前言

桑葚作為一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的水果，含有豐富的天然酚類化合物，具有抗氧化，抗高血脂和抗癌功能特性。但不同桑樹品種酚類化合物的化學(xué)成分和含量有差異，本研究對(duì)13種黑桑的多酚含量、總可溶性固形物、可滴定酸度、總酚含量、總黃酮含量和總花青素含量進(jìn)行測(cè)定，探討不同成分對(duì)不同種黑桑功能的影響。篩選出來(lái)酚類化合物和抗氧化活性較好的品種，有利于進(jìn)行后續(xù)的商業(yè)栽培推廣。

2022年4月，南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳明舜課題組在Foods發(fā)表了題為“Evaluation of Different Black Mulberry Fruits (Morus nigra L.) Based on Phenolic Compounds and Antioxidant Activity”的研究成果，通過(guò)黃酮酚靶向代謝組學(xué)技術(shù)，對(duì)在廣東地區(qū)種植的13種不同的黑桑椹的酚類化合物和抗氧化活性進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估，以選擇對(duì)健康有益最佳品種，可用于商業(yè)推廣栽培。

中文標(biāo)題：基于酚類化合物和抗氧化活性的不同黑桑椹評(píng)價(jià)

研究對(duì)象：黑桑葚

發(fā)表期刊：Foods

影響因子：5.561

發(fā)表時(shí)間：2022年4月

運(yùn)用組學(xué)方法：黃酮酚靶向代謝組學(xué)

研究思路

研究結(jié)果

1.總可溶性固體和可滴定酸度

總可溶性固體（TSS）和可滴定酸度（TA）分別與水果中可溶性糖和有機(jī)酸的水平有關(guān)，含量多少會(huì)影響新鮮水果感官質(zhì)量和市場(chǎng)銷售量。不同栽培品種的TSS和TA的含量有很大差異（表1）。廣東地區(qū)桑葚果實(shí)的TSS含量與中國(guó)浙江地區(qū)的桑葚果實(shí)（6.2~16.00 °Brix）一致，低于在西班牙種植的桑葚果實(shí)（12.00-25.80 °Brix）。TA的水平在5.82 mg CA/g FW和48.49 mg CA/g FW之間。樣品M-8的TA值最高（48.49 mg/g FW），與中國(guó)新疆地區(qū)種植的黑桑品種瑤桑的值（47.10 mg/g FW）相似，M-3 TA值最低（5.82 mg CA/g FW）。

2. 總酚含量、總黃酮含量和總花青素含量

樣品M-2、M-4和M-10含有較高的總酚含量（TPC）、總黃酮含量（TFC）和總花青素含量（TAC）值，明顯高于中國(guó)鎮(zhèn)江地區(qū)栽培的桑葚（1.59-2.46 mg GAE/g DW、0.41-1.50 mg RE/g DW、0.19-1.93 mg CE/g DW）。樣品M-2、M-4、M-6和M-10的TPC、TFC和TAC比樣品M-3的高數(shù)倍。較高TPC、TFC和TAC值的栽培品種或可更適合作為天然酚類化合物的豐富來(lái)源，此外，本研究采用的桑樹栽培品種是在相同的生長(zhǎng)環(huán)境下采集的，說(shuō)明TPC、TFC和TAC含量的差異可能受到遺傳變異的影響。

表1 | 桑樹樣品的總可溶性固形物（TSS）、可滴定酸度（TA）、總酚類含量（TPC）、總黃酮類含量（TFC）和總花青素含量（TAC）

3.單個(gè)多酚類化合物的鑒定和定量

在桑樹栽培品種中鑒定了55種不同的酚類化合物，其中15種化合物（化合物12、15、19、21、22、24、27、37、38、39、41、43、44、47和53）是首次在桑樹中報(bào)道（表2）。46個(gè)酚類化合物通過(guò)酚類化合物標(biāo)準(zhǔn)品的校準(zhǔn)曲線進(jìn)行量化（表3）。酚類化合物的分布在不同品種中差異較大，單個(gè)酚類化合物的總含量在292.16 mg/kg DW和1672.21 mg/kg DW之間。樣品 M-2、M-4和M-10的單個(gè)酚類化合物含量最高，而M-3的單個(gè)酚類化合物含量最低，與TPC結(jié)果一致。

