J FOOD BIOCHEM:31个不同基因型葡萄品种酚类化合物、抗氧化及抗增殖活性的评估


发布时间:

2026-01-06

来源:

葡萄研究

31个不同基因型葡萄品种酚类化合物、抗氧化及抗增殖活性的评估

期刊:Journal of Food Biochemistry(4.2)

发表日期:2019年

 

 

摘要

本研究评估了31个不同葡萄品种的种子和果皮中的总酚含量、酚类成分、抗氧化活性及体外抗增殖特性。这些特性在葡萄品种间差异显著。就种子而言,欧洲葡萄(V. vinifera)的酚类化合物含量和抗氧化活性最高,其次为圆叶葡萄(Muscadine)> 美洲葡萄(American)> 东方葡萄(Oriental)。欧洲葡萄籽提取物对HepG2细胞生长的抑制作用也最强,其次为美洲葡萄 > 圆叶葡萄 > 东方葡萄。而欧亚或欧美杂交种的这些数值介于其亲本之间。然而,不同葡萄品种果皮提取物的这些数值差异不显著。抗增殖活性与三项抗氧化指标及主要酚类化合物含量呈显著相关。

本研究提供了31个不同葡萄品种种子和果皮的酚类化合物、抗氧化及体外抗增殖特性信息。这些信息与消费者对天然抗氧化剂或营养保健品日益增长的需求高度相关。本研究也为葡萄遗传学家选育更高营养价值的品种,以及为食品科学家开发利用各种葡萄皮渣中的天然多酚抗氧化剂提供了依据。

引言

葡萄以富含酚类化合物而闻名,这些化合物包括黄酮类和非黄酮类。最丰富的黄酮类包括黄烷-3-醇、花青素和黄酮醇,而非黄酮类则包括羟基肉桂酸、羟基苯甲酸和芪类(白藜芦醇等)。这些酚类化合物的生物活性已被广泛研究:预防白内障、调节肠道微生物群、具有抗氧化、辐射防护、抗炎、抗癌、抗衰老和抗菌活性。

葡萄的加工过程,如脱水、浸渍和预发酵,会显著影响葡萄酒的酚类化合物组成。然而,某些葡萄品种(及其所酿葡萄酒)在基因上可能比其他品种含有更丰富的多酚。葡萄中多酚的浓度和组成可能因品种不同而表现出显著差异。因此,应分别对不同葡萄品种种子和果皮中多酚的分布进行定量和定性分析,以评估其健康益处。

已知约有60种葡萄属(Vitis)物种,主要分布在北半球温带地区,少数在热带地区,包括欧洲葡萄(V. vinifera)、东方葡萄和美洲葡萄。尽管欧洲葡萄的酚类成分和生物活性已在不同国家得到广泛研究,但关于东方葡萄物种营养保健潜力的报道有限,尤其是东亚地区的品种。此外,关于这些东方葡萄物种对癌细胞的体外抗增殖作用的报道也很少。

因此,本工作的目的是评估31个不同葡萄品种种子和果皮中的总酚含量、酚类成分、抗氧化活性及体外抗增殖活性,以阐明葡萄基因型带来的特性与差异。获取这些信息有助于科学家(如葡萄遗传学家)选育具有更高营养保健价值的品种。此外,这些信息也有助于开发利用各种葡萄果皮和种子作为天然抗氧化剂来源的潜力。

材料与方法

2.1 化学试剂

Folin-Ciocalteu 试剂、TPTZ (≥99%)、ABTS (≥98%)、DPPH (≥97%)、没食子酸 (≥98%)、原花青素 (≥95%)、锦葵色素-3,5-二葡萄糖苷 (≥98%)、芦丁 (≥98%) 和 MTT 购自 Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)。Trolox (≥99%) 购自 Alexis(Axxora,瑞士)。HepG2 细胞购自美国模式培养物集存库(ATCC)(美国马里兰州罗克维尔)。Dulbecco改良 Eagle 培养基(DMEM)、磷酸盐缓冲盐水(PBS)、胎牛血清(FBS)购自北京索莱宝科技有限公司。所有其他分析试剂均购自蓝仪公司(中国北京)。

