10种百合鳞茎多酚类提取物抗氧化活性及其与环境因子相关性

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.02.016

摘要/Abstract

摘要：

该研究以采集自30个地点的10种百合（Lilium）为材料，采用比色法测定百合鳞茎的多酚类物质含量及抗氧化活性，采用凯氏定氮法和原子吸收法测定百合鳞茎和采集地土壤的氮、磷、钾含量，并调查采集地环境条件，旨在探索野生百合在抗氧化功能性食品开发方面的应用前景，为进一步开发百合资源提供参考。结果表明：采集自30个地点的10种百合鳞茎中多酚、黄酮、总黄烷醇和总花色苷含量存在显著差异（P<0.05）；不同采集地同种百合鳞茎中多酚类物质含量存在显著差异（P<0.05），表明百合种源的品质存在明显的生态区域差异。10种百合鳞茎多酚类提取物对1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除能力、铜离子还原能力、金属螯合能力和抑制脂质过氧化能力存在显著差异（P<0.05），且野生百合鳞茎多酚类提取物的抗氧化活性强于传统食用的兰州百合（L. davidii var. unicolor）；不同采集地同种百合鳞茎多酚类提取物抗氧化活性存在显著差异（P<0.05），表明百合种源的抗氧化活性具有明显的“道地性”。10种百合鳞茎氮、磷、钾含量存在显著差异（P<0.05），采集地土壤中的氮、磷、钾含量存在显著差异（P<0.05）。相关性分析表明，10种百合鳞茎的多酚类物质含量与铜离子还原能力、DPPH自由基清除能力和抑制脂质过氧化能力之间存在显著或极显著相关性；百合鳞茎多酚类物质含量及其抗氧化活性与环境因子之间存在不同程度的相关性；采集地环境因子对百合鳞茎中多酚类物质含量及其抗氧化活性产生不同影响，总体以年降水量、年均温度为主导，多酚含量与年最低温度、年降水量和年均温度之间呈显著正相关（P<0.05）；总花色苷含量与年均温度和风速呈显著正相关（P<0.05）。利用隶属函数对百合多酚抗氧化活性进行综合评价，结果表明：野生百合鳞茎的抗氧化活性优于传统食用的兰州百合，其中四川宝兴县盐井乡新华村泸定百合（L. sargentiae）、陕西镇坪县洪阳乡宜昌百合（L. leucanthum）和陕西岗皋县城关镇卷丹百合（L. lancifolium）综合表现更好，其鳞茎多酚类提取物可作为植物天然抗氧化剂进行开发利用。

关键词: 百合, 鳞茎, 多酚, 抗氧化, 环境因子

Abstract:

In this study， 10 lily species collected from 30 areas were used as materials to determine the polyphenols content and antioxidant activity in lily bulbs by colorimetry， and the contents of nitrogen， phosphorus and potassium in lily bulbs and soils were determined by Kjeldahl method and atomic absorption spectrometry method， respectively. The environmental conditions of collection areas were investigated to explore the application prospect of wild lily in the development of antioxidant functional foods. This work provided the reference for further development of lily resources. The results showed that the contents of polyphenols， flavonoids， total flavanols and total anthocyanins in 10 lily bulbs collected from 30 areas were significantly different（P<0.05）. The content of polyphenols in bulbs of the same lily species collected from different areas were significantly different（P<0.05）， indicating the differences in lily quality of provenances among the ecological regions. There were significant differences in DPPH radical scavenging ability， copper ion reduction ability， metal chelation ability and lipid peroxidation inhibition ability of 10 lily bulb extracts（P<0.05）， and the antioxidant ability of polyphenol extracts from wild lily bulb was better than that from cultivated Lilium davidii var. unicolor. The antioxidant activity of polyphenol extracts from the same lily bulbs collected from different areas were significantly different（P<0.05）， which indicated that the antioxidant capacity of lily origin was obviously “authentic”. The contents of N， P and K in 10 lily bulbs were significantly different（P<0.05）， and the contents of N， P and K in soils collected from collection areas were significantly different（P<0.05）. Correlation analysis showed significant or extremely significant correlations between polyphenols content and copper ion reduction ability， DPPH free radical scavenging ability and lipid peroxidation inhibition ability of lily bulbs. Polyphenol content and antioxidant capacity of 10 lily bulbs were correlated with environmental factors to different extents. The environmental factors of the collection areas had different effects on the content of polyphenols and antioxidant activity of lily bulbs， the annual precipitation and annual average temperature were dominant factors. The polyphenols content was significantly positively correlated with the annual minimum temperature， annual precipitation and annual average temperature（P<0.05）. The total anthocyanins content was significantly positively correlated with annual average temperature and wind speed（P<0.05）. The comprehensive evaluation of antioxidant properties of lily polyphenols by using the functional analysis showed that the antioxidant quality of wild lily bulbs was better than that of traditional edible L. davidii var. unicolor. Among them， L. sargentiae in Xinhua Village， Yanjing Township， Baoxing County， Sichuan Province， L. leucanthum in Hongyang Township， Zhenping County， Shaanxi Province and L. lancifolium in Chengguan Town， Ganggao County， Shaanxi Province showed the best comprehensive performances， the bulb extracts of lily species could be used as natural antioxidants for development and utilization.

