紫色番茄中主要活性成分的組成及其抗氧化抗癌活性的研究.pdf

1、研究表明，番茄中的植物化學物對人體有抗氧化、延緩心血管疾病及抗癌等保護作用。植物化學物的快速定性定量分析對番茄品種的選育、番茄制品的加工過程監(jiān)測及品質評價具有重要的意義。國內外研究表明，番茄中的主要植物化學物如類胡蘿卜素的不同順式異構體結構類似，而酚類化合物多以復雜糖苷的形式存在。因此，對它們的分離、鑒定存在著耗時較長、工藝復雜、鑒定困難等問題。目前，對番茄抗氧化能力的測定方法不一，沒有系統(tǒng)評估、對比其抗氧化活性的方法體系。
　　

2、 本課題針對不同品種番茄中的多種植物化學物如類胡蘿卜素、酚類化合物和紫色番茄中特有的花青素分別進行提取、分離及結鑒定。建立了快速、準確、高效分離鑒定植物化學物的高效UPLC方法;將微波輔助提取技術結合響應曲面法用于優(yōu)化番茄中酚類化合物的最佳抗氧化能力的提取工藝;采用快速、準確的多種96孔板微型評價方法（DPPH、PCL、FRAP、ORAC）研究了不同番茄溶解性不同的提取物（脂溶性和水溶性）的體外抗氧化活性;模擬體內自由基對心肌細胞的氧

3、化損傷，探討其在H2O2誘導下，對大鼠心肌H9c2細胞損傷及凋亡的保護作用;評價了紫色番茄V118的細胞內抗氧化及抗癌能力。
　　 本研究從本質上探討了不同番茄中植物化學物的組成、含量與其抗氧化、抗癌活性之間的內在關系。本課題研究的最終目標為指導、培育和開發(fā)不同植物化學物含量、抗氧化活性及符合不同消費者營養(yǎng)需求的優(yōu)質番茄品種。本實驗依據(jù)以上實驗內容，得到如下結果:
　　 1.建立了快速、準確測定番茄中不同順、反式類胡蘿卜

4、素結構包括葉黃素、番茄紅素和β-胡蘿卜素的UPLC方法，在15 min內分離鑒定了3個全反式和21個不同順式結構的類胡蘿卜素。其中順式類胡蘿卜素占總類胡蘿卜素含量的10％左右，主要包括9-、13-cis-葉黃素，5-、9-、13-、15-cis-番茄紅素和9-、13-、15-cis-β-胡蘿卜素。
　　 2.以抗氧化活性（FRAC和ORAC法）為指標，將微波輔助提取技術結合響應曲面法用于番茄中不同酚類化合物的提取，優(yōu)化了微波輔助

5、提取工藝的各項技術參數(shù)。以FRAP值最佳抗氧化活性為指標時，優(yōu)化的微波輔助提取條件為:微波溫度96.5℃，提取時間2.06 min，乙醇濃度66.2％;以ORAC值最佳抗氧化活性為指標時，優(yōu)化的微波輔助提取條件為:微波溫度96.5℃，提取時間1.66 min，乙醇濃度61.1％。其中微波溫度和乙醇濃度對提取過程的影響較大。結果表明，微波輔助提取具有提取時間短、選擇性好、提取率高、溶劑消耗量小等優(yōu)點。
　　 3.建立了9 min內

6、快速、準確測定20個不同顏色不同品種番茄中13個酚類化合物的UPLC方法，其中主要的酚類化合物為綠原酸、對香豆酸、龍膽酸、阿魏酸、咖啡酸、原兒茶酸、蘆丁和柚皮素。
　　 4.分離、鑒定了新型紫色番茄品種V118中的植物化學物組成。其中總類胡蘿卜素含量為234.78μg/g DW，總酚含量為659.11 mg GAE/100 g DW。對紫色番茄中特有的花青素進行定性、定量分析。紫色番茄V118中三個主要的花青素分別為牽牛色素-3

7、-O-咖啡?；?蘆丁糖苷-5-O-葡萄糖苷（petunidin-3-O-caffeoyl-rutinoside-5-O-glucoside）、牽牛色素-3-O-對香豆?；?蘆丁糖苷-5-O-葡萄糖苷(petunidin-3-O-(p-coumaryl)-rutinoside-5-O-glucoside）和錦葵色素-3-O-對香豆酸-蘆丁糖苷-5-O-葡萄糖苷(malvidin-3-O-(p-coumaryl)-rutinoside-5-

