《EUROPEAN FOOD RESEARCH AND TECHNOLOGY》:Compositional differences in pulp and peel of brebas and figs (Ficus carica L.) and their relevance to health?related and functional properties
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本研究旨在表征来自多个品种的布雷巴和无花果(*Ficus carica* L.)果皮和果肉的化学特征,重点分析可能决定其功能特性的化合物。采用超高效液相色谱-光电二极管阵列检测器(UPLC-PDA)、超高效液相色谱-荧光检测器(UPLC-FL)和分光光度法测定
本研究旨在表征来自多个品种的布雷巴和无花果(*Ficus carica* L.)果皮和果肉的化学特征,重点分析可能决定其功能特性的化合物。采用超高效液相色谱-光电二极管阵列检测器(UPLC-PDA)、超高效液相色谱-荧光检测器(UPLC-FL)和分光光度法测定了类胡萝卜素、生育酚类(tocols)、氨基酸、酚类化合物和抗氧化能力。鉴定出七种类胡萝卜素,其中β-胡萝卜素是主要化合物,且在果皮中的含量显著高于果肉。在品种中,San Antonio(SANT)品种在两个果肉组织中均显示出最高的总类胡萝卜素含量。在生育酚类中,δ-生育三烯酚和α-生育酚占主导地位,且两者在果皮中含量更高。发现了二十种游离氨基酸,涵盖必需、条件必需和非必需氨基酸组,其中在布雷巴和无花果中,苏氨酸和缬氨酸是主要的必需氨基酸。酚类成分在品种和果肉组织间差异显著。布雷巴果肉的总多酚含量高于无花果果肉,而花青素主要存在于果皮中,其中Cuell Dama Negra(CDN)品种浓度最高。抗氧化能力(ORAC、FRAP和ABTS•+)系统性表现为果皮高于果肉,并在CDN品种中达到最大值。结果表明,*F. carica*中营养和生物活性化合物的分布存在显著的品种和组织依赖性差异,表明发育阶段和解剖部位均影响无花果作为人类食用植物食品的营养和功能价值。
**论文解读:无花果(*Ficus carica* L.)果肉与果皮的成分差异及其健康与功能相关性**
**研究背景与问题**
无花果(*Ficus carica* L.)果实包括春果(brebas)和夏果(figs),富含多种生物活性化合物,但采后损失严重(可达20%),尤其在欧洲国家缺乏量化数据。传统研究多关注单一化合物群或特定组织,缺乏对类胡萝卜素、生育酚类(tocols)、氨基酸、多酚等健康相关成分的全面比较,且未同时评估不同采收期(breba vs. fig)和解剖部位(果皮 vs. 果肉)的抗糖尿病潜力。因此,研究人员旨在通过多类别化合物谱分析,揭示品种和组织间差异,为无花果副产物(如果皮)的可持续利用及功能性食品开发提供依据。该研究已发表于《EUROPEAN FOOD RESEARCH AND TECHNOLOGY》。
**研究内容与结论**
研究人员从西班牙米格尔·埃尔南德斯大学(UMH)实验田(位于阿利坎特)及Albatera商业果园采集了5个品种(San Antonio [SANT], Colar [CALB, CUMH], Cuello Dama Negra [CDN], Superfig [SF])的布雷巴和/or无花果,分离果皮与果肉,分析了类胡萝卜素、生育酚类、游离氨基酸、多酚及其抗氧化活性(ORAC、FRAP、ABTS
•+)和α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果表明:果皮中类胡萝卜素、生育酚、花青素及抗氧化能力显著高于果肉;布雷巴果肉多酚含量高于无花果果肉;CDN品种果皮花青素和抗氧化活性最高。这些发现强调了发育阶段(breba vs. fig)和解剖部位对无花果营养功能价值的决定性影响,支持其作为天然抗氧化剂来源的潜力。
**关键技术方法**
样本来源:西班牙阿利坎特省UMH实验田(02°03′50″E, 38°03′50″N)及Albatera商业果园(0°55′49″W, 38°13′17″N)。主要方法:采用超高效液相色谱-光电二极管阵列检测器(UPLC-PDA)耦合质谱(LC-MS Q/TOF)鉴定类胡萝卜素;UPLC-荧光检测器(FL)鉴定生育酚类;UPLC-PDA结合衍生化分析游离氨基酸;UPLC-PDA-FL分析多酚及聚合原花青素(间苯三酚法)。体外生物活性通过ORAC、FRAP、ABTS
