Instrumental Measurements and Texture Evaluation on Fruits from Three Varieties of Zizyphus mauritiana
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摘要: 为了解毛叶枣果实质地的变化规律，本试验采用质构仪整果穿刺法测定脆蜜、高朗1号和桃蜜等3个毛叶枣品种不同成熟度的果实质地，进而分析品种间及不同成熟度时毛叶枣果实质地的差异。结果表明，果皮强度极显著正相关于果皮脆性和韧性，显著正相关于果肉硬度；果肉硬度与黏着性、回复性存在极显著负相关。从七成熟到完熟的成熟过程中，果皮的强度和脆性、果肉的硬度均逐渐下降，品种间的果肉黏着性和回复性变化趋势不同。在完熟时，桃蜜的果皮强度和韧性最强，高朗1号的果肉硬度最大，而脆蜜果肉黏着性和回复性最高，品种间的果皮脆性差异不显著。Abstract: Three Zizyphus mauritiana cultivars' (Cuimi, Gaolang No.1 and Taomi) fruit texture at different maturity have be determined using texture analyser, and the differences in fruit texture among three cultivars and different maturity have been analyzed to reveal the changing rules of the fruit texture of Zizyphus mauritiana. The results showed that:pericarp break force was significant positive correlation with pericarp brittleness and pericarp toughness, positive correlation with flesh firmness, Flesh firmness was significant negative correlation with fruit adhesiveness and resilience. From 70% to fully maturity period, pericarp break force, pericarp brittleness and flesh firmness gradually decreased, fruit adhesiveness and resilience of three cultivars have different trends. In fully maturity period, Taomi has the highest pericarp break force and pericarp brittleness, Gaolang No.1 has the highest flesh firmness, Cuimi has the highest fruit adhesiveness and resilience. There was no significant difference of the pericarp brittleness among three cultivars.
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Keywords:
- Zizyphus mauritiana /
- texture analyser /
- TA.XT plus texture /
- texture parameter
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0. 引言
【研究意义】芍药属（Paeonia）是芍药科（Paeoniaceae）中唯一的属，大约有34个种，该属植物广泛分布于北温带[1-2]，是一类非常重要的观赏和药用植物资源[3]，其中有些种类还是传统中药[4]。Stern[5]将芍药属分为3个组：牡丹组（Section Moutan），北美芍药组（Ssection Onaepia）和芍药组（Section Paeonia），Stern的分类观点被相关学者广为接受[6-8]。近年，根据核基因和叶绿体基因序列分析，Zhou等[9]将芍药属重新分类为两个亚属：牡丹亚属（Subgenus Moutan）和芍药亚属（Subgenus Paeonia）。本研究采用Zhou等[9]的分类意见，芍药属亚属间杂交种（Intersubgeneric hybrids of Paeonia），即伊藤杂种（Itoh hybrid，以下都称伊藤杂种），是分别以牡丹和芍药为父母本获得的远缘杂交种[10]，其杂种优势明显，根系发达，生长势强，抗逆性强 [11-13]，目前其国际登录的品种已超过100个[14]。伊藤杂种为宿根植物，茎叶每年更新，生物量巨大，但目前未见利用，造成资源的极大浪费，因此研究其利用价值具有现实意义。【前人研究进展】芍药属植物作为药材在中国已有近两千年的历史[15]。目前《中华人民共和国药典（2020年版）》所收录的芍药属植物中药材均为其根系，包括牡丹皮、赤芍和白芍[16]。关于芍药属植物的化学成分和药理作用的研究已相当深入。研究表明，单萜苷类、丹皮酚类和单宁类化合物是芍药属植物的主要功能性成分，具有抗菌、消炎、抗病毒、抗癌和保护肝脏及神经系统等功效[17-19]。此外研究表明，抗氧化剂能清除自由基并有效减少氧化应激，体外抗氧化能力已被广泛用作植物提取物的初步评估[20]。【本研究切入点】以往的研究多关注芍药属植物的根系成分，关于茎叶药用价值的研究鲜见报道，尤其是多作切花栽培的伊藤杂种，因此关于伊藤杂种茎叶药用价值的研究有待进一步深化。【拟解决的关键问题】本研究以16个伊藤杂种品种为对象，利用高效液相色谱-二极管阵列检测（HPLC-DAD）与高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱（HPLC-Q-TOF-MS）技术对其果期茎、叶的次生代谢物进行定性、定量分析，测定总酚含量和体外抗氧化活性，并通过聚类分析筛选出具有药用潜力的伊藤杂种，为其全株利用提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料
