12种果皮多酚含量及其抗氧化活性研究

（1.华东理工大学药学院，上海200237；2.上海市新药设计重点实验室，上海200237）

摘要：选取了12种水果，采用Folin-Ciocalteu测定法分析比较各种水果果皮的多酚含量，筛选出果皮多酚含量较高的水果；运用DPPH自由基法测定果皮提取液的抗氧化活性大小，用于评价水果果皮的抗氧化能力；采用蘑菇酪氨酸酶多巴速率氧化法体外测定酪氨酸酶活性的抑制作用，初步评价水果果皮的美白效果。试验结果表明，12种水果果皮都含有多酚成分，多酚含量大小依次为：山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠萝皮＞猕猴桃皮＞柠檬皮＞梨皮＞香蕉皮；对DPPH自由基清除能力依次为：山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠萝皮＞柠檬皮＞猕猴桃皮＞梨皮＞香蕉皮；对酪氨酸酶的抑制作用依次为：山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞猕猴桃皮＞柠檬皮＞菠萝皮＞香蕉皮＞梨皮。

根据中国营养学会编制的《中国居民膳食指南》中指出，每人每天水果摄入量应达到100 g～200 g，通俗的说就是每天需要吃两种不同水果为佳。

众所周知，水果富含VC、VE、活性多糖和膳食纤维等营养成分，除此之外，有些水果包括果皮中还含有丰富的抗氧化活性成分，比如多酚类、黄酮类等物质，有些果皮中的含量甚至高于果肉。

针对众多含有丰富多酚成分的水果，现有研究报道较多的就是葡萄及葡萄皮的白藜芦醇和原花青素等[1]、苹果及苹果皮的黄烷醇和绿原酸等[2]、石榴及石榴皮的没食子酸和安石榴苷等[3]。大量研究证明，这些多酚类物质具有清除自由基、预防心脑血管病、美容抗衰老等作用[4]。因此，水果在抗衰老、抗氧化方面起到了很重要的作用，担负着保持人类机体健康平衡的重要角色。

不同水果含有不同的营养成分，也有不同的水果性情。从传统医学上讲，水果特性为3种类别：1）温热类，如龙眼、芒果、菠萝、木瓜、橘子、桃等；2）寒凉类，如柚子、橙子、香蕉、猕猴桃、火龙果、梨等；3）平和类：山楂、苹果、柠檬、葡萄、椰子、枇杷等[5]。专家建议，冬食温热类水果，夏食寒凉类水果，而平和类水果则是四季都适宜食用。

本研究选取12种水果，采用超声波常规提取水果果皮中多酚类活性成分，用紫外-分光光度法分析比较各类果皮中多酚的含量，并采用DPPH自由基清除法与多巴速率氧化法分析测定每类水果中多酚含量较高的果皮的抗氧化活性大小以及酪氨酸酶抑制能力，以期为不同性情水果果皮中多酚含量与抗氧化、美白活性成分研究提供必要的科学参考，丰富了多酚类成分研究的理论基础。

1 材料与仪器

1.1 材料

新鲜水果（龙眼、芒果、菠萝、木瓜、猕猴桃、柚子、梨、香蕉、山楂、苹果、葡萄、柠檬）：2014年3月购于上海市徐汇区梅陇水果批发市场。

1.2 仪器与设备

101-0型恒温干燥箱：沪南电炉烘箱厂；WK-400B型高速药物粉碎机：山东精诚机械有限公司；JY5002型电子天平：上海复平仪器仪表有限公司；SK3310HP型超声波清洗器：上海科导超声仪器有限公司；UV-1900PC型紫外分光光度仪：上海亚研电子科技有限公司。

1.3 试剂

没食子酸：上海食品药品监督管理局提供；福林-酚试剂：上海荔达生物科技有限公司提供；95%乙醇（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司提供；无水碳酸钠（分析纯）：上海凌峰化学试剂有限公司提供；DPPH（2-diphenyl-1-picrylhydrazyl）：美国sigma公司提供；酪氨酸酶：Worthington公司提供；左旋多巴：上海晶纯生化科技股份有限公司提供；磷酸缓冲液：赢创化学（上海）有限公司提供；其他试剂均为分析纯。