 

2.2  植物材料与样品制备

本研究调查了31个葡萄品种(表1),包括7个美洲品种、5个欧美杂交种、3个欧亚种(V. vinifera L.)、3个欧亚杂交种、8个东方品种和5个圆叶葡萄品种。这些葡萄品种的成熟果实采集自中国北京中国农业大学的试验葡萄园。所有葡萄植株均采用相似的商业生产园艺实践进行管理,如修剪、施肥和灌溉。根据地色、质地和风味确定大部分果实成熟时,随机采集葡萄样本。成熟日期也参考先前记录。每个品种设置三个重复,每个重复由来自一株葡萄树的三串葡萄组成。

采集的浆果立即用手指压榨去除果汁和果肉,然后将种子和果皮分离。用蒸馏水清洗三次以去除游离糖后,将材料冷冻干燥。然后将冷冻干燥的葡萄籽样品破碎并脱脂。将脱脂葡萄籽和葡萄皮在液氮中研磨成粉末。研磨后的样品在-20°C下储存,用于后续分析。

 

2.3 总酚类化合物的提取

根据先前描述的方法制备葡萄籽或果皮的多酚富集提取物。将1克研磨样品与20 mL 60%乙醇混合于50 mL离心管中,在25°C黑暗中振荡90分钟。再重复提取两次后,通过离心在2800 ×g 下离心10分钟收集上清液。上清液经0.22 μm滤膜过滤,用于酚类含量和抗氧化活性测定。对于细胞增殖测定,将上清液在45°C下用旋转蒸发仪蒸发,直至液体重量低于原始重量的10%。然后在细胞测定前用0.22 μm滤膜过滤样品。所有制备的样品在4°C下保存直至进一步分析。

 

2.4 总酚、总黄酮、总黄烷-3-醇和总花青素的分光光度法测定

葡萄籽或果皮中的总酚含量采用Folin-Ciocalteu比色法在UNICO UV-2800紫外-可见分光光度计于760 nm波长下测定。以没食子酸(GA)为标准品,通过没食子酸校准曲线计算,结果表示为没食子酸当量(mg GAE/g DM,即每克干脱脂物质所含毫克没食子酸)。校准曲线的线性范围为50–1000 μg/mL(r = 0.9998)。葡萄籽和果皮的总黄酮含量(TFC)根据Dewanto, Wu, Adom, 和 Liu (2002)描述的方法在510 nm波长下测定。使用芦丁绘制校准曲线(r = 0.9992),线性范围为100–1000 μg/mL。结果计算并表示为芦丁当量(mg RAE/g DM)。总黄烷-3-醇(TFL)采用改进的比色法在500 nm波长下测定。使用浓度范围为10–250 μg/mL的原花青素生成标准曲线(r = 0.9998),黄烷-3-醇含量表示为每克干物质的原花青素当量毫克数(mg PAE/g DM)。总花青素含量根据Giusti和Wrolstad (2001)描述的方法在520 nm波长下测定,以锦葵色素-3,5-二葡萄糖苷为标准品,通过其校准曲线计算,结果表示为锦葵色素-3,5-二葡萄糖苷当量(mg MAE/g DM)。校准曲线的线性范围为100–1000 μg/mL(r = 0.9995)。所有分析均重复两次,结果以平均值±标准差报告。

 