Key words: lily, bulbs, polyphenols, antioxidation, environmental factors

中图分类号:

Q945

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图/表 11

表1

不同种类百合资源采集地

编号 No.	种名 Species	采集地点 Collection area	东经 East longitude/（°）	北纬 North latitude/（°）	海拔 Altitude/m
L₁	山丹百合	陕西延安市富县直罗镇	108.970 0	35.997 5	1 140
L₂		甘肃天水市甘谷县大庄乡	105.299 3	34.740 7	1 252
L₃		宁夏固原市泾源县新民乡	106.409 8	35.332 7	2 053
L₄		宁夏固原市西吉县火石寨乡	105.754 7	36.107 3	2 185
L₅		宁夏固原市隆德县山河乡车轮沟	106.226 9	35.441 8	2 351
L₆		宁夏吴忠市红寺堡区罗山自然保护区	106.283 3	37.274 8	2 313
L₇		宁夏银川市镇北堡滚钟口	105.932 2	38.606 9	1 510
L₈		内蒙古阿拉善盟巴彦浩特镇南寺	105.804 5	38.660 3	1 974
L₉		内蒙古呼和浩特市大青山	111.985 2	40.984 7	1 414
L₁₀		山西吕梁市交城县庞泉沟自然保护区	111.453 1	37.800 2	1 794
L₁₁		山西太原市娄烦县马家庄	111.630 8	37.994 5	1 537
L₁₂		河北保定市顺平县大悲乡	144.908 9	38.982 3	263
L₁₃		河北张家口市围场县老窝铺镇石人梁村	117.096 4	42.090 4	1 395
L₁₄		河南三门峡市卢氏县文峪乡	111.104 5	34.021 2	815
L₁₅		辽宁铁岭市开原市下肥镇	124.411 5	42.269 0	290
L₁₆		黑龙江大庆市杜尔伯特蒙古族自治县合发村	124.182 6	46.407 9	153
L₁₇	卷丹百合	陕西安康市岗皋县城关镇	108.906 5	32.303 1	570
L₁₈		陕西咸阳市杨陵区	108.076 4	34.267 0	460
L₁₉		甘肃天水市甘谷县大庄乡	105.378 5	34.985 7	1 837
L₂₀		河南三门峡市卢氏县文峪乡	111.098 7	34.018 3	803
L₂₁	川百合	四川雅安市宝兴县硗碛乡	102.587 6	30.590 6	1 965
L₂₂	川百合	四川雅安市泸定县兴隆乡	102.304 9	29.733 5	1 830
L₂₃	泸定百合	四川雅安市宝兴县城关镇	102.834 8	30.377 6	936
L₂₄	泸定百合	四川雅安市宝兴县盐井乡新华村	102.862 2	30.472 4	1 244
L₂₅	野百合	陕西安康市镇坪县曙坪镇双坪乡	109.457 1	31.844 8	1 187
L₂₆	宝兴百合	四川雅安市泸定县兴隆乡	102.304 9	29.733 4	1828
L₂₇	宜昌百合	陕西安康市镇坪县洪阳乡云雾村	109.571 7	32.179 6	727
L₂₈	淡黄花百合	四川雅安市泸定县兴隆乡	102.304 7	29.733 4	1 812
L₂₉	尖被百合	四川雅安市宝兴县夹金山风景名胜区	102.707 9	30.856 0	3 548
L₃₀	兰州百合	宁夏固原市隆德县温堡乡	105.993 5	35.472 9	1 903

