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

Antioxidant Activity of Polyphenol Extracts from Ten Lily Bulbs and Its Correlation with Environmental Factors

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。

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.

Graphical abstract

关键词

百合 / 鳞茎 / 多酚 / 抗氧化 / 环境因子

Key words

lily / bulbs / polyphenols / antioxidation / environmental factors

百合是百合科（Lilicaeae）百合属（Lilium）草本植物，是著名的球根花卉^［1］，为多年生药食兼用植物之一，原产于中国，主要分布在四川、云南、陕西等地，作为一种名贵中药已经有2 000多年的药用历史。百合植株中富含多酚类化合物^［2］，主要分布在鳞茎、花瓣和叶片里，通常以糖苷形式和酚甘油酯形式存在^［3-4］，具有2个或多个活泼的酚羟基结构，可通过提供氢原子或电子有效清除自由基，直接参与体内抗氧化过程，主要包括黄酮类、黄烷醇类和花色苷类，它们作为重要的抗氧化剂，具有抗氧化、降血脂、免疫调节^［5-9］等重要功能，可用于治疗疾病^［10］，有极好的开发利用价值和发展前景^［11］。

生态因子与植物化学物质形成和变化密切相关，可间接影响植物生长及植物体内物质含量。气候和光照条件能够决定植物生长，并影响着植物体内多酚类物质的成分和含量。海拔是一个影响植物生长发育和分布的间接因素，随着海拔升高，气候逐渐变得恶劣，降水增多，年均温度下降，而辐射增强，其中以水分、温度和紫外辐射等生态因子对植物的生长发育影响最为显著^［12］。一些鳞茎植物对氮、磷、钾的需求比例不同，如贝母（Fritillaria spp.）、百合对钾肥的需求大于氮肥和磷肥^［13］，适宜的磷、钾比例有利于鳞茎中活性成分含量的提高^［14］。因此，植物体内多酚类化合物的组成和含量可塑性强，与其生长环境密切相关。

百合属植物作为中国重要的野生植物资源，在资源调查、引种驯化^［15］等方面研究较多，而在生物活性物质鉴定与评价方面并未受到重视，对野生百合抗氧化活性研究的报道也较少，这严重影响了百合资源的开发与利用。陕西、甘肃、宁夏、四川等省份是我国野生百合的主要分布区域，区域内野生百合分布较为广泛、群体数量较多。因此，本研究选取在这些省份分布较广、数量较多野生的山丹百合（Lilium pumilum）、卷丹百合（L. lancifolium）、川百合（L. davidii）、泸定百合（L. sargentiae）、野百合（L. brownii）、宝兴百合（L. duchartrei）、宜昌百合（L. leucanthum）、淡黄花百合（L. sulphureum）、尖被百合（L. lophophorumi）和人工栽植的兰州百合（L. davidii var. unicolor）为试验材料，研究百合鳞茎中多酚类物质含量及其抗氧化活性，分析百合鳞茎多酚类物质含量和抗氧化活性与采集地环境因子的相关性，挖掘中国野生百合的生物保健功效，为发现高效、安全的天然抗氧化剂，以及在医食及保健品行业的开发利用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1　试验材料

于2021年6—7月分别于陕西省、甘肃省、宁夏回族自治区、内蒙古自治区、山西省、河北省、河南省、辽宁省、黑龙江省和四川省收集不同种类百合（表1）。采集百合种类分别为山丹百合、卷丹百合、川百合、泸定百合、野百合、宝兴百合、宜昌百合、淡黄花百合、尖被百合和兰州百合（图1）。将百合鳞茎去泥洗净，自然阴干后粉碎，过150 μm筛后待用。

1.2　试剂

福林-酚试剂购自北京索莱宝生物科技有限公司；甲醇、氯化铝、无水碳酸钠、香草醛、亚硝酸钠、盐酸、高氯酸、硫酸、过硫酸钾、醋酸钠、氯化亚铁、硫酸铜、硫酸亚铁、H₂O₂（30%）、大豆卵磷脂、磷酸钠、抗坏血酸、氯化铁、硫代巴比妥酸、羟甲苯丁酯、氯仿等购自银川伟博鑫化学试剂有限公司；芦丁、没食子酸、新亚铜、菲洛嗪、水溶性维生素E（Trolox）、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基标准品购自陕西荣尚天宇生物科技有限公司。