以16个洛阳农林科学院露地栽植的伊藤杂种品种为对象，于2021年8月采集其茎、叶。所采植株均为5年生以上，生长健壮，同一品种株高、冠幅、长势相差不大。品种名录见表1。
表 1 16个伊藤杂种品种名录Table 1. Sixteen PIHs编号 Code 品种名 Cultivar 编号 No. 品种名 Cultivar P1 Scarlet Heaven P9 First Arrival P2 Sonoma Sun P10 Callie's Memory P3 Visions of Sugar Plums P11 Lollipop P4 Lemon Dream P12 Bartzella P5 Yankee Doudle Dandy P13 Prairie Charm P6 Hillary P14 Border Charm P7 Kopper Kettle P15 Garden Treasure P8 Unique P16 Oriental Gold 1.1.2 试验试剂与仪器
试剂：芍药苷、氧化芍药苷、没食子酰芍药苷、槲皮素、没食子酸、没食子酸甲酯和1,2,3,4,6-五-O-没食子酰-β-D-葡萄糖标准品购买于上海ANPEL公司。色谱纯级别的乙腈、甲醇和甲酸购买于美国Fisher公司；分析纯级别的甲醇、乙醇、盐酸、醋酸和醋酸钠等化学试剂均购买于国药集团化学试剂北京有限公司。1,1-二苯基-2-苦基肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）、2,4,6-三吡啶基三嗪（2,4,6-tripyridyl-S-triazine，TPTZ）、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸，2,2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS购自美国Sigma-Aldrich公司。
仪器：Waters Alliance 2695型高效液相色谱仪（美国Waters公司）；Agilent 6520型液相色谱-质谱分析仪（美国Agilent公司）；DTX-880型多功能酶标仪（美国Thermo Fisher公司）；Milli-Q超纯水仪（美国Millipore公司）；Heraeus Fresco 17型高速冷冻离心机（美国Thermo Fisher公司）；KQ-300DE型数控超声波清洗器（中国超声仪器公司）；SCIENTZ-48型高通量组织研磨仪（中国新芝公司）；精密电子天平（中国赛多利斯公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 样品处理
将所采集的茎、叶样品置于65 ℃烘箱烘干至恒重，用高通量组织研磨仪彻底粉碎，过60目网筛。称取30 mg粉末，加入1 mL 70%甲醇，摇匀，浸泡4 h，40 ℃超声萃取20 min，12000 r·min−1离心10 min，收集上清液，重复超声、离心过程，将收集的上清液用0.22 μm微孔滤膜过滤至进样瓶，用于高效液相色谱-二极管阵列检测（High-performance liquid chromatography array detector，HPLC-DAD）、高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱（High performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry，HPLC-Q-TOF-MS）、总酚含量（Total polyphenol content，TPC）和抗氧化能力测定。
1.2.2 色谱条件
色谱柱：ODS-80Ts QA C18柱（250 mm × 4.6 mm，5 μm）；流动相：A相为0.2%甲酸乙腈溶液，B相为2%甲酸水溶液；梯度洗脱程序见表2；柱温：30 ℃；流速：0.6 mL·min−1；进样量：20 μL。
表 2 HPLC梯度洗脱条件Table 2. HPLC gradient program时间
Time/min流动相A
Eluent A/%流动相B
Eluent B/%流速
Flow rate/(mL·min−1)0 5 95 0.6 4 5 95 0.6 12 14 86 0.6 35 14 86 0.6 46 26 74 0.6 60 26 74 0.6 85 40 60 0.6 86 95 5 0.6 96 95 5 0.6 97 5 95 0.6 110 5 95 0.6 1.2.3 质谱条件
电喷雾离子化（ESI），正负离子模式，扫描范围（m/z）：100~1200 Da，喷雾器压力：35 psi，毛细管电压3500 V，干燥气体流速12 L·min−1，干燥气体温度350 ℃。
1.2.4 定量分析
在上述液相色谱条件下，以芍药苷（Paeoniflorin）、氧化芍药苷（Oxypaeoniflorin）、没食子酰芍药苷（Galloyl-paeoniflorin）、苯甲酰氧化芍药苷（Benzoyl-oxypaeoniflorin）、槲皮素（Quercetin）、1,2,3,4,6-五-O-没食子酰-β-D-葡萄糖（1,2,3,4,6-Penta-O-galloyl-β-D-glucose）、没食子酸（Gallic acid）和没食子酸甲酯（Methyl gallate）为标准品，配制不同浓度梯度，制作标准曲线（表3）。
表 3 伊藤杂种茎叶成分标准品的线性响应Table 3. Linear relationship between composition and standards of compounds in stems and leaves of PIHs成分
Compound回归方程
Regression equation拟合度
