《食品科學》：中國農業大學馬麗艷教授級高級實驗師等：向日葵花盤中多酚的檢測及其抗氧化活性

向日葵（

Helianthus annuus

L.）隸屬于菊科向日葵屬，是一年生草本植物。向日葵花盤是葵花籽油加工過程中的主要副產物，每年我國產生的向日葵花盤約100萬 t，少部分用于生產沼氣或加工成動物飼料，大部分被焚燒處理。向日葵花盤在傳統中醫中具有一定的藥用價值。現代研究進一步揭示了向日葵花盤中富含多種生物活性成分，包括蛋白質、多肽、多糖、果膠和多酚類化合物等。其中，多酚因其多重生物功能而受到廣泛關注。

多酚類化合物的檢測方法主要包括分光光度法、高效液相色譜法及高效液相色譜-質譜聯用法。其中，高效液相色譜法因其操作相對簡便、成本較低，應用較為廣泛。目前對向日葵花盤中的多酚成分分析多針對于綠原酸單體的檢測，對其他單咖啡酰奎寧酸類（如綠原酸、隱綠原酸、新綠原酸）和二咖啡酰奎寧酸類（如異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C）關注較少。

中國農業大學食品科學與營養工程學院的郝照景、周子瑩、馬麗艷*在已有研究基礎上，對綠原酸類化合物的種類進行了擴展，增加1,3-二咖啡酰奎寧酸、1,4-二咖啡酰奎寧酸和1,5-二咖啡酰奎寧酸3 種二咖啡酰奎寧酸類物質。同時，結合前期對向日葵花盤醇提物的非靶向代謝組學分析結果，通過對提取與分離條件的優化，建立雙波長同時檢測19 種多酚的高效液相色譜方法，并對新疆主產區向日葵花盤的多酚組成進行解析，對其抗氧化活性進行評價，旨在為系統研究向日葵花盤多酚組成與活性提供技術支撐，對推動向日葵副產物的高值化利用具有重要意義。

1

色譜條件優化

1.1 甘油三酯組成

由于多酚類化合物結構差異顯著，極性變化范圍較廣，為實現對19 種多酚組分的有效分離，本研究對比了3 種不同類型C18色譜柱在分離性能方面的表現，分別為PAK PEP（4.6 mm×250 mm，5 μm）、X Bridge C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）以及TC-C18（2）（4.6 mm×250 mm，5 μm）。結果顯示，PAK PEP色譜柱對19 種多酚化合物的分離效果較差，存在峰重疊現象，無法實現有效解析；X Bridge C18色譜柱雖能分離多數組分，但在異綠原酸A、異綠原酸B及1,5-二咖啡酰奎寧酸的分離效果方面仍不理想。相比之下，TC-C18（2）色譜柱在各目標物質的分離度與峰形方面均表現出更優性能，因此被確定為本研究中多酚定量分析的色譜柱。

1.2 流動相體系優化

多酚類化合物在結構和極性方面存在顯著差異，因此流動相的選擇對其色譜分離效果具有關鍵影響。常見用于多酚分離的流動相體系包括甲酸水-甲醇體系和甲酸水-乙腈體系。為優化分離效果，本研究分別比較了這兩種體系在梯度洗脫條件下對19 種多酚化合物的分離性能。結果表明，采用0.1%甲酸水-甲醇體系作為流動相時，極性較強的多酚類化合物如沒食子酸、原兒茶酸和新綠原酸出峰時間較早，分離效果較好；但對于極性較弱的化合物如異綠原酸B和異綠原酸A，保留時間顯著延長，且分離效果不理想。而當使用0.1%甲酸水-乙腈體系進行梯度洗脫時，極性較強的多酚在柱上保留能力下降，導致原兒茶酸和新綠原酸出現共洗脫現象，難以實現有效分離。進一步優化中發現，當有機相采用90%乙腈溶液時，19 種多酚化合物在色譜圖中均獲得良好的分離。該優化流動相體系有效兼顧了極性強弱不同組分的保留與解析需求，最終實現了目標化合物的高效分離，優化后的色譜圖見圖1。

1.3 檢測波長優化

通過二極管陣列檢測器進行全波長掃描分析發現，不同類型多酚化合物在紫外區域具有特征吸收峰，存在明顯波長差異。綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸、1,3-二咖啡酰奎寧酸、1,4-二咖啡酰奎寧酸、1,5-二咖啡酰奎寧酸以及異綠原酸A、B、C和咖啡酸等化合物的最大吸收波長集中在326～330 nm之間；而沒食子酸、原兒茶酸、原兒茶醛和丁香酸等極性較強的酚類物質，其最大吸收波長則集中在270～280 nm之間。此外，阿魏酸、異阿魏酸、東莨菪內酯及秦皮乙素在約345 nm處表現出強吸收，而秦皮甲素的最大吸收波長則位于335 nm處。綜合不同化合物在各波長下的響應強度與分離情況，為兼顧各類組分的檢測靈敏度與準確性，最終實驗選定280 nm與330 nm兩個波長用于多酚類化合物的定量分析。