2.5 DPPH、ABTS自由基清除活性及FRAP的测定

提取物对DPPH自由基的清除活性采用Brandwilliams, Cuvelier, 和 Berset (1995)报告的方法在515 nm波长下评估。DPPH清除率计算公式为:[(对照吸光度 - 样品吸光度)/ 对照吸光度] × 100%。使用μM Trolox对%DPPH清除率绘制标准曲线(r = 0.9992)。DPPH自由基清除活性表示为每克干物质的微摩尔Trolox当量(μM TE/g DM)。ABTS自由基清除活性的测定详见Re等 (1999)在734 nm波长下的方法。ABTS清除率计算公式为:[(对照吸光度 - 样品吸光度)/ 对照吸光度] × 100%。使用μM Trolox对%ABTS清除率绘制标准曲线(r = 0.9998)。ABTS自由基清除活性表示为每克干物质的微摩尔Trolox当量(μM TE/g DM)。铁离子还原抗氧化能力(FRAP)测定采用Benzie和Strain (1996)描述的方法在593 nm波长下进行。使用μM Trolox对铁还原能力绘制标准曲线(r = 0.9996)。FRAP值计算并表示为每克干物质的微摩尔Trolox当量(μM TE/g DM)。所有Trolox标准溶液的浓度范围为100–1000 μM。

 

2.6  细胞增殖测定的确定

HepG2细胞在补充有10% FBS的DMEM中培养,并在37°C、5% CO2的加湿培养箱(MCO-5AC, SANYO, 日本)中于25-cm2培养瓶中维持。采用MTT法通过测量细胞活力来评估葡萄提取物的抗增殖活性。活细胞可将黄色的MTT四唑盐还原为紫色的甲臜,而死细胞无此还原能力,可通过分光光度法定量。甲臜颜色越深,活细胞数量越多。

简而言之,将人肝癌HepG2细胞以5 × 103 cells/well的密度接种于96孔平底板中,每孔100 μL完全DMEM。贴壁24小时后,移除生长培养基,用含有不同浓度葡萄籽和果皮提取物的生长培养基处理细胞。测试浓度范围为0至20 mg/mL [提取物重量/培养基体积]。孵育24小时后,用含有1 mg/mL MTT溶液的100 μL无血清DMEM替换培养基。继续孵育4小时后,每孔加入150 μL DMSO以溶解紫色甲臜。使用酶标仪在490 nm波长下读取每孔的吸光度。空白孔含有不含细胞的生长培养基,对照孔用不含葡萄提取物的溶剂处理。结果以活细胞百分比表示。活细胞百分比(%)= (A样品 - A空白) / (A对照 - A空白) × 100%。半数有效浓度(EC50)指抑制细胞增殖50%所需的酚类化合物浓度。根据葡萄提取物的抑制率与浓度之间的细胞增殖曲线,以图示法计算每个样品的EC50值。EC50值表示为每毫升DMEM所含干物质的毫克数(mg DM/mL)。

 

2.7 统计分析

所有结果均以三次重复的平均值±标准差表示。对结果进行方差分析(ANOVA),平均值间的差异采用Student Newman Keuls检验法在p < 0.05水平上进行检测。酚类化合物与生物活性之间的相关性采用Pearson相关系数进行研究,该系数代表了各参数间的线性关系,显著性水平设为p < 0.05和0.01。使用Microsoft Excel 2016和SPSS 21.0 for Windows进行所有主成分分析(PCA)、方差分析和相关性分析。

结果与讨论

3.1 葡萄籽和果皮中酚类化合物的含量

31个葡萄品种浆果种子中测定的总酚、总黄酮和总黄烷-3-醇含量如表1所示。任何种子中均未测定花青素。葡萄籽的总酚含量在品种间差异显著,范围从12.28至95.23 mg GAE/g DM。在所有分析的葡萄品种中,欧亚种“赤霞珠”(Cabernet Sauvignon)、“玫瑰香”(Muscat Hamburg)和“梅洛”(Merlot)的种子总酚含量最高(分别为95.23、92.48和91.38 mg GAE/g DM),其次为圆叶葡萄 > 美洲品种 > 东方品种。

