在美国佛罗里达州种植的低需冷量桃子、油桃和李子品种中的羟基肉桂酰化合物、黄酮醇、花青素、糖分组成及其抗氧化活性

《Food Chemistry》:Hydroxycinnamoyl compounds, flavonols, anthocyanins, sugar profiles, and antioxidant activity of low-chill peach, nectarine, and plum cultivars grown in Florida, USA

【字体: 时间:2026年03月01日 来源:Food Chemistry 9.8

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  佛罗里达州种植的低 chill 樱桃类品种糖分、酚类及抗氧化活性差异显著,李子品种(Gulfrose、Scarlet Beauty、Gulfgold)表现出更高总花青素、总酚及抗氧化活性, peach 品种甜度高而酸度低,糖分以蔗糖为主,酚类物质分布因品种而异,为筛选营养健康型品种提供依据。

  
法里博兹·哈比比(Fariborz Habibi)、塔莉亚·雅各布森(Talia Jacobson)、卡塔林·沃伊尼丘克(C?t?lin Voiniciuc)、马库·林(Makou Lin)、郑金(Jeongim Kim)和阿里·萨尔科什(Ali Sarkhosh)
美国佛罗里达大学园艺科学系,盖恩斯维尔,FL 32611

摘要

本研究连续两年评估了26个在佛罗里达种植的Prunus品种(18个桃子、4个油桃和4个李子)中的糖分、次生代谢物和抗氧化活性。结果显示,总可溶性固形物(TSS)、可滴定酸度(TA)、TSS/TA和pH值存在显著差异:油桃的甜度更高,而李子的酸度更高。蔗糖是桃子和油桃中的主要糖分,而李子则含有更高水平的山梨醇、葡萄糖和果糖。李子的总花青素浓度(TAC)、总酚含量(TPC)和总抗氧化活性(TAA)也显著高于其他品种,尤其是在‘Gulfrose’、‘Scarlet Beauty’和‘Gulfgold’中。酚类化合物的分析显示了李子的独特性,尤其是新绿原酸、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香苷、花青素-3-O-葡萄糖苷和花青素-3-O-芸香苷的含量;而桃子和油桃中的绿原酸含量较高。这些成分差异对果实品质、营养价值和消费者偏好具有重要影响。总体而言,这些发现为了解适应温暖气候培育的低需冷量桃子、油桃和李子的植物化学多样性提供了宝贵见解。

引言

桃子、油桃和李子属于Prunus属,是蔷薇科中最受欢迎和最有价值的核果之一。桃子和油桃属于同一物种P. persica L. Batsch,其中油桃被归类为nucipersica品种(Sarkhosh, Olmstead, Chaparro等人,2018)。李子分为美洲李(P. americana L.)、欧洲李(P. domestica L.)和日本李(P. salicina L.),它们因其感官品质和营养价值而广受喜爱(Sarkhosh, Olmstead, Miller等人,2018)。
桃子、油桃和李子富含维生素、糖类、有机酸、类胡萝卜素和多种植物化学物质。其中,包括羟基肉桂酰化合物、黄酮醇和花青素在内的酚类化合物在抗氧化活性中起着关键作用,有助于果实的颜色、风味和健康促进效果(Nowicka & Wojdy?o,2019)。例如,不同核果中的总花青素浓度差异很大:李子的总花青素浓度范围为2至376毫克/100克(红肉品种可达611毫克/100克),桃子为2至7毫克/100克(红肉品种可达266毫克/100克),油桃也类似(Liao等人,2019)。李子的酚类化合物谱系更广,其中羟基肉桂酰化合物的含量为20至150毫克/100克(Xiao等人,2024)。然而,这些化合物的浓度不仅受品种、砧木、收获时果实成熟度、环境压力、生长条件和管理方式的影响(Ding等人,2020)。这些植物化学物质具有抗氧化活性,可以中和自由基,减少与心血管疾病、糖尿病和神经退行性疾病等相关的生物分子氧化损伤(Speer等人,2020)。它们还影响多种生物过程,如抗炎作用、调节葡萄糖代谢和神经保护作用。摄入后,植物化学物质在肠道和肝脏中经历广泛的代谢和生物转化,其与肠道微生物群的相互作用对其生物利用度和生物效应至关重要(Wang等人,2023)。因此,同时考虑其直接的抗氧化效应和代谢转化对于理解其对人类健康的整体贡献非常重要。此外,糖分组成也对消费者的接受度至关重要,直接影响果实的口感和整体品质(Petruccelli等人,2023)。
专门为温暖和亚热带气候培育的低需冷量核果品种因其适应性和经济潜力而受到重视。佛罗里达独特的气候和土壤条件为这些品种的生产提供了理想的环境,支持了多种品种的种植。该州的温暖温度和高湿度导致果实风味、外观和营养成分的多样性(Sarkhosh, Olmstead, Chaparro等人,2018;Sarkhosh, Olmstead, Miller等人,2018)。然而,特别是在佛罗里达特定生长条件下,低需冷量Prunus品种中的生物活性化合物和抗氧化活性尚未得到系统评估。这一知识空白为探索佛罗里达种植的低需冷量核果(桃子、油桃和李子)中生物活性化合物的变异性提供了机会(Sarkhosh等人,2018a)。了解其植物化学组成不仅有助于评估营养价值,也有助于推动旨在开发具有更好健康效益和感官特性的育种计划。
在佛罗里达种植的低需冷量桃子、油桃和李子的植物化学组成尚未得到全面研究。由于不同品种在植物化学组成和抗氧化特性上存在差异,研究重要商业品种中的生物活性化合物的变异性非常重要。扩大这一领域的研究将有助于增进对植物化学物质的了解,特别是对有价值的商业品种。推荐和种植富含花青素、酚类和抗氧化剂的品种可以提升果实的健康效益。因此,本研究旨在利用高效液相色谱(HPLC)和光谱分析方法,对佛罗里达种植的选定低需冷量桃子、油桃和李子品种中的羟基肉桂酰化合物、黄酮醇、花青素、单糖和抗氧化活性进行全面分析。通过表征这些生化特性,本研究旨在填补关于其营养和功能特性的知识空白,为种植者、育种者和食品科学家提供见解。预计这些发现将扩展目前对这些未充分研究的品种的营养和功能特性的认识,并突出它们对消费者和食品行业的潜在价值。

