《Journal of the Indian Chemical Society》:Comprehensive Analysis of Bioactive polyphenols, Organic acids and Antioxidant activity in
Mespilus germanica L. fruits and leaves: Implications for Functional Food Applications
编辑推荐:
•欧楂(Mespilus germanica)软化处理期间生物活性物质的时间变化•叶片的总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)和抗氧化活性均高于果实•酚类化合物与抗氧化能力之间存在强相关性(r > 0.95)•果实富含关键酚类化合物:芦丁、绿原酸和儿茶素•苹果酸占主导地位;
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欧楂(Mespilus germanica)软化处理期间生物活性物质的时间变化
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叶片的总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)和抗氧化活性均高于果实
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酚类化合物与抗氧化能力之间存在强相关性(r > 0.95)
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果实富含关键酚类化合物:芦丁、绿原酸和儿茶素
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苹果酸占主导地位;叶片的有机酸谱更为复杂
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10月中下旬被确定为收获生物活性物质的最佳时期
引言
非传染性疾病(NCDs),如心血管疾病、2型糖尿病、肥胖症和各种类型的癌症,已成为21世纪影响世界的主要疾病(Brandi et al., 2024; Liu et al., 2023; Ungvari et al., 2025)。不良的饮食选择被认为是与这些慢性疾病相关的生活方式因素之一,并在其发展和进展中起着关键作用(Cao et al., 2024; Goswami, 2024)。因此,现代营养科学的关注点已从单纯预防营养缺乏转向积极促进长期健康和降低疾病风险(Abdullahi et al., 2025; Thomas et al., 2023)。在这一动态背景下,功能性食品已成为备受关注的领域,并成为传统营养方法之外的主动策略,将营养学进一步推向精准健康促进的方向。功能性食品含有生物活性化合物,除提供基本营养外,还赋予其功能性生理特性。多个主要监管机构,如欧洲食品安全局(EFSA)、美国食品药品监督管理局(FDA)和世界卫生组织(WHO),已将功能性食品确定为利用食品中的物质预防或管理慢性疾病的手段,体现了"食物即药物"的理念(Hasler & Brown, 2009; Adefegha, 2018)。
多酚类是植物次生代谢产物中最大的类别之一,以其含羟基的芳香环结构和抗氧化特性而闻名(Ma & Wang, 2023)。多酚类被广泛应用于制药、医疗和食品工业研究,这归因于其广泛的生物活性(Fan et al., 2020; Yang et al., 2021)。酚酸、黄酮类、木脂素、白藜芦醇类和单宁均是该大类的主要亚类(Pavez-Guajardo et al., 2020)。黄酮类是人类饮食中最常见的家族之一,可分为黄酮醇类、黄烷-3-醇、黄酮、黄烷酮、异黄酮和花青素(Caponio et al., 2022)。多酚类广泛存在于苹果、葡萄、洋葱和樱桃等多种水果和蔬菜中,是优质的来源(Eltaly et al., 2023; Kobori et al., 2023)。除多酚类外,有机酸在食品质量和保存过程中也起着重要作用。有机酸以天然形式存在于植物中,赋予植物感官特性(风味和酸度),同时也对营养稳定性、保质期以及作为天然抗菌防腐剂降低食物中毒风险具有重要作用(Sorathiya, et al., 2025)。
氧化应激反应产生的自由基因可导致细胞水平上的显著生物损伤,如脂质过氧化、DNA损伤和蛋白质氧化,最终导致癌症发生(Gulcin et al., 2004; Maqbool et al., 2025)。这些影响可被抗氧化剂所对抗,抗氧化剂有助于中和自由基并保护生物结构免受损伤。抗氧化剂在食品工业中作为功能性成分广泛应用,可防止食品降解和脂质氧化;在人类健康方面,作为抗衰老元素对抗由活性氧(ROS)引起的疾病(Oktay et al., 2003a, Oktay et al., 2003b; Saitama et al., 2024)。ROS的产生与内源性抗氧化防御之间的失衡会导致系统性氧化应激,引起神经退行性疾病、心血管疾病和衰老相关疾病。文献报道,植物基质中酚类和黄酮类化合物的含量是影响植物抗氧化潜力的主要因素之一(Bagheri et al. 2024; Gulcin et al. 2004; Maqbool et al. 2023)。
