还原糖及其衍生物（如甘油醛，乙醇醛，甲基乙二醛和乙醛）与蛋白质或脂质发生非酶糖基化生成的终末期产物，机体内AGEs 的积累会与蛋白质发生交联，引发糖尿病的一系列并发症，延缓衰老和缓解糖尿病并发症的有效方法之一便是抑制AGEs 的累积[27]。本研究以不同产地覆盆子对AGEs的抑制活性作为其抑制糖尿病并发症的重要指标。以抑制AGEs 生成为指标，对不同产地的覆盆子提取物进行抑制糖基化活性检测，结果如图3B 所示，不同产地药用覆盆子提取物对AGEs 的形成具有很强的抑制效果，当提取物为1 mg/mL 时，其对AGEs 形成的抑制率达到了73.92%～81.91%。安徽覆盆子的AGEs 抑制率最高，达到81.91%，与阳性对照氨基胍无显著差异（P＞0.05）。广东和广西覆盆子的AGEs 抑制率次之（78.54%～78.85%），江西、四川和浙江覆盆子的AGEs 抑制率最低（74.94%～73.92%）。

3 结论

不同产地覆盆子间总酚、总黄酮和总水解单宁含量存在差异，其中广东和安徽覆盆子提取物总酚含量最高，广西和四川产地的最低；浙江覆盆子提取物总黄酮含量最高，广西、江西和广东产地次之，四川产地的最低；四川覆盆子提取物总水解单宁含量最高，广西和浙江产地次之，广东和安徽产地的最低。从六个产地的覆盆子提取物中鉴定出34 种酚类物质，主要是鞣花单宁、黄酮和酚酸类物质，四川覆盆子提取物含有最丰富的鞣花单宁。不同产地覆盆子提取物都具有一定自由基清除能力、α-葡萄糖苷酶抑制活性以及AGEs 抑制能力，其中四川覆盆子的DPPH·和ABTS+·清除能力和α-葡萄糖苷酶抑制活性远高于其他产地，而安徽覆盆子提取物的AGEs抑制能力略高于其他产地。本文仅对部分产地覆盆子酚类物质及其抗糖尿病活性进行了初步研究，对于不同产地体内抗糖尿病活性及机制还有待进一步研究。

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