枇杷花中酚类物质含量超越叶片：一种尚未充分开发的功能性成分来源

《Nutrients》：Loquat Flowers Exceed Leaves: A Less Explored Phenolic Source with Functional Potential Ignacio Moratilla-Rivera, Natalia García-Acosta, Jara Pérez-Jiménez and Raquel Mateos

本文深入比较了枇杷（Eriobotrya japonica）叶片与花的酚类组成与体外生物活性。研究发现，相较于叶片，枇杷花含有更高水平的可提取性(EPP)与非可提取性(NEPP)多酚，其酚类谱系存在显著差异，并含有山奈酚、柚皮素-3-O-葡萄糖苷及多种糖基化花色苷等特有成分。体外实验表明，枇杷花在所有酚类组分中均表现出更高的抗氧化活性(FRAP, ABTS)，其提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力甚至超过了阳性对照药物阿卡波糖(acarbose)，而叶片则显示出一定的延迟葡萄糖扩散能力。本研究支持对枇杷副产物，特别是其花朵，进行价值重估，将其作为功能性食品和健康相关产品的可持续生物活性物质来源。

　　

1. 引言

枇杷（Eriobotrya japonica (Thunb.) Lindl.）是一种原产于亚洲的常绿乔木，其果实营养丰富，在全球多地均有栽培。在枇杷的生产链中，会产生大量的副产物，如叶片、花朵和种子。这些组织富含植物化学物质，是研究其成分和生物活性的理想材料，具有作为功能性食品配料和健康相关产品成分的潜在价值，尤其在代谢紊乱领域。尽管枇杷叶在中国药典中有传统应用历史，且临床前研究表明其提取物在动物模型中具有改善高血糖、氧化应激和炎症等效果，但针对花朵的研究则相对匮乏。现有研究大多集中于枇杷叶的可提取多酚，对非可提取多酚（NEPPs）以及花朵的生物活性知之甚少。为了全面评估枇杷副产物的潜力，特别是确定花朵是否代表一种独特的生物活性化合物来源，本研究整合了靶向代谢组学的多酚谱分析与功能实验，系统地比较了枇杷叶片与花的可提取和非可提取多酚成分及其生物活性。

2. 材料与方法

2.1. 植物材料

研究所用的枇杷叶片和花（品种‘Algerie’）于2024年3月在西班牙阿利坎特采收，样本来自三棵生长条件一致的五龄树。

2.2. 酚类组分的分离

样品经过冷冻干燥和研磨后，分别提取可提取多酚（EPPs）和两种非可提取多酚：可水解多酚（HPPs）和不可提取的原花青素（NEPAs）。EPPs采用甲醇-水和丙酮-水混合溶剂提取。NEPPs则通过酸水解（HPPs）和丁醇-盐酸处理（NEPAs）从提取EPP后的固体残渣中获得。

2.3. 酚类化合物的测定

总酚含量采用Folin-Ciocalteu法测定，NEPA含量则通过比色法测定。对EPP组分进行了高效液相色谱-电喷雾-四极杆飞行时间质谱（HPLC-ESI-QTOF-MS）分析，以进行定性和半定量酚类成分分析。化合物鉴定依据商业标准品或与公共数据库的质谱匹配，鉴定级别根据代谢组学标准倡议指南划分。

2.4. 抗氧化能力

采用铁离子还原能力（FRAP）和ABTS自由基清除两种方法，评估了EPP、HPP和NEPA等不同酚类组分的抗氧化能力。

2.5. 体外抗糖尿病实验

评估了完整干燥样品对葡萄糖扩散的延迟能力，计算了葡萄糖透析延迟指数（GDRI）。同时，通过测定对α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度（IC₅₀），评估了EPP提取物的酶抑制活性，并以阿卡波糖为阳性对照。

2.6. 统计分析

使用SPSS进行统计学分析，多变量分析（PCA和火山图）则通过MetaboAnalyst软件完成，以区分叶片和花样本之间的酚类化合物差异。

3. 结果

3.1. 可提取与非可提取多酚的总含量

定量结果显示，花朵的总酚含量显著高于叶片。在两种组织中，非可提取多酚（NEPPs）的含量都超过了可提取多酚（EPPs），其中不可提取的原花青素（NEPAs）是含量最丰富的酚类组分。

