不同品種番石榴多酚的體外抗氧化與降血糖作用研究

徐金瑞，王 艷，侯方麗，胡 勇，黃建蓉，談偉君

（廣東藥科大學食品科學學院，廣東 中山 528458）

生物體內自由基過量堆積引發的氧化損傷，是導致生物衰老及誘發Ⅱ型糖尿病等相關代謝性疾病的重要原因[1]。有研究表明，具有抗氧化活性的物質可有效清除體內多余自由基，減少由活性物質引起的細胞氧化損傷，防止多種疾病的發生[2]。α-葡萄糖苷酶可促進腸道食物中碳水化合物（如淀粉、蔗糖、麥芽糖等）分解成單糖，從而引起餐后血糖升高，抑制α-葡萄糖苷酶的活性，可使葡萄糖的生成及吸收減緩，降低餐后血糖峰值，臨床上常通過對α-葡萄糖苷酶活性抑制作用的檢測，用來初步判斷藥物有無降糖活性，并將降血糖藥物和具有降血糖功效的食品作為預防、改善糖尿病及延緩并發癥發生的重要措施之一[3]。

番石榴（Psidium guajava L.）屬于桃金娘科，在我國主要栽培于廣東、廣西、海南、福建等地。番石榴中維生素、果糖、葡萄糖、谷氨酸、膳食纖維及鈣、磷、鐵等人體所需的微量元素含量豐富，是各種果蔬之冠，常吃番石榴具有抗衰老、調節生理機能、治療糖尿病、抗病毒、抗輻射等功效[4]。盡管目前對番石榴資源在藥理活性試驗及臨床應用等方面開展了大量的研究工作，但是多限于對番石榴葉功能特性的評價，而有關番石榴果實的功效評價還較少，且多集中在化學成分的研究方面[5-7]。臨床研究雖已有關番石榴降血糖的報道，但對其作用機制目前尚不清楚。

對比華南地區5個品種番石榴的多酚含量、總抗氧化能力、清除自由基（DPPH·）能力及抑制α-葡萄糖苷酶活性的差異，在此基礎上進一步分析番石榴多酚含量與其總抗氧化能力、清除自由基（DPPH·）能力和抑制α-葡萄糖苷酶活性的關系，探討番石榴多酚抗氧化與降血糖作用的關系，以期為闡明番石榴降血糖的機理提供一定研究思路，并為番石榴的開發利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

材料：番石榴洗凈、切片，于50℃下烘干，粉碎至40目備用。5個品種分別是“新世紀”和“四季”（福建產）、“胭脂紅”和“珍珠”（廣州產）、“早熟白”（海南產）。

主要試劑：三吡啶三吖嗪（2,4,6-tripyridyls-triazine，TPTZ），Fluka公司提供；DPPH（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼），Sigma公司提供；4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（4-Nitrophenyl α-D-glucopyranoside，PNPG，純度≥98%）、α-葡萄糖苷酶（1KU）、阿卡波糖（純度≥95%），北京索萊寶科技有限公司提供。

1.2 儀器設備

DFY-500型高速中藥粉碎機，溫嶺市林大機械有限公司產品；YM-650CT型超聲波提取器，上海豫明儀器有限公司產品；pHS-3C型pH計，上海精密科學儀器股份有限公司產品；V-1200型紫外-可見分光光度計，上海美譜達儀器有限公司產品；RE-2000型旋轉濃縮蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠產品；FD-1E-80型冷凍干燥機，上海楚定分析儀器有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 多酚含量的測定-酒石酸亞鐵比色法[8]

吸取待測樣液1 mL于25 mL比色管中，加入蒸餾水4 mL和酒石酸亞鐵溶液5 mL，混合后，用pH值的7.5磷酸鹽緩沖液定容，混勻；同時，以蒸餾水代替樣品提取液作空白，于波長540 nm處測定吸光度。另以0～50 μg/mL的焦性沒食子酸標準溶液代替樣液制作標準曲線，得到回歸方程Y=2.669X-0.008 9，R2=0.999 5。

