看看最近的文章

摘要

浆果通常被贴上“超级水果”的标签，并因其据称含有高浓度的抗氧化剂和维生素C而要价不菲。这项研究通过对栽培的新鲜浆果(品种;Draper, Duke和Brigatta)和冷冻干燥的蓝莓，并测定其提取物的抗氧化能力。采用DCPIP、Folin-Ciocalteu和DPPH测定。新鲜浆果的总酚含量为262.64 ~ 287.96 mgGAE/100 gms，冷冻干燥样品的总酚含量为426.06 mgGAE/100 gms。冻干蓝莓的量酚含量显著高于新鲜蓝莓。因此，冻干浆果的抗氧化健康益处明显超过了新鲜浆果。新鲜样品的维生素C平均含量为10.9 mg/100 g，方差较小，总抗氧化活性在28%到49%之间。

关键字

蓝莓、抗氧化剂、总酚、抗氧化活性、维生素C、DPPH、DCPIP和Folin-Ciocalteu试验。

简介

蓝莓属于浆果科Vaccinium corymbosium。它们被分为三个主要的组，包括野生浆果-低丛，栽培和兔眼-高丛。北美是蓝莓生产的世界领导者，欧洲、中国和非洲等其他大陆也紧随其后。多年来，对蓝莓中化合物和营养成分的含量和生理活性的定量研究已经证明了它们具有[2]的好处。蓝莓含有生物活性化合物，如花青素、酚酸、单宁酸、类胡萝卜素、维生素A、C和E、叶酸和矿物质[3]。在蓝莓中发现的代谢产物中，多酚类化合物的研究和综述最多，可见蓝莓中生物活性化合物的价值及其整体效益。蓝莓抗氧化能力的其他贡献包括类黄酮(槲皮素及其衍生物)和酚酸(咖啡酸，绿原酸，p -香豆酸和阿魏酸)，所有这些都有助于预防氧化应激，并作为抗衰老化合物[2]。这些化合物作为抗氧化剂的结构、性质和功能已被广泛研究[4-6]。作为抗氧化剂，它们保护心血管系统免受人体自由基的损害，并通过延缓氧化[7]延长含脂肪食物的保质期。维生素C的作用是通过它在几种代谢途径中作为还原剂和辅酶的功能表现出来的。同样，多酚(酚类物质)与大多数水果和蔬菜的感官特征，如味道、涩味和颜色直接相关。这种化合物的存在作为抗氧化剂，消炎，抗过敏和益生元的特性。它们抑制人体内的微生物[9]。蓝莓的抗氧化活性与酚类化合物的存在有关，酚类化合物具有供氢和金属离子螯合能力。这些化合物已经在体外进行了研究，发现它们的抗氧化活性[10]具有潜在的健康益处。
对蓝莓种植者的调查表明，通过对育种技术的投资，蓝莓的质量和营养含量是提高生物利用度的重点。这与不同品种的品质、总酚含量和抗氧化活性[12]有关。维生素C也是蓝莓中的重要成分。蓝莓中富含这些微量营养素，可以中和人体内的自由基。蓝莓中所含的植物化学物质和维生素C的重要性使其成为全球“超级水果”。最近的流行病学研究表明，从蓝莓中提取的许多膳食酚类化合物是非常有效的抗氧化剂体外哪些因素显著地促进了它们的保护作用体内。在大多数水果和蔬菜的色素中发现了大量的抗氧化剂，这些抗氧化剂被商业提取作为防腐剂。本研究的目的是测定新鲜和冷冻干蓝莓的抗氧化能力、总酚和抗坏血酸含量。

抗坏血酸

抗坏血酸也被称为维生素C (C6H8O6)，是一种有效的水溶性抗氧化剂，自然存在于水果和蔬菜中，含量很高。它是一种与葡萄糖有关的六碳化合物。它是人类饮食中必不可少的营养素，因为它有助于铁、钙和叶酸的吸收，并维持结缔组织和骨骼，因此预防坏血病，是感冒和流感治疗的主要成分。l -抗坏血酸通常以合成形式在食品工业中作为补充剂和防腐剂使用。首先，人体不能合成维生素C，因此主要来源是通过经常吃大量的水果和蔬菜。维生素C的作用是通过它在几种代谢途径中作为还原剂和辅酶的功能表现出来的。