将欧亚杂交种和欧美杂交种的总酚含量与其亲本进行比较。对于欧亚杂交种的种子,总酚含量如预期般介于亲本之间,而欧美杂交种的总酚含量大致与美洲品种组相似,但低于欧亚种。此外,总黄酮和总黄烷-3-醇的分布与总酚在葡萄品种间的分布趋势相似。但同一物种内的不同葡萄品种间酚类化合物含量存在显著差异(表1和表3)。在圆叶葡萄中,“Fry”和“Noble”的总黄烷-3-醇含量相差2倍,“Alachua”的总黄酮含量比“Noble”高2倍。在东方葡萄物种中,山葡萄(V. amurensis)“左山一”和“长白九”的总酚、总黄酮和总黄烷-3-醇含量较高,其次是桑叶葡萄(V. ficifolia)“桑叶”和旬阳葡萄(V. xunyangensis)“猕葡萄”,而其他东方葡萄物种含量较低。

采用多元统计方法主成分分析(PCA)来评估葡萄物种的分类与区分。当不同变量之间存在显著相关性时,分析变得复杂,PCA可实现数据重构和降维。PCA从原始变量中生成一系列称为主成分(PCs)的新变量。用几个不相关的新PCs替代复杂的原始变量,使比较更直观、更简便(图1a)。从葡萄籽三种酚类化合物含量生成的一个主成分(PC)与总酚、总黄酮和总黄烷-3-醇含量高度相关。在美洲品种组中,“Catawba”和“Steuben”的PCA得分高于其他品种。在欧美杂交种中,“Marechal Foch”和“巨峰”(Kyoho)的PCA得分较高,其次是“Alden”、“Chambourcin”和“St. Croix”。在东方葡萄物种中,山葡萄“左山一”和“长白九”得分较高,其次是桑叶葡萄“桑叶”。欧亚种和欧亚杂交种的PCA得分构成分别为:“赤霞珠” > “玫瑰香” > “梅洛”,以及“NW196” > “左优红” > “左红一”。PCA结果进一步阐明了葡萄酚类化合物的分布,显示欧亚种的PCA平均得分最高,其次为圆叶葡萄 > 美洲品种 > 东方葡萄物种。欧美杂交种的PCA平均得分与美洲品种组相当,但低于欧亚种。欧亚杂交种的PCA平均得分介于其亲本之间,而“左红一”和“左优红”则与东方葡萄物种相似。这些发现与表1和表3的结果一致。

31个葡萄品种果皮中测定的总酚、总黄酮、总黄烷-3-醇和总花青素含量同样列于表1。果皮中总酚含量的范围为7.94–44.64 mg GAE/g DM。欧美杂交种“St. Croix”和东方葡萄物种“桑叶”的总酚含量最高(分别为44.64 mg GAE/g DM 和 39.24 mg GAE/g DM),其次为山葡萄“左山一”和“双红”、美洲葡萄“Steuben”以及欧亚杂交种“左红一”。最低值出现在欧美杂交种“Marechal Foch”。大多数东方葡萄物种的总酚类化合物含量高于欧亚种和圆叶葡萄。

桑叶葡萄“桑叶”的总黄酮含量最高(35.13 RAE/g DM),而欧美杂交种“Marechal Foch”(4.80 RAE/g DM)和圆叶葡萄(平均5.06 RAE/g DM)的黄酮含量最低。欧美杂交种“Alden”的总黄烷-3-醇含量最高(19.41 PAE/g DM),而最低值出现在欧美杂交种“Marechal Foch”(1.96 PAE/g DM)、山葡萄“长白九”(1.90 PAE/g DM)和“哈桑”(1.98 PAE/g DM)。美洲品种组、欧美杂交种和欧亚种中的大多数品种是黄酮和黄烷-3-醇的丰富来源。“左红一”、“左山一”、“哈桑”和“St. Croix”的总花青素值高于其他品种,而白色圆叶葡萄的花青素含量无法检测到。

不同品种间葡萄果皮PCA得分的分布如图1b所示。PCA生成两个主成分(PCs),分别代表数据矩阵方差的57.55%和31.44%。PC1与总酚和总黄酮含量高度相关,而PC2与总黄烷-3-醇和总花青素含量高度相关。在PC1上,“St. Croix”和“桑叶”得分最高,圆叶葡萄“Granny Val”和“Marechal Foch”、欧美杂交种和东方葡萄物种的得分高于欧亚种和圆叶葡萄。在PC2上,“左红一”和“左山一”得分最高,而“Alachua”和欧亚种得分最低。