Regression （R2）芍药苷 Paeoniflorin y = 3988892.99x−209564.63 0.9993 氧化芍药苷 Oxypaeoniflorin y = 61595437.91x−763226.02 0.9993 没食子酰芍药苷 Galloyl-paeoniflorin y = 17881895.64x−169740.93 0.9994 苯甲酰氧化芍药苷 Benzoyl-oxypaeoniflorin y = 43785733.20x−594224.40 0.9997 槲皮素 Quercetin y = 105165792.29x−1704829.32 0.9999 没食子酸 Gallic acid y = 71520130.70x−1356976.83 0.9995 没食子酸甲酯 Methyl gallate y = 50561017.43x + 287227.39 0.9998 1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖 1,2,3,4,6-Penta-O-galloyl-β-D-glucose y = 22509909.82x−838629.67 0.9992 采用半定量法进行定量分析，芍药苷、氧化芍药苷、没食子酰芍药苷、苯甲酰氧化芍药苷、槲皮素、没食子酸、没食子酸甲酯和1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖使用各自的标准品进行定量，其他单萜苷类、黄酮类、酚类和单宁类分别使用芍药苷、槲皮素、没食子酸和1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖作为标准品进行半定量计算。
1.2.5 总酚含量和抗氧化能力测定
总酚含量和抗氧化能力测定均使用3 mL反应体系。
总酚含量测定：反应体系包括2500 μL ddH2O、100 μL样品溶液、100 μL福林酚试剂，在反应器皿中混匀，加入300 μL 20% Na2CO3溶液混匀，室温避光放置2 h，在750 nm处测定吸光度[21]。
体外抗氧化活性测定：
（1）DPPH自由基清除能力测定：反应体系包括2900 μL 0.2 mmol·L−1 DPPH自由基溶液、100 μL样品溶液，混匀后室温避光放置30 min，在515 nm处测定吸光度。0.0079 g DPPH粉末溶于100 mL甲醇即可得0.2 mmol·L−1 DPPH自由基溶液。
（2）ABTS自由基清除能力测定：反应体系包括2970 μL ABTS反应液、30 μL样品溶液，混匀后室温避光放置20 min，在734 nm处测定吸光度。ABTS反应液需提前配置，将88 μL 140 nmol·L−1的过硫酸钾和5 mL 7 mmol·L−1的ABTS自由基溶液，混匀，室温避光放置13 h，之后用无水乙醇稀释，使工作液在734 nm处吸光值准确达到0.7。0.0258 g ABTS粉末溶于10 mL甲醇即可得7 mmol·L−1 ABTS自由基溶液。
（3）FRAP（Ferric ion reducing antioxidant power）铁离子还原能力测定：反应体系包括2900 μL FRAP反应液、100 μL样品溶液，混匀后室温避光放置15 min，在593 nm处测定吸光度。100 mL 0.3 mol·L−1 pH 3.6的醋酸缓冲液、10 mL 10 mmol·L−1 TPTZ溶液和10 mL 20 mmol·L−1 FeCl3溶液混合即为FRAP反应液。0.0156 g TPTZ粉末溶于50 mL 40 mmol·L−1 HCl即可得10 mmol·L−1 TPTZ溶液。
以没食子酸为参比物质，配置不同浓度梯度，与样品相同的反应条件，测定吸光值，制作标准曲线（表4），将样品的吸光值代入标准曲线计算总酚含量和抗氧化能力[22]。
表 4 伊藤杂种茎叶总酚与抗氧化活性标准品的线性响应Table 4. Linear relationship between in vitro antioxidant activity of standard and total phenolic in stems and leaves of PIHs指标
Index回归方程
Regression equation拟合度
Regression （R2)总酚
Total phenolic contenty = 2.0065x−0.0046 0.9991 DPPH自由基清除能力
DPPH assayy = 6.5516x + 0.0497 0.9948 ABTS自由基清除能力
FRAP assayy = 2.5199x + 0.0137 0.9969 FRAP铁离子还原能力
ABTS assayy = 4.4112x + 0.2067 0.9983 1.2.6 抗氧化活性综合评价指数
为了全面系统地评价16个伊藤杂种抗氧化活性，采用抗氧化活性综合（Antioxidant potency composite，APC）指数法[23]，对DPPH、ABTS和FRAP等3个指标进行综合评价。APC指数计算公式为：APC指数/%=（DPPH测定值/DPPH最大值+ABTS测定值/ABTS最大值+FRAP测定值/FRAP最大值）/3 ×100。
1.3 数据统计分析
质谱结果使用Agilent masshunter workstation qualitative analysis software B.08.00软件分析。试验数据使用Microsoft Excel 2016软件进行统计；采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析（One-way analysis of variance，ANOVA），用最小显著差异法（Least significant difference，LSD）和Duncan’s进行多重比较；最终结果全部用“平均值 ± 标准差”表示，以P＜0.05 表示有统计学意义。使用Origin 2022软件作图。
2. 结果与分析
2.1 伊藤杂种茎叶代谢物定性分析