表1

图1

图2

图3

图4

图5

表2

表3

图6

图7

表4

参考文献 40

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编号 No.	速效氮 Available nitrogen	速效磷 Available phosphorus	速效钾 Available potassium	编号 No.	速效氮 Available nitrogen	速效磷 Available phosphorus	速效钾 Available potassium
L₁	77.18±0.47^o	1.39±0.37^j	250.83±1.44^s	L₁₆	75.31±3.01^o	3.05±1.07^ij	347.83±7.01^o
L₂	110.89±3.74^m	12.10±0.92^e	1 090.30±10.45^b	L₁₇	52.36±4.68^p	24.66±2.05^c	541.80±3.12^k
L₃	235.44±2.81^g	3.62±0.70^ij	933.10±5.37^d	L₁₈	44.39±7.93^p	69.30±3.81^a	498.30±10.42^l
L₄	169.44±9.48^j	6.43±1.98^fghi	802.67±4.62^g	L₁₉	87.97±6.79ⁿ	4.90±0.95^ghij	1 009.97±26.48^c
L₅	190.04±5.54ⁱ	4.18±0.34^hij	1 113.73±21.30^b	L₂₀	160.53±3.06^k	54.60±2.70^b	1 337.80±16.81^a
L₆	234.50±1.53^g	2.92±0.68^ij	277.62±23.98^q	L₂₁	331.91±6.10^d	8.14±0.43^fg	334.47±12.64^op
L₇	164.03±3.25^jk	9.61±4.45^ef	642.10±15.82ⁱ	L₂₂	188.16±1.72ⁱ	6.51±0.29^fghi	501.67±2.89^l
L₈	166.60±5.22^jk	3.82±0.91^hij	899.60±10.02^e	L₂₃	258.38±1.59^f	4.42±0.21^ghij	274.23±5.17^qr
L₉	192.37±1.74ⁱ	3.85±0.34^hij	247.50±6.61^s	L₂₄	417.58±2.45^b	7.54±5.56^fgh	461.50±16.18^m
L₁₀	414.32±7.23^b	3.37±0.18^ij	495.00±13.23^l	L₂₅	284.61±1.48^e	6.36±1.63^fghi	374.57±5.06ⁿ
L₁₁	128.22±2.14^l	2.10±0.26^j	468.23±7.51^m	L₂₆	168.95±2.11^jk	6.30±1.00^fghi	461.53±2.66^m
L₁₂	89.36±1.98ⁿ	2.22±0.10^j	267.57±6.69^qrs	L₂₇	495.54±3.69^a	6.62±0.36^fghi	729.07±10.13^h
L₁₃	165.20±2.86^jk	4.89±0.39^ghij	317.73±6.89^p	L₂₈	266.81±1.61^f	20.48±1.84^d	749.17±8.78^h
L₁₄	191.45±7.95ⁱ	12.00±1.62^e	849.50±926^f	L₂₉	367.49±5.49^c	4.18±0.34^hij	565.20±5.01^k
L₁₅	224.67±3.56^h	3.95±0.52^hij	591.97±3.41^j	L₃₀	51.43±0.70^p	19.86±1.01^d	481.60±2.77^lm

编号 No.	全氮 Total nitrogen	全磷 Total phosphorus	全钾 Total potassium	编号 No.	全氮 Total nitrogen	全磷 Total phosphorus	全钾 Total potassium
L₁	7.45±0.17^g	3.66±0.12^b	8.00±0.03ⁱ	L₁₆	5.09±0.16^ij	1.62±0.12^fgh	8.02±0.03ⁱ
L₂	3.08±0.21^klm	1.78±0.06^fg	9.52±0.03^g	L₁₇	12.90±0.76^d	3.03±0.02^cd	7.22±0.03^j
L₃	1.99±0.37ⁿ	0.37±0.06^mn	4.00±0.02^p	L₁₈	17.14±1.28^a	2.71±0.02^d	26.07±0.08^a
L₄	0.39±0.25^o	3.35±0.04^bc	4.76±0.02^o	L₁₉	5.33±0.10^ij	2.63±0.03^de	8.99±0.48^gh
L₅	15.13±0.95^b	0.39±0.11^mn	7.16±0.03^j	L₂₀	12.78±0.45^d	4.68±0.06^a	10.57±0.04^f
L₆	10.43±0.07^e	1.57±1.32^fghi	15.75±0.44^d	L₂₁	0.62±0.14^o	0.61±0.04^klmn	5.04±0.47^no
L₇	6.04±0.36^hi	0.50±0.02^lmn	5.13±0.48^no	L₂₂	2.26±0.31^lmn	1.24±0.02^ghij	8.55±0.45^hi
L₈	7.00±1.06^gh	1.03±0.09^ijkl	5.57±0.02^mn	L₂₃	9.30±0.24^f	0.64±0.09^klmn	13.71±0.05^e
L₉	0.40±0.25^o	1.11±0.23^hijk	4.81±0.02^o	L₂₄	14.04±0.69^c	2.91±0.13^cd	18.35±0.88^c
L₁₀	9.02±0.17^f	2.84±0.02^cd	6.36±0.03^kl	L₂₅	3.25±0.09^kl	1.31±0.10^ghij	5.66±0.02^mn
L₁₁	15.53±0.20^b	0.17±0.06ⁿ	1.59±0.01^q	L₂₆	3.17±0.15^klm	1.66±0.02^fgh	5.84±0.47^lm
L₁₂	4.86±0.30^j	2.07±0.40^ef	6.31±0.03^kl	L₂₇	0.87±0.57^o	1.80±0.40^fg	9.02±0.48^gh
L₁₃	14.00±0.09^c	1.52±0.05^fghi	24.38±0.43^b	L₂₈	8.51±0.87^f	1.77±0.04^fg	8.02±0.03ⁱ
L₁₄	3.37±0.11^k	0.85±0.06^jklm	4.81±0.02^o	L₂₉	2.19±0.56^mn	0.52±0.04^lmn	6.59±0.47^jk
L₁₅	8.48±0.20^f	1.46±0.03^ghi	9.47±0.03^g	L₃₀	10.66±0.11^e	2.48±0.07^de	6.10±0.45^klm