不同葡萄物种果皮中酚类化合物的模式不如种子中清晰。六个品种组并未在各组内显示出明显更高或更低的得分。在所有调查的品种中,“St. Croix”、“桑叶”、“左红一”、“左山一”和“Steuben”显示出较高的得分,而圆叶葡萄“Granny Val”、“Fry”和“Carlos”、“Marechal Foch”以及旬阳葡萄“猕葡萄”得分较低。果皮中酚类化合物的分布更依赖于品种而非物种组别。这些发现也与表1和表4的结果一致,表明葡萄果皮在不同组别间的差异较小。

对于大多数组别,种子中的酚类化合物含量高于果皮,尤其是欧亚种和圆叶葡萄,其果皮总酚类化合物含量远低于种子(表1)。而大多数东方葡萄物种“左山一”、“双红”、“毛葡萄”、“桑叶”、“黑珍珠”、“左山二”以及欧亚杂交种“左红一”、“左优红”的果皮总酚含量则高于或类似于其种子。

总之,本研究报告并比较了31个葡萄品种的酚类成分,不仅包括知名品种如欧亚种“赤霞珠”和“梅洛”、圆叶葡萄“Noble”和“Fry”,还包括许多在中国种植的鲜为人知的葡萄品种。由于缺乏信息将这些鲜为人知品种的结果与其他品种进行比较,我们将本研究中的欧亚种和圆叶葡萄知名品种的数据与其他研究进行了比较。总体而言,本研究中欧亚种和圆叶葡萄的酚类化合物含量(例如,种子中含量范围为56.58至95.23 mg GAE/g DM)与Lorrain, Chira, 和 Teissedre (2011)关于欧亚种以及Xu等 (2017)和Wei等 (2017)关于圆叶葡萄的报告基本一致。然而,仍观察到特定品种的差异。这是预期的,因为葡萄种植在不同产区,气候不同,这些因素会显著影响酚类成分。因此,比较不同葡萄品种的酚类成分时,从同一地点取材更为合理。

 

 

3.2 对人类癌细胞增殖的抑制

经不同浓度的葡萄果皮和种子提取物处理24小时后,体外培养的人肝癌细胞HepG2的增殖能力受到明显抑制。葡萄酚类化合物对人肝癌细胞具有剂量依赖性的强效抗增殖活性。不同葡萄籽和果皮提取物的抗增殖活性以半数有效浓度(EC50)表示,EC50值越低代表抗增殖活性越高(表2)。

在种子中,葡萄提取物的EC50值因品种而异。欧亚种“赤霞珠”和“梅洛”的种子酚类化合物对HepG2细胞的抗增殖活性最高,EC50值最低,分别为0.71和0.73 mg/mL,而东方葡萄物种中的毛葡萄(V. quinquangularis)“毛葡萄”和刺葡萄(V. davidii)“黑珍珠”的抗增殖活性最低,EC50值最高,分别为15.92和14.89 mg/mL(表2)。同一物种内种子提取物对HepG2的抗增殖活性也存在显著差异。尽管欧亚种种子提取物具有最强的抗增殖活性,但“玫瑰香”的EC50值为3.54 mg/mL,与其他两个欧亚品种存在显著差异。除美洲葡萄“Worden”(6.60 mg/mL)与其他六个品种差异显著外,美洲品种组显示出第二强的抗增殖活性。圆叶葡萄对HepG2具有中等的EC50值,而“Fry”和“Carlos”显示出相对较高的抗增殖活性,EC50值分别为1.88和3.96 mg/mL。在欧美杂交种中,“NW196”的EC50值显著高于“左红一”和“左优红”。欧美杂交种中,“Chambourcin”与其他四个品种之间存在显著差异。

 