Mespilus germanica L.(欧楂)是蔷薇科的成员,广泛分布于亚洲、东南欧和北美(Altuntas et al., 2013)。该植物在英语中称为medlar(欧楂),在波斯语中称为azgil,在罗马尼亚语中称为mu?mon,在塞尔维亚语和土耳其语中称为mu?mula,在德语中称为Deutsche Mispel,它生态适应性极强,能在贫瘠土壤和岩石地面上生长。M. germanica是一种有刺的灌木或小乔木,高度可达4米,栽培品种的叶片呈长形。它结棕色或红色果实,近球形或梨形,直径1.5-3厘米,重10-80克,种子呈黄棕色木质化,长1-3厘米,基部膨大,顶端尖细(Altuntas et al., 2013)。在罗马尼亚南部,Cosmulescu等人(2018年)对野生欧楂进行了评估,在欧楂样本中鉴定出不同重量(3.15至36.68克)、直径(18.43至44.15毫米)和体积(4.38至37.18 cm3)的果实,这些可作为栽培的良好基因型。这些果实在成熟期和成熟过程中因其营养价值和促进健康的价值而成为流行的食物来源(Ayaz et al., 2002; Ercisli et al., 2012)。果实通常在10月采收,随后在阴凉、潮湿、通风良好的环境中冷却储存,以进行"软化处理"以获得最终风味。欧楂果实是生物活性酚类和脂肪酸的优质来源,具有很高的营养价值和药用价值(Glew et al., 2003a, 2003b, 2003c)。
因此,本研究旨在调查欧楂(Mespilus germanica L.)果实和叶片在软化处理和秋季休眠前期间生化参数的动态变化。本研究定量分析了总酚含量、总黄酮含量、抗氧化活性(DPPH和ABTS试验)以及有机酸谱,并测定了各酚类化合物的含量。2025年10月至11月期间,每隔一定时间采集样本以追踪随时间变化的动态趋势,并考察植物营养器官(叶片)和生殖器官(果实)之间植物化学成分含量的差异,以确定最佳采收点以获得最优的健康促进特性。
章节摘要
化学试剂
本研究使用的化学试剂包括2,2-二苯基-1-苦基肼基自由基(DPPH,95%)、2,2-联氮双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS,98%)、6-羟基-2,5,7,8-四甲基色满-2-羧酸(Trolox,98%)、亚硝酸钠(NaNO2)、氯化铝(AlCl3)、氢氧化钠(HPLC级)均购自Merck(德国达姆施塔特),而乙醇(p.a.)购自Nordic(罗马尼亚克卢日-纳波卡)。在多酚分析中,使用甲酸
结果与讨论
2025年10月至11月期间对欧楂叶片和果实的整体生化分析表明,叶片组织和果实均表现出很高的生化潜力(附表S1)。
结论
本研究的目的是对欧楂(Mespilus germanica L.)在软化处理过程中果实和叶片中的生物活性分子进行详细研究。叶片组织的总酚含量(171.88 mg GAE/100 g)和总黄酮含量(1590.98 mg儿茶素/100 g)也高于其他样品,其抗氧化活性同样较高(DPPH:9621.15 μmol TE/100 g;ABTS:9407.08 μmol TE/100 g)。然而,特定的高价值酚类化合物在果实中以更高的浓度被发现
CRediT作者贡献声明
Crina Carmen Mure?an:写作—审阅与编辑,写作—初稿撰写,可视化,验证,监督,项目管理。Ioana Crivei:写作—初稿撰写,软件,资源。Rodica Ungur:写作—初稿撰写,软件,调查。Miu?a Rafila Filip:方法学,形式化分析。Mihaela Vlassa:方法学,调查。Romina Alina Marc(Vlaic):写作—审阅与编辑,写作—初稿撰写,可视化,验证,调查。Doru Ion Nistor:
未引用参考文献
Browicz and Mespilus, 1972; Dragsted et al., 1993a; Dragsted et al., 1993b; Gong et al., 2020; Gül?in et al., 2004; Kabir et al., 2015; Ng et al., 2024; Nikoli? et al., 2025; Nyul-Toth et al., 2024; Wikstr?m Shemer et al., 2024; El Mannoubi, 2023; Ferreira and Pinho, 2012.
Doru Ion Nistor|Romina Alina Marc|Mihaela Vlassa|Miu?a Rafila Filip|Rodica Ungur|Ioana Crivei|Crina Carmen Mure?an