•+法评估抗氧化能力,以α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制试验评估抗糖尿病潜力。主成分分析(PCA)用于多变量模式识别。
**研究结果**
**Carotenoids: identification and quantification**
鉴定出7种类胡萝卜素,β-胡萝卜素为主要成分,果皮含量显著高于果肉(breba果皮中含量为果肉的6.14倍,fig为2.72倍)。SANT品种在breba和fig的果皮与果肉中总类胡萝卜素含量均最高(breba果皮达1297.31 mg/100 g dm)。β-胡萝卜素作为维生素A前体,突显了果皮作为天然维生素A来源的营养价值。
**Tocols: identification and quantification**
δ-生育三烯酚(δ-TT)和α-生育酚(α-TF)是主要生育酚类,果皮浓度高于果肉。SANT品种在breba和fig的各组织中α-TF含量最高。breba果皮中总生育三烯醇+生育酚(∑TT+TF)含量最高(9.91–16.06 mg/100 g dm)。α-TF的维生素E活性最高,果皮可作为中等来源。
**Free amino acid: identification and quantification**
检测到20种游离氨基酸,苏氨酸(Thr)和缬氨酸(Val)是主要必需氨基酸。果肉中氨基酸总量显著高于果皮(1.17–2.81倍),其中天冬酰胺(Asn)在breba果肉中含量最高(SANT品种701.9 mg/100 g dm)。脯氨酸(Pro)和谷氨酰胺(Gln)在果肉中富集,反映其参与氮代谢和生长调节。
**Phenolic compounds: identification and quantification**
果皮中鉴定出15种酚类化合物(酚酸、黄酮醇、花青素),果肉中仅5–6种。布雷巴果肉总多酚含量高于无花果果肉。CDN品种果皮花青素(特别是天竺葵-3-O-芸香苷)和聚合原花青素含量最高(1244.59 mg/100 g dm)。果皮中酚酸(如绿原酸)和花青素浓度显著高于果肉,这与果皮作为环境屏障的防御代谢相关。
**Principal component analysis of bioactive compounds**
PCA显示果实类型(breba vs. fig)是主要变异来源(第一主成分),果皮中酚类化合物(尤其是花青素)在fig中富集,而类胡萝卜素和生育酚在breba中更高。组织特异性差异反映了不同代谢作用。
**Biological activity: antioxidant and antidiabetic activity**
抗氧化活性(ABTS
•+、FRAP、ORAC)在果皮中显著高于果肉(breba中果皮比果肉高4.73–10.57倍)。CDN品种果皮抗氧化活性最高。α-淀粉酶抑制活性在果皮和果肉间无显著差异(均值约46–51%),而α-葡萄糖苷酶抑制活性在fig果肉中显著高于果皮(16.49% vs. 2.39%),但未发现与酚酸的相关性,提示其他未测化合物可能参与。
**总结讨论与结论**
本研究首次在多个西班牙无花果品种中系统比较了布雷巴和无花果果肉与果皮的类胡萝卜素、生育酚类、氨基酸、多酚及抗氧化和抗糖尿病活性。结论部分翻译如下:在果肉和果皮之间,类胡萝卜素、生育酚类、氨基酸、酚类化合物和抗氧化特征方面观察到显著差异。鉴定出七种类胡萝卜素,其中β-胡萝卜素含量最丰富,尤其在果皮中。SANT品种在布雷巴和成熟无花果样品中均显示出最高的类胡萝卜素浓度,而CALB品种显示出最高的总生育三烯酚(∑TT)含量。在氨基酸中,苏氨酸(Thr)和缬氨酸(Val)是样品中最普遍的必需氨基酸。多酚分析显示,布雷巴果肉的总多酚含量高于无花果果肉,而花青素在果皮中占主导地位。CDN品种的果皮表现出最高的花青素水平和抗氧化活性,如ABTS
•+、FRAP和ORAC测定结果所示。这些发现强调了无花果不同组织在营养和功能特性上的巨大差异,为利用果皮等副产物开发功能性食品成分提供了科学依据,并有助于减少采后损失,实现可持续利用。