表2 | 不同桑葚樣品中酚類化合物的鑒定

表3 | 不同品種桑樹樣品中酚類化合物含量（mg/kg DW）

4.抗氧化能力

不同樣品間抗氧化能力差異顯著(P < 0.05)。用DPPH、ABTS和FRAP測(cè)定桑椹的抗氧化能力分別為28.48-100.11 mg VCE/g DW、13.49-73.06 mg VCE/g DW和10.05-48.35 mg VCE/g DW。樣品M-2和M-10的抗氧化活性高于其他品種，樣品M-3、M-5和M-12的抗氧化活性最低。

圖1 | DPPH、ABTS和FRAP測(cè)定法測(cè)量不同桑樹樣品的抗氧化活性

TPC、TFC、TAC 與抗氧化活性之間存在顯著相關(guān)性（P < 0.05），但結(jié)果中一些具有相似TPC、TFC和 TAC的樣品沒有表現(xiàn)出相似的抗氧化活性?？赡艹硕喾又?，其他非酚類化合物（包括氨基酸、酶和有機(jī)酸）也影響抗氧化活性。

表4 | 總酚含量、總黃酮含量、總花青素含量與抗氧化活性的相關(guān)性

5.主成分分析和聚類分析

為探討不同桑樹品種多變量之間的趨勢(shì)和關(guān)系，將PCA應(yīng)用于TSS、TA、TPC、TFC、TAC、DPPH、ABTS和FRAP，并對(duì)單個(gè)酚類化合物進(jìn)行量化。PC1與各酚類化合物TA、TPC、TFC、TAC、DPPH、ABTS和FRAP的含量呈正相關(guān)。PC2與TSS、反式肉桂酸、蘆丁、芥子酸、fraxin、delphinidin-3-O-glucoside和prunin的變量呈正相關(guān)。品種M-2、M-4和M-10顯示出較高的PC1正值，含有較高的植物化學(xué)成分（TPC、TFC、TAC和多酚）和抗氧化活性，以及較低的TSS。品種M-1、M-6、M-7和M-9的PC1和PC2值相似，以高TA為特征。品種M-3、M-5、M-8、M-11、M-12和M-1的PC1值為負(fù)，TSS含量高，植物化學(xué)成分和抗氧化活性低。在所有定量酚類化合物中，圣草酚和木犀草素可被認(rèn)為對(duì)抗氧化活性的影響最大。

圖2 | 桑樹樣品的PC分?jǐn)?shù)圖；桑樹樣品的載荷圖

根據(jù)TSS、TA、TPC、TFC、TAC、ABTS、DPPH、FRAP和單個(gè)酚類化合物的含量，將所有桑樹品種分為三個(gè)組。第一組由M-2、M-4和M-10組成，表現(xiàn)出低水平的TSS、中等TA和高TPC、TFC、TAC、單個(gè)多酚含量和抗氧化活性。第二組由M-1、M-6、M-7和M-9組成，具有高TA和中等TPC、TFC、TAC、單個(gè)多酚含量和抗氧化活性。第三組包括M-3、M-5、M-8、M-11、M-12和M-13，TSS值較高，TA值中等，TPC、TFC、TAC值較低，個(gè)別多酚含量和抗氧化劑含量較低。不同的黑桑品種可以通過(guò)化學(xué)特性完全區(qū)分。

圖3 | 桑樹樣品的層次聚類分析

研究結(jié)論

該研究運(yùn)用黃酮酚類靶向代謝組學(xué)研究方法對(duì)13種不同黑桑葚的酚類化合物和抗氧化能力進(jìn)行了比較和表征。不同桑椹品種的TSS、TA、TPC、TFC、TAC和抗氧化活性差異較大，TPC、TFC和TAC與其抗氧化活性呈一定程度的正相關(guān)。品種M-2、M-4和M-10具有高TPC、TFC和TAC、強(qiáng)抗氧化活性以及高水平的圣草酚和木犀草素的特點(diǎn)，可推薦用于商業(yè)化栽培。該研究結(jié)果有助于選擇富含酚類化合物的桑樹品種作為膳食補(bǔ)充劑，食品天然抗氧化劑以及功能性食品。

小鹿推薦

為了有效提高桑樹品種的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能，該研究應(yīng)用黃酮酚靶向代謝組學(xué)結(jié)合其他指標(biāo)的檢測(cè)，篩選出了更富含酚類化合物的品種，可用于未來(lái)的推廣種植。

黃酮酚類物質(zhì)Kit包采用AB SCIEX-QTRAP-6500+液質(zhì)聯(lián)用平臺(tái)，共包含13大類、130種黃酮酚類物質(zhì)，進(jìn)行絕對(duì)定性+絕對(duì)定量分析。有助于植物次生代謝領(lǐng)域的高質(zhì)量檢測(cè)。

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