柚子为芸香科柑橘属果实，是人们生活中常见的一种水果，含有丰富的活性物质，其中多酚类化合物对人体抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌、预防心血管疾病和糖尿病等具有一定的功效[1]，已广泛应用于食品与药品工业；矿物质是酶不可缺少的活性分子，同时在生物氧化还原反应中起传递电子的运载作用，与抗氧化活性也存在密切关系[2]。研究拟对柚子不同部位的总酚、总黄酮、花青素、矿物质进行测定，并进行抗氧化性研究，探讨各组分含量与还原力及·OH、DPPH·清除能力之间的相关性，为柚子相关产品在抗氧化上的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

琯溪蜜柚，漳州平和蜜柚种植基地。

1.2 仪器与设备

WK- 150型超微粉碎机，山东青州市精诚医药装备制造有限公司；AR124CN型电子天平，奥豪斯仪器上海有限公司；HH- 2型数显恒温水浴锅，金坛市科析仪器有限公司；FW100型高速万能粉碎机，天津泰斯特仪器有限公司；KQ- 100DE型超声波清洗机，江苏昆山超声仪器有限公司；UV- 1100型紫外可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；EH- 35A plus型微控数显电热板，德国莱伯泰科有限公司；Agilent 7500a 型ICP- MS，安捷伦科技有限公司。

1.3 样品制备

选择大小均匀，无机械伤和病虫害的柚子，取柚子不同部位(黄皮、白皮、囊衣、果肉、柚籽)，真空冷冻干燥，粉碎后，取冻干样品0.5 g，加入体积分数60%乙醇提取液10 mL于室温下超声提取10 min，4 000 r/min离心分离10 min，将分离后的沉淀重复上述过程提取2次，离心后合并上清液并定容至25 mL，于-2 ℃贮存[3]。

1.4 测定方法

1.4.1 多酚类物质含量测定

总酚测定：福林酚法[4]；总黄酮测定：分光光度法[5]；花青素测定：参考刘桂玲测定方法[6]。

1.4.2 矿物质含量测定

冻干样品经硝酸、高氯酸混合酸消化后于ICP- MS上测定各矿物质含量[7]。

1.4.3 抗氧化性测定

还原力测定：在2.5 mL pH值6.6的磷酸盐缓冲液中加入1 mL待测样品(空白组以60%乙醇代替)、2.5 mL 1 g/mL铁氰化钾混合，50 ℃恒温水浴20 min，再加入2.5 mL 10 g/mL三氯乙酸，5 000 r/min离心10 min，取上清液2.5 mL，加2.5 mL蒸馏水、0.5 mL 0.1 g/mL FeCl3，混匀后静置10 min，于700 nm测定吸光度，计算还原力，见式(1)[8]。

还原力=A样品-A空白。

(1)

DPPH·清除率测定：取2 mL DPPH乙醇溶液(0.1 mol/L)(本底组以60%乙醇代替)、待测样品1 mL(空白组以60%乙醇代替)，摇匀，避光20 min后于517 nm处测定吸光度，每个处理3次重复，计算清除率，见式(2)[9]。

DPPH·清除率=
[A空白-(A样品-A本底)]/A空白×100%。

(2)

·OH清除率测定：取1.5 mL邻二氮菲(5 mmol/L)、2.0 mL PBS磷酸盐缓冲液(pH 值7.4)、1.0 mL FeSO4(0.75 mmol/L)，立即混匀后加入待测样品1.0 mL(阴性对照组和正常组用60%乙醇代替)，混匀，再加入1.0 mL H2O2(体积分数0.1%)(正常组不加H2O2溶液，以蒸馏水代替)，在37 ℃水浴中反应30 min，536 nm处测定吸光度，每个处理3次重复，计算清除率，见式(3)[10]。

·OH清除率=
[(A样品-A对照)/(A正常-A对照)]×100%。

(3)

2 结果与分析

2.1 柚子不同部位多酚类物质含量分析

柚子各部位总酚含量远远高于总黄酮和花青素，见图1。总酚含量由高到低依次是：黄皮、白皮、囊衣、果肉、柚籽，白皮、囊衣、黄皮三者总酚含量数值上相差不大，而果肉、柚籽总酚仅为黄皮的1/3左右，各部位总酚含量在统计学上存在显著差异(P<0.05)。总黄酮含量由高到低依次为：囊衣、柚籽、白皮、黄皮、果肉，囊衣最高，果肉仅为0.389 mg/g，这是因为白皮、囊衣中大量纤维素易与黄酮类物质结合，对黄酮类物质有一定富集作用[11]，各部位的总黄酮含量存在显著差异(P<0.05)。柚子花青素含量较低，花青素含量由高到低依次为：果肉、柚籽、黄皮、白皮、囊衣，其中果肉含量最高，这可能与果肉中蔗糖含量高有关，有研究表明蔗糖可诱导花青素合成基因的表达[12]；囊衣花青素含量最低，白皮与囊衣的花青素含量差异不显著(P>0.05)。