2

提取條件優化

2.1 提取溶劑優化

多酚類化合物通常具有較好的極性，易溶于甲醇、乙醇及水等親水性溶劑，因此其提取常采用一定體積分數的醇-水混合液作為提取劑。已有研究表明，向日葵花盤中綠原酸類物質含量較為豐富，具有較高的提取潛力。本實驗以異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C和1,5-二咖啡酰奎寧酸的得率為主要評價指標，系統比較了不同體積分數的甲醇水溶液對提取效果的影響。結果顯示，不同體積分數的甲醇對目標化合物的提取率具有顯著影響，結果如圖2所示。

由圖2可見，隨著甲醇體積分數的升高，4 種綠原酸類化合物的提取效率逐漸增加。當甲醇體積分數達到60%時，各目標化合物的得率達到最高，顯著優于低體積分數組，并與70%和80%甲醇溶液提取條件下的得率差異不顯著（

P

＞0.05）。綜合考慮提取效率與溶劑使用的經濟性，最終確定60%甲醇水溶液為本研究中多酚類化合物的最優提取溶劑。

2.2 料液比優化

為探究料液比對多酚類化合物提取效率的影響，本研究設置了1∶5、1∶10、1∶15和1∶20 4 個不同料液比梯度，結果見圖3。隨著料液比的增大，多酚類化合物的提取效率呈上升趨勢。在料液比為1∶15時，多酚得率達到峰值，且與1∶20組的提取效果差異不顯著（

P

＞0.05），但顯著高于1∶5和1∶10組（

P

＜0.05）。因此，綜合考慮提取效率與溶劑消耗，實驗最終選定1∶15作為最優料液比條件。

2.3 超聲時間優化

為探究超聲提取時間對多酚提取效果的影響，本研究分別設置了20、40、60 min 3 個時間梯度，并以4 種綠原酸類化合物的得率為指標進行比較分析。結果表明，隨著超聲時間的延長，4 種目標化合物的提取得率變化不顯著（

P

＞0.05），說明提取時間在20 min以上對提取效率提升作用有限。綜合考慮時間效率與能源消耗，最終選定20 min作為本實驗的最優超聲提取時間。

3

線性關系、檢出限（LOD）和定量限（LOQ）

準確吸取一定體積的多酚儲備液，配成不同組標準中間液，按表1配制標準工作溶液，按照優化后的高效液相色譜條件進行測定。以標準溶液質量濃度為橫坐標、對應峰面積為縱坐標繪制標準曲線，并采用3 倍信噪比的方法計算各化合物的LOD。各目標化合物的線性范圍、線性方程、決定系數及LOD結果見表1。

根據多酚類化合物在紫外區域的最大吸收波長特性，實驗選用280 nm和330 nm兩個檢測波長進行分析。其中，沒食子酸、原兒茶酸、原兒茶醛和丁香酸在280 nm處檢測，其余化合物則在330 nm處進行測定。由表1可知，所建立的色譜分析方法在目標化合物對應的濃度范圍內具有良好的線性關系，19 種多酚類化合物的決定系數均在0.997 1～0.999 9之間。方法的LOD在0.5～2.8 mg/kg之間，LOQ在1.8～8.2 mg/kg范圍內，說明該方法具備較高的靈敏度與定量能力，適用于向日葵花盤中多酚類化合物的精確分析。

4

方法的準確度和精密度

為驗證所建立方法的準確度，本研究采用加標回收法進行評估。以實際樣品作為基體空白，分別在低、中、高3 個加標水平下加入已知質量濃度的多酚標準溶液，按照優化后的提取與分析流程進行實驗。考慮到綠原酸類化合物在向日葵花盤中含量較高，綠原酸的加標量為100、200、500 mg/kg；異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C以及1,5-二咖啡酰奎寧酸的加標量為50、100、250 mg/kg；其余多酚類化合物則為10、20、50 mg/kg。各加標水平下的回收率結果見表2。

從表2可以看出，19 種多酚在不同添加水平下均具有良好的準確性和重復性。綠原酸在不同水平的回收率為98.1%～106.7%，RSD為1.9%～3.1%。異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C和1,5-二咖啡酰奎寧酸等在不同添加水平的回收率為90.7%～109.5%，RSD為0.4%～4.5%。其余多酚在不同添加水平回收率范圍為90.1%～109.2%，RSD為0.3%～7.3%。綜合結果顯示，本方法可滿足向日葵花盤中多酚類化合物定量檢測的技術要求，具有良好的準確性、重復性和實用性。