8、O-glucoside)，含量分別為9.04，50.18和13.09 mg/100 g DW（分別表示為牽牛色素和錦葵色素當量）。
　　 5.在相同的種植環(huán)境、栽培條件和田間管理技術下，不同品種番茄中的植物化學物含量之間表現(xiàn)出顯著性差異，說明基因可能是影響番茄中植物化學物組成和含量的主要因素之一。不同的番茄品種中，O258AAAA的總類胡蘿卜素含量最高(261.86μg/g DW)，其次為Q105AAAA(242.02μg/g

9、DW)和LA1593(232.12μg/g DW)?？偟脕碚f，紅色番茄中的總類胡蘿卜素含量最高，其次為紫色、橙色、粉色和黃色。番茄紅素是番茄中含量最高的類胡蘿卜素(9.61-227.11μg/g DW)，其次為β-胡蘿卜素（6.89-110.40μg/g DW）和葉黃素(2.85-9.23μg/gDW)。Q105AAAA的總酚含量最高，為997.45 mg GAE/100 g DW，其次為O258AAAA和H9478，分別為883.72

10、 mg GAE/100 g DW和746.09 mg GAE/100 gDW。番茄中單個酚類化合物的含量為6.10-42.73 mg/100 g DW，其中蘆丁和綠原酸的含量最高。
　　 6.番茄脂溶性和水溶性提取物均有較強的抗氧化活性。其中O258AAAA和Q105AAAA的抗氧化活性最高。20種不同品種番茄脂溶性提取物的PCL抗氧化活性為6.01-48.83μmol TE/g DW，DPPH法測定的EC50值為7.76-56

11、.98μg;水溶性提取物的FRAP值為26.86-57.84μmol AAE/g DW，ORAC值為235.42-351.19μmol TE/g DW。V118紫色番茄的脂溶性提取物的PCL值為30.11μmol TE/g DW，ORAC-L值為11.97μmol TE/g DW;水溶性提取物FRAP值為54.95μmol AAE/g DW，ORAC值為323.23μmol TE/g DW。紫色番茄V118在保持傳統(tǒng)番茄原有的植物化學物

12、的前提下，增加了花青素的含量，提高了其抗氧化活性。
　　 7.番茄中脂溶性提取物的PCL和DPPH抗氧化活性與總類胡蘿卜素含量呈顯著正相關(p＜0.05)，水溶性提取物的FRAP抗氧化活性與總酚含量和總酚含量指數(shù)呈顯著正相關(p＜0.05)。說明番茄中的植物化學物含量與其抗氧化活性之間有密切相關性。
　　 8.由類胡蘿卜素含量不同而引起的不同顏色差異的番茄品種，其脂溶性提取物對H2O2誘導的大鼠心肌H9c2細胞損傷及凋亡

13、的保護作用有明顯差別。不同番茄品種的總類胡蘿卜素含量、抗氧化活性和保護細胞作用從大到小依次為:紅、紫、橙、粉、黃?？寡趸Ｗo機制主要是通過抑制半胱天冬酶-3和基質金屬蛋白酶-2的活性體現(xiàn)，且都與番茄紅素的含量呈顯著正相關(p＜0.05)。番茄紅素抑制H2O2溶液引起細胞損傷及凋亡的能力優(yōu)于葉黃素和β-胡蘿卜素，番茄提取液的抑制作用優(yōu)于單個番茄紅素、葉黃素或β-胡蘿卜素標準品溶液。說明番茄中不同植物化學物之間的抗氧化能力有相互增效作用。<

14、br>　　 9.紫色番茄中不同的植物化學物能被乳腺細胞MCF-10A吸收，并且在細胞內表現(xiàn)出良好的抗氧化能力。采用不同體內消化酶處理紫色番茄中的植物化學物，模擬體外消化實驗。結果表明:消化前后不同紫色番茄的脂溶性和水溶性提取物（類胡蘿卜素和酚類化合物）能保護H2O2所引起的乳腺細胞損傷或凋亡，且其保護作用在正常乳腺細胞MCF-10A中優(yōu)于乳腺癌細胞MCF-7。說明紫色番茄植物化學物有保護正常乳腺細胞并抑制乳腺癌細胞生成的作用。