五指毛桃根皮游离态与结合态酚类物质鉴定及其抗氧化活性与叶形关联性研究

《Food Chemistry》：Transcriptomics combined with HS-SPME-GC/MS and IMS was used to investigate aroma compound formation in ‘Fengtang’ plum at different maturity stages

本研究针对Ficus hirta Vahl.根皮中结合态酚类研究空白及叶形-化学型关联机制不明的问题，通过UPLC-MS/MS定量分析三种叶形（全缘、三裂、五裂）根皮中游离态（FP）与结合态（BP）酚类组分，结合体外抗氧化活性评价及多变量统计分析，首次鉴定出57种酚类物质（其中49种为首次报道），发现五裂叶型富集补骨脂素等关键抗氧化酚类，为高酚含量品种选育及功能食品开发提供理论依据。

　　

在传统中医药和客家饮食文化中享有“广东人参”美誉的五指毛桃（Ficus hirta Vahl.），其根部富含黄酮、香豆素等活性成分，被证实具有免疫调节、抗炎、保肝等药理作用，尤其在调控脂代谢、抑制肿瘤及改善肠道菌群失调方面展现出潜力。然而，现有研究多聚焦于乙醇提取的游离态酚类（Free Phenolics, FP），而通过与细胞壁成分（如纤维素、木质素）结合的结合态酚类（Bound Phenolics, BP）——虽占植物总酚含量50%以上且可能通过缓释作用益于结肠健康——却鲜有关注。这种认知缺失限制了人们对酚类组分协同作用的理解，亦阻碍了功能性食品的开发。更值得注意的是，野外观察发现同一栽培条件下的五指毛桃存在全缘（NL）、三裂（TL）、五裂（FL）三种叶形变异，民间经验认为五裂叶型品质更优，但其科学依据亟待验证。叶形能否作为化学型（chemotype）的形态标记，进而指导高活性成分品种选育？这一问题悬而未决。

为破解上述难题，研究人员以三种叶形五指毛桃根皮为材料，采用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术，结合体外抗氧化活性评价（DPPH·、ABTS·、OH·清除能力）及多变量统计分析方法，系统揭示了游离态与结合态酚类物质的组成差异、抗氧化活性及其与叶形的关联。本研究的关键技术方法包括：首先，通过单因素实验优化提取溶剂，确定60%丙酮为最佳游离酚提取条件，并结合碱水解法释放结合态酚类；其次，利用UPLC-MS/MS对57种酚类化合物进行定性与定量分析；最后，运用主成分分析（PCA）、层次聚类分析（HCA）及皮尔逊相关性分析解析酚类组成与抗氧化活性的关系。所有样本均来源于中国热带农业科学院橡胶研究所试验田（北纬19°32′55″，东经109°28′30″）种植2年的植株，每种叶形各取15株，确保环境条件一致。

3.1. 提取溶剂对多酚含量的影响

通过比较不同溶剂（80%丙酮、80%乙醇、80%甲醇及甲醇:丙酮:水=1:1:1混合液）的提取效率，发现60%丙酮对五指毛桃根皮总酚的提取率最高（9.32 ± 0.42 mg GAE/g），显著优于其他溶剂，为后续酚类精准定量奠定基础。

3.2. FP与BP的总酚及总黄酮含量

测定结果显示，游离态总酚含量在三种叶形间存在差异：FL（8.01 ± 0.13 mg GAE/g）和TL（7.64 ± 0.21 mg GAE/g）显著高于NL（5.61 ± 0.23 mg GAE/g）。结合态酚类占总酚含量的45.5–51.0%，揭示其是不可忽视的酚类储库。总黄酮含量在FP中呈现FL > TL > NL的梯度，而BP中无显著叶形差异，可能源于水解等处理过程的干扰。

3.3. FP与BP中个体多酚的定量分析

共鉴定出57种酚类物质（包括15种酚酸、30种黄酮、12种木脂素和香豆素），其中49种为首次报道。关键发现包括：补骨脂素（psoralen）是游离酚中的主导成分，其含量随叶裂数增加而显著升高（FL: 17,849.79 ± 334.22 μg/g > TL > NL）；绿原酸（chlorogenic acid）、隐绿原酸（cryptochlorogenic acid）、佛手柑内酯（bergapten）等在FL中富集；结合酚中松柏苷（coniferin）、阿夫儿茶精（afzelechin）、柚皮素（naringenin）等含量突出。PCA与HCA分析证实，游离酚组成能清晰区分叶形（FL以呋喃香豆素和酰基奎宁酸为主，NL以儿茶素类为主），而结合酚的叶形特异性较弱。

3.4. FP与BP的体外抗氧化活性

所有样本均表现出较强的自由基清除能力，其IC₅₀值均高于阳性对照Vc，表明五指毛桃根皮是优异的天然抗氧化剂来源。其中，FL的DPPH·清除能力最强（IC₅₀= 0.12 ± 0.01 mg/mL），而ABTS·清除能力以TL和NL更优。

3.5. 基于PCA、HCA及相关性分析的叶形间酚类组成鉴定

多变量统计分析进一步验证了叶形对游离酚组成的决定性影响。相关性分析指出，补骨脂素、佛手柑内酯、表没食子儿茶素没食子酸酯（epigallocatechin gallate, EGCG）等19种酚类与抗氧化活性显著正相关，它们是贡献抗氧化能力的关键物质。

本研究首次全面解析了五指毛桃根皮中游离态与结合态酚类图谱，明确了叶形（特别是五裂叶）与酚类富集（尤其是补骨脂素等呋喃香豆素）的关联性，并筛选出关键抗氧化酚类。这不仅为五指毛桃“叶形-品质”关联提供了科学证据，突破了结合态酚类研究瓶颈，而且为选育高酚含量品种、开发基于五指毛桃的功能性食品及抗氧化剂提供了精准靶点与理论支撑。相关成果发表于《Food Chemistry》，对推动药食同源植物资源的高值化利用具有重要实践意义。