不同柑橘品種資源中胡蘿卜素成分的分析

根據(jù)醫(yī)學(xué)研究，人體血液中含有類化合物的主要是番茄紅素、'-谷氨酸、'-谷氨酸、'-硝基黃酮和'-硝基黃素。它們不僅是合成維生素a的前體，而且在凈化自由基、提高人體吸引力、防止心血管疾病和抗癌等人類健康方面發(fā)揮著重要作用。由于類胡蘿卜素主要存在于新鮮蔬菜和水果中,而動物及人體自身不能合成,并且最新的試驗還表明,人體補充外界化學(xué)合成的β-胡蘿卜素,對人體防病抗癌沒有效果,因此,從自然界中尋找富含天然類胡蘿卜素的植物資源,日益受到人們的重視。1993年,美國國家癌癥研究所與農(nóng)業(yè)部合作在世界上最早建立了180種水果和蔬菜的類胡蘿卜素數(shù)據(jù)庫,測定的主要成分為番茄紅素、α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、葉黃素、β-隱黃質(zhì)、玉米黃素共6種;德國、英國、奧地利、以色列等發(fā)達國家都相繼開展了這方面的研究工作。但是,迄今為止,我國有關(guān)植物資源類胡蘿卜素的研究工作開展較少。柑橘是類胡蘿卜素含量最為豐富的水果之一。盡管國外已做了很多工作,但大多集中于甜橙和溫州蜜柑等少數(shù)品種。我國是柑橘的原產(chǎn)地,蘊藏著豐富的柑橘資源,運用HPLC分析技術(shù)測定我國主要柑橘品種資源的類胡蘿卜素成分,對合理開發(fā)和利用我國柑橘資源具有重要的理論價值和應(yīng)用前景。1材料和方法1.1試驗品種的來源供試柑橘品種為寬皮柑橘類19個,甜橙類11個,酸橙類5個,雜柑類11個,柚類3個,檸檬1個,金柑2個,枳1個。其中砂糖橘來源于廣東、南豐蜜橘來自江西、冰糖橙來自湖南、琯溪蜜柚來自福建,其它49個品種均來源于浙江省農(nóng)科院柑橘研究所(黃巖)和浙江省衢州市柑橘研究所。每品種收集正常成熟的果實各10個,液氮冰凍后-20℃保存待試。類胡蘿卜素成分分析使用10個果的混合樣,其中果肉樣品為10g(每果約取1g),果皮樣品為果實赤道部位果皮圓片20個(每果取果皮2片,直徑1.2cm),用電子天平稱重。1.2材料及試劑類胡蘿卜素標樣α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素、番茄紅素、葉黃素及內(nèi)標β-阿樸-8’-胡蘿卜醛均購自美國Sigma公司,β-隱黃質(zhì)、玉米黃素購自英國Apin化學(xué)試劑公司。1.3這些養(yǎng)分的提取、提取和hplc的分析參照陶俊等的方法。2結(jié)果與分析2.1在柑橘果肉中，胡蘿卜和素的含量2.1.1不同種類胡蘿卜素組分的比較不同類型柑橘果肉中類胡蘿卜素含量如表1所示。就總體而言,果肉類胡蘿卜素成分含量的次序為β-隱黃質(zhì)>葉黃素>玉米黃素>β-胡蘿卜素>α-胡蘿卜素,但不同類型柑橘類胡蘿卜素的組成特點存在明顯差別。寬皮柑橘、雜柑類、金柑以β-隱黃質(zhì)為主,其含量超過其它4種成分之和;而甜橙則以葉黃質(zhì)為主。β-隱黃質(zhì)、葉黃素和玉米黃素是所有柑橘類胡蘿卜素的主要成分,α-胡蘿卜素、β-胡蘿卜素在寬皮柑橘、甜橙、酸橙和雜柑中少量存在,而在柚、檸檬、金柑和枳中檢測不出。各種類胡蘿卜素組分均以寬皮柑橘類的含量最高;其中,寬皮柑橘的β-隱黃質(zhì)高達7.38μg·g-1FW,分別為雜柑類的1.8倍、甜橙、酸橙、檸檬的10倍以上、柚的25倍;寬皮柑橘的玉米黃素含量約是甜橙、雜柑類的2倍,其它種類的3倍以上;寬皮柑橘的葉黃質(zhì)含量略高于甜橙、雜柑類,但遠遠高于酸橙等其它種類。