多酚年代

多酚是一种具有共同结构的植物化学物质，即黄酮骨架。有三个主要类别得到认可;类黄酮，酚酸和二苯乙烯。大多数多酚属于类黄酮亚类，含有两个或两个以上的芳香环，每个环含有一个或多个酚羟基，并由碳桥连接。
它们又被细分为黄酮醇、异黄酮醇、花青素、儿茶素等亚类。酚酸分为两种，其中包括来自苯甲酸(由7个碳原子组成)和肉桂酸(由9个碳原子组成)的酚酸。多酚直接关系到大多数水果和蔬菜的感官特征，如味道，涩味和颜色。这种化合物的存在作为抗氧化剂，消炎，抗过敏和益生元的特性。它们抑制人体内的微生物[9]。

抗氧化剂

天然的是植物化学物质、维生素和其他营养物质，它们保护心血管系统不受人体自由基的损害，并通过延缓氧化酸腐来延长含脂肪食物的保质期。其他形式的抗氧化剂包括褪黑素、金属结合蛋白、还原辅酶Q、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化物还蛋白[7]，以及合成酚衍生物，如丁基羟基茴香醚和丁基羟基甲苯。
抗氧化剂通过多种机制延缓氧化过程;供氢、单线态氧猝灭、酶抑制、紫外线吸收、过氧化氢分解和金属螯合[7]。初级抗氧化剂自然地给自由基提供一个电子，从而将自由基转化为无害分子，从而减缓和防止氧化。还原辅酶Q通过捕获超氧自由基(O2)和全铁基自由基Fe3+-O2[13]起作用，如下图所示
(1）
（2）

蓝莓的抗氧化活性与酚类化合物的存在有关，酚类化合物具有供氢和金属离子螯合能力。这些化合物已经在体外进行了研究，发现它们的抗氧化活性[10]具有潜在的健康益处。铁和铜离子[14]对超氧化物和过氧化氢形成羟基自由基的抗氧化催化作用如下图所示。

已经开发了各种方法来测定和估计浆果和其他水果和蔬菜中抗氧化剂和维生素C的浓度[15,16]。样品的制备和提取使用蒸馏水、乙醇、甲醇和丙酮等不同浓度的溶剂[17-19]。为了在提取过程中达到最优化，使用蒸馏水来提高溶剂的效率。此外，抗氧化剂的提取需要极性溶剂，这种溶剂能够使溶液电离，这包括甲醇或酸[20]等溶剂。有多种方法用于测定总抗氧化活性和维生素C，包括FRAP(铁还原抗氧化能力)，TEAC (Trolox等效抗氧化能力)，ORAC(氧自由基吸收能力)，DPPH(2,2二苯基-三辛基肼)，DCPIP和Folin-Ciocalteu[15,16,21]。

DCPIP方法

这是一种利用抗坏血酸(维生素C)的还原特性的容量分析[22]。在氧化还原染料DCPIP(2,6 -二氯苯酚-吲哚酚)的存在下，抗坏血酸被氧化(如图1所示)，蓝色的DCPIP被还原为无色化合物。这是测量蓝莓中维生素C化合物最有效的方法，而且很容易复制[22]。该方法廉价、简便、快速、可靠，可用于测定果汁中抗坏血酸的含量，但对于颜色鲜艳的果蔬汁，准确性可能较差。

图1所示。抗坏血酸降低DCPIP

Folin-Ciocalteu化验

该方法常用于水果中总酚的测定，以没食子酸为标准。Folin-Ciocalteu试剂通过氧化还原反应降低蛋白质和多酚[23,24]的氧化能力，在碱性条件下试剂[24]被还原为蓝色。然后，通过在740 nm处分光光度法测量吸光度，并应用比尔-兰伯特定律(Abs =ԑbc)来确定酚的浓度，该定律表明，吸光度(Abs)等于消光系数(ԑ)乘以路径长度(b)和感兴趣溶液的浓度(c)。