2 方法

2.1 水果预处理

将各类新鲜水果冲洗干净，去果肉，留皮，用去离子水冲洗果皮。用恒温干燥箱在50℃下烘干果皮后，粉碎，过30目筛，收集备用。

2.2 果皮提取液制备

准确称取各类果皮粉末2.0 g，50%乙醇为提取溶剂，料液比为1∶25（g/mL），放入超声波提取器中进行常规提取（超声温度60℃，超声功率100%，超声时间30 min），冷却抽滤得果皮提取液。

2.3 果皮提取液多酚的含量测定

2.3.1 绘制标准曲线

采用Folin-Ciocalteu测定法[6]：取0.25 g没食子酸标准品溶液溶于5 mL乙醇并定容至50 mL。分别准确移取 0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 mL 没食子酸标准品溶液于50 mL容量瓶中，蒸馏水定容，即制备成没食子酸标准品溶液，浓度分别为 0.05、0.10、0.15、0.25、0.50 g/L。分别准确移取0.5 mL加入50mL容量瓶中，再加入30 mL蒸馏水进行混合后，加入2.5 mL的Folin-Ciocalteu试剂，混匀后静置5 min后，加入7.5 mL 20%Na2CO3溶液，混合后定容，20℃避光放置2 h后，用蒸馏水作空白，在760 nm下测定其吸光值A。以没食子酸的浓度为X轴，吸光值为Y轴，绘制标准曲线，并计算回归方程。回归方程式如下：Y=1.141X-0.006，R2=0.999 0，标准曲线见图1。

2.3.2 测定果皮提取液多酚含量

分别移取0.5 mL果皮提取液于50 mL容量瓶中，加入30 mL去离子水混合，再加入2.5 mL的Folin-Ciocalteu试剂，混匀后静置5 min后，加入7.5 mL 20%Na2CO3溶液，混合后定容，20℃避光放置2 h后，用蒸馏水作空白，在760 nm下测定其吸光值Ai。根据下式计算各种果皮中总多酚的含量（以没食子酸计）。

总多酚含量（mg/g）=（Ai×Vi）/W

式中：Ai为提取液中多酚的浓度，mg/mL；Vi为提取液总体积，mL；W为样品质量，g。

2.4 果皮提取液抗氧化能力测定

2.4.1 DPPH·标准曲线

分别准确吸取储备液 0.25、0.5、1、2.5、5、10、20 mL于25mL棕色容量瓶中，然后用95%乙醇定容至5 mL，即得到浓度分别为 0.038 4、0.078 6、0.157 2、0.384 0、0.786 0、1.572 0、3.114 0 mg/mL 的 DPPH·溶液。将这些溶液在室温下，放置25 min，然后在517 nm处测定各溶液的吸光度。以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到DPPH·的标准曲线如图2所示。

标准曲线方程为：y=0.020 7x+0.977 3，线性浓度范围为：0.038 4 mg/mL～3.114 0mg/mL，R2=0.999 5，表明在浓度范围内线性良好。

2.4.2 果皮提取液抗氧化活性测定[7]

精密称取DPPH 20.0 mg，用50%的乙醇溶解并定容至1 000 mL，DPPH的浓度为20 mg/L，精确移取4 mL DPPH标准溶液于25 mL容量瓶中，将果皮提取液稀释至4 mg/mL，精确移取1 mL稀释液加入容量瓶中，放置30 min后，在517 nm测定吸光度Ai。根据下列公式测定DPPH·清除率：

DPPH·的清除率/%=[1-（Ai-Aj）/Ac]×100

式中：Ai为1 mL提取液+4 mLDPPH溶液的吸光度；Aj为1 mL提取液+4 mL 50%乙醇的吸光度；Ac为1 mL50%乙醇+4 mLDPPH溶液的吸光度。

2.5 酪氨酸酶抑制能力测定[8]

2.5.1 酶活力测定

在475nm处每分钟多巴色素增加0.001为一个酶活力单位，即1 U/min。根据左旋多巴在酪氨酸酶催化作用下产生的多巴色素在475 nm处有最大吸收来绘制酶催化反应体系的吸光度值随着时间增长的直线，此直线斜率即为酶活力值。取3.00 mg酪氨酸酶于25 mL的容量瓶中，定容后取1 mL至试管内，加入1 mL的1.0 mmol/L的L-多巴溶液、配置好的PBS缓冲液、去离子水，混合后立即放置入紫外分光光度计下，在475 nm下测定A值，每30 s读数，根据直线斜率可得酶活力值为139 U/min，以下测酶体系中均按此酶活力下进行试验操作。