同种多酚物质柱形不同小写字母表示在0.05 水平差异显著。
图1 柚子不同部位多酚类物质含量
Fig.1 Polyphenols contents in different parts of pomelo

2.2 柚子不同部位矿物质含量分析

通过ICP- ASE(电感耦合等离子体原子发射光谱)法对柚子各部位冻干样品的22种矿物质进行检测，其中Be、Ni、As、Cd未检出(见表1)。从表1可知，柚子中含有丰富的对人体有益的K、 Ca、Mg、Mn、Na、Fe 等元素，其中K、Ca、Mg元素含量高，黄皮中检出的K、Ca、Mg、Mn、Na、Cu、Pb均大大高于其他部位，Pb、Co、Sb、Ag仅在黄皮中检出，但Co、Sb、Ag含量极低，Pb质量比达319.542 μg/kg(干重)，黄皮中矿物质含量高可能与钾钙镁等肥料施用、表皮农药残留和大气环境污染有关；白皮中仅检出K、Ca、Mg、Fe56、Se，说明白皮不易富集矿物质。

表1 柚子不同部位的矿物质含量

Tab.1 Mineral elements in different parts of pomelo μg/kg

部位KCaMgMnNaFe56Fe57CuAlBaZnCrVPbCoSbAgSe黄皮25697.200±222.2057968.483±53.9293621.468±84.694512.500±10.828169.450±22.96243.850±0.15449.467±0.738130.975±9.285013.915±0.18224.361±0.0723.480±0.5852.680±0.1020.024±0.005319.542±21.2780.062±0.0040.023±0.0090.002±0.0010白皮1446.333±47.8139.012±1.34326.615±6.341000.694±0.035000000000000.378±0.241囊衣14278.866±232.3653778.650±33.6432146.635±59.4952.815±0.33376.917±20.64987.327±22.43479.147±20.2933.545±0.35733.173±0.5555.382±0.1173.734±0.0763.062±0.3040.014±0.000200000果肉18013.866±291.903600.317±13.2491074.135±28.1601.172±0.03819.775±7.67254.038±17.40031.019±8.9123.189±0.0944.040±1.2210.423±0.1611.852±0.2032.388±0.3810.021±0.00300000柚籽13479.406±226.790153.890±12.637692.428±23.5170.784±0.1238.135±1.02324.478±1.74122.382±2.7462.035±0.08100.225±0.0641.045±0.1371.391±0.319000000

2.3 柚子不同部位抗氧化能力分析

同种多酚物质柱形不同小写字母表示在0.05水平差异显著。
图2 柚子各部位醇提液的抗氧化能力
Fig.2 Antioxidant abilities of alcohol extracts in different parts of pomelo

柚子各部位醇提液的还原力由高至低依次为：黄皮、果肉、柚籽、白皮、囊衣，见图2。黄皮的还原力与其他4个部位存在显著差异(P<0.05)，果肉与柚籽、囊衣与白皮之间差异不显著(P>0.05)；各部位醇提液对DPPH·清除率由高至低依次为：囊衣、果肉、黄皮、白皮、柚籽，但差异不显著(P>0.05)。·OH是已知活性最强的氧化剂，可以和所有细胞成分反应，对机体危害极大。从图2可以看出，柚子各部位醇提液对·OH清除率由高至低依次是：黄皮、囊衣、白皮、柚籽、果肉，黄皮醇提液对·OH的清除率达46.58%，与其他部位差异显著(P<0.05)，囊衣、果肉、柚籽三者对·OH的清除率差异显著(P<0.05)，白皮与囊衣、白皮与柚籽醇提液对·OH的清除率差异不显著(P>0.05)。

2.4 柚子多酚类物质、矿物质与抗氧化能力相关性分析

花青素与总酚、总黄酮呈极显著负相关(P<0.01)，总酚与Ca、·OH清除率显著相关(P<0.05)，3种多酚类物质与还原力无显著相关性(P>0.05)，DPPH·清除率与多酚类物质及K、Ca、Mg之间不存在相关性(P>0.05)，而K、Ca、Mg之间及它们与还原力、·OH清除率均存在极显著正相关(P<0.01)，见表2。