1.3　仪器与设备

UV-1800PC型紫外分光光度计，上海菁华科技有限公司；H4-25TR型高速冷冻离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司；R-1010EX型旋转蒸发仪，岐昱实业（上海）有限公司；JOANL-AB型电热恒温水浴锅，岐昱实业（上海）有限公司；KM-615C型超声清洗器，四川科盟科技有限公司；REK-20SN型碳硫分析仪，西安杉瑞机电科技有限责任公司；KDN-04A型凯氏定氮仪，上海伟鸿分析仪器有限公司；火焰光度计，上海傲谱分析仪器有限公司；AUX120电子天平，日本岛津。

1.4　百合鳞茎多酚类物质制备

称取10.0 g百合干粉倒入已装有100 mL酸 化甲醇溶液（V（1 mol∙L^-1盐酸）∶V（甲醇）∶V（水）= 1∶80∶19）的三角瓶中，放入超声清洗器，在80% 功率、30 ℃下提取20 min，接着于4 ℃低温离心 10 min（12 000 r∙min^-1），收集上清液备用；向沉淀中加入500 mL酸化甲醇，重复提取2次；合并所有上清液后在30 ℃下旋转蒸发甲醇，将残留的水溶液真空冷冻干燥后用10 mL甲醇重新溶解，并置于超低温冰箱中-40 ℃保存备用^［16］。

1.5　百合鳞茎中多酚类物质含量测定

多酚含量按Wulandari等^［17］的方法测定，不同样品重复3次，结果以每g鳞茎干粉中含有的没食子酸质量（mg）表示。标准曲线：y=0.097 6x+0.001 4， R²=0.999 3（x和y分别表示吸光度及浓度，下同）。

黄酮含量按Kurkin等^［18］的方法测定，不同样品重复3次，结果以每g百合鳞茎中含有的芦丁质量（mg）表示。标准曲线：y=0.105 4x-0.00 2，R²=0.993 0。

总黄烷醇含量采用香草醛比色法测定^［19］，样品重复3次，结果以每g鳞茎干粉中含有儿茶素的质量（mg）表示。标准曲线：y=0.646 7x-0.001 2， R²=0.998 6。

总花色苷含量采用消光系数法测定^［20］，取待测液5 mL放入比色管中，用酸化乙醇稀释至25 mL，使其比色测定时吸光度在0.2~0.7，计算公式为

C=(A_{\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}\times V_{\mathrm{1}})/(\mathrm{98.2}\times V_{\mathrm{2}})\times \mathrm{1}\mathrm{000}（1）

式中：C为总花色苷含量（mg∙L^-1）；A_max为最大吸收波长处的吸光度值；V₁为定容体积（mL）×稀释倍数；V₂为样品体积（mL）；98.2为花色苷平均消光系数。

1.6　抗氧化活性测定

DPPH自由基清除能力的测定参考Ara等^［21］的方法，所有样品均重复3次，结果以每kg鳞茎干粉中所含的水溶性维生素E物质的量（μmol∙kg^-1）表示。标准曲线：y=44.85x-0.013 3，R²=0.997 0。

铜离子还原能力的测定参考Akyüz等^［22］的方法，所有样品均重复3次，结果以kg鳞茎干粉中所含的水溶性维生素E（Trolox）物质的量（μmol∙kg^-1）表示。标准曲线：y=15.242x+1.017 6，R²=0.996 3。

抑制脂质过氧化能力的测定参考Salaj等^［23］的方法，所有样品均重复3次，结果以脂质过氧化抑制率（%）表示，计算公式为

R_{\mathrm{1}}=(A_{\mathrm{0}}-A_x)/A_{\mathrm{0}}\times \mathrm{100}\mathrm{\%}（2）

式中：R₁为抑制率；A₀为空白对照液的吸光度；A_x 为加入待测溶液后的吸光度。

金属离子螯合能力的测定参考Zhou等^［24］的方法，所有样品均重复3次，结果以鳌合率（%）表示，计算公式为

R_{\mathrm{2}}=(A_{\mathrm{0}}-A_x)/A_{\mathrm{0}}\times \mathrm{100}\mathrm{\%}（3）

