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槟榔(Areca catechu L.)是棕榈科槟榔属植物，在诸多中药典籍中均有记载，又名槟榔、宾门、大腹子、洗瘴丹、大腹槟榔。槟榔原产于东南亚，在中国的多个省份都有种植，其中，海南省种植最多，槟榔现已成为海南省热带农业的支柱产业[1]。据记载，槟榔的种子、果壳和花都具有一定的药用价值[2]，槟榔就是槟榔成熟之后的种子。研究表明，槟榔具有促进血液循环、杀虫消积、防治心脑血管疾病及抗疲劳等功效[2-5]。生物体内部机制处于平衡状态下时产生的自由基是体内组织正常代谢产物，如果外界环境条件出现不利于生物体生长的变化，就会使生物体内部稳态遭到破坏，从而引发体内自由基处于不平衡状态，自由基就会破坏组织中的不饱和脂肪酸，进而产生一系列不利于生物体生长发育的反应，所导致自由基和脂质的超负荷损坏，就会出现许多疾病[6-7]。许多研究表明，槟榔提取物具有较好的抗氧化活性，袁列江等[8]用小鼠进行实验，发现槟榔粗提取物、乙酸乙酯和水溶物具有较好的抗氧化活性。GUOTA等[9]的实验结果表明，槟榔的甲醇提取物能够显著对抗过氧化氢引起的仓鼠肺成纤细胞V79-4曲氧化损伤，其抗氧化活性比白藜芦醇还高。张海德等[10]用3种不同溶剂提取槟榔，发现乙醇槟榔提取物的抗氧化活性最强。我国的槟榔主产地在海南，深加工却在湖南，这对海南槟榔产业的发展有较大制约。因此，发现槟榔的药用价值，开发新产品，对海南的槟榔产业的发展具有重要的现实意义[11-12]。笔者以成熟槟榔的青皮与槟榔种子作为研究的主要材料，对其总黄酮、总生物碱含量及其抗氧化能力进行比较，通过相关性分析槟榔青皮与槟榔种子抗氧化性同槟榔果和槟榔种子形态之间的关系，以期为槟榔的进一步开发利用提供理论依据。
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本试验27份槟榔样品分别采自海南白石岭(BSL)、岭口(LK)、乌石(WS) 3个产地，白石岭(BSL)10份、岭口(LK)9份、乌石(WS)8份，每份10粒成熟槟榔果。采后迅速装袋带回实验室，进行青果形态指标测定，然后去皮测种子形态指标，二者均取平均值，精确到0.001 g。然后将种子风干，粉碎，备用。采摘槟榔的具体时间及地点见表1。
表 1 海南不同产地槟榔种子样品收集
Table 1. Fruit samples of Areca catechu L collected from different habitats in Hainan
编号 Number 代码 Code 种子样品来源 Source of samples 采样时间 Sampling time 1 BSL1 海南省琼海市白石岭 2016−03 2 BSL2 海南省琼海市白石岭 2016−03 3 BSL3 海南省琼海市白石岭 2016−03 4 BSL4 海南省琼海市白石岭 2016−03 5 BSL5 海南省琼海市白石岭 2016−03 6 BSL6 海南省琼海市白石岭 2016−03 7 BSL7 海南省琼海市白石岭 2016−03 8 BSL8 海南省琼海市白石岭 2016−03 9 BSL9 海南省琼海市白石岭 2016−03 10 BSL10 海南省琼海市白石岭 2016−03 11 LK1 海南省定安县岭口镇 2016−03 12 LKX2 海南省定安县岭口镇 2016−03 13 LKD3 海南省定安县岭口镇 2016−03 14 LK4 海南省定安县岭口镇 2016−03 15 LK5 海南省定安县岭口镇 2016−03 16 LK6 海南省定安县岭口镇 2016−03 17 LK7 海南省定安县岭口镇 2016−03 18 LK8 海南省定安县岭口镇 2016−03 19 LK9 海南省定安县岭口镇 2016−03 20 WS1 海南省琼中县乌石农场 2016−03 21 WS2 海南省琼中县乌石农场 2016−03 22 WSJX3 海南省琼中县乌石农场 2016−03 23 WS4 海南省琼中县乌石农场 2016−03 24 WS5 海南省琼中县乌石农场 2016−03 25 WS6 海南省琼中县乌石农场 2016−03 26 WS7 海南省琼中县乌石农场 2016−03 27 WS8 海南省琼中县乌石农场 2016−03 -
参照文献[13]的方法，最终结果以μmol·L−1 Trolox当量抗氧化能力(Trolox equal antioxidant capacity, TEAC)表示。采用同槟榔样品相同的方法，利用标准溶液绘制标准曲线：y = −0.000 3x + 0.940 3，(R2 = 0.997 8)。
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参照文献[14]的方法，最终结果以mmol·L−1 Trolox当量抗氧化能力表示。按照样品测试方法，标准曲线：y=−0.000 4x+0.635 4，(R2 = 0.993 6)。
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参照文献[15]的方法，最终结果以mmol·L−1 Trolox当量抗氧化能力表示。以Trolox标准溶液按照样品测试方法，绘制FRAP标准曲线：y=0.000 1x+0.022 1，(R2=0.986 0)。
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采用氯化铝(AlCl3)显色法，参照文献[16]的方法。按照上述方法以0.01～0.10 g·L−1的芦丁标准溶液建立标准曲线：y =1.635 9x + 0.009 3，R2 = 0.992 3。在420 nm处测得吸光值，将吸光值带入标准曲线公式，得出总黄酮百分含量(%)。