2.5.2 酪氨酸酶抑制率的测定

将各果皮提取液配制成4.0 mg/mL浓度的溶液，与1.5 mmol/L的左旋多巴溶液，反应液组成见表1。

按表1要求添加溶液（除酪氨酸酶），30℃水浴10 min，加入酶后继续水浴15 min，立刻放入紫外分光光度计在475 nm处测定吸光度，3次平行试验，取平均值。计算公式如下：

式中：A1为L-多巴溶液在酪氨酸酶催化下产生黑色素的吸光度值；A2为L-多巴溶液的初始吸光度值；B1为加入果皮提取液后溶液的吸光度值；B2为果皮提取液的吸光度值。

3 结果与讨论

3.1 各果皮提取液多酚含量、抗氧化活性及酪氨酸酶抑制作用

采用Folin-Ciocalteu测定法分析比较12种水果果皮的多酚含量，同时运用DPPH自由基清除法和多巴速率氧化法测定果皮提取液的抗氧化能力与酪氨酸酶抑制能力，最后统计结果见表2、图3～图5。

本试验选取的12种水果中，龙眼、芒果、木瓜和菠萝属温热类水果；香蕉、梨、柚子和猕猴桃属寒凉类水果；山楂、葡萄、苹果和柠檬属平和类水果。由图3可知，选取的12种常见水果果皮中多酚含量大小依次为山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠萝皮＞猕猴桃皮＞柠檬皮＞梨皮＞香蕉皮。

由图4可知，选取的12种常见水果果皮提取液对DPPH自由基清除能力依次为山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞菠萝皮＞柠檬皮＞猕猴桃皮＞梨皮＞香蕉皮。水果果皮中多酚含量不同，果皮提取液清除DPPH自由基的能力也不同，可见多酚含量与抗氧化活性存在着一定的必然关系。

由图5可知，选取的12种常见水果果皮提取液酪氨酸酶抑制能力大小依次为山楂皮＞龙眼皮＞葡萄皮＞芒果皮＞苹果皮＞木瓜皮＞柚子皮＞猕猴桃皮＞柠檬皮＞菠萝皮＞香蕉皮＞梨皮。6种水果果皮提取液（山楂、龙眼、葡萄、芒果、苹果、木瓜）的酪氨酸酶抑制率均达到60%以上。其中抑制能力较高的是山楂皮、龙眼皮，分别达到了87.11%、82.03%；较低的为香蕉皮、梨皮，分别为9.13%、8.95%，可见山楂皮的抑制能力比梨皮高出10倍。山楂皮、龙眼皮等温热类和平和类水果果皮的酶抑制率远远大于香蕉皮、梨皮等寒凉类水果，原因可能在于温热类和平和类水果果皮的多酚类物质所能表现得化学活性高于寒凉类水果果皮。

从数据分析中还可以看出，龙眼皮、山楂皮、葡萄皮和芒果皮的多酚含量及DPPH自由基清除率均较高。多酚含量最高的山楂皮比含量最低的香蕉皮高出40倍之多，对DPPH·的抑制率也相差9倍之多。龙眼皮含有丰富的类黄酮、花色苷及原花青素（OPC），原花青素是广泛存在于开花植物花、果实、茎、叶等中的一类多酚化合物的总称，有研究发现龙眼皮中原花青素含量高于龙眼肉和龙眼核[9]。山楂皮中含有丰富的绿原酸、表儿茶素、芦丁等多种酚类物质，有学者研究证明山楂多酚抗氧化效果优于VC，是较好的天然抗氧化剂，应用在药品、食品或化妆品领域有较为广泛的前景[10]。葡萄皮中含有丰富的葡萄原花青素（GPC），研究发现它的体外抗氧化活性很好，大约是VC的50倍[11]。芒果皮中含有芒果苷、茶多酚、没食子酸等，茶多酚是包括儿茶素、花色苷类、酚酸类、黄酮类等多酚类物质的总称，具有良好的抗氧化能力，也能用于化妆品中，起到保护皮肤。治疗创伤，防止紫外线等作用[12]。