3 讨论与结论

柚子中含有丰富的生物活性成分，而酚类化合物是其中最重要的部分，酚类化合物包含简单酚类、酚酸、类黄酮、单宁等[13]，不同品种柚子及不同部位各种酚类物质含量各不相同。于杰等[1]对几种地方名柚果实囊衣、汁胞的总酚、总黄酮、类黄酮含量进行测定，发现囊衣的总黄酮和类黄酮含量较高；张昭[14]以重庆10个地方成熟柚子为对象，检测了黄皮层、白皮层、囊衣、汁胞、种子5个部位的总酚、总黄酮含量，发现蜜柚总酚含量由高到低依次为白皮层、囊衣、黄皮层、汁胞、种子，种子总黄酮含量最高，其次为黄皮层、白皮层、囊衣、汁胞。本实验对漳州平和地区琯溪蜜柚不同部位(黄皮、白皮、囊衣、果肉和柚籽)总酚、总黄酮、花青素进行测定，发现各部位总酚含量明显高于总黄酮和花青素，果肉中花青素含量最高。总黄酮含量由高到低依次为：囊衣、柚籽、白皮、黄皮、果肉，且存在显著差异(P<0.05)，囊衣总黄酮含量最高与于杰等[1]研究结果一致，果肉总黄酮含量最低与张昭[14]的研究一致。总酚含量由高到低依次为：黄皮、白皮、囊衣、果肉、柚籽，差异显著(P<0.05)，该顺序与张昭[14]的研究结论大体一致，但可能因为种植地区差异，重庆琯溪蜜柚白皮总酚含量最高，漳州平和琯溪蜜柚则以黄皮为最。但总体可以看出，蜜柚果皮、囊衣中的总酚、总黄酮均高于果肉，所以对于废弃的果皮、囊衣，更值得提取和研究其活性成分。

表2 多酚类物质、矿物质与抗氧化能力相关性

Tab.2 Correlations between polyphenols, mineral elements and antioxidant capacities

相关性总酚总黄酮花青素K Ca Mg还原力DPPH·清除率总黄酮0.463花青素-0.841∗∗-0.774∗∗K-0.081-0.4180.443Ca0.600∗0.056-0.2270.741∗∗Mg0.439-0.057-0.0770.851∗∗0.976∗∗还原力0.267-0.2390.2220.759∗∗0.797∗∗0.770∗∗DPPH·清除率0.246-0.030-0.0720.2680.3590.3850.179·OH清除率0.615∗0.145-0.2340.702∗∗0.919∗∗0.836∗∗0.879∗∗0.172

*表示0.05水平显著相关(双尾)；** 表示0.01水平显著相关(双尾)；n=15。

柚子种植过程中施用大量矿物肥是柚子矿物质含量丰富的原因。Xu等[15]、徐贵华等[16]研究了胡柚、蜜柑和椪柑果皮中的7种主要矿物质含量，发现果皮中K含量最高，其次是Ca和Mg。本实验通过ICP- ASE法对琯溪蜜柚各部位冻干样品的22种元素进行检测发现，蜜柚含有丰富的K、Ca、Mg、Mn、Na、Fe等元素，其中K、Ca、Mg元素含量较高；黄皮更易富集矿物质，而白皮中矿物质种类及含量极低；黄皮中Pb质量比达319.542 μg/kg(未超出水果制品Pb 1.0 mg/kg的国家标准限量)，这与黄皮直接接触环境尾气污染和表皮农药残留有关，日后种植过程中应注意种植的环境品质及农药的合理使用。