5

向日葵花盤中多酚含量

實驗對采自新疆的向日葵花盤中多酚含量進行了測定，由表3可見，向日葵花盤中富含綠原酸類物質，不同品種間多酚含量存在差異。所有樣品中均檢測到新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸這3 種單咖啡酰奎寧酸，其中綠原酸含量最低的品種為TKC606食葵，最高的品種為KWS303油葵，盡管不同品種中綠原酸的含量差異較大（75.71～1 052.95 mg/kg），但均占該品種單咖啡酰奎寧酸總量的85%以上。這與Weisz等的研究有一定差異，該研究發現向日葵籽及殼中的綠原酸、隱綠原酸、新綠原酸及3 種異綠原酸中新綠原酸含量最高，差異可能是品種或樣品的測定部位不同導致。表3顯示，除1,4-二咖啡酰奎寧酸未被檢出外，其余5 種二咖啡酰奎寧酸類均有檢出，不同品種間含量差異較大。其中異綠原酸A含量最高，1,3-二咖啡酰奎寧酸含量最低。這與Ye Fayin等的研究結果有一定差異，此研究發現向日葵花中1,5-二咖啡酰奎寧酸含量最高，但該研究僅測了綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B、異綠原酸C和1,5-二咖啡酰奎寧酸，未對其他綠原酸類物質進行分析。從表3還可以看出，所有樣品中均檢測出東莨菪內酯，其中先葵361中含量最高，達到13.29 mg/kg，而TKC606食葵中僅為2.25 mg/kg。此外，本研究還在向日葵花盤中檢測到秦皮甲素，其含量為4.07～127.50 mg/kg。秦皮甲素與秦皮乙素同屬香豆素類成分，文獻報道其具有一定的降尿酸活性。該發現為進一步挖掘向日葵花盤中潛在活性成分提供了新線索，也為其在功能食品領域的開發應用奠定了基礎。

多酚組成的差異可能受到品種、種植區域、土壤條件及氣候環境等多重因素的影響。本實驗所采集的樣品來源于吉木薩爾縣和阿勒泰市，均為溫帶大陸性氣候，降雨少，晝夜溫差大，吉木薩爾縣年平均氣溫9 ℃，種植的向日葵品種多為早熟和中早熟品種；而阿勒泰年均氣溫5.6 ℃，主要為晚熟品種，受氣候條件影響，兩地春播時間相差近30 d。對兩個產地向日葵花盤多酚含量顯著性分析發現，吉木薩爾縣樣品在新綠原酸、1,5-二咖啡酰奎寧酸、東莨菪內酯、原兒茶酸含量上顯著高于阿勒泰市，而其阿魏酸和丁香酸含量則顯著低于阿勒泰市樣品。兩個地區多酚的含量差異可能與品種相關，也可能與氣候、降雨、土壤等條件相關，有待進一步研究。

6

向日葵花盤多酚組成與抗氧化活性相關性分析

12 種向日葵花盤樣品的抗氧化活性見圖5。對不同產區的向日葵花盤抗氧化活性分析見表4。

不同樣品中3 種抗氧化能力有一定的差異，DPPH自由基清除能力最強的是花葵601，最弱的是金粒5131；KX3638在ABTS陽離子自由基清除率上最強，KWS303油葵的活性最弱；花葵601在FRAP上同樣表現出最強的抗氧化活性，金粒5131表現出的抗氧化活性最弱。綜合來看，花葵601的抗氧化活性最強，金粒5131則最弱。

從表4可以看出，吉木薩爾縣樣品在DPPH自由基清除能力和FRAP顯著高于阿勒泰市。這可能與其新綠原酸、1,5-二咖啡酰奎寧酸、東莨菪內酯和原兒茶酸的含量顯著高于阿勒泰市相關。Pérez-Ochoa等研究發現生長條件和產地對酚 類化合物的含量和抗氧化活性有顯著影響。Uranishi等也發現綠原酸和二咖啡酰奎寧酸異構體的含量受陽離子 交換量、年溫度和降水量的影響。

為進一步探究不同多酚類化合物對抗氧化性能的影響，采用Spearman相關性分析法對檢出的17 種多酚組分與DPPH自由基、ABTS陽離子自由基清除率和FRAP抗氧化活性進行相關性分析，結果見圖6。