化合物的鉴定主要依据保留时间、洗脱顺序、紫外-可见吸收光谱特征、质谱碎片信息以及参照标准品得出。在16个伊藤杂种茎叶中，共检测并鉴定出19种化合物（表5），包括5种单萜苷类（Monoterpene glycosides，峰1、4、8、14、19）、6种黄酮类（Flavonoids，峰7、10、11、15、16、18）、4种单宁类（Tannins，峰2、9、12、17）和4种酚类（Phenols，峰3、5、6、13）。伊藤杂种茎叶代表性HPLC图谱如图1所示。
表 5 伊藤杂种茎叶次生代谢物鉴定Table 5. Secondary metabolites identified in extracts of stems and leaves of PIHs编号
No.成分
Compound分子式
Molecular
Formula保留
时间
TR/
min紫外
吸收峰
UV λmax/
nm观测精确
分子量
Observed exact
mass/Da理论精确
分子量
Theoretically
exact mass/Da分子量准
确度
Mass accuracy其他离子碎片
Other fragmentions of
[M−H]−
at low energy/(m/z)1 去苯甲酰芍药苷
Debenzoyl paeonifforinC16H23O10 7.682 237.9 375.1293 375.1297 −1.0663 165 2 没食子酰己糖
Galloyl-hexoseC13H15O10 8.548 278.1 331.0680 331.0665 4.5308 169 3 没食子酸
Gallic acidC7H6O5 11.909 271.0 169.0159 169.0143 9.4667 125 4 氧化芍药苷
OxypaeonifforinC23H27O12 20.973 257.3 495.1501 495.1493 1.6157 137 5 没食子酸甲酯
Methyl gallateC8H8O5 22.297 271.5 183.0314 183.0299 8.1954 124 6 二没食子酸
Digallic acidC14H10O9 22.552 257.3 321.0263 321.0244 5.9186 169, 125 7 木犀草素二己糖苷
Luteolin dihexosideC27H30O16 26.168 230.1 609.1455 609.1456 −0.1642 446, 285 8 芍药苷
PaeonifforinC23H28O11 30.394 238.3 479.1548 479.1614 −13.7741 165, 121 9 四没食子酰己糖
Tetra-galloyl-hexoseC34H28O22 45.240 277.4 787.1006 787.1008 −0.2541 617, 169 10 槲皮素
QuercetinC15H10O7 49.745 253.2, 366.8 301.0006 301.0019 −4.3189 145 11 木犀草素己糖苷
Luteolin-hexosideC21H20O11 50.203 253.7 447.0934 447.0957 −5.1443 285 12 1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖
Penta-galloyl-glucoseC41H32O26 50.408 278.6 939.1198 939.1126 7.6668 769, 617 13 没食子酸二甲酯
Methyl digallateC15H12O9 51.833 272.7 335.0423 335.0409 4.1786 183, 124 14 没食子酰芍药苷
Galloyl-paeonifforinC30H32O15 52.800 272.7 631.1658 631.1663 −0.7922 313, 169 15 芹菜素二己糖苷
Apigenin-dihexosideC27H30O14 53.004 267.9 577.1552 577.1598 −7.9701 269 16 芹菜素己糖苷
Apigenin-hexosideC21H20O10 54.226 267.9 431.1020 431.1015 1.1598 269 17 六没食子酰己糖
Hexa-galloyl-hexoseC48H36O30 54.841 278.1 1091.1247 1091.1245 0.1833 939, 769 18 木犀草素己糖醛酸苷
Luteolin-hexuronideC21H18O12 55.448 277.4 461.1125 461.1116 1.9518 285 19 苯甲酰氧化芍药苷
Benzoyl-oxypaeonifforinC30H32O13 57.342 276.3 599.1111 599.1106 0.8346 447, 313 ![]()
图 1 代表性伊藤杂种茎叶成分HPLC图谱 (254 nm)1：去苯甲酰芍药苷；2：没食子酰己糖；3：没食子酸；4：氧化芍药苷；5：没食子酸甲酯；6：二没食子酸；7：木犀草素二己糖苷；8：芍药苷；9：四没食子酰己糖；10：槲皮素；11：木犀草素己糖苷；12：1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖；13：没食子酸二甲酯；14：没食子酰芍药苷；15：芹菜素二己糖苷；16：芹菜素己糖苷；17：六没食子酰己糖；18：木犀草素己糖醛酸苷；19：苯甲酰氧化芍药苷。(A) 伊藤杂种 Garden Treasure 的茎 (B) 伊藤杂种Garden Treasure 的叶。Figure 1. HPLC 254 nm chromatograms of typical compounds in stems1: Debenzoyl-paeonifforin; 2: Galloyl-hexose; 3: Gallic acid; 4: Oxypaeonifforin; 5: Methyl gallate; 6: Digallic acid; 7: Luteolin-dihexoside; 8: Paeonifforin; 9: Tetra-galloyl-hexose; 10: Quercetin; 11: Luteolin-hexoside; 12: Penta-galloyl-glucose; 13: Methyl digallate; 14: Galloyl-paeonifforin; 15: Apigenin-dihexoside; 16: Apigenin-hexoside; 17: Hexa-galloyl-hexose; 18: Luteolin-hexuronide; 19: Benzoyl-oxypaeonifforin. (A) and leaves (B) of PIH “Garden Treasure”.