[科研进展] 金丰猕猴桃中抗氧化成分的超声辅助提取以及定性、定量分析

近日，中国农业科学院都市农业研究所联合四川省自然资源科学研究院、奥克兰大学、成都大学、中山大学的研究人员，在国际著名期刊《Foods》(IF="4.35)上发表了题为“Ultrasound-Assisted Extraction, Identification, and Quantification of Antioxidants from ‘Jinfeng’ Kiwifruit”的研究型论文。该研究采用响应曲面法优化了超声波辅助提取猕猴桃中抗氧化物质的工艺条件。而后，进一步研究了猕猴桃提取物的组成，以及其抗氧化能力、总酚和总黄酮、抗坏血酸的含量。本研究揭示了猕猴桃中抗氧化成分的化学组成，表明金丰猕猴桃可作为人体补充膳食抗氧化剂的天然来源，提示金丰猕猴桃在抗氧化方面具有潜在的应用价值。中国农业科学院都市农业研究所植物与人体健康机理创新团队首席科学家甘人友博士以及四川省自然资源科学研究院庄启国博士为本文共同通信作者，奥克兰大学客座研究生麦颖晖为本文第一作者。这项工作得到了来自国家重点研发计划(2020YFE0205000)、国家农业科技中心地方财政基金(NASC2021TD01)以及四川省科技计划项目(2020YFN0043，21RCYJ0066)的支持。

文章概述：

猕猴桃味道酸甜可口，富含丰富的维生素、酚类化合物、氨基酸、矿物质以及膳食纤维等，具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖以及改善胃肠道功能等诸多生物活性，并且其中的酚类化合物在猕猴桃的生物活性发挥了重要作用。但是根据猕猴桃品种、成熟时期、加工工艺和提取方法的不同，酚类化合物的种类和含量也各不相同。一些研究中虽然使用超声波辅助提取过猕猴桃中的酚类抗氧化成分，但是从未提取过金丰猕猴桃其中的酚类抗氧化成分，并且也没有优化过提取条件。

此外，传统的溶剂提取法不仅浪费试剂，并且也较为耗时。因此，在酚类化合物的提取中多采用一些物理化学手段加以辅助。植物中的有效成分大多被内部薄壁细胞或胞液保护，不利于提取。而超声波具有较强的穿透力，短时间内即可破坏植物的组织细胞壁，超声空化、机械效应和催化作用可加速化学成分的释放和扩散，缩短提取时间，减小料液比。因此，我们选用超声波辅助提取猕猴桃中的酚类抗氧化成分，并且优化了提取条件。而后，利用UPLC-MS/MS对提取的抗氧化成分进行了初步定性鉴定，并用HPLC-DAD对主要成分进行了定量分析。

图. 响应面分析乙醇浓度与萃取温度(a，b)、乙醇浓度与超声功率(c，d)、萃取温度与超声功率(e，f)之间的相互作用

结论与展望：

本研究经响应面分析后得出了金丰猕猴桃的最佳提取条件：乙醇浓度68%，液固比20mL/g，提取时间30min，提取温度42℃，超声功率420W。与常规提取相比，使用超声波辅助提取的抗氧化成分抗氧化活性提高了18.5%。并且，超声波功率是影响ABTS值的最重要的参数，其次是乙醇浓度和提取温度。采用UPLC-MS/MS技术对金丰猕猴桃提取物中的抗氧化成分进行了鉴定，从金丰猕猴桃中初步鉴定出20种化合物，包括2种维生素、5种非酚类有机酸、5种酚酸及其衍生物、4种黄烷-3-醇、2种黄酮醇和2种香豆素。使用HPLC–DAD法测定了猕猴桃提取物中9种主要酚类化合物的含量，包括3种酚酸 (新绿原酸、绿原酸和咖啡酸)、4种黄烷醇 (原花青素B1、原花青素B2、儿茶素和表儿茶素)和2种黄酮醇 (槲皮素3-O-葡萄糖苷和槲皮素)。其中，原花青素B2、新绿原酸和表儿茶素是含量最高的三种酚类化合物。本研究表明，金丰猕猴桃富含抗氧化成分，可以作为膳食中抗氧化剂的优质来源，也具有开发成功能性食品的潜力，未来应进一步深入研究。

参考文献：

Mai, Y.-H., Zhuang, Q.-G., Li, Q.-H., Du, K., Wu, D.-T., Li, H.-B., Xia, Y., Zhu, F., & Gan, R.-Y. (2022). Ultrasound-Assisted Extraction, Identification, and Quantification of Antioxidants from ‘Jinfeng’ Kiwifruit. Foods, 11(6), 827.

https://www.mdpi.com/2304-8158/11/6/827