1.3.2 番石榴多酚的制備

不同品種番石榴粉稱取適量，按料液比1∶60（g∶mL）加入70%的乙醇，置于超聲波提取器中50℃下提取20 min，過濾，將提取液置于旋轉蒸發儀中濃縮，冷凍干燥成粉，備用（使用前以蒸餾水配成所需濃度用于1.3.3和1.3.4試驗）。

1.3.3 抗氧化試驗

（1）總抗氧化能力（TAC）測定[9]。實際加樣量擴大20倍，即樣品0.2 mL+水0.6 mL+37℃的FRAP工作液6 mL（10 mmol/L TPTZ、20 mmol/L FeCl3、0.3 mmol/L醋酸鈉緩沖液以1∶1∶10的質量比混合），搖勻后放置4 min，于波長593 nm處測定吸光度。另以0.1～1.0 mmol/L FeSO4標準溶液代替樣品作標準曲線，得到回歸方程Y=0.311 7X-0.006，相關系數R2=0.999 4。樣品的總抗氧化能力以mmol FeSO4/g提取物表示，單位mmol/g。

（2）清除DPPH·的能力[10]。用無水乙醇作參比空白液，于0.2 mmol/L DPPH·溶液2 mL中加入樣品2 mL，搖勻于室溫下放置30 min，于波長517 nm處測定其吸光度A1，同時測樣品2 mL與無水乙醇2 mL反應后的吸光度A2，再測定0.2 mmol/L DPPH·溶液2 mL與無水乙醇2 mL反應后的吸光度A3；再根據以下公式計算樣品對DPPH·的抑制率：

式中：A1——DPPH溶液與樣品溶液反應后的吸光度；

A2——樣品溶液與空白溶劑反應后的吸光度；

A3——DPPH溶液與空白溶劑反應后的吸光度。

1.3.4 α-葡萄糖苷酶抑制試驗[11]

以0.1 mol/L磷酸鈉緩沖液（pH值6.8）為溶劑，分別配制1.0 U/mL α-葡萄糖苷酶溶液和1.0 mmol/L底物PNPG溶液。將1.0 U/mL α-葡萄糖苷酶600 μL、pH值6.8磷酸鈉緩沖液200 μL，以及0～20 mg/mL不同濃度番石榴多酚溶液200 μL，混勻后于37℃下保持10 min，加入1.0 mmol/L PNPG溶液200 μL，混勻后于37℃下保溫30 min，再加入0.5 mol/L Na2CO3溶液2 mL終止反應，于波長400 nm處測定濃度梯度番石榴多酚作用下的吸光度。

式中：A1——加番石榴多酚抑制劑和α-葡萄糖苷酶反應后的吸光度；

A2——只加番石榴多酚抑制劑不加α-葡萄糖苷酶的吸光度；

A3——不加番石榴多酚抑制劑只加α-葡萄糖苷酶反應后的吸光度。

2 結果與分析

2.1 不同品種番石榴多酚的含量

不同品種番石榴多酚的含量對比見圖1。

由圖1可知，番石榴中多酚類物質因品種不同含量也存在差異，其中胭脂紅與早熟白品種亦達到顯著水平（p＜0.05）。5個品種番石榴多酚含量由高到低依次為胭脂紅＞新世紀＞四季＞珍珠＞早熟白。該結果可能與不同品種栽培的地域條件有關。

圖1 不同品種番石榴多酚的含量對比

2.2 不同品種番石榴多酚的總抗氧化能力

不同品種番石榴多酚的總抗氧化能力對比見圖2。

圖2 不同品種番石榴多酚的總抗氧化能力對比

由圖2可知，不同品種番石榴多酚均有一定的抗氧化能力，但品種之間仍存在一定差異。5個品種番石榴多酚的總抗氧化能力以胭脂紅品種最強，新世紀品種次之，早熟白品種最差，其中胭脂紅與早熟白品種達到顯著水平（p＜0.05）?？偪寡趸芰傮w表現為胭脂紅＞新世紀＞四季＞珍珠＞早熟白。這與2.2中不同品種番石榴多酚含量分布的結果一致，說明番石榴多酚的抗氧化能力與其所含多酚含量多少有一定關系。