总体而言,葡萄籽提取物对HepG2的抗增殖活性在六个物种间的分布是清晰的(表2和表3)。欧亚种的种子酚类化合物对HepG2的抗增殖活性最高,EC50值最低,其次为美洲品种组、圆叶葡萄和东方葡萄物种。至于杂交种,其对HepG2的抗增殖活性分布与酚类化合物相似。在欧亚杂交种和欧美杂交种的葡萄籽中,其对HepG2的抗增殖活性介于亲本之间,而欧美杂交种则大致与美洲品种组相似,但低于欧亚种。

在果皮中,所测葡萄提取物的EC50值在不同品种间的差异不如种子中显著。东方葡萄物种“黑珍珠”对HepG2的抗增殖活性最高,EC50值最低,为4.64 mg/mL(表2)。圆叶葡萄“Alachua”、“Noble”、“Granny Val”、“Carlos”和欧美杂交种“Marechal Foch”的EC50值在本实验使用的最高浓度下无法计算,尽管它们在一定程度上表现出对HepG2细胞增殖的抑制。在所有调查的品种中,它们的果皮提取物抗增殖活性最弱,其次为美洲葡萄“Worden”、“Fredonia”和圆叶葡萄“Fry”。在东方葡萄物种“黑珍珠”、“毛葡萄”、“左山二”、“双红”、“桑叶”、美洲品种组“Steuben”、欧亚种“玫瑰香”、欧亚杂交种“NW196”、“左红一”和欧美杂交种“St. Croix”之间未发现显著的EC50值差异,这些品种显示出比其他葡萄品种相对更高的抗增殖活性。除了圆叶葡萄外,每个组别内都存在具有相对较强或较弱抗增殖活性的品种(表2和表4)。例如,美洲品种组中的“Steuben”和“Fredonia”,欧美杂交种中的“St. Croix”和“Marechal Foch”,东方葡萄物种中的“黑珍珠”和“哈桑”。总体而言,东方葡萄物种对HepG2表现出更强的抗增殖活性,EC50值较低。

对于大多数组别,种子提取物的EC50值低于果皮提取物,这意味着葡萄籽提取物对HepG2的抗增殖活性强于果皮提取物(表2)。而大多数东方葡萄物种“左山二”、“双红”、“毛葡萄”、“桑叶”、“黑珍珠”、“左山二”以及欧亚杂交种“左红一”、“左优红”的葡萄果皮提取物抗增殖活性则高于或类似于种子提取物。

 

 

 

3.3 总抗氧化活性

DPPH、ABTS和FRAP法测定的抗氧化活性如表2所示。三种不同的抗氧化测定方法对种子和果皮中多酚提取物显示出相同的趋势。采用主成分分析法分析31个葡萄品种的抗氧化活性和抗增殖活性数据。

在种子提取物中,欧亚种的抗氧化活性最高,抗氧化值最大,其次为圆叶葡萄、美洲品种组和东方葡萄物种。与抗增殖活性和酚类化合物含量相似,欧亚杂交种和欧美杂交种葡萄籽的抗氧化活性介于其亲本之间。然而,“左红一”和“左优红”与山葡萄相似但低于欧亚种的记录;而欧美杂交种则大致与美洲品种组相似但低于欧亚种。唯一的主成分PC1占总方差的85%,与DPPH、ABTS、FRAP和MTT测定法明显相关(图2a)。在所选的物种中,欧亚种在PC1上得分最高,其次为圆叶葡萄 > 美洲品种组 = 欧美杂交种 > 欧亚杂交种 > 东方葡萄物种。

果皮中的抗氧化活性变量少于种子。欧美杂交种“St. Croix”和东方葡萄物种“桑叶”的抗氧化活性最高,而最低的是欧美杂交种“Marechal Foch”和东方葡萄物种“猕葡萄”。葡萄果皮在PCA上的得分依赖于品种而非物种(图2b)。在每个物种内,都有品种在PC1上具有相对较高或较低的得分。例如,在欧美杂交种中,“St. Croix”的抗氧化活性最高,而“Marechal Foch”最低;在东方葡萄物种中,“桑叶”和“猕葡萄”也可见类似趋势;美洲品种组中“Steuben”和“Catawba”也是如此。总体而言,欧美杂交种“St. Croix”、东方葡萄物种“桑叶”、“左山二”、美洲品种组“Steuben”和欧亚杂交种“左红一”得分最高,而欧美杂交种“Marechal Foch”、东方葡萄物种“Purple Grape”(原文未明确对应中文名,可能指“黑珍珠”或“双红”,表中为“Black Pearl”和“Shuanghong”)和圆叶葡萄“Granny Val”在PC1上得分最低。