DPPH(2,2 -二苯基三硝基肼)测定

的DPPH实验测试化合物作为自由基清除剂或氢供体的能力，因此在许多研究中被用于监测亲脂性系统[25]中抗氧化剂的清除活性和植物化学物质[26]的抗氧化活性。该方法基于电子转移原理，在甲醇中产生紫色溶液，在515 nm处有很强的吸收。当来自抗氧化剂的奇数电子对与氢形成还原的DPPH时，DPPH的摩尔吸收减少，观察到颜色的变化(图2)。
因此，颜色强度与抑制程度成正比。
样品的浓度可以通过标准曲线和/或比尔-兰伯特定律(Abs=ԑbc)来确定。该方法测定抗氧化活性准确、灵敏、经济。

材料和方法

材料

分析级试剂采购自英国拉夫堡费雪科学公司(DCPIP标准，20% m/v偏磷酸，乙醇和l -抗坏血酸，硫酸铜(CuSO4)，酒石酸钾钠(KNaC4H4KNaO6)，氢氧化钠(NaOH)，乙醇(C2H6O)和没食子酸(C7H6O5)和英国多塞特的西格玛奥尔德里希有限公司(福林-乔卡托试剂，甲醇和2,2 -二苯基三辛基肼(DPPH)。
蓝莓(表1)是从英国伦敦当地的一家超市购买的。

图2。抗氧化剂对DPPH的抑制作用来自抗氧化剂的氢奇电子对

表1。所用样品清单

样本	各种	原产国
1	杜克大学	智利
2	Brigatta	智利
3.	德雷伯(有机)	智利
4	冷冻乾	加州

样品制备

对于实验(DPPH、DCPIP和folin - ciocalteu法)，根据El-Sayed和Huel提出的方法，使用ultra turrax micra D-9数字搅拌机与85:15 v/v的酸化甲醇(MeOH:HCl)均质，分别提取3个重复的5克蓝莓[27]。匀浆以3500转/分离心10分钟，分离。上清呈红色，用蒸馏水稀释10倍，制成100毫升溶液。所有样品均存放在4℃的冰箱中。

分析方法

DCPIP法测定抗坏血酸:用蒸馏水制备0.05%的DCPIP溶液，将0.05 g l -抗坏血酸溶于60 ml 20%偏磷酸中，用250 ml蒸馏水稀释，制成0.2 mg cm-3溶液。用已知浓度的抗坏血酸将DCPIP溶液标准化，然后用10ml蓝莓溶液滴定DCPIP溶液。所有分析均为三份。抗坏血满足的计算方法如下:
质量=MR(抗坏血酸)×C (DCPIP)×V (DCPIP)(6）
其中MR=摩尔质量，C=浓度，V=体积
Folin -Ciocalteu法测定总酚:用此方法制备了Folin- cicalteu试剂;在1 ml蓝莓样品中加入5 ml Lowry试剂(1 ml CuSO4为1%溶液，1 ml滴定钾为2%溶液，100 ml含有20mg /ml碳酸钠和4mg /ml氢氧化钠的混合物)。5分钟后，加入1 ml Folin-Ciocalteu试剂，使用涡流SA6搅拌器搅拌。然后将混合物孵育2小时，用分光光度计在740 nm波长下测量得到的颜色的吸光度。
根据没食子酸标准曲线进行定量，结果以GAE mg/ml(没食子酸当量)表示。测量一式三份。以没食子酸为标准品，将0.01 g没食子酸与10ml甲醇稀释成1mg / 1ml溶液制备。记录吸光度，结果如下(表2)。
得到的吸光度与它们的浓度对应(表2)。外部校准用于计算蓝莓样品的总酚含量。与标准曲线的方程为y = 3.87x - 0.1444 *(y为吸光度，x为浓度)，R2为0.997。
DPPH测定抗氧化活性:DPPH清除活性测定采用[26]报道的方法。将80 mM (0.032mg)的DPPH在95%甲醇中新鲜配制成100ml溶液。这是藏在暗处的。用3.5ml甲醇和0.3ml DPPH溶液配制对照，取读数。将0.5ml蓝莓样品与3ml甲醇混合，加入0.3ml DPPH溶液重复制得样品。30分钟后在515nm处测量三份样品的吸光度。抗氧化活性计算如下
% DPPH清除活性=(1 -[样本/对照组=0])×100)(7）
其中A =吸光度，t =时间