3.2 相关性分析

相关性分析见表3。

从相关性分析表中可以明显看出，DPPH自由基清除率与总多酚含量的相关因子为0.807，与酪氨酸酶抑制率的相关因子为0.927；总多酚含量与酪氨酸酶抑制率的相关因子为0.937；可见该3种因子有显著的正相关性，其中总多酚含量和酪氨酸酶抑制率的相关性更为密切。

4 结论

一般来说，水果果皮是加工过程中的废弃物，但经研究报道果皮中含有丰富的营养物质，具有多种不同功效。因此，如果将果皮再次加工制作，提取功效成分作为添加剂或抗氧化剂应用到食品饮料或日用化妆品上，便能创造更多的经济价值，使废弃资源得到充分开发利用，还有利于解决环境污染问题，一举多得。

本研究以12种新鲜水果果皮为原材料，首次采用水果性情分类法选取水果进而研究各类果皮的多酚类成分，比较其含量大小；同时运用了DPPH·法和多巴速率氧化法比较水果果皮提取液的清除自由基能力与酪氨酸酶抑制能力的高低，并研究多酚含量与两者相关性。

从多酚含量的试验数据分析来看，发现龙眼皮、山楂皮、葡萄皮和芒果皮的多酚含量远远高于香蕉皮、梨皮、柠檬皮的多酚含量，可能原因是在果皮干燥加工过程中多酚类物质的损害程度不同导致的[13]，也有可能是龙眼皮、葡萄皮、山楂皮和芒果皮中多酚类物质种类较多，而且其相互之间的协同作用较强。

从DPPH·清除率和酪氨酸酶抑制率的试验数据分析来看，发现温热类和平和类水果果皮如龙眼皮和山楂皮对DPPH·的清除能力远远高于寒凉类水果果皮如香蕉皮和梨皮，即温热类和平和类水果果皮的抗氧化活性较高。不同种类的水果，生长环境和成熟时间不同，导致其水果果皮所含抗氧化成分差异显著，其所表现出的抗氧化活性也就不同。但多酚含量较高的水果果皮，其抗氧化活性也较强，由此可证明多酚类物质是水果果皮具有抗氧化能力的原因之一。

国内外有不少学者研究报道水果果肉多酚，但关于果皮多酚的研究较为鲜见，尤其对多种水果果皮进行多酚含量及抗氧化活性的比较研究则更为少见，因此本文的研究为深度开发水果果皮的多酚活性成分提供了试验参考，也为广泛观察不同种类水果果皮或其他中药材的抗氧化活性提供了一种快速高效的比较分析法。

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The Research on Polyphenol Content and Antioxidant Activity in 12 Kinds of Pericarps

LIU Wei1，2，XIAO Xue1，2，GE Shan-shan1，2，WANG Chun-li1，2，*
（1.School of Pharmacy，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China；2.Shanghai Key Laboratory of New Drug Design，Shanghai 200237，China）

Abstract：12 kinds of fruits were selected and compared in terms of polyphenol content via Folin-Ciocalteu method；antioxidant activity of pericarps extracting solution was determined by scavenging DPPH free radical in order to evaluate antioxidant ability of pericarps；meanwhile，capacity of tyrosinase inhibition was measured for screening skin whitening agents.The results showed that all of the 12 kinds of pericarps had polyphenol ingredient，polyphenol content of pericarps in the order：hawthorn＞longan＞grape＞mango＞apple＞papaya＞grapefruit＞pineapple＞kiwifruit＞lemon＞pear＞banana；the ability of scavenging DPPH free radical in the order：hawthorn＞longan＞grape＞mango＞apple＞papaya＞grapefruit＞pineapple＞lemon＞kiwifruit＞pear＞banana；and the ability of inhibiting tyrosinase in the order：hawthorn＞ longan ＞grape＞mango＞apple＞ papaya＞grapefruit＞ kiwifruit＞ lemon＞pineapple＞banana＞pear.

作者简介：柳伟（1990—），男（汉），在读研究生，研究方向：中药筛选与评价。

*通信作者：王春丽，女（汉），副教授，博士生，研究方向：中药筛选与评价。