实验材料与果园管理

实验在3年生的18个桃子品种(‘UFOne’、‘UFGlo’、‘UFBeauty’、‘UFSun’、‘Flordaprince’、‘Gulfcrimson’、‘UFBlaze’、‘TropicSnow’、‘TropicBeauty’、‘UFGem’、‘UFBest’、‘Flordaglo’、‘Gulfcrest’、‘UFO’、‘Flordaking’、‘Flordacrest’、‘UFSharp’和‘FlordaBelle’)、4个油桃品种(‘UFRoyal’、‘Sunraycer’、‘Sunmist’和‘Sunbest’)以及4个李子品种(‘Gulfrose’、‘Gulfgold’、‘Gulfblaze’和‘Scarlet Beauty’)上进行,这些品种均嫁接在‘Flordaguard’砧木上。

果汁化学特性

评估结果显示,不同品种的果汁化学特性(总可溶性固形物TSS、可滴定酸度TA、TSS/TA和果汁pH值)存在显著差异(图1)。桃子的TSS含量范围为11.7%至16.4%;油桃中‘Sunmist’(16.4%)和‘UFRoyal’(14.6%)的TSS含量显著高于其他品种。相反,‘UFOne’(11.6%)、‘UFSharp’(11.7%)、‘SunBest’(11.8%)和‘Sunraycer’的TSS含量最低。

讨论

了解不同桃子、油桃和李子品种中生物活性化合物和抗氧化活性的差异,有助于揭示它们的潜在营养价值、健康促进化合物和消费者偏好。据我们所知,这是首次结合详细HPLC分析和总生物活性测定,评估佛罗里达种植的26个低需冷量Prunus品种中的糖分、酚类和抗氧化活性的研究。

结论

本研究强调了桃子、油桃和李子在果汁化学组成、可溶性糖类、酚类化合物和抗氧化活性方面的显著多样性。结果显示,桃子的甜度较高,而李子的酸度和酸度较高;糖分分析证实蔗糖是桃子和油桃中的主要糖分,而李子则含有更高水平的山梨醇。

作者贡献声明

法里博兹·哈比比(Fariborz Habibi):撰写 – 审稿与编辑、原始草稿撰写、软件使用、方法论设计、数据分析。塔莉亚·雅各布森(Talia Jacobson):撰写 – 审稿与编辑、方法论设计。卡塔林·沃伊尼丘克(C?t?lin Voiniciuc):撰写 – 审稿与编辑、方法论设计。马库·林(Makou Lin):撰写 – 审稿与编辑、方法论设计。郑金(Jeongim Kim):撰写 – 审稿与编辑、方法论设计。阿里·萨尔科什(Ali Sarkhosh):撰写 – 审稿与编辑、数据可视化、研究监督、资源协调、实验设计。

资助

本研究得到了美国农业部(USDA)国家食品与农业研究所(National Institute of Food and Agriculture)的研究能力基金(Hatch)项目7004457(资助A.S.)和7004470(资助C.V.),以及佛罗里达大学/IFAS的启动资金支持。

未引用参考文献

Du, Gao, Ren, Pan and Zhu, 2024

利益冲突声明

作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们衷心感谢佛罗里达大学园艺科学系的采后与果树实验室在实验过程中提供的宝贵支持和合作,这对我们的研究至关重要。
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