《Plants》:More than Beauty—Edible Flowers of New Rosa × hybrida Genotypes Grown in Vojvodina (Serbia) as a Novel Source of Bioactive Compounds
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英文摘要翻译:花卉除观赏用途外,还具有悠久的食用传统,包括被纳入众多食品中。玫瑰花以其迷人的色彩和宜人的花香而著称,但其营养保健潜力在很大程度上仍被低估。本研究对五个新园林品种的玫瑰花进行了食用原料潜在应用价值的评估。测定了总酚、总黄酮、总单体花青素和维生素C
英文摘要翻译:花卉除观赏用途外,还具有悠久的食用传统,包括被纳入众多食品中。玫瑰花以其迷人的色彩和宜人的花香而著称,但其营养保健潜力在很大程度上仍被低估。本研究对五个新园林品种的玫瑰花进行了食用原料潜在应用价值的评估。测定了总酚、总黄酮、总单体花青素和维生素C的含量,并通过LC-MS-MS对45种选定化合物进行了定量分析。此外,还评估了体外抗氧化、神经保护和降血糖活性。结果表明,这些玫瑰花是多酚(总酚含量为122–240 mg GAE/g de,总黄酮含量为18.1–42.7 mg QE/g de)和维生素C(0.24–0.31 mg/g fw)的丰富来源,表现出强抗氧化活性和中等神经保护作用。它们对α-淀粉酶呈弱抑制作用,而对α-葡萄糖苷酶呈强抑制作用(在2.50 μg/mL浓度下抑制率为23.7–81.6%),提示其在控制血糖水平和代谢健康方面具有潜在益处。品种‘Magic Aroma’显示出进一步研究和纳入食品的最大潜力。鉴于现代消费者对天然和功能性食品成分日益增长的兴趣,这些发现凸显了玫瑰花在创新性、促进健康的烹饪用途方面尚未被开发的潜力。
论文解读文章
一、研究背景与问题
全球食用花卉市场在2023年估值达4.21亿美元,预计到2032年将增长至6.6亿美元,年复合增长率为5.20%。这一增长源于消费者对天然成分的兴趣增加、饮食习惯演变以及食品、饮料和营养保健品行业对食用花卉的接纳。尽管花卉富含蛋白质、碳水化合物、脂类、游离氨基酸、有机酸以及类胡萝卜素、多酚和萜类等生物活性成分,但科学研究对食用花卉的组成分析、安全性评价和功能应用仍十分有限。玫瑰花作为“花中皇后”,历史悠久,不仅用于观赏,也广泛用于医药、宗教和艺术领域,并长期作为果酱、甜点和饮料的原料。玫瑰花瓣富含糖类(占干重60–86%)、粗蛋白(2–12%干重)以及多酚、维生素和矿物质,并已证实具有体外抗炎、神经保护、抗糖尿病、抗菌、抗真菌、抗衰老、抗病毒和抗氧化活性。然而,新培育的玫瑰基因型的化学成分和生物活性 largely 尚未被探索。为此,研究人员对塞尔维亚培育的五个新型Rosa × hybrida栽培品种的花瓣进行了首次系统分析,以评估其作为功能性食品配料的潜力。
二、研究内容与结论
研究人员从塞尔维亚北部Temerin的Pheno Geno Roses公司试验田(坐标45°24′19″ N 19°53′13″ E)采集了五个四倍体(4n)食用花园玫瑰品种——‘Unique Aroma’(UA)、‘Intense Aroma’(IA)、‘Gentle Aroma’(GA)、‘Magic Aroma’(MA)和‘Natural Aroma’(NA)的鲜花,每个品种40朵,于2021年8月下旬采集。所有品种均通过常规育种方法培育,未使用化学保护。研究人员测定了总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)、总单体花青素含量(TAC)和维生素C含量,利用LC-MS/MS对45种化合物进行了定量分析,并评估了体外抗氧化(DPPH和FRAP)、神经保护(乙酰胆碱酯酶抑制)和降血糖(α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制)活性。结果表明,这些玫瑰花瓣是多酚(TPC为122–240 mg GAE/g de)和维生素C(0.24–0.31 mg/g fw)的丰富来源,其中MA品种的TPC最高(240 mg GAE/g de),NA次之(180 mg GAE/g de)。TFC为18.1–42.7 mg QE/g de,NA、GA和MA最高。粉色花瓣的UA和MA品种TAC分别为270和1749 μg CE/g de,而黄色花瓣品种低于检测限。维生素C含量为236–309 μg/g fw,MA最高。定量分析显示,玫瑰花瓣富含奎宁酸(9.4–16.3 mg/g de)、芦丁(0.25–1.5 mg/g de)、山柰酚3-O-葡萄糖苷(5.7–40.6 mg/g de)、槲皮苷(0.5–7.7 mg/g de)和槲皮素3-O-葡萄糖苷+半乳糖苷(1.6–11 mg/g de)。