自由基清除率、铁离子还原力(FRAP)等是评价提取物抗氧化功效的重要指标。于杰等[1]发现地方名柚果实囊衣、汁胞抗氧化能力各不相同，汁胞DPPH自由基清除率和FRAP高于囊衣，而囊衣ABTS自由基清除率则高于汁胞；张昭[14]发现蜜柚黄皮层和囊衣的DPPH自由基清除率和FRAP高于其他部位，种子抗氧化能力最低。众多研究认为柑橘属提取液抗氧化能力与多酚类物质含量密切相关，比如Xu等[15]发现蜜柑和椪柑多酚类物质与抗氧化能力具有极显著相关性(P<0.01)；张昭等[17]发现柚子囊衣总酚、总黄酮与ABTS自由基清除率，汁胞和种子的总酚、总黄酮与FRAP、DPPH和ABTS自由基清除率，种子总黄酮与FRAP的相关性具有统计学意义(P<0.05)。张桂伟[18]研究发现，葡萄柚总酚含量与FRAP、DPPH、ABTS自由基清除率，总黄酮与DPPH自由基清除率都有极显著的相关性(P<0.01)，总黄酮与FRAP、ABTS自由基清除率显著相关(P<0.05)。本实验发现，漳州平和琯溪蜜柚黄皮醇提液的还原力和·OH清除率最高，而囊衣醇提液对DPPH·清除率最高，达到95.24%。但相关性分析表明，3种多酚类物质与还原力、DPPH·清除率均无显著相关性(P>0.05)，仅总酚与·OH清除率显著相关(P<0.05)。研究同时发现，蜜柚各部位矿物质含量与抗氧化能力具有一定相关性，其中K、Ca、Mg与还原力、·OH清除率均存在极显著正相关(P<0.01)，而与DPPH·清除率不存在显著相关性(P>0.05)，可能与K、Ca、Mg的生理功能有关。徐应文[19]研究认为适量钾可以提高植物抗氧化酶活性；吴娟等[20]研究认为外源钙能有效促进可溶性蛋白合成，提高抗氧化酶活性和抗氧化物质含量；潘晓丽等[21]对比了大黄素与大黄素- Mg配合物对超氧阴离子自由基、·OH、DPPH·清除率，发现大黄素- Mg配合物的抗氧化活性相对于配体大黄素有显著提高。但目前尚未有研究阐述提取物中K、Ca、Mg与抗氧化能力之间的相关性，其作用机理还有待进一步研究。

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Study on Correlations Between Polyphenols, Mineral Elements and Antioxidant Capacities in Different Parts of Pomelo

ZHUANG Yuanhong1，LIU Jingna1，FEI Peng1，PAN Yutian1，PANG Jie2

(1.College of Biology Science and Technology, Minnan Normal University, Zhangzhou 363000, China;2.College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)

Abstract： The contents of total phenols, total flavonoids, anthocyanins and mineral elements in different parts of pomelo were determined, and the correlation between polyphenols contents and antioxidant activities, such as reduction ability, OH and DPPH radical scavenging ability were explored. The results showed that the total phenols content of each parts of pomelo in descending order were yellow peel, white peel,capsule dressing, pulp, and pomelo seed and the total phenols content in yellow peel was 12.68 mg/g. The contents of total flavonoids in different parts were as follows: capsule dressing > pomelo seed > white peel > yellow peel > pulp, which was 1.146 mg/g in capsule dressing. The highest content of anthocyanins was found in pulp. Pomelo was rich in K, Ca, Mg, Mn, Na, Fe and other elements. And the mineral elements were mainly concentrated in yellow peel, while were hardly detected in white peel. The reduction abilities of alcohol extracts in different parts of pomelo were as follows: yellow peel > pulp > pomelo seed > white peel > capsule dressing. The scavenging rates of ·OH were as follows: yellow peel > capsule dressing > white peel > pomelo seed > pulp. Alcohol extracts of capsule dressing had the highest scavenging rate of DPPH radical (95.24%). Correlation analysis indicated that, the content of total polyphenols, total flavonoids and anthocyanins had no significant correlations with reducing ability or scavenging rate of DPPH radical (P>0.05), while total polyphenols contents were significantly associated with scavenging rate of OH radical (P<0.05). The content of K, Ca, and Mg had highly significant positive correlations with reducing ability and scavenging rate of OH radical (P<0.01), but no significant correlation with scavenging rate of DPPH radical (P>0.05).

Keywords： pomelo； polyphenols； mineral elements； antioxidant capacity； correlation analysis

中图分类号： TS201.2； TS209

文献标志码：A

doi:10.3969/j.issn.2095-6002.2019.02.012

文章编号：2095-6002(2019)02-0082-06

引用格式：庄远红，刘静娜，费鹏，等. 柚子不同部位多酚和矿物质与抗氧化能力相关性研究[J]. 食品科学技术学报，2019,37(2):82-87.

ZHUANG Yuanhong， LIU Jingna， FEI Peng, et al. Study on correlations between polyphenols, mineral elements and antioxidant capacities in different parts of pomelo [J]. Journal of Food Science and Technology, 2019,37(2):82-87.

收稿日期： 2018-10-19

基金项目： 福建省自然科学基金高校联合资助面上项目(2017J01642)； 福建省教育厅中青年教师教育科研项目(JAT170355)； 闽南师范大学杰出青年科研人才项目(MJ1602)。

第一作者： 庄远红，女，讲师，主要从事功能性食品开发与质量安全方面的研究。

(责任编辑：张逸群)