每个物种的种子和果皮中酚类化合物与生物活性似乎存在一种共同模式。即种子中酚类化合物和生物活性值越高,果皮中的相应值就越低;反之亦然(表1和表2)。例如,在欧美杂交种中,“St. Croix”在种子中值最高但在果皮中值最低;美洲品种组中“Catawba”也可发现类似模式。而“Marechal Foch”在欧美杂交种中果皮值最高但种子值最低。圆叶葡萄中的“Noble”和欧亚杂交种“左红一”也显示出相同的趋势。

 

 

3.4 酚类化合物、抗氧化特性与抗增殖活性之间的相关性

据报道,酚类化合物与抗氧化活性高度相关。酚类化合物含量、抗氧化特性和抗增殖活性之间的相关性总结于表5和表6。三项抗氧化测定(DPPH、ABTS和FRAP)之间无论在种子还是果皮中都存在显著相关性。抗增殖活性也与三项抗氧化测定及主要酚类化合物呈显著相关。结果与Yang, Liu等 (2009)的报告一致。种子和果皮中的抗氧化活性与抗增殖活性之间存在直接关系,表现为EC50值与抗氧化活性呈负相关。葡萄籽的酚类化合物含量与抗增殖活性和抗氧化活性呈显著相关,相关性强弱顺序为:总酚(TP)> 总黄酮(TFO)> 总黄烷-3-醇(TFL)。葡萄果皮的酚类化合物含量与抗增殖活性呈显著相关(TP > TFO > TA),而总黄烷-3-醇含量与EC50值无显著相关性。葡萄果皮的酚类化合物含量与抗氧化活性呈正相关(TP > TFO > TA > TFL),而总黄烷-3-醇含量与FRAP测定法无显著相关性。正相关性表明,更高的酚类/黄酮含量导致了更高的抗氧化活性和抗增殖活性。

葡萄籽中总酚、总黄酮和总黄烷-3-醇含量之间存在直接关系,其相关系数趋势为:TP和TFO(r = 0.958)> TFO和TFL(r = 0.942)> TP和TFL(r = 0.939)。在果皮中,TP与TFO(r = 0.644)、TA(r = 0.490)之间,以及TFO与TFL(r = 0.676)之间存在显著相关性;但未发现TP与TFL之间,或TA与TFL、TFO之间存在相关性。

 

结论

本研究获得的结果表明,所调查葡萄品种在种子和果皮的酚类含量、抗氧化及抗增殖活性方面存在显著差异。欧亚种的总酚、总黄酮和总黄烷-3-醇含量最为丰富,其次为圆叶葡萄 > 美洲品种 > 东方葡萄物种。种子和果皮提取物的抗氧化活性分析显示,在所研究的品种中,欧亚种作为天然抗氧化剂化合物来源的潜力最大,其次为圆叶葡萄 > 美洲品种 > 东方葡萄物种。欧亚种籽提取物还具有最高的细胞生长抑制效果,其次为美洲品种 > 圆叶葡萄 > 东方葡萄物种。而欧亚或欧美杂交种的这些数值则介于其亲本之间。与种子相比,不同葡萄品种果皮的这些数值差异不显著。欧美杂交种“St. Croix”和东方葡萄物种“桑叶”的果皮酚类含量最高。总之,尽管本研究未检测特定的单一酚类化合物,但它快速阐明了不同物种31个葡萄品种的总体营养特性。这些信息可协助葡萄遗传学家选育具有更高营养价值的品种,也有助于食品科学家开发利用各种葡萄皮渣中的天然多酚抗氧化剂。