DPPH实验的EC50为18.4–44.9 μg/mL,FRAP值为62.6–173 mg AAE/g de,MA活性最高。乙酰胆碱酯酶抑制率为20.9–33.3%(50 μg/mL),MA、IA和NA最强。α-淀粉酶抑制率较低(3.75–6.97%),而α-葡萄糖苷酶抑制率强(23.7–81.6% at 2.50 μg/mL),MA最强。主成分分析和层次聚类分析显示,MA与其他四个品种在化学成分上明显分离。感官评价表明,这些品种具有复杂的香气特征,GA带有蜂蜜、香草和檀香基调,可能引起舒缓情绪,而NA和MA的辛辣果香可能引起较强情绪反应。研究结论认为,这些新型玫瑰花瓣不仅具有美学和香气价值,还是维生素C和多酚的丰富来源,具有多种促进健康的功效。MA品种在各项指标中表现最佳,尤其值得进一步研究和食品应用。
三、主要关键技术方法
研究人员采用了以下主要技术方法:(1)感官评价:由45名志愿者组成小组,对新鲜花瓣的香气特征进行定性评分;(2)化学表征:采用Folin–Ciocalteu法测定总酚含量,氯化铝比色法测定总黄酮含量,pH示差法测定总单体花青素含量,分光光度法测定维生素C含量;采用高效液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)动态多反应监测模式对45种目标化合物进行定量分析;(3)抗氧化活性评估:使用DPPH自由基清除实验和FRAP铁离子还原/抗氧化能力实验;(4)神经保护活性评估:通过测定提取物对乙酰胆碱酯酶(AChE)的抑制作用;(5)降血糖活性评估:采用α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制实验。所有提取物均由80%甲醇室温浸泡制备,实验重复三次。
四、研究结果详述
2.1 形态特征评估:五个品种中仅GA形成开花侧枝(平均每株2.6个,每侧枝3.2朵花),其余四个品种仅形成单一顶生花枝。所有品种花为重瓣、淡色、芳香(评分4–5),花瓣数52–148.4,花径6.72–8.04 cm。MA的花瓣长度(4.8 cm)和宽度(4.18 cm)最大。GA的侧枝形成可能提高花产量,MA的大花瓣可提供更多可用花瓣材料。
2.2 感官评价:香气前调中,IA和GA的柠檬香、UA的樟脑香、NA的茴香香得分较高(约20%)。中调中,花香、森林、果香、甜蜂蜜和辛辣香得分超过10%。基调中,MA的土香、香脂和麝香得分超过15%,GA的檀香、麝香和香草得分较高。总体印象中,MA引起“强烈”情绪,GA为“温和”,NA和MA被评分为“刺激”情绪。所有品种被一致评价为“丰富气味”和“鼓舞人心”。这些不同情绪反应可能影响烹饪接受度。
2.3 化学表征:TPC范围122–240 mg GAE/g de,高于多个已知食用花卉。TFC范围18.1–42.7 mg QE/g de。粉色品种含花青素,黄色品种低于检测限。维生素C含量与草莓、柠檬等相当。LC-MS/MS定量45种化合物,其中主要成分包括奎宁酸、芦丁、山柰酚3-O-葡萄糖苷、槲皮苷和槲皮素3-O-葡萄糖苷+半乳糖苷。PCA显示PC1和PC2共解释96.89%的方差,MA与其余品种分离,IA和NA因高含量奎宁酸和山柰酚3-O-葡萄糖苷聚为一组,UA和GA因高含量山柰酚3-O-葡萄糖苷或芦丁组成另一亚组。层次聚类分析同样将MA独立分离。
2.4 生物活性评估:DPPH实验EC50为18.4–44.9 μg/mL,MA活性最高;FRAP值为62.6–173 mg AAE/g de,MA最强。AChE抑制率为20.9–33.3%,表明中等神经保护潜力。α-淀粉酶抑制弱(3.75–6.97%),而α-葡萄糖苷酶抑制强(23.7–81.6% at 2.50 μg/mL),提示玫瑰提取物可能主要抑制肠道α-葡萄糖苷酶,减少葡萄糖释放和吸收,有助于控制餐后血糖。与万寿菊等相比,这些玫瑰的α-葡萄糖苷酶抑制潜力突出。
五、讨论与结论
讨论部分指出,玫瑰花瓣中富含的槲皮素、山柰酚糖苷和奎宁酸等化合物与已报道的降血糖、神经保护和抗氧化活性相关。尽管需要摄入数克提取物才能达到动物实验中的单体剂量,但日常饮食中少量食用可能通过化合物协同作用产生益处。感官情绪反应可能影响消费者接受度,GA的温和香气可能促进舒缓印象,而NA和MA的强烈辛辣果香可能与刺激感相关。研究结论强调,新型塞尔维亚R. hybrida花朵不仅具有美学和香气价值,还是维生素C和多酚的丰富来源,具有多种促进健康的功效。MA品种因最高含量的TPC、TAC、维生素C、芦丁、槲皮苷和槲皮素3-O-葡萄糖苷+半乳糖苷,并在所有活性测定中表现最佳,且具有独特的香气特征(前调为酸苹果、樟脑和茴香;中调为甜蜂蜜、辛辣和胡椒;基调为松木、土香、麝香和香脂),在食品和营养保健品行业具有广阔应用前景,未来值得深入研究。