在19种次生代谢物的鉴定过程中，没食子酸（Gallic acid，峰3）、氧化芍药苷（Oxypaeoniflorin，峰4）、没食子酸甲酯（Methyl gallate，峰5）、芍药苷（Paeoniflorin，峰8）、槲皮素（Quercetin，峰10）、1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖（1,2,3,4,6-Penta-O-galloyl-β-D-glucose，峰12）、没食子酰芍药苷（Galloyl-paeoniflorin，峰14）和苯甲酰氧化芍药苷（Benzoyl-oxypaeoniflorin，峰19）通过与标准品的共洗脱得到进一步鉴定。
16个伊藤杂种茎叶中的代谢物成分基本相同，均含有去苯甲酰芍药苷、没食子酸己糖、没食子酸、氧化芍药苷、没食子酸甲酯、芍药苷、槲皮素、1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖、六没食子酰己糖。此外，在P15和P16的茎，以及P2、P5、P6、P10和P15的叶中均检测到所有的19种成分，最少的为P12的茎，也检测到14种成分。
2.2 伊藤杂种茎叶代谢物定量分析
2.2.1 伊藤杂种茎叶代谢物分布及范围
如图2所示，16个伊藤杂种茎与叶中的代谢物含量差异较大。在茎中，P7总代谢物含量最高，为102.29 mg·g−1，P9最少，为43.17 mg·g−1，相差2.39倍。而在叶中，P11总代谢物含量最高，为220.33 mg·g−1，P9最少，为102.62 mg·g−1，相差2.14倍。可以看出，伊藤杂种叶中总代谢物含量显著高于其茎中总代谢物含量。
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图 2 16个伊藤杂种茎（A）、叶（B）中4类代谢物和总量A：茎； B：叶。不同小写字母代表茎与叶之间差异显著（P＜ 0.05）。Figure 2. 4 Categories of and total metabolites in stems (A) and leaves (B) of 16 PIHsA: stems; B: Different lowercase letters represent significant differences between stems and leaves (P<0.05).由图2可以看出，在伊藤杂种茎的所有化合物中，单萜苷类和单宁类为主要成分，其含量范围分别为：15.23~23.35 mg·g−1和16.12~57.94 mg·g−1。而在叶中所检测到的4类化合物中，单萜苷类、黄酮类和单宁类为主要成分，其含量范围分别为：22.18～54.63 mg·g−1，9.30～24.09 mg·g−1和56.29-140.08 mg·g−1。同时伊藤杂种叶中单萜苷类、黄酮类和单宁类含量均显著高于其茎。
2.2.2 伊藤杂种茎叶中关键代谢物芍药苷的含量
芍药苷是芍药属植物特有的次级代谢物，也是芍药属植物最重要的药用活性成分[24]。如图3所示，在16个伊藤杂种的茎、叶中，只有P3、P6、P7、P13和P14的叶中芍药苷含量分别达到了18.30、19.61、28.86、24.99和24.40 mg·g−1，高于药典对于赤芍中芍药苷含量的最低规定18.0 mg·g−1[16]。
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图 3 16个伊藤杂种茎、叶中芍药苷的含量不同小写字母代表同一部位不同品种间有显著性差异 (P＜0.05)。Figure 3. Contents of paeoniflorin in stems and leaves of 16 PIHsDifferent lowercase letters indicate significant differences in the same part between different cultivars at P＜0.05.2.3 伊藤杂种总酚含量和抗氧化能力分析
2.3.1 伊藤杂种总酚和抗氧化能力差异
由图4可以看出，叶的总酚含量（平均为87.58 mg·g−1）显著高于茎（平均为33.56 mg·g−1）（P＜0.05）；同时，这与使用DPPH、ABTS、FRAP等3种方法测定抗氧化活性得到的结果高度一致。
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图 4 16个伊藤杂种茎叶总酚含量图中茎叶间小写字母表示差异显著异 ( P＜0.05)。Figure 4. Distribution and ranges of total phenolic in stems and leaves of 16 PIHsThe lowercase letters between stems and leaves in the figure indicate significant differences（P＜0.05）.DPPH法的结果显示，16个伊藤杂种叶的抗氧化活性达到37.48 mg·g−1，而茎的抗氧化活性仅为9.61 mg·g−1，二者差异显著（P＜0.05）。由表6可以看出，在所有的茎样品中，P15的抗氧化活性最强，为9.66 mg·g−1，P10活性最低，为9.49 mg·g−1，茎样品差异不显著（P ＞ 0.05）。叶样品的活性差异也不大，均集中在34.00～39.00 mg·g−1。
表 6 16个伊藤杂种茎叶抗氧化活性Table 6. Antioxidant activities of stems and leaves of 16 PIHs编号