式中：R₂为鳌合率；A₀为空白组的吸光度；A_x 为试验组的吸光度。

1.7　百合鳞茎全氮、全磷、全钾及采集地土壤中氮磷钾含量测定

全氮含量采用凯氏蒸馏定氮法^［25］测定；全磷含量采用钒钼黄比色法^［26］测定；全钾含量采用火焰光度法^［27］测定；碱解氮含量采用碱解扩散法^［28］测定；有效磷含量采用钼锑抗比色法^［29］测定；速效钾含量采用火焰光度法^［29］测定。

1.8　数据处理

用Excel 2010对所得数据进行整理，利用SPSS 26.0进行ANOVA方差分析，用Origin 2021对百合鳞茎多酚类物质含量、抗氧化活性、环境因子进行Pearson相关性分析。采集地的年均降水量、年均太阳辐射量、年均温度、年最高温度、年最低温度等气象数据获取自全球气象数据库（http：//www.worldclim.org）。

以百合鳞茎中多酚、黄酮、总黄烷醇及总花色苷含量及其抗氧化活性为指标，利用模糊数学隶属函数值法计算隶属函数值，综合评价30个采集地点的10种百合鳞茎抗氧化活性特性。隶属函数值的计算参考贾民隆等^［30］的方法，计算公式为

X_{(ij)}=(X_{ij}-X_{j\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}})/(X_{j\mathrm{m}\mathrm{a}\mathrm{x}}-X_{j\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{n}})（4）

式中：X_（ij）为i种百合j指标的隶属值；X_ij 为i种百合j指标的测定值；X_{j max}、X_{j min}为j指标的最大值和最小值。

2 结果与分析

2.1　百合鳞茎中多酚类物质含量

2.1.1　多酚和黄酮

采集自30个地点的10种百合鳞茎中多酚质量分数存在显著差异（P<0.05），变化范围为1.52~5.90 mg∙g^-1（图2A）。其中，L₂₄多酚质量分数最高（5.90 mg∙g^-1），L₂₅多酚质量分数最低（1.52 mg∙g^-1），仅为前者的25.76%。不同采集地同种类百合鳞茎中多酚质量分数差异显著（P<0.05）。就山丹百合而言，L₁₂鳞茎中多酚质量分数最高（3.16 mg∙g^-1），L₄质量分数最低，仅为1.80 mg∙g^-1；对于卷丹百合，鳞茎中多酚质量分数最高的是L₁₈，为4.02 mg∙g^-1，最低的是L₁₇，为2.29 mg∙g^-1。

采集自30个地点的10种百合鳞茎中黄酮质量分数存在显著差异（P<0.05），变化范围为0.28~0.84 mg∙g^-1（图2B）。其中，L₂₆黄酮质量分数最高，达到0.84 mg∙g^-1，L₁₃黄酮质量分数最低，为0.28 mg∙g^-1，仅为前者的33.33%。就山丹百合而言，16个采集地之间黄酮质量分数差异显著（P<0.05），L₁鳞茎黄酮质量分数最高，达到0.54 mg∙g^-1，L₁₃鳞茎黄酮质量分数最低，仅为0.28 mg∙g^-1；卷丹百合中黄酮质量分数最高的是L₁₈，为0.69 mg∙g^-1，最低的是L₁₇，为0.39 mg∙g^-1。

2.1.2　总黄烷醇和总花色苷

采集自30个地点的10种百合鳞茎中总黄烷醇质量分数存在显著差异（P<0.05），变化范围为0.18~1.44 mg∙g^-1（图3A）。其中，L₂₉总黄烷醇质量分数最高，达1.44 mg∙g^-1，L₁、L₈、L₂₁、L₃₀质量分数最低，为0.17 mg∙g^-1，仅为前者的11.81%。不同采集地山丹百合鳞茎中总黄烷醇质量分数差异显著 （P<0.05），其中，L₂质量分数最高，为0.67 mg∙g^-1，而L₁、L₈质量分数最低，仅为0.18 mg∙g^-1；对于卷丹百合，总黄烷醇质量分数最高的是L₂₀，为0.61 mg∙g^-1，最低的是L₁₇、L₁₉，为0.29 mg∙g^-1。