2.1.2-隱黃質(zhì)、纖維素含量在不同品種中的分布不同柑橘類型品種間果肉類胡蘿卜素含量普遍存在差異(表1)。比較目前生產(chǎn)上主栽的兩大類柑橘——甜橙和寬皮柑橘的品種間類胡蘿卜素含量,筆者發(fā)現(xiàn):(1)寬皮柑橘的卩-隱黃質(zhì)含量平均為7.38μg·g-1FW,主要集中于6～9μg·g-1W,最高為本地早10.92μg·g-1FW,最低為甌柑2.30μg·g-1FW,相差達4倍以上;甜橙β-隱黃質(zhì)含量平均為0.58μg·g-1FW,主要集中于0.4～1.μg·g-1FW,最高為紐荷爾臍橙1.45μg·g-1FW,最低為浦市無核橙僅有0.08μg·-1FW,相差數(shù)倍;然而,甜橙品種中β-隱黃質(zhì)含量g的最高值也不及寬皮柑橘品種中的最低值;表明寬皮柑橘品種是β-隱黃質(zhì)含量高的柑橘資源;(2)寬皮柑橘的玉米黃素含量變幅為0.26～2.70μg·g-1FW,主要在1μg·g-1FW以上,占總數(shù)的68%;甜橙的玉米黃素變幅在0.07～1.80μg·g-1FW,大多在1μg·-1FW以下,1μg·g-1FW以上的品種僅占總數(shù)的g27%;(3)寬皮柑橘的葉黃素含量變幅為0.92～6.81μg·g-1FW;甜橙的葉黃素含量變幅為0.26～5.22μg·g-1FW,兩者較為接近;(4)寬皮柑橘品種中都含有較高水平的β-胡蘿卜素,變幅為0.27～2.10μg·g-1FW;而甜橙品種中除了紅肉臍橙外,β-胡蘿卜素含量都較低;α-胡蘿卜素在甜橙和寬皮柑橘的品種中含量都較低,在許多品種中檢測不到。雜柑類包括橘橙雜種、橘柚雜種和橙柚雜種,因其親本來源復(fù)雜,故其品種間差異最大,其中紅玉柑的β-隱黃質(zhì)含量最高達12.51μg·g-1FW,胡柚、槾大王為最低僅有0.05μg·g-1FW。紅玉柑(新本1號×(劉勤光甜橙×本地早蜜橘))、清見(宮川早生溫州蜜柑×曲洛維他甜橙)均是甜橙與寬皮柑橘的種間雜種,其β-隱黃質(zhì)含量高于寬皮柑橘的平均值,說明通過甜橙與寬皮柑橘的種間雜交可以選育出β-隱黃質(zhì)含量高的柑橘新品種。參試品種中僅有紅肉臍橙中檢測到番茄紅素,且其含量高達16.7μg·g-1FW,表明該品種在番茄紅素上具有較高的營養(yǎng)價值,可在生產(chǎn)上適當推廣。2.2分析中類水果中的維生素含量2.2.1不同種類柑橘群類胡蘿卜素組分的含量不同類型柑橘果皮中類胡蘿卜素統(tǒng)計結(jié)果表明(表2),寬皮柑橘類果皮的5種類胡蘿卜素成分的含量都最高,其次為雜柑、酸橙、甜橙,柚類最低。如寬皮柑橘果皮β-隱黃質(zhì)的含量約為雜柑的2.3倍、酸橙與金柑的5倍、甜橙的10倍、檸檬的15倍和柚的200倍。就總體平均而言,果皮的5種類胡蘿卜素成分的含量依次為葉黃素>β-隱黃質(zhì)>玉米黃素>β-胡蘿卜素>α-胡蘿卜素;其中,前3種類胡蘿卜素含量相對較高;β-胡蘿卜素較低,在寬皮柑橘和雜柑類有少量存在;α-胡蘿卜素含量極低,僅在寬皮柑橘的果皮中檢測到。不同類型柑橘之間類胡蘿卜素組分的積累具有明顯的特征,如寬皮柑橘的β-隱黃質(zhì)含量較高,且與其葉黃素接近,而與玉米黃素相差較大;甜橙、酸橙的β-隱黃質(zhì)含量較低,且與其玉米黃素接近,而與葉黃素含量相差較大。