表2。没食子酸的标准化

浓缩的。标准没食子酸(mg/ml)	吸光度均值λ马克斯= 740海里
0．10	0.237
0.15	0.455
0.20	0.606
０．２５	0.836
0.30	1.014

统计分析

数据用三次平行测量的平均值±标准差(SD)表示。差异显著性以5%为标准(P < 0.05)。

结果与讨论

取1ml蓝莓样品，用蒸馏水稀释25倍，用0.05mg/ml DCPIP试剂滴定，得到滴度分别为0.3ml和0.4ml(表3)[16,28-30]。
在抗坏血酸分析的品种中，“Brigatta”的抗坏血酸含量为13.1毫克/100克，而其他两个品种“Draper”和“Duke”的抗坏血酸含量为9.8毫克/100克。由于提取后花青素的天然色素为暗红色，很难得到非常清晰的样品，因此结果不确定。为了获得一个清晰的样品，钠或钾硅酸钠被用作变色化合物。大多数实验表明，每100克蓝莓所含维生素C的量在3毫克到18毫克之间[16,28]。维生素C是一种必要的抗氧化剂，有助于中和自由基。每日建议的平均摄入量(RDA)成人是每天40mg。蓝莓中维生素C的抗氧化作用已被证实在体外还有维生素E, K， -胡萝卜素，锰和钾作为还原剂。
使用Folin-Ciocalteu试剂校准分光光度计，记录读数为0(0)。然后用2小时后的平均吸光度计算蓝莓中的总酚(TP)，公式为(y = 3.87x- 0.1444) *，其中y =吸光度，x =浓度。因此计算结果为均数±标准差(表3)。
酚类化合物是水果和蔬菜中含量最高的化合物。它们还具有抗菌、抗炎和解毒的作用。所分析品种的TPC含量较高的是冷冻干燥的“加州”品种，为427.06mgGAE/100g，“德雷柏”品种为287.96 mgGAE/100g，其次是“杜克”品种为262.98mgGAE/100g, Brigatta品种为241.41mgGAE/100g。不同品种间TP含量差异显著(p < 0.05)，鲜品种与冻干品种之间差异最大。总磷含量在冷冻干燥蓝莓[32]提取液中始终处于最高水平。
从实验中得到的TPC水平与之前的研究结果相当，之前的研究报告显示，栽培品种蓝莓的TPC平均值在181 - 310 mgGAE/100g之间[28,33]。野生蓝莓的TPC含量较高，在577-1054 mgGAE/100g[29]之间。新鲜品种样品在黑暗中保存24小时，在740nm处记录到抑制，显示TPC水平在419.60 - 490.45 mgGAE/100g之间上升。有机品种“Draper”记录了大量的TPC，为490.45 mgGAE/100g。这些结果表明四个品种的蓝莓存在显著差异。
采用DPPH法评价蓝莓中抗氧化剂的清除性能(清除活性)，结果如表3所示。30分钟后，样品对DPPH的清除活性非常强，有机冷冻干燥蓝莓的清除活性为49%，而有机“Draper”和“Duke”品种的清除活性分别在43%和28%之间。收集到的数据与之前的研究一致，不同品种的蓝莓[30]含量在28% - 60%之间。这证明了蓝莓是一种很好的抗氧化剂来源，可以用来消除和保护细胞免受氧化应激和对抗自由基。有机冷冻干蓝莓抗氧化活性(p < 0.05)高于其他蓝莓品种。与有机新鲜蓝莓和传统种植蓝莓(43%和28%)相比，可持续种植和有机冷冻干燥蓝莓含有更高的含量(49%)。结果表明，有机果蔬比栽培果蔬具有更高的抗氧化活性，但这一点还没有得到确切的研究。