3.2. 基于HPLC-QTOF-MS/MS的可提取多酚鉴定

质谱分析从枇杷花和叶的EPP组分中共鉴定出59种酚类化合物。其中，山奈酚、柚皮素-3-O-葡萄糖苷以及三种糖基化花色苷（氰定-3-O-(6″-乙酰基)-半乳糖苷、矮牵牛素-3,5-二葡萄糖苷和锦葵素-3,5-二葡萄糖苷）仅在花朵样本中被检测到。整体上，花样的色谱信号更多、强度更高。酚类组成分析表明，叶片和花朵共享以花色苷、羟基肉桂酸和类黄酮为主的代谢核心，但相对比例不同。花朵中酚酸（尤其是苯甲酸）和类黄酮的相对丰度更高，而叶片中则含有更多的二氢黄酮和二氢黄酮醇。

3.3. 酚类化合物的多变量和单变量分析

主成分分析（PCA）清晰地将花和叶样本区分开来，第一主成分解释了92.4%的方差，表明两者化学谱存在显著差异。花样本的重复性更好，聚类更紧密。载荷图显示，水杨酸、原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、原花青素B型二聚体、儿茶素、表儿茶素和槲皮素-4-O-葡萄糖苷是区分花样的主要化合物。火山图进一步证实了这些化合物在花朵中具有更高的相对丰度。

3.4. 抗氧化能力

抗氧化实验结果表明，在所有评估的酚类组分中，花朵样本的抗氧化能力均显著高于叶片样本。有趣的是，尽管NEPA是含量最丰富的组分，但其在体外化学分析条件下表现出的抗氧化活性却低于EPP和HPP组分，这可能与其聚合物的性质和在化学分析中的反应可及性较低有关。

3.5. 体外抗糖尿病实验

在抗糖尿病活性方面，叶片和花朵表现出不同的作用模式。叶片样品在20分钟时显示出适中的延迟葡萄糖扩散的能力，但这种效应随时间减弱，在花朵样品中则未观察到该效应。相反，在α-葡萄糖苷酶抑制实验中，花朵的EPP提取物表现出强烈的抑制活性，其IC₅₀值（0.48 mg/mL）远低于作为阳性对照的阿卡波糖（4.76 mg/mL），而叶片提取物在实验条件下则未检测到明显的抑制活性。这表明叶片和花朵可能通过互补的机制来调节餐后高血糖。

4. 讨论

本研究揭示了枇杷副产物，特别是其花朵，作为可持续生物活性来源的巨大潜力。一个关键发现是，在枇杷花和叶中，NEPPs对总酚库的贡献超过了EPPs，但这一重要组分在以往的研究中常被忽视。NEPPs在胃肠道下部被微生物发酵，可能产生具有生物活性的代谢物，对健康产生影响，这值得未来研究关注。

在化学成分上，花朵不仅总酚含量更高，其酚类谱也与叶片有显著差异，含有多种叶片中未检出的独特化合物，如山奈酚、柚皮素-3-O-葡萄糖苷和特定的花色苷。这些差异可能与器官特异的类黄酮生物合成和糖基化途径调控有关。PCA和火山图分析有力地支持了花与叶在化学组成上的区分。

生物活性结果与化学成分相对应。花朵在所有酚类组分中均表现出更强的抗氧化能力，与其更高的多酚含量一致。在抗糖尿病活性方面，研究发现了一个有趣的分化：叶片主要通过其基质（可能与其膳食纤维等相关）延迟葡萄糖吸收，而花朵则通过其可提取多酚成分强效抑制α-葡萄糖苷酶。花朵提取物的抑制效力甚至超过了临床药物阿卡波糖，这提示其作为抗糖尿病功能成分的潜力。这种强效抑制可能与花朵中特有的山奈酚苷元形式，以及更高含量的苯甲酸和类黄酮有关，因为这些化合物已知具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。

5. 结论

本研究表明，枇杷花是枇杷副产物中一个价值高但尚未被充分利用的部分。与叶片相比，枇杷花含有更高水平的可提取与非可提取多酚，其酚类物质谱独特，并含有多种叶片中未检出的化合物。这些成分上的优势转化为了更优越的体外生物活性：花朵提取物在所有酚类组分中均表现出更强的抗氧化能力，并对α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制效果，其效力超过了阿卡波糖。相反，叶片则显示出一定的延迟葡萄糖扩散能力。这些发现支持对枇杷花进行价值重估，将其与叶片一起，作为开发功能性食品和营养保健品的潜在优质原料。未来的研究应关注其成分的生物利用度、稳定性，并在临床前和临床模型中验证其作用机制，以充分挖掘其健康应用潜力。