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中国特有柚类资源类黄酮含量变化及抗氧化活性研究

作　者: 方波
导　师: 周志钦
学　校: 西南大学
专　业: 果树学
关键词: 超高效液相色谱 柚 类黄酮 抗氧化活性
分类号: S666.3
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


中国是世界柑橘的主要起源地之一,品种资源丰富,近二十年来,我国柑橘产业发展迅速,2010年全国栽培柑橘面积221.2万公顷,产量2645万吨,无论是面积还是产量均居世界第一。柑橘类水果不仅营养成分丰富,而且富含类黄酮等多种活性成分,是提取和生产植物源生物活性物质的重要来源之一。柚原产我国,自然杂种及选育品种众多,柚果实中含有丰富的生物活性物质如酚酸、类黄酮等,其中类黄酮具有重要生物活性及保健功能。有关柑桔类黄酮的检测分析、活性评价和利用已成为目前研究的热点,但对我国特有柚类及柚杂种资源类黄酮的系统研究还未见报道。利用现代仪器分析和体外抗氧化测定技术,系统对我国特有柚类果实的类黄酮种类及含量进行测定分析,并探讨其抗氧化活性与类黄酮等组分之间的相关性,这对建立我国柚类资源类黄酮数据库,筛选富含类黄酮的我国柑橘资源品种,促进我国特有柑橘资源的综合开发利用都具有一定的指导意义。本研究选择国家柑橘种质资源圃(重庆)的32个柚、葡萄柚品种以及2个柚杂种不同成熟期的果实为对象,优化建立了快速检测柑橘类黄酮的超高效液相色谱(UPLC)方法,对其果实中的类黄酮种类及含量、果实提取物的抗氧化活性以及果实的理化品质进行了分析,探讨了不同种类、不同成熟期、不同果实部位的类黄酮分布规律及果实提取物的抗氧化活性,初步分析了类黄酮遗传机制及类黄酮与果实品质、柑橘品种之间的相互关系。具体研究结果如下：(1)建立了一种分析测试柑橘果实中类黄酮的超高效液相色谱法,能在11min内分离测定柑橘果皮及果肉中的11种类黄酮。具体技术参数如下：色谱柱：ACQUITY UPLC BEH C18分析柱(2.1mm×100mm,1.7μm);流动相：0.1%乙酸水溶液(A)和甲醇(B),采用梯度洗脱,洗脱程序为：(1)0-5min,90%-80%A;(2)5-10min,80%-30%A;(3)10-15min,30%-20%A;(4)15-16min,20%-90%A:柱温：35℃：流速：0.3mL·min-1。11种类黄酮在11分钟内得到完全分离,各峰之间分离度R在1.80—-7.02之间,各类黄酮的检出限在0.05-0.13μg/mL,定量限在0.08-0.35μg·mL-1,RSD在0.89%—5.93%,回收率居于85.4%—114.0%。该方法快速、准确、灵敏度高、有机溶剂用量少。(2)分析了国家柑橘种质资源圃的32个柚及葡萄柚、2个柚杂种果实不同成熟期的类黄酮种类和含量。结果表明：柚类果实中类黄酮含量丰富,各品种果实果皮中的类黄酮含量都显著高于果肉,未成熟期类黄酮含量高于成熟期。在柚果实中以累积柚皮苷、芸香柚皮苷、圣草枸橼苷、新橙皮苷、柚皮素5种类黄酮为主,葡萄柚果实中以柚皮苷、新橙皮苷、芸香柚皮苷、圣草枸橼苷、橙皮苷、香风草苷、柚皮素、橙皮素、川皮苷、橘黄酮10种类黄酮为主。瑞红果实果皮、果肉中柚皮苷含量最高,未成熟期果皮为23377.61mg/kg,成熟期果皮为9871.69mg/kg,果肉为4166.19mg/kg;新橙皮苷在未成熟期含量最高为鸡尾果皮(12828.41mg/kg),成熟期果皮含量最高为鸡尾(7011.15mg/kg)果肉含量最高为常山胡柚(3121.72mg/kg)。华蓥山柚为普通柚里所含类黄酮种类数量最多的一种,在未成熟果中含11种中的9种。杂种枳壳×沙田柚类果实共检测到9种类黄酮,其中以芸香柚皮苷含量最高,分别为果皮(9020mg/kg)、果肉(1240mg/kg);垫江白柚×沙田柚的类黄酮累积规律与柚类相似,说明杂种后代的类黄酮含量可能受其亲本尤其是父本影响较大。(3)分析了32个品种不同成熟期果实的抗氧化活性,评价方法分别为DPPH法、ABTS法及Fenton反应法。3种评价方法中以清除ABTS自由基的能力最强。未成熟期果皮的抗氧化活性略高于成熟期果皮；成熟期果皮抗氧化活性高于果肉。32个品种均表现出较强的对DPPH自由基的清除能力,在未成熟期,测定值在32.33～65.21VCE/100ml的范围。果实成熟以后在31.93～55.53VCE/100ml之间；对ABTS的清除能力,综合未成熟期和成熟期考虑,为华蓥山柚为最高,分别为83.40%、82.51%；对·OH自由基的清除能力,结果显示为三个葡萄柚品种测定值较高,综合三种评价方法可得出,瑞红、鸡尾、常山胡柚、华蓥山柚的果皮提取物对三种自由基清除能力较强,抗氧化活性较高。(4)分析了32个柚及葡萄柚品种的总糖、还原糖、蔗糖、可滴定酸和维生素C,运用主成分分析法分析了各样品的主成分分值。品质分析的结果显示,柚类果实与其他柑橘种类相比具有糖含量高,可滴定酸含量较低,维生素C含量特别丰富的特点,总糖含量最高为琯溪蜜柚、东风早(10.70g/100g),3个葡萄柚果实酸度较高,维生素C含量最高为鸡尾葡萄柚(105mg/100g)。相关性分析表明,类黄酮、维生素C含量与抗氧化活性呈正相关。

