不同地理来源的Idesia polycarpa var. vestita果实的酚类化合物、类胡萝卜素成分及其抗氧化潜力

《Food Bioscience》:Phenolic and carotenoid profiles and antioxidant potential of Idesia polycarpa var. vestita fruits from different geographic origins

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月27日 来源:Food Bioscience 6.2

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   摘要 Idesia polycarpa 品种 vestita 是一种有前途的木本果实资源,富含生物活性酚类化合物和类胡萝卜素。然而,地理来源对其植物化学成分和抗氧化潜力的影响仍不够明确。为了探索果实质量的地理差异,研究人员比较了来自六个地区的果实,在表型特征、植物化学成分和

  

摘要

Idesia polycarpa 品种 vestita 是一种有前途的木本果实资源,富含生物活性酚类化合物和类胡萝卜素。然而,地理来源对其植物化学成分和抗氧化潜力的影响仍不够明确。为了探索果实质量的地理差异,研究人员比较了来自六个地区的果实,在表型特征、植物化学成分和体外抗氧化能力方面进行了研究。代谢物分析鉴定出了33种酚类化合物和37种类胡萝卜素。水杨素苷类糖苷在酚类化合物中占比最高,而类胡萝卜素谱中以叶黄素酯类为主,特别是叶黄素二酯。这些成分在不同地理来源间的积累存在显著差异,并伴随抗氧化活性的变化。总酚含量介于8.60至16.20毫克GAE/克干重(mg GAE/g DW)之间,与DPPH、ABTS和FRAP活性呈正相关。总类胡萝卜素含量介于156.0至577.0微克β-胡萝卜素当量/克干重(μg β-carotene equivalents/g DW)之间,与ORAC活性也呈正相关。除了这些总含量指标外,抗氧化潜力的变化更多地与特定代谢物的丰度相关。水杨素苷类及其相关酚类糖苷,以及叶黄素二酯,是与区域抗氧化潜力差异相关的特征代谢物。因此,I. polycarpa 品种 vestita 果实的地理分化主要反映的是主要酚类和类胡萝卜素代谢物丰度的变化,而不是代谢物类别的重大变化。这些结果将地理来源与植物化学变异和抗氧化特性联系起来,为进一步评估I. polycarpa 品种 vestita 作为富含类胡萝卜素和酚类物质的食品资源提供了依据。

引言

人们对天然抗氧化剂和功能性食品的兴趣日益增长,这促进了对果实来源的生物活性化合物的研究,其中酚类和类胡萝卜素因其在调节氧化应激和人类健康方面的作用而受到特别关注(X. Li等人,2021;Sun等人,2024)。然而,果实的功能性不能仅通过总植物化学含量来完全解释。单个代谢物的组成和相对丰度以及它们的结构特征会影响其功能性行为(Das等人,2022;Gon?alves等人,2024;Xue等人,2026)。因此,需要详细的植物化学分析来超越总含量测量,获得更全面的营养和功能性评估。木本果实特别值得关注,因为它们含有多样的次级代谢物,并且通常适应不同的生长环境。
在这些木本果实资源中,Idesia polycarpa 品种 vestita 因其富含油脂的果实和多样的生物活性成分(包括酚类化合物和类胡萝卜素)而受到重视(Guo等人,2023;Zhang等人,2023)。来自不同地理来源的果实显示出化学成分和质量特征的显著差异(Wu等人,2025)。这种地理分布提供了研究不同生长条件下果实化学变化的机会。遗传背景和当地环境条件可以影响代谢物的积累,从而导致木本物种间果实质量的差异(Lv等人,2020;C. Wang等人,2022)。温度、降水量、土壤条件和其他与栖息地相关的因素可能影响酚类和类胡萝卜素代谢的途径。这些效应在多年生木本植物中尤为重要,因为它们与当地环境有长期的相互作用。因此,研究不同来源的果实有助于揭示植物化学变异的模式,同时也为质量评估和种质选择提供有用信息。
分析技术的进步使此类比较变得越来越可行。高分辨率质谱结合色谱分离技术将植物化学分析从总生物活性化合物的测量扩展到代谢物组成和结构多样性的详细表征(Garcia-Perez等人,2024)。先进的色谱和质谱技术,特别是LC-MS/MS和高分辨率LC-MS平台(如UPLC-QTOF-MS),现在被广泛用于复杂酚类和类胡萝卜素谱的结构注释(Peixoto Araujo等人,2020;Schex等人,2018;Y. Wang等人,2022)。抗氧化性能的评估也从多种评估方法的结合中受益。DPPH、ABTS、FRAP和ORAC反映了抗氧化活性的不同方面,将它们与化学分析结合起来可以研究代谢物组成与抗氧化特性之间的关联。最近的研究表明,抗氧化特性可能与特定代谢物的丰度和结构特征相关,而不仅仅是总植物化学水平(Cruz-Chamorro等人,2024;Cui等人,2025;Lima等人,2024)。然而,同时考虑地理来源、详细代谢物组成和抗氧化特性的研究在木本果实中仍然相对较少(Nie, Chen等人,2025)。
关于I. polycarpa 的研究涵盖了果实质量和植物化学成分的多个方面。果实油已在油产量、脂肪酸组成、物理化学性质及相关质量属性方面进行了广泛研究,证实了其作为可食用木本油资源的潜力(Hou等人,2018;Y. Li等人,2019)。研究还探讨了I. polycarpa 果实和果汁中的各种生物活性成分和功能性特性,包括酚类、黄酮类、生育酚、植物甾醇和抗氧化活性(Guo等人,2023;Xiang等人,2023;Ye等人,2014;Zhang等人,2023)。这些发现大大提高了对I. polycarpa 中酚类成分的理解。然而,现有的研究主要集中在果实油、脱脂组分或特定果实组织上,而在整个果实水平上整合酚类和类胡萝卜素谱的特征分析仍然有限。特别是,很少有研究探讨这两种代谢物群体在不同地理来源间的变化及其与抗氧化特性的关联。
代谢组学分析揭示了I. polycarpa 酚类成分的复杂性。LC-MS/MS分析表明,水杨素苷类和