采集自30个地点的10种百合鳞茎中总花色苷的质量浓度存在显著差异（P<0.05），变化范围为0.56~4.82 mg∙L^-1（图3B）。其中，L₂₇质量浓度 最高，为4.82 mg∙L^-1，质量浓度最低的是L₁₆，为0.56 mg∙L^-1，仅为前者的11.62%。就山丹百合而言，不同采集地鳞茎中总花色苷质量浓度差异显著（P<0.05），其中，L₃质量浓度最高，达到1.95 mg∙L^-1，而L₁₃质量浓度最低，仅为1.00 mg∙L^-1；就卷丹百合而言，L₂₀质量浓度最高，为3.26 mg∙L^-1，L₁₉质量浓度最低，仅为1.18 mg∙L^-1。

2.2　百合鳞茎多酚类提取物的抗氧化活性

2.2.1　百合鳞茎多酚类提取物对DPPH自由基的清除能力和铜离子还原能力

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类提取物对DPPH自由基的清除能力存在显著差异 （P<0.05），变化范围为53.70~106.63 μmol∙kg^-1（图4A）。其中，L₂₇最强，为106.63 μmol∙kg^-1，L₁₅最弱，为53.70 μmol∙kg^-1，为前者的50.05%。就山丹百合而言，16个采集地之间DPPH自由基清除能力差异显著（P<0.05），L₁₀最强，达到了92.50 μmol∙kg^-1，L₁₅最低，仅为53.70 μmol∙kg^-1；卷丹百合中，DPPH自由基清除能力最高的是L₂₀，为94.40 μmol∙kg^-1，最低的是L₁₈，为86.53 μmol∙kg^-1。

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类提取物的铜离子还原能力存在显著差异（P<0.05），变化范围为39.26~352.35 μmol∙kg^-1（图4B）。其中，L₁₇最强，为352.35 μmol∙kg^-1，L₃₀最弱，为39.26 μmol∙kg^-1，仅为前者的11.14%。不同采集地山丹百合鳞茎多酚提取物铜离子还原能力差异显著（P<0.05），其中，L₁₆最强，为111.27 μmol∙kg^-1，L₅最弱，仅为50.36 μmol∙kg^-1；就卷丹百合而言，L₁₇最强，为352.35 μmol∙kg^-1，L₁₉最弱，仅为83.50 μmol∙kg^-1。

2.2.2　百合鳞茎多酚类提取物的抑制脂质过氧化能力和金属螯合能力

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类提取物对脂质过氧化的抑制能力存在显著差异（P<0.05），变化范围为71.91%~91.29%（图5A），L₁₂最高，达到91.29%，L₃₀最低，仅为71.91%。就山丹百合而言，16个采集地之间鳞茎多酚提取物对脂质过氧化的抑制能力差异显著（P<0.05），最强的是L₁₂，达到了91.29%，最弱的是L₁，仅为72.97%；就卷丹百合而言，最强的是L₁₇，达到90.17%，L₂₀最低，为86.85%

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类提取物的金属螯合能力存在显著差异（P<0.05），变化范围为23.21%~59.13%（图5B），L₈最强，为59.13%，L₃₀最弱，仅为23.21%。不同采集地山丹百合鳞茎提取物的金属螯合能力差异显著（P<0.05），其中，L₈最强，为59.13%，而L₁₄最弱，仅为32.76%；就卷丹百合而言，L₁₈最强，为49.09%，L₁₉最弱，仅为35.78%。

2.3　采集地土壤及百合鳞茎中氮、磷、钾含量

2.3.1　采集地土壤中氮、磷、钾含量

不同采集地土壤中速效氮、速效磷、速效钾含量均存在显著差异（P<0.05）（表2）。速效氮质量分数变化范围为44.39~495.54 mg∙kg^-1，其中，L₂₇最高，达到495.54 mg∙kg^-1，而L₁₈最低，为44.39 mg∙kg^-1；速效磷质量分数变化范围为1.39~69.30 mg∙kg^-1，其中，L₁₈最高，达69.30 mg∙kg^-1，L₁最低，仅为1.39 mg∙kg^-1；速效钾质量分数变化范围为247.50~ 1 337.80 mg∙kg^-1，其中，L₂₀最高，达1 337.80 mg∙kg^-1，L₉最低，为247.50 mg∙kg^-1。