表2。没食子酸的标准化

浓缩的。标准没食子酸(mg/ml)	吸光度均值λ马克斯= 740海里
0．10	0.237
0.15	0.455
0.20	0.606
０．２５	0.836
0.30	1.014

结论

结果表明，有机蓝莓，特别是冷冻干燥品种的总酚和抗氧化活性水平较高，具有统计相关的趋势。各种方法的结果表明，与市场上的其他水果相比，蓝莓具有最高的总抗氧化含量。冷冻干燥是水果加工中提高保质期的一种方法，其基础是升华脱水。由于没有水和使用低温，产品有很长的保质期，此外，产品保持其抗氧化代谢物和感官质量[34]。蓝莓的抗氧化活性与酚类化合物的含量密切相关。
对蓝莓健康益处和抗氧化活性的认识推动了蓝莓的销售和消费。与维生素C含量相比，总酚含量是蓝莓中抗氧化剂的最高贡献者。使用的方法有在体外给出聚合参数而不是单独的抗氧化计算的分析;因此很难确定需要多少抗氧化剂来减少过多的活性氧(ROS)。超市里大多数品种的蓝莓包装上所标明的维生素C含量(16mg/100g)因土壤类型、温度和农艺条件等多种因素而有所不同。

确认

这项研究是在英国伦敦南岸大学应用科学学院的实验室进行的。

参考文献

1. Srivastava A, Akoh CC, Fisher J, Krewer G(2007)来自乔治亚蓝莓栽培品种的花青素组分对细胞凋亡和II期酶的影响。农业食品化学55岁:3180 - 3185。(Crossref)
2. Taruscio TG, Barney DL, Exon J(2004)各种西北越桔类黄酮和酚酸化合物的含量和概况及其抗氧化能力。农业食品化学52: 3169 - 3176。(Crossref)
3. Kresty LA, Morse MA, Morgan C, Carlton PS, Lu J等(2001)食用冻干黑覆盆子对食管肿瘤发生的化学预防作用。癌症Res6: 6112 - 6119。(Crossref)
4. Grzesik M, Naparlo K, Bartosz G, Sadowska-Bartosz I(2018)儿茶素的抗氧化性能:与其他抗氧化剂的比较。食品化学241: 480 - 492。
5. 刘静，刘松，陈勇，张磊，金超(2017)不同羟基苯甲酸接枝壳聚糖膜的物理、力学和抗氧化性能。食品凝胶71: 176 - 186。
6. 陆霞，李娜，乔霞，邱铮，刘鹏(2017)黑蒜提取物成分分析及抗氧化性能。J食品药物肛门25日:340 - 349。
7. piisoschi AN, Pop A (201)抗氧化剂在氧化应激化学中的作用:综述．欧洲医学化学97:55 - 74。(Crossref)
8. 植物抗坏血酸的功能和代谢。记录机器人78: 661 - 669。
9. Rice-Evans CA, Miller NJ, Paganga G(1995)黄烷醇和酚酸的结构-抗氧化活性关系。自由基生物学与医学20: 933 - 956。
10. Alam N, Bristi NJ, 2021版权所有。权利保留和体外抗氧化活性评价方法。沙特医药杂志21日:143 - 152。
11. Scalzo J, Politi A, Pellegrini N, Mezzetti B, Battino M(2005)植物基因型影响果实总抗氧化能力和酚类含量。营养21日:207 - 213。
12. Kalt W, Ryan DAJ, Duy JC, Prior RL, Ehlenfeldt MK，等(2001)高丛和低丛蓝莓基因型花青素、酚类物质和抗氧化能力的种间变异。农业食品化学49: 4761 - 4767。(Crossref)
13. 分析辅酶Q在自由基生成中作为抗氧化剂的作用。物化学细胞生物学70: 390 - 403。(Crossref)
14. 李晓明，李晓明，李晓明(1995)抗氧化剂的研究进展。食品化学Toxicol33: 601 - 607。
15. 先前LR, Wu X, Schaich K(2005)测定食品和膳食补充剂中抗氧化能力和酚类物质的标准化方法。农业食品化学53: 4290 - 4302。(Crossref)
16. 王宏，曹刚，普莱利(1996)水果的总抗氧化能力。农业食品化学44: 701 - 705。