CodeDPPH自由基清除能力
DPPH assay/(mg·g−1)ABTS自由基清除能力
ABTS assay/(mg·g−1)FRAP铁离子还原能力
FRAP assay/(mg·g−1)茎
Stem叶
Leaf茎
Stem叶
Leaf茎
Stem叶
LeafP1 9.63±0.08 ab 38.11±0.28 a 30.13±2.01 b 61.19±6.39 bc 4.90±0.10 ab 16.80±0.32 cdefgh P2 9.60±0.05 ab 38.37±0.29 a 19.00±3.12 e 81.30±0.35 a 4.53±0.05 b 16.76±0.40 defgh P3 9.62±0.08 ab 37.37±1.17 a 18.72±2.78 e 50.27±4.43 de 4.70±0.09 ab 16.89±0.40 bcdefg P4 9.64±0.04 ab 38.22±0.12 a 18.57±2.06 e 46.85±4.52 ef 4.69±0.21 ab 17.22±0.20 abcd P5 9.63±0.07 ab 38.30±0.17 a 26.51±1.54 bc 57.04±3.89 bcd 4.78±0.09 ab 17.39±0.10 abc P6 9.63±0.03 ab 38.18±0.16 a 18.00±2.61 e 54.41±2.25 cd 4.56±0.17 b 17.18±0.10 abcde P7 9.63±0.05 ab 38.25±0.15 a 45.84±0.66 a 62.20±8.59 b 5.07±0.08 a 17.50±0.30 ab P8 9.60±0.03 ab 38.34±0.11 a 17.49±2.57 e 55.44±3.26 bcd 4.59±0.13 ab 16.98±0.58 abcdef P9 9.57±0.07 ab 34.44±0.51 c 6.23±0.81 g 31.35±4.00 i 4.43±0.08 b 15.94±0.28 i P10 9.49±0.25 b 37.81±0.36 a 10.12±2.64 f 42.71±2.16 fg 4.73±0.06 ab 16.56±0.11 efgh P11 9.60±0.04 ab 38.36±0.12 a 17.08±2.56 e 83.59±3.64 a 4.72±0.03 ab 17.57±0.30 a P12 9.59±0.03 ab 35.82±0.60 b 18.24±1.03 e 32.92±3.63 hi 4.59±0.04 ab 16.28±0.42 ghi P13 9.61±0.05 ab 37.15±0.97 a 18.05±0.99 e 30.30±4.31 i 4.85±0.11 ab 16.37±0.39 fghi P14 9.63±0.06 ab 37.19±0.80 a 19.99±3.11 de 38.73±1.93 gh 4.69±0.02 ab 16.25±0.09 hi P15 9.66±0.03 a 38.24±0.16 a 23.36±0.78 cd 60.93±2.09 bc 4.72±0.04 ab 17.39±0.33 abc P16 9.62±0.03 ab 35.53±1.45 b 16.88±3.58 e 31.58±1.91 i 4.72±0.89 ab 15.86±0.47 i 范围 Range 9.49~9.66 34.44~38.37 6.23~45.84 30.30-83.59 4.43~5.07 15.86~17.57 平均值 Average 9.61±0.08 37.48±1.28 20.26±8.77 51.30±16.58 4.71±0.25 16.81±0.61 同列数据无字母或含相同字母者表示差异不显著（P＞0.05），字母完全不同者表示差异显著（P ＜0.05）。
Data with no or same letter indicate no significant difference at P＞0.05; those with different letters indicate significant difference at P＜0.05.ABTS法的结果同样显示，叶的抗氧化活性显著高于茎（P＜0.05），其中，叶的抗氧化活性平均为51.30 mg·g−1，约为茎的2.5倍。在所有的茎样品中，P7的抗氧化活性最强，为45.84 mg·g−1，P9和P10活性较低，分别为6.23 mg·g−1和10.12 mg·g−1，其他样品的活性均为15.00~32.00 mg·g−1。在所有的叶样品中，P11的抗氧化活性最强，为83.59 mg·g−1，P13活性最低，为30.30 mg·g−1，差异显著（P＜0.05）。
FRAP得到了与前两个方法相同的结果，叶的抗氧化活性显著高于茎（P＜0.05），其中，叶的抗氧化活性为16.81 mg·g−1，约为茎的3.5倍，茎的抗氧化活性为4.71 mg·g−1。但茎样品之间活性差异不大，均集中于4.00～6.00 mg·g−1；叶样品与之相似，集中于15.00～18.00 mg·g−1。
2.3.2 伊藤杂种抗氧化能力综合评价
为了全面系统地评价16个伊藤杂种的抗氧化活性，采用抗氧化活性综合（APC）指数法，对DPPH、ABTS和FRAP等3种方法进行综合评价，结果如表7、8所示。在16个伊藤杂种的茎中，其APC指数的分布范围为66.75%~99.91%，由大到小依次为：P7（99.91%）＞P1（87.35%）＞P5（84.01%）＞P15（81.38%）＞P14（78.64%）＞P13（78.25%）＞P3（77.77%）＞P4（77.62%）＞P2（76.72%）＞P11（76.60%）＞P12（76.59%）＞P16（76.54%）＞P6（76.36%）＞P8（76.06%）＞P10（71.19%）＞P9（66.75%）。在所有的叶中，其APC指数的分布范围为72.66%~99.99%，由大到小的顺序为：P11（99.99%）＞P2（97.55%）＞P7（91.22%）＞P15（90.51%）＞P1（89.39%）＞P5（89.00%）＞P8（87.64%）＞P6（87.46%）＞P3（84.56%）＞P4（84.55%）＞P10（81.31%）＞P14（78.58%）＞P13（75.41%）＞P12（75.12%）＞P16（73.56%）＞P9（72.66%）。