2.3.2　百合鳞茎中氮、磷、钾含量

采集自30个地点的10种百合鳞茎中全氮、全磷和全钾含量均存在显著差异（P<0.05）（表3）。全氮质量分数范围为0.39~17.14 mg∙g^-1，最高的是L₁₈，达17.14 mg∙g^-1；全磷质量分数范围是0.17~4.68 mg∙g^-1，最高的是L₂₀，为4.68 mg∙g^-1；全钾质量分数范围为1.59~26.07 mg∙g^-1，其中，L₁₈最高，为26.07 mg∙g^-1。

2.4　相关性分析

相关性分析可以衡量数据之间的相关密切程度，本研究中采用Pearson相关系数，对采集自30个地点的10种百合鳞茎中多酚类物质含量及抗氧化活性与环境因子进行相关性分析。

2.4.1　百合鳞茎多酚类物质含量与抗氧化活性的相关性

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚含量和DPPH清除能力呈极显著正相关（P<0.01）（图6），黄酮含量、总花色苷浓度与DPPH清除能力呈显著正相关性（P<0.05）；总黄烷醇含量与DPPH清除能力呈负相关，相关系数为-0.293；多酚含量与铜离子还原能力呈显著正相关（P<0.05），相关系数为0.365；DPPH清除能力和铜离子还原能力呈显著正相关（P<0.05），与抑制脂质过氧化能力呈极显著正相关（P<0.01），相关系数分别为0.383、0.474；铜离子还原能力与抑制脂质过氧化能力呈显著正相关（P<0.05），相关系数为0.382。

2.4.2　百合鳞茎多酚类物质含量及抗氧化活性与环境因子的相关性

采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类物质含量及抗氧化活性与环境因子之间存在不同程度的相关性（图7）。百合鳞茎黄酮、总花色苷、多酚含量与土壤中速效氮含量呈极显著正相关（P<0.01），相关系数分别为0.567、0.466和0.486；多酚含量与年最低温度、年降水量和年均温度之间也呈显著正相关（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），相关系数分别为0.379、0.454；海拔、经度、纬度、年均太阳辐射量和水蒸气压与多酚类物质含量呈负相关，其中，纬度与黄酮含量表现出极显著负相关（P<0.01），相关系数为-0.470。铜离子还原能力与年均降水量、年均温度和风速呈极显著正相关（P<0.01），相关系数分别为0.484、0.516和0.596，与年最低和最高温度呈显著正相关（P<0.05），相关系数分别为0.437、0.374； 抑制脂质过氧化能力与年均温度呈显著正相关 （P<0.05），相关系数为0.400；DPPH自由基清除能力与土壤中速效氮含量呈显著正相关（P<0.05），相关系数为0.385。海拔、经度、纬度、年均太阳辐射量和水蒸气压与DPPH自由基清除能力、铜离子还原能力和抑制脂质过氧化能力间呈现不同程度的负相关关系，其中铜离子还原能力与海拔呈显著负相关（P<0.05），相关系数为-0.371。

2.5　百合鳞茎多酚类提取物抗氧化活性的综合评价

以百合鳞茎中各多酚类物质含量及不同抗氧化试验结果作为指标进行评价（表4）。结果显示，综合隶属函数值最高的是L₂₄，达到了5.48，而L₃₀最低，仅为0.82。山丹百合综合隶属函数最高的是L₁₂（3.46），卷丹百合综合隶属函数值最高的为L₁₇（5.01），泸定百合隶属函数值最高的为L₂₄（5.48），川百合综合隶属函数值最高的为L₂₁（2.89）。

3 讨论

本研究发现，采集自30个地点的10种百合鳞茎中多酚类物质含量存在显著差异，且野生百合鳞茎中多酚类物质含量显著高于传统食用的兰州百合。此外，不同采集地同一种百合鳞茎中多酚类物质含量也存在显著差异，在海拔较高处，泸定百合的多酚类物质，特别是多酚和黄酮含量明显较高。本研究测试的百合鳞茎中总多酚含量高于紫皮大蒜（Allium sativum）^［31］。多酚类物质对自由基引起生物大分子损伤有较好的保护作用，在研究百合潜在的保健功能，进行开发和利用中具有十分重要的意义。黄酮是酚类物质中的重要化合物，在抗癌、抗氧化^［32-33］等方面有极显著作用。分析发现，野生百合鳞茎中黄酮的含量明显高于传统食用的兰州百合，说明野生百合的药用价值要更高。黄酮家族中还有一类重要的物质——黄烷醇，能引起植物的苦味^［34］，本研究测试的野生百合鳞茎中黄烷醇含量高于兰州百合，说明野生百合食用时苦味要高于传统食用的兰州百合。