$$ {\text{总黄酮百分含量}}=\left( {{m_1} \times {V_2} \times 100} \right)/\left( {m \times {V_1} \times {{10}^6}} \right), $$ 式中：m1-依据标准曲线计算出总黄酮含量(μg)；m-供试品取样量(g)；V1-待测液分取的体积(mL)；V2-待测液的总体积(mL)。
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采用文献[17]的方法，绘制标准曲线：y=1.558 2x−0.190 4，R2=0.998 6。在618 nm处测得吸光值(x)，将吸光值带入标准曲线公式，得出生物碱含量，通过公式算出总生物碱百分含量(%)：
$$ {\text{生物碱百分含量}}=\left( {{m_1} \times {V_2} \times 100} \right)/\left( {m \times {V_1} \times {{10}^6}} \right), $$ 式中：m1-依据标准曲线计算出生物碱含量(μg)；m-供试品取样量(g)；V1-待测液分取的体积(mL)；V2-待测液的总体积(mL)。
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利用IBM SPSS Statistics 23.0软件对槟榔种子和果实测得的数据进行相关性分析、聚类分析和主成分分析。
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从表2可知，果实质量范围是(9.73±1.30)～(53.65±3.00) g，长度范围是(1.25±0.20)～(6.54±0.24) cm，短直径范围是(2.26±0.22)～(5.30±0.32) cm。白石岭1(BSL1)的槟榔果实质量最大为(53.65±3.00) g，岭口9(LK9)的果实直径最大为(5.30±0.32) g。
表 2 槟榔果实的形态指标
Table 2. Fruit morphological indicators of Areca catechu L
代码 Code 果实质量 Fruit weight/g 长度 Length/cm 直径 Diameter/cm BSL1 53.65±3.00 6.52±0.20 4.53±0.44 BSL2 40.32±5.13 5.82±0.28 4.12±0.31 BSL3 46.09±6.99 5.93±0.27 4.41±0.40 BSL4 48.79±5.31 5.42±0.24 4.69±0.24 BSL5 38.20±3.79 5.58±0.17 4.13±0.13 BSL6 24.51±5.05 5.81±0.40 3.19±0.22 BSL7 40.83±5.95 5.41±0.28 4.42±0.19 BSL8 39.33±1.38 1.25±0.20 3.98±0.15 BSL9 33.95±3.44 5.90±0.16 3.72±0.24 BSL10 20.45±2.88 5.16±0.20 3.23±0.23 LK1 48.81±5.55 6.51±0.30 4.27±0.22 LK2 9.73±1.30 4.33±0.19 2.26±0.22 LK3 38.91±2.65 6.09±0.18 3.77±0.13 LK4 32.09±2.89 5.08±0.21 3.88±0.20 LK5 46.97±4.45 6.54±0.18 4.03±0.22 LK6 47.27±5.95 6.21±0.32 4.24±0.25 LK7 37.49±3.74 6.54±0.24 3.80±0.18 LK8 32.82±2.96 5.29±0.25 3.98±0.18 LK9 35.88±2.22 5.30±0.13 5.30±0.32 WS1 39.69±8.08 5.92±0.21 4.15±0.26 WS2 40.98±5.75 6.16±0.27 4.12±0.25 WS3 41.22±0.68 6.05±0.17 4.41±0.14 WS4 43.77±2.81 6.41±0.19 3.95±0.20 WS5 41.00±4.86 6.27±0.22 4.15±0.41 WS6 43.00±1.23 6.08±0.21 4.12±0.13 WS7 42.00±2.12 6.12±0.10 4.13±0.29 WS8 11.28±1.22 4.36±0.32 2.42±0.17 注：数据为平均值 ± 标准误差。
Note: Data is mean ± standard error. -
从表3可知，种子质量的范围是(0.16±0.03) ～(13.51±2.36) g，长度范围是(1.00±0.01) ～(2.80±0.11) cm，直径范围是(0.56±0.02) ～(2.84±0.20) cm。
表 3 槟榔种子形态指标
Table 3. Seed morphological indicators of Areca catechu L