表 7 16个伊藤杂种茎的APC指数Table 7. APC indices of stems of 16 PIHs编号
CodeAPC综合指数
APC index/%排名
Rank编号
CodeAPC综合指数
APC index/%排名
RankingP1 87.35 2 P9 66.75 16 P2 76.72 9 P10 71.19 15 P3 77.77 7 P11 76.60 10 P4 77.62 8 P12 76.59 11 P5 84.01 3 P13 78.25 6 P6 76.36 13 P14 78.64 5 P7 99.91 1 P15 81.38 4 P8 76.06 14 P16 76.54 12 表 8 16个伊藤杂种叶的APC指数Table 8. APC indices of leaves of 16 PIHs编号
CodeAPC综合指数
APC index/%排名
Rank编号
CodeAPC综合指数
APC index/%排名
RankingP1 89.39 5 P9 72.66 16 P2 97.55 2 P10 81.31 11 P3 84.56 9 P11 99.99 1 P4 84.55 10 P12 75.12 14 P5 89.00 6 P13 75.41 13 P6 87.46 8 P14 78.58 12 P7 91.22 3 P15 90.51 4 P8 87.64 7 P16 73.56 15 2.3.3 伊藤杂种抗氧化能力相关性分析
进一步对DPPH、ABTS、FRAP方法测定的抗氧化活性以及总酚含量进行相关性分析，结果如图5所示，可以看出，上述4个指标两两之间均呈极显著相关（相关系数大于0.8000）。
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图 5 16个伊藤杂种茎叶总酚含量与抗氧化活性的相关性分析Figure 5. Correlation between TPC and DPPH, ABTS, and FRAP2.4 伊藤杂种代谢物及抗氧化能力聚类分析
综上，16个伊藤杂种叶中单萜苷类、黄酮类、单宁类、总代谢物、总酚含量及抗氧化能力均显著高于茎，推测伊藤杂种叶的药用价值更大。因此，以伊藤杂种叶中4种类型代谢物、总代谢物、总酚含量和APC指数为变量，进一步对16个伊藤杂种进行层次聚类分析。结果如图6所示：16个伊藤杂种被聚为3类，P1、P5、P15、P4、P9和P6聚为第1类群，P2、P14、P3、P16、P7、P10、P12和P13聚为第2类群，P8和P11聚为第3类群。
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图 6 16个伊藤杂种基于叶中代谢物及抗氧化能力的聚类分析Figure 6. Cluster maps based on metabolites and their antioxidant activities in leaves of 16 PIHs利用SPSS的One-way ANOVA对3个类群上述变量进行分析（图7），结果显示，单萜苷类及酚类含量和APC指数在3个类群之间无显著差异，而第3类群黄酮类、单宁类、总代谢物和总酚含量显著高于第1、2类群。
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图 7 3组间不同类别代谢物及抗氧化能力差异不同小写字母代表不同类群间有显著性差异 (P＜0.05)Figure 7. Variations in metabolites and among antioxidant activities three clustersDifferent lowercase letters indicate significant differences in different clusters at P＜0.05.第3类群包含2个品种（P8和P11），特点为除单萜苷类含量中等外，各项指标均最高。总代谢物含量平均为195.00 mg·g−1，比第2类群高75.30 mg·g−1；黄酮类含量平均为23.33 mg·g−1，比第1类群高8.83 mg·g−1；单宁类含量平均为125.56 mg·g−1，比第2类群高40.68 mg·g−1；总酚含量平均为112.20 mg·g−1，比第1类群高25.21 mg·g−1。
通过聚类分析，最终筛选出叶中各类代谢物含量高、抗氧化能力强的伊藤杂种Unique和Lollipop，这两个品种具有较高的药用潜力。
3. 讨论与结论
在中国，芍药属植物作为药用植物栽培历史悠久，赤芍、白芍及牡丹皮都是著名的传统中草药。伊藤杂种作为牡丹与芍药的杂交后代，结合了两者的优点，根系发达，生长势强，抗逆性强，因此推测其也具有较高的药用价值[25]。本研究对16个伊藤杂种品种茎叶进行检测，共鉴定了19种化合物，同时发现16个伊藤杂种茎叶中的代谢物成分基本相同。单萜苷类、丹皮酚类和单宁类化合物是芍药属植物的主要功能性成分。其中，芍药苷被认为是芍药属植物中最重要的药用成分，也是特有的物质，在所有芍药属植物中广泛存在[15]，具有免疫调节、抗抑郁、抗关节炎、抗血栓、抗肿瘤、保肝及保护神经等作用[26-28]。而芍药苷存在于所有被检测的伊藤杂种茎叶样品中，该结果也进一步佐证了芍药属的分类地位。有5个品种叶中芍药苷的含量高于药典的最低规定18.0 mg·g−1。本研究还在伊藤杂种茎叶中检测到氧化芍药苷、没食子酰芍药苷、苯甲酰氧化芍药苷等具有重要生物活性的芍药苷衍生物。16个伊藤杂种茎叶中单宁类化合物含量较高，而单宁类化合物具有抗肿瘤的作用[29]，但芍药属中关于其活性功能的研究极少见报道，仍需进一步深入研究。此外，丹皮酚在16个伊藤杂种茎叶中均未检测到，这与前人的研究结果相一致，认为这是牡丹亚属根系的特征成分[30]。