生物体抗氧化活性的评价很复杂，因为在生物体中有多种自由基和抗氧化剂资源，它们各自的物理和化学特征均不相同。因此，抗氧化活性取决于测定方法中的反应条件、底物及产物，测定方法不同，其结果会不尽相同，通常研究者会使用多种方法来综合评价抗氧化活性^［35］。本研究选择了DPPH自由基清除能力、金属螯合能力、铜离子还原能力及抑制脂质过氧化能力4个指标来衡量抗氧化活性，从而评价多酚类物质的抗氧化活性，也有助于证实不同评价方法间的差异与联系。结果发现，百合鳞茎中多酚类提取物对自由基清除能力、铜离子还原能力、金属离子螯合能力、抑制脂质过氧化能力均有良好的活性，且野生百合的抗氧化活性明显高于传统食用的兰州百合。除此之外，本研究测试的百合鳞茎多酚类物质对自由基的清除能力明显强于马铃薯（Solanum tuberosum）^［36］等常见蔬菜。以上结果证明，野生百合在天然抗氧化剂开发和功能性食品利用方面有着更为广阔的前景。本项研究有助于百合食品行业的发展，也可为野生百合种质资源的保存和利用奠定基础。关于百合鳞茎多酚类物质与抗氧化活性的相关性，前人研究较多，但结果不一致。植物体内多酚类物质表现出的抗氧化活性取决于多酚类物质的组分及含量^［37］，多数研究均表明二者有良好的相关性。本研究中，百合鳞茎的多酚、黄酮、总花色苷等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，这表明多酚类物质是影响百合鳞茎抗氧化活性的重要因素，并且这些抗氧化活性之间也是相互关联的。总黄烷醇含量与DPPH清除能力呈负相关关系，与其他多酚类物质不同，造成这一现象的原因可能是不同种类的百合鳞茎中黄烷醇的组分和含量存在差异，也有可能某些百合鳞茎提取物的其他成分对DPPH自由基清除能力的测定产生了影响，在张瑞军等^［38］的研究中也有类似发现。研究也发现，不同抗氧化活性测定方法所得结果间也存在显著相关性，由此表明，在对百合鳞茎抗氧化活性进行评价时，不同的衡量方法之间具有比较性和可替代性，该结果与Tang等^［39］的研究结果一致。

同时本研究发现，采集自30个地点的10种百合鳞茎多酚类物质含量及抗氧化活性与环境因子之间存在不同程度的相关性。采集地的环境因子对百合鳞茎中多酚类物质含量及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，多呈正相关。降水量是影响植物生长的关键因素，在一定范围内，年降水量越大，百合长势越好，因此，鳞茎中多酚类物质含量越高，其抗氧化活性更强。无霜期决定植物的生长周期，年均温度越高，无霜期越长，对于多年生植物来说，无霜期长能使植物积累更多营养，因此年均温度较高的区域，更适合百合生长，鳞茎多酚类物质含量更高，抗氧化活性更强^［40］。利用隶属函数对百合多酚抗氧化活性进行了综合评价，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、陕西镇坪县洪阳乡宜昌百合和陕西岗皋县城关镇卷丹百合综合表现更好，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。

4 结论

采集自30个地点的10种百合鳞茎中多酚类物质含量存在显著差异，野生百合鳞茎多酚类物质含量显著高于传统食用的兰州百合，且野生百合鳞茎多酚类提取物抗氧化活性明显高于兰州百合。多酚类物质是影响百合鳞茎抗氧化活性的重要因素，且抗氧化活性之间相互关联；环境因子对百合鳞茎多酚类物质含量及其抗氧化活性产生不同影响，以年降水量、年均温度为主导，多呈正相关；野生百合的隶属函数值高于兰州百合。研究结果可为挖掘中国野生百合的生物保健功效，开发高效、安全的天然抗氧化剂，推动野生百合在医食及保健品领域的开发利用提供参考。

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基金资助

国家自然科学基金项目(32260727)

宁夏自治区重点研发项目(2021BBF02025)