由圖6可知，新綠原酸與DPPH自由基清除能力、ABTS陽離子自由基清除能力及FRAP 3 項抗氧化指標均呈顯著正相關（

P

＜0.05），表明其在單咖啡酰奎寧酸類中具有較強的抗氧化潛力。異綠原酸A、異綠原酸C和1,5-二咖啡酰奎寧酸與DPPH自由基清除能力和FRAP呈現顯著正相關（

P

＜0.05），而1,3-二咖啡酰奎寧酸則與DPPH自由基清除能力和ABTS陽離子自由基清除能力均呈顯著正相關（

P

＜0.05），進一步表明二咖啡酰奎寧酸類化合物在抗氧化活性方面的優勢。此外，咖啡酸與ABTS陽離子自由基清除能力呈顯著正相關，東莨菪內酯與FRAP具有顯著正相關（

P

＜0.05），盡管它們在樣品中的含量相對較低，仍顯示出較強的抗氧化活性。綜合上述結果，在單咖啡酰奎寧酸類中，新綠原酸的抗氧化能力優于綠原酸和隱綠原酸；而整體來看，二咖啡酰奎寧酸類化合物的抗氧化活性普遍高于單咖啡酰奎寧酸類。其中，異綠原酸A、異綠原酸C、1,5-二咖啡酰奎寧酸與1,3-二咖啡酰奎寧酸表現尤為突出，優于異綠原酸B。上述研究結果與Xu Jiangguo等關于二咖啡酰奎寧酸抗氧化性能的研究結論一致，但在單咖啡酰奎寧酸方面存在一定分歧，該研究中認為綠原酸、隱綠原酸和新綠原酸的抗氧化活性差異不顯著，而本研究發現新綠原酸抗氧化效果更優。值得注意的是，東莨菪內酯雖非咖啡酰奎寧酸類，但與抗氧化性能存在良好相關性，顯示其在向日葵花盤中潛在的生物活性價值。已有文獻表明，東莨菪內酯不僅具備抗氧化活性，還具有降血壓、抗炎、抗腫瘤及降尿酸等多種生理功能。上述結果為向日葵花盤中活性物質的功能評價提供了新的研究依據，也為其在功能食品或天然產物開發中的應用拓展提供了理論支持。

7

結 論

本研究建立了一種基于高效液相色譜的向日葵花盤多酚類化合物檢測方法，實現了19 種多酚（尤其是綠原酸類及其衍生物）的精確分離與定量分析。該方法具有操作簡便、分離效率高、定量準確等優點，適用于復雜植物基質中功能性成分的系統研究。分析結果表明，向日葵花盤中富含單咖啡酰奎寧酸和二咖啡酰奎寧酸類成分，且不同品種樣品間多酚含量及組成存在顯著差異。此外，在花盤樣品中檢測到秦皮甲素等香豆素類活性成分，為成分譜拓展提供了新線索。通過Spearman相關性分析，揭示了多酚類化合物的結構與抗氧化活性之間的關系。其中，二咖啡酰奎寧酸類整體抗氧化性能優于單咖啡酰奎寧酸類，尤其是異綠原酸A、異綠原酸C、1,5-二咖啡酰奎寧酸與1,3-二咖啡酰奎寧酸，它們的抗氧化活性顯著優于異綠原酸B。然而，本研究也具有一定的局限性。樣品僅采自新疆兩個主產區，未系統考察環境因素對多酚積累與活性的影響，且抗氧化活性僅限于體外模型，后續將結合多區域樣品與體內功能驗證進一步深化研究。本研究為全面理解向日葵花盤中功能性多酚成分、建立多指標活性評價體系提供了理論依據，也為向日葵副產物的高值化利用和功能食品開發奠定了研究基礎，特別是在天然抗氧化劑、降尿酸等健康食品原料領域具有應用潛力。

引文格式：

郝照景, 周子瑩, 馬麗艷. 向日葵花盤中多酚的檢測及其抗氧化活性[J]. 食品科學, 2025, 46(23): 248-256. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250720-162.

HAO Zhaojing, ZHOU Ziying, MA Liyan. Polyphenol composition and antioxidant activity of sunflower capitulum[J].Food Science, 2025, 46(23): 248-256. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250720-162.

實習編輯：楊倩；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、北京聯合大學、 中國-匈牙利食品科學“一帶一路”聯合實驗室（籌） 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

長按或微信掃碼進行注冊

為系統提升我國食品營養與安全的科技創新策源能力，加速科技成果向現實生產力轉化，推動食品產業向綠色化、智能化、高端化轉型升級，由北京食品科學研究院、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業大學、安徽農業大學、安徽省食品行業協會、安徽大學、合肥大學、合肥師范學院、北京工商大學、中國科技大學附屬第一醫院臨床營養科、安徽糧食工程職業學院、安徽省農科院農產品加工研究所、安徽科技學院、皖西學院、黃山學院、滁州學院、蚌埠學院共同主辦的“第六屆食品科學與人類健康國際研討會”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報到）在中國 安徽 合肥召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯系人：楊紅；電話：010-83152138；手機：13522179918（微信同號）