2.2.2變異范圍不同53個參試品種的果皮類胡蘿卜素測定結(jié)果表明,果皮均以積累葉黃素為主,其次為β-隱黃質(zhì)、玉米黃素;β-胡蘿卜素能在寬皮柑橘和雜柑類的部分品種及枳的果皮中檢測到,但含量較低,α-胡蘿卜素僅在少數(shù)幾個品種如衢橘、砂糖橘、早橘、甌柑中檢測到,但含量極低;番茄紅素在參試品種中均未檢測到。不同類型柑橘的品種間類胡蘿卜素變異范圍不同:(1)寬皮柑橘中葉黃素含量在10μg.g-1FW以下的約占總數(shù)的10%;甜橙、酸橙、雜柑中葉黃素在10μg·g-1FW以下的約占其總數(shù)的55%、40%和45%;而金柑、檸檬、枳均在10μg·g-1FW以下;柚的品種更低,均在1μg·g-1FW以下;(2)90%的寬皮柑橘品種的β-隱黃質(zhì)含量在10μg·g-1FW以上;酸橙均在l0μg·g-1FW以下,甜橙均在5μg·g-1FW以下;雜柑的P-隱黃質(zhì)變異范圍為0.36～31.15μg·g-1FW,約36%的品種含量在10μg·g-1FW以上;金柑品種的含量在4μg·g-1FW左右,檸檬、枳、柚的含量較低;(3)寬皮柑橘中玉米黃素的含量分布在1.87～10.38μg·g-1FW之間,95%的品種在3μg·g-1FW以上;甜橙主要分布在1.09～5.12μg·g-1FW之間,18%的品種在3μg·g-1FW以上;酸橙分布在2.24～10.17μg·g-1FW之間,80%的品種在3μg·g-1FW以上;金柑、檸檬、枳、柚的含量均在3μg·g-1FW以下。2.3類胡蘿卜素含量豐富的品種除了前文所述的柑橘果皮與果肉中類胡蘿卜素組成比例明顯不同之外,兩者的含量也存在顯著差異。表3列出了類胡蘿卜素含量豐富的寬皮柑橘、甜橙、酸橙和雜柑中果皮與果肉的葉黃素、玉米黃素、β-隱黃質(zhì)比值,結(jié)果表明果皮葉黃素、玉米黃素、β-隱黃質(zhì)含量分別為果肉的5.2～10.1倍、3.6～15.3倍和2.5～6.4倍,說明柑橘果皮是柑橘類胡蘿卜素的主要貯存庫位。3討論3.1類胡蘿卜素成分比較水果和蔬菜中含有的天然類胡蘿卜素在保護人體健康中的作用越來越受到人們的重視。眾多研究表明,不同種類的類胡蘿卜素抗癌效果存在明顯差異,如β-隱黃質(zhì)是僅次于β-胡蘿卜素的第二大VA前體來源,其防癌效果相當于β-胡蘿卜素的5倍;另一方面,某些類胡蘿卜素成員的作用也不能為其它成員所代替,如葉黃素和玉米黃素是眼睛視網(wǎng)膜中黃斑色素(macularpigment)的主要成分,人體葉黃素和玉米黃素缺乏會導(dǎo)致年老人群視力喪失和不可逆失明。因此,尋求含有特定類胡蘿卜素成分和富含多種類胡蘿卜素成分的水果或蔬菜是目前植物類胡蘿卜素研究的重點內(nèi)容之一。但是在自然界中,大多數(shù)植物的類胡蘿卜素成分較為單一,如萬壽菊、菠菜、羽衣甘藍主要含有葉黃素,番茄以積累番茄紅素為主,綠葉蔬菜以β-胡蘿卜素為主;而玉米黃素在大多數(shù)植物中含量極低,甚至檢測不出。本研究表明,柑橘果皮和果肉中富含葉黃素、β-隱黃質(zhì)和玉米黃素3種類胡蘿卜素成分,說明柑橘果實是一種比較好的類胡蘿卜素源植物。通過寬皮柑橘與甜橙等其它類型柑橘的類胡蘿卜素含量比較分析表明,寬皮柑橘果肉的葉黃素、玉米黃素、尤其是β-隱黃質(zhì)含量顯著高于甜橙、酸橙、柚、檸檬、金柑等其它柑橘種類;品種間類胡蘿卜素分析也同樣顯示,寬皮柑橘各個品種的類胡蘿卜素含量普遍較高(表1)。這些結(jié)果表明寬皮柑橘中類胡蘿卜素含量最豐富、因而是最具營養(yǎng)保健價值的柑橘種類。3.2寬皮柑橘果皮的-隱黃質(zhì)盡管人們認識到,柑橘果皮中類胡蘿卜素組成及其含量高低在決定果實外觀色澤、影響果品市場競爭上起重要