全文目录


摘要  8-10
Abstract  10-13
第1章 文献综述  13-29
  1.1 中国柑橘资源及利用价值研究概况  13-15
    1.1.1 柑橘资源现状  13-14
    1.1.2 柑橘果实营养价值及生物活性成分  14-15
  1.2 柑橘果实类黄酮的种类与合成代谢途径  15-18
    1.2.1 类黄酮的结构与种类  15-18
    1.2.2 类黄酮的合成代谢  18
  1.3 柑橘果实类黄酮的含量、分布及动态变化  18-21
    1.3.1 柑橘果实类黄酮的含量  18-20
    1.3.2 柑橘果实类黄酮的分布  20
    1.3.3 柑橘果实类黄酮的动态变化  20-21
  1.4 柑橘类黄酮的生物活性  21-22
  1.5 类黄酮的分析检测技术  22-26
    1.5.1 样品前处理技术  22-23
    1.5.2 光谱分析法(Spectrophotometry)  23-24
    1.5.3 高效液相色谱法(High-performance liquid chromatography,HPLC)  24
    1.5.4 高效毛细管电泳法(High-perfotmance capillarity electrophoresis,HPCE)  24-25
    1.5.5 超高效液相色谱法(Ultra Performance Liquid Chromatographic,UPLC)  25
    1.5.6 色谱-质谱联用(Chromatography-mass chromatography)  25-26
  1.6 抗氧化活性测定技术  26-29
    1.6.1 DPPH法  26
    1.6.2 FRAP法  26-27
    1.6.3 ORAC法  27
    1.6.4 ABTS法  27
    1.6.5 CAA法  27-29
第2章 引言  29-31
  2.1 研究目的和意义  29
  2.2 主要研究内容  29-30
    2.2.1 确定柑橘果实类黄酮测定的超高效液相色谱(UPLC)方法  29
    2.2.2 中国特有柚类资源及柚杂种果实中生物活性物质动态变化研究  29-30
    2.2.3 中国特有柚类资源及柚杂种果实抗氧化活性研究  30
  2.3 研究的创新点  30-31
第3章 超高效液相色谱法方法优化及建立  31-39
  3.1 试验材料  31
  3.2 主要仪器及试剂  31-32
  3.3 提取方法优化  32
    3.3.1 单因素试验  32
    3.3.2 正交试验  32
  3.4 仪器条件优化  32
  3.5 结果与分析  32-39
    3.5.1 样品处理及提取方法  32-34
    3.5.2 色谱条件  34
    3.5.3 检测波长选择  34
    3.5.4 柱温和流动相选择  34-35
    3.5.5 线性关系、检出限和定量限  35-36
    3.5.6 精密度、回收率和重复性试验  36-39
第4章 柚类果实类黄酮种类及含量检测分析  39-55
  4.1 实验材料与方法  39-42
    4.1.1 试验材料  39-40
    4.1.2 试剂与仪器  40
    4.1.3 试验方法  40-41
    4.1.4 数据分析  41-42
  4.2 结果与分析  42-52
    4.2.1 不同成熟期果实类黄酮种类及含量分析  42-46
    4.2.2 不同果实部位类黄酮种类及含量分析  46-49
    4.2.3 柚类及柚杂种类黄酮含量分析  49-52
  4.3 讨论  52-55
    4.3.1 不同成熟期果实类黄酮种类及含量变化  52-53
    4.3.2 不同果实部位类黄酮种类及含量差异  53
    4.3.3 类黄酮合成代谢的遗传机制  53-55
第5章 柚类果实抗氧化活性及果实品质分析  55-77
  5.1 实验材料与方法  55-58
    5.1.1 试验材料  55
    5.1.2 试剂与仪器  55
    5.1.3 试验方法  55-58
  5.2 结果与分析  58-73
    5.2.1 不同成熟期果实提取物抗氧化活性分析  58-60
    5.2.2 不同果实部位提取物抗氧化活性分析  60-61
    5.2.3 柚及葡萄柚的果实品质分析  61-62
    5.2.4 柚及葡萄柚柚果实品质指标和类黄酮含量的主成分分析  62-67
    5.2.5 柚及葡萄柚柚类黄酮含量、果实品质与抗氧化活性的相关性  67-73
  5.3 讨论  73-77
    5.3.1 抗氧化活性评价方法  73-74
    5.3.2 不同果实成熟期及果实部位抗氧化活性差异  74
    5.3.3 抗氧化活性与果实品质及类黄酮的相关性  74-77
6 结论  77-79
参考文献  79-88
附录一 缩略词英汉对照表  88-89
致谢  89-91
发表论文及参加课题  91

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 柑桔类 > 柚（文旦）
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