-香豆酰衍生物是I. polycarpa 中重要的酚类群,且在组织中的分布不同(Nie, Chen等人,2025)。对来自不同来源的果实油进行非靶向分析还检测到了多种与地理相关的酚类生物标志物,包括二甲基松脂素、Tanegoside A、

-香豆酰salicortin和单-O-乙酰化

-香豆酰idesin,其丰度与抗氧化活性相关(Nie, Tang等人,2025)。这些观察表明,单个酚类代谢物的变化值得比总含量指标更深入的关注。

与酚类相比,I. polycarpa 中的类胡萝卜素受到的关注较少。据报道,叶黄素及其酯类衍生物是果汁中的主要类胡萝卜素成分(Huang等人,2026),这表明该物种中叶黄素的酯化作用较为显著。然而,整个果实的类胡萝卜素组成尚未得到充分研究。更广泛地说,跨地理来源的酚类和类胡萝卜素谱很少被一起考虑,也没有与抗氧化特性相关联进行研究。
基于此背景,本研究比较了来自不同地理地区的I. polycarpa 品种 vestita 果实的表型特征、酚类成分、类胡萝卜素谱和体外抗氧化能力。高分辨率质谱与定量分析和补充抗氧化测试相结合,用于表征地区差异。我们进一步研究了特征代谢物与抗氧化能力之间的关联,以确定哪些成分与观察到的功能变化最为相关。所得的化学和表型信息为评估地理种质和进一步探索I. polycarpa 品种 vestita 的食品利用潜力提供了基础。

章节片段

样品和化学品

共收集了24个Idesia polycarpa 品种 vestita 果实样本,这些样本在中国六个具有代表性的地理区域达到商业成熟期,包括四川、重庆、贵州、北京、河南和陕西。选择这些地点是为了代表中国西南部、中部、北部和西北部的自然分布和栽培区域,涵盖了纬度、经度和海拔的差异。详细的采样信息详见

果实表型特征和品质相关特征的地理变异

来自六个地理区域的24个Idesia polycarpa 品种 vestita 样本的果实表型存在显著差异(图S1),尤其是在穗结构和相关产量特征方面。穗长(SL)、穗宽(SW)、穗长宽比(SAR)、每个穗的果实数量(NFPS)、每个穗的果实质量(FMSS)和穗质量(SSM)的变化比水分含量和颜色参数更为明显。单个果实特征,包括纵向直径

结论

本研究表征了来自中国不同地理地区的Idesia polycarpa 品种 vestita 果实的表型特征、植物化学成分和抗氧化特性。在采样群体中观察到了显著差异,尤其是在果实形态和代谢物积累方面。穗宽、每个穗的果实数量、每个穗的果实质量和单个果实的质量是与表型分化最密切相关的特征。
代谢物分析结果显示

CRediT作者贡献声明

Antonio Pérez-Gálvez: 文章撰写–审稿与编辑。Saied A. Aboushanab: 方法学。Qiyang Huang: 初稿撰写、方法学、研究。Jianquan Kan: 监督、研究、数据管理。You Li: 初稿撰写、方法学、研究、数据分析、数据管理。Kewei Chen: 文章撰写–审稿与编辑、项目管理、资金获取、概念构思。Leila Queiroz Zepka: 方法学。Tian Cai: 文章撰写–审稿与编辑、监督。

Nie等人,2025;Wang等人,2022。

在准备本工作时,作者使用了ChatGPT来辅助英语翻译和语言编辑,以提高手稿的可读性和清晰度。使用该工具后,作者根据需要进行审查和编辑,并对发表文章的内容负全责。

资金来源

本工作得到了中国国家重点研发计划(2023YFE0116100)、重庆市科学技术局的新重庆青年创新人才项目(CSTB2025YITP-QCRCX0008)、中央高校的基本研究经费(SWU-KW26002),以及国家外国专家事务管理局的外国专家计划(S20240093、H20240226)的支持。

所有作者必须披露可能与他们的工作产生不当影响或偏差的任何财务和个人关系。

You Li|Qiyang Huang|Jianquan Kan|Antonio Pérez-Gálvez|Saied A. Aboushanab|Krisztina Takács|Leila Queiroz Zepka|Tian Cai|Kewei Chen|中国-匈牙利食品科学联合实验室,西南大学食品科学学院,中国重庆北碚天盛路2号,邮编400715
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