2.3 不同品種番石榴多酚清除DPPH·的能力

不同品種番石榴多酚清除DPPH·的能力對比見圖3。

圖3 不同品種番石榴多酚清除DPPH·的能力對比

自由基清除能力通常以IC50值表示，IC50代表清除率50%時對應的濃度，IC50值越小，說明其清除自由基的能力越強。由圖3可知，不同品種番石榴多酚均有一定的清除自由基作用，但差異較大，其中新世紀品種和早熟白品種之間達到顯著水平（p＜0.05）。清除DPPH·的能力表現為新世紀＞胭脂紅＞珍珠＞四季＞早熟白。除了新世紀和胭脂紅，這與2.2中不同品種番石榴多酚含量分布的結果基本一致，說明番石榴多酚清除DPPH·的能力與其所含多酚含量多少有一定關系。

2.4 番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用

不同品種番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用見圖4。

圖4 不同品種番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用

對酶活性的抑制效應通常以IC50值表示，IC50代表抑制率50%時對應的濃度，IC50值越小，表明其抑制作用越強。由圖4可知，不同品種番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性均有一定的抑制作用，但品種之間存在一定差異。5個品種番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性抑制作用以胭脂紅品種最強，新世紀品種次之，早熟白品種最差，其中胭脂紅與早熟白品種達到顯著水平（p＜0.05），這與2.2中不同品種番石榴多酚含量分布的結果基本一致，說明番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用與其所含多酚含量多少有一定關系。但與阿卡波糖相比，5個品種番石榴多酚對α-葡萄糖苷酶活性抑制作用均與阿卡波糖存在極顯著差異（p＜0.01），這與多酚樣品純度低有很大關系，對番石榴多酚的純化研究還有待于進一步研究。

2.5 番石榴抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶活性作用與多酚含量的相關性

為了探明番石榴中多酚含量與總抗氧化能力、抑制DPPH·能力及抑制α-葡萄糖苷酶活性之間的關系，對三者之間Pearson相關性進行了分析（說明：因IC50值與自由基清除能力或酶活抑制率呈反比，因此進行相關性分析時，需要以清除率或抑制率進行分析）。

番石榴多酚含量與抗氧化作用和抑制α-葡萄糖苷酶活性的相關性分析見表1。

由表1可知，番石榴多酚含量分別與總抗氧化能力和α-葡萄糖苷酶抑制率呈顯著正相關性（p＜0.05），總抗氧化能力分別與DPPH·抑制率和α-葡萄糖苷酶抑制率呈顯著正相關性（p＜0.05），結合2.1、2.2、2.3、2.4的研究結果，推測番石榴多酚通過抗氧化作用發揮其對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用，具體作用機理還有待于進一步研究。以上研究結果表明，番石榴多酚可能就是其抗氧化與降血糖作用的主要物質基礎，可將番石榴多酚作為降血糖的功效成分之一加以開發利用。

表1 番石榴多酚含量與抗氧化作用和抑制α-葡萄糖苷酶活性的相關性分析

3 結論

試驗結果表明，5個品種番石榴均具有較好的抗氧化能力和抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用，且在多酚含量、總抗氧化能力、抑制α-葡萄糖苷酶活性方面差異明顯，表現為胭脂紅＞新世紀＞四季＞珍珠＞早熟白，而清除自由基能力最強的是新世紀，胭脂紅次之，早熟白最差。番石榴的總抗氧化能力和抑制α-葡萄糖苷酶活性作用與多酚含量之間具有顯著的線性相關性（p＜0.05），因此可以推測番石榴多酚可能就是其抗氧化與降血糖作用的主要物質基礎。