体内抗氧化体系失衡会引发氧化应激，产生大量自由基，严重降低机体的健康水平，这也是导致衰老和疾病的重要因素[31]。研究表明，抗氧化剂能清除自由基并有效减少氧化应激，但由于不同的抗氧化物作用机理不同，依靠单一的试验方法并不能完全反应抗氧化活性的强弱，需要结合多种不同的检测方法来进行抗氧化能力评估。本研究使用DPPH、ABTS和FRAP等4种方法对伊藤杂种茎叶的体外抗氧化活性进行测定，同时测定其总酚含量，并进行相关性分析。结果表明，总酚含量与DPPH、ABTS、FRAP方法测定的抗氧化活性的结果呈现极显著相关。伊藤杂种叶的总酚含量平均为87.58 mg·g−1，茎的总酚含量平均为33.56 mg·g−1，均显著高于赤芍（31.48 mg·g−1）、白芍（21.38 mg·g−1）、牡丹根（22.37 mg·g−1）的总酚含量[32]。以上结果表明，伊藤杂种茎叶具有极强的抗氧化能力。此外，伊藤杂种叶的抗氧化能力远高于茎，这与Tong等[33]对伊藤杂种和谐的研究结果相一致。
综上所述，伊藤杂种茎叶中化合物基本相同，而这些化合物具有重要的药理活性作用，部分品种叶中芍药苷的含量高于药典规定，同时其茎叶还具有极强的抗氧化能力，这些都充分证明了伊藤杂种的茎叶具有潜在的药用价值。此外，本研究还筛选出2个具有药用植物潜力的伊藤杂种品种，分别为伊藤杂种Unique和 Lollipop。研究结果为伊藤杂种潜在药用价值的开发利用提供了一定的理论依据，促进了伊藤杂种的全株利用，并可在实践中指导杂交育种工作，以期获得药用价值高的伊藤杂种新品种。
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图 1 毛叶枣果实整果穿刺试验质地特征曲线
Figure 1. Texture characteristic scurve of TA.XT plus texture in Zizyphus mauritiana
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图 2 不同品种毛叶枣果皮质地参数变化
注：图中的差异性均为同一成熟度不同品种间的比较，小写字母和大写字母分别表示差异性呈显著和极显著水平。下图同。
Figure 2. Changes of pericarp texture parameter in different Zizyphus mauritiana cultivars
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图 3 不同品种毛叶枣果肉质地参数变化
Figure 3. Changes of flesh texture parameters in different Zizyphus mauritiana cultivars
表 1 同一品种不同成熟度毛叶枣果肉质地差异性分析
Table 1 Difference analysis of Zizyphus mauritiana fruit texture of the same cultivar at different maturity
品种 成熟度 果皮强度 果皮脆性 果皮韧性 果皮破裂深度 果肉硬度 果肉黏着性 果肉回复性 脆蜜 七成熟 2847.88 cC 2731.28 cC 1599.82 aA 1.08 aA 1454.70 bB -490.83 aA 53.06 aA 九成熟 2462.94 bB 2126.32 bB 1632.50 aA 1.24 aAB 1445.52 bB -553.16 aA 53.19 aA 完熟 1914.35 aA 1415.77 aA 1697.38 aA 1.42 bB 1151.93 aA -529.65 aA 59.59 bA 高朗1号 七成熟 2669.56 cC 2022.89 cB 2074.07 bA 1.40 aA 2162.05 bA -1432.49 aA 30.05 aA 九成熟 2258.16 bB 1693.85 bAB 1834.37 abA 1.44 aA 1958.83 abA -1521.78 aA 31.64 aA 完熟 1872.24 aA 1268.08 aA 1701.57 aA 1.52 aA 1903.83 aA -1406.54 aA 28.72 aA 桃蜜 七成熟 3106.11 bB 2472.13 bB 2143.80 aA 1.30 aA 1590.08 bB -471.69 bB 51.98 aA 九成熟 2834.54 bB 2196.50 bB 2171.40 aA 1.33 aA 1430.37 aAB -805.32 bAB 54.06 aA 完熟 2304.21 aA 1299.38 aA 2425.55 aA 1.83 bB 1310.30 aA -1249.78 aA 48.86 aA 注：同列数据后不同大、小写字母表示差异达极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)水平。 
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表 2 毛叶枣果皮与果肉质地参数间的相关性
Table 2 Correlation between pericarp and flesh texture parameters of Zizyphus mauritiana
果皮强度 果皮破裂深度 果皮脆性 果皮韧性 果肉硬度 果肉黏着性 果肉回复性 果皮强度 1.000 果皮破裂深度 -0.243** 1.000 果皮脆性 0.738** -0.786** 1.000 果皮韧性 0.401** 0.704** -0.272** 1.000 果肉硬度 0.172* -0.035 0.111 0.075 1.000 果肉黏着性 -0.014 -0.210** 0.151* -0.196** -0.518** 1.000 果肉回复性 0.140 -0.134 0.161* 0.016 -0.836** 0.526** 1.000 注：*在0.05水平(双侧)上显著相关，**在0.01水平(双侧)上极显著相关。
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