编号 No.	隶属函数值 Membership function value								综合隶属函数值 Comprehensive membership function value	排名 Ranking
编号 No.	多酚含量 Polyphenols	黄酮含量 Flavonoids	总黄烷醇含量 Total flavanols	总花色苷含量 Total anthocyanin	DPPH自由基清除能力 DPPH free radicals scavenging activity	铜离子还原能力 Copper ion reduction capacity	金属螯合能力 Metal chelating ability	抑制脂质过氧化能力 Lipid peroxidation inhibition ability	综合隶属函数值 Comprehensive membership function value	排名 Ranking
L₁	0.12	0.46	0	0.15	0.36	0.16	0.52	0.05	1.83	29
L₂	0.09	0.08	0.26	0.25	0.66	0.32	0.41	0.83	2.89	14
L₃	0.24	0.46	0	0.33	0.47	0.22	0.38	0.38	2.48	21
L₄	0.06	0.36	0.01	0.18	0.61	0.12	0.67	0.34	2.35	22
L₅	0.07	0.37	0.01	0.15	0.63	0.08	0.66	0.28	2.24	25
L₆	0.13	0.35	0.03	0.17	0.63	0.12	0.63	0.64	2.70	19
L₇	0.21	0.42	0.22	0.24	0.69	0.18	0.66	0.68	3.30	9
L₈	0.30	0.35	0	0.16	0.42	0.12	1.00	0.44	2.78	16
L₉	0.06	0.33	0.14	0.13	0.69	0.09	0.33	0.37	2.14	26
L₁₀	0.32	0.42	0.05	0.27	0.73	0.29	0.45	0.29	2.85	15
L₁₁	0.10	0.38	0.08	0.16	0.54	0.16	0.37	0.07	1.86	28
L₁₂	0.37	0.20	0.18	0.26	0.71	0.33	0.41	1.00	3.46	8
L₁₃	0.15	0	0	0.10	0.44	0.45	0.40	0.35	1.91	27
L₁₄	0.19	0.25	0.11	0.26	0.64	0.30	0.27	0.93	2.94	12
L₁₅	0.07	0.34	1.00	0.19	0	0.19	0.33	0.19	2.30	23
L₁₆	0.20	0.16	0.10	0	0.59	0.52	0.65	0.87	3.09	10
L₁₇	0.17	0.20	0.06	0.16	0.67	2.28	0.52	0.94	5.01	3
L₁₈	0.57	0.74	0.22	0.36	0.62	0.53	0.72	0.88	4.65	4
L₁₉	0.26	0.30	0.06	0.15	0.71	0.32	0.35	0.88	3.02	11
L₂₀	0.49	0.37	0.23	0.63	0.77	0.59	0.68	0.77	4.53	6
L₂₁	0.30	0.53	0	0.19	0.57	0.32	0.27	0.72	2.89	13
L₂₂	0.16	0.45	0.06	0.03	0.59	0.19	0.29	0.49	2.26	24
L₂₃	0.23	0.42	0.07	0.13	0.50	0.26	0.23	0.72	2.57	20
L₂₄	1.00	1.00	0.11	0.25	0.89	0.81	0.62	0.80	5.48	1
L₂₅	0	0.04	0.10	0.41	0.54	0.23	0.74	0.67	2.74	18
L₂₆	0.36	0.43	0.15	0.06	0.37	0.34	0.81	0.24	2.76	17
L₂₇	0.70	0.83	0.17	1.00	1.00	1.00	0.21	0.19	5.09	2
L₂₈	0.57	0.54	0.05	0.18	0.75	0.55	0.29	0.80	3.72	7
L₂₉	0.46	0.72	0.66	0.37	0.66	0.37	0.67	0.70	4.62	5
L₃₀	0.09	0.19	0	0.27	0.26	0	0	0	0.82	30

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