17. Laguerre M, Lacomte J, Villeneueve P(2007)抗氧化剂对抗脂质氧化能力的评价。现有方法、新趋势和挑战。食物脂质物46: 244 - 282。(Crossref)
18. Sanchez-Moreno C, Larrauri J, Saura-Calixto F(1991)葡萄酒、葡萄汁和相关多酚成分的自由基清除能力和脂质氧化抑制。食物Res Int32: 407 - 412。
19. Antolovich M, Prenzler PD, Patsalides E, McDonald S, Robards K(2002)抗氧化活性的测试方法。分析师127: 183 - 198。(Crossref)
20. Goristein S, Caspi A, Zemser M, Trakhtenberg S(2000)啤酒、红酒和白酒中一些酚类物质的比较含量。减轻20: 131 - 135。
21. Benzie IF, Strain JJ(1996)血浆的铁还原能力(FRAP)作为“抗氧化能力”的测量:FRAP测定。学生物化学肛门239: 70 - 76。(Crossref)
22. Kabasakalis V, Siopidou D, Moshatou E(2000)商业果汁的抗坏血酸含量及其储存时的损失率。食品化学70: 325 - 328。
23. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventos RM(1999)用Folin-Ciocalteu试剂分析总酚和其他氧化底物和抗氧化剂。Enzymol299: 152 - 178。
24. Singleton VL, Rossi JA(1965)用磷钼双磷钨酸试剂测定总酚的比色。我是Enol vittic吗16: 144 - 158。
25. Singh S, Singh RP(2008)抗氧化剂体外测定方法综述。食物Int牧师24: 392 - 415。
26. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C(1995)使用自由基法评价抗氧化活性。Lebensm威斯康星州技术28日:25 - 30。
27. Abdel-Aal el-SM, Hucl P(2003)蓝粒小麦花青素的组成和稳定性。农业食品化学51: 2174 - 2180。(Crossref)
28. 水果和蔬菜的抗氧化能力和健康益处:蓝莓是其中的佼佼者。在第32届北卡罗莱纳蓝莓理事会年度开放招待会的会议记录中(第3-12页)。波特兰:美国高丛蓝莓委员会。
29. Giovanelli G, Buratti S(2009)野生意大利蓝莓和部分栽培品种的多酚成分和抗氧化活性的比较。食品化学112: 903 - 908。
30. 李伟，Hydanmaka AW, Lowry L, Beta T(2009)浆果、颈樱桃和沙棘的抗氧化能力和酚类化合物的比较。Cent Eur J Biol4: 499 - 506。
31. Tuohy KM, Conterno L, Gesperotti M, Viola R(2012)使用全植物食物、多酚和/或纤维上调人体肠道微生物群。农业食品化学60: 8776 - 8782。(Crossref)
32. Woese K, Lange D, Boess C, Bogl KWA(1997)有机和传统种植食物的比较:相关文献综述的结果。食品农业科学74: 281 - 293。
33. Dragovic-Uzelac V, Savic Z, Brala A, Levaj B, bursaco - kovacevic D，等。(2010)生长在克罗地亚西北部的蓝莓栽培品种(Vaccinium corymbosum L.)酚含量和抗氧化能力的评价。食品生物技术生物抛光工艺48: 214 - 221。
34. Asami DK, Hong YJ, Barret DM, Mitchell AE(2003)用传统、有机和可持续农业方法种植的马里昂莓、草莓和玉米的冻干和风干总酚和抗坏血酸含量的比较。农业食品化学．