代码 Code 种子质量 Seed weight/g 长度 Length/cm 直径 Diameter/cm BSL1 13.51±2.36 2.67±0.08 2.67±0.37 BSL2 9.37±1.30 2.28±0.09 2.60±0.15 BSL3 8.26±1.98 2.33±0.15 2.54±0.31 BSL4 10.59±1.29 2.22±0.07 2.84±0.20 BSL5 9.62±1.83 2.26±0.15 2.68±0.27 BSL6 7.81±1.42 2.37±0.10 2.48±0.18 BSL7 9.73±2.99 2.39±0.14 2.67±0.41 BSL8 0.33±0.08 1.01±0.26 0.72±0.05 BSL9 6.56±0.86 2.43±0.17 2.21±0.11 BSL10 0.36±0.09 1.22±0.09 0.79±0.07 LK1 10.98±2.53 2.41±0.85 2.61±0.36 LK2 0.16±0.03 1.12±0.09 0.56±0.02 LK3 8.65±1.38 2.59±0.10 2.43±0.46 LK4 6.62±1.11 2.07±0.07 2.39±0.18 LK5 11.18±1.88 2.73±0.13 2.71±0.15 LK6 7.97±1.05 2.42±0.13 2.45±0.16 LK7 7.67±1.76 2.51±0.06 2.30±0.24 LK8 7.59±0.84 2.04±0.09 2.52±0.12 LK9 11.01±0.37 2.51±0.02 2.71±0.12 WS1 8.69±0.93 2.34±0.16 2.53±0.11 WS2 12.35±1.61 2.58±0.08 2.83±0.15 WS3 0.31±0.02 1.00±0.01 0.65±0.01 WS4 9.94±1.14 2.61±0.09 2.56±0.15 WS5 11.38±1.41 2.80±0.11 2.64±0.12 WS6 11.20±1.02 2.70±0.19 2.62±0.08 WS7 9.56±0.98 2.44±0.09 2.62±0.06 WS8 9.12±1.29 2.13±0.14 2.75±0.10 注：数据为平均值 ± 标准误差。
Note: Data is mean ± standard error. -
结果表明(图1)，27份不同产地成熟槟榔种子DPPH自由基清除能力差异不大，其中乌石3(WS3)和乌石5(WS5)的清除能力最强，分别为239.53，234.36 μmol·L−1 Trolox DW。其他槟榔种子也有较高的自由基清除能力，乌石4(WS4)、乌石6(WS6)和乌石7(WS7)自由基清除能力达到了221.78，224.58，224.72 μmol·L−1 Trolox DW。
图 1 DPPH自由基清除能力
Figure 1. DPPH free radical scavenging ability
从图2可知，槟榔种子总还原能力差异较大，其中，乌石3(WS3)和乌石5(WS5)的总还原能力最强，分别为504.90和465.62 mmol·L−1 Trolox DW；乌石5(WS5)和乌石6(WS6)的总还原能力次之，分别为457.85，456.83 mmol·L−1 Trolox DW。
图 2 FRAP总还原能力
Figure 2. FRAP total reduction capacity
27种槟榔样品ABTS自由基清除能力相差不大，其中，白石岭(BSL)4达到最大128.42 mmol· L−1 Trolox DW，岭口1(LK1)最小为92.60 mmol· L−1 Trolox DW (图3)。
图 3 ABTS自由基清除能力
Figure 3. ABTS free radical scavenging ability
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从图4可知，白石岭(BSL)槟榔种子生物碱含量有明显差异(0.291%～2.603%)，白石岭4(BSL4)种子生物碱含量最多，达到2.603%，白石岭6(BSL6)种子生物碱含量最少，为0.291%。整体来说，白石岭1，2，3，6，7，9(之间种子生物碱含量差异不明显，白石岭5(BSL5)和白石岭10(BSL10)种子生物碱含量相近。岭口(LK)槟榔种子生物碱含量有明显差异(1.167%～0.292%)，岭口(LK)2种子生物碱含量最多，达到1.167%，岭口(LK)1种子生物碱含量最少，为0.292%，岭口8(LK8)种子生物碱含量较少，为0.310%，岭口3，4，5，7，9种子生物碱含量都接近0.400%。乌石(WS)槟榔种子生物碱含量有明显差异(0.287%～0.770%)，乌石4(WS4)种子生物碱含量最多，达到0.770%，乌石6(WS6)生物碱含量最少，为0.289%，乌石2(WS2)和乌石8(WS8)种子生物碱含量都接近0.400%，其余的种子生物碱含量之间差异不明显，都接近0.300%。
图 4 槟榔种子中槟榔碱含量
Figure 4. Content of arecoline in Areca catechu L seeds
从图5可知，不同产地槟榔种子总黄酮含量具有一定的差距，其中石岭9(LK9)、岭口3(LK3)和岭口2(LK2)具有相对较高的总黄酮含量，其含量分别为8.409%，8.135%和7.591%。其他的槟榔种子也具有较高的总黄酮含量。总黄酮含量越高说明槟榔种子提取物清除自由基能力越强，降低自由基氧化作用能力越强，因此，石岭9(LK9)、岭口3(LK3)和岭口2(LK2)的抗氧化能力较其他样品强。
图 5 槟榔种子总黄酮含量
Figure 5. Content of total flavonoids in Areca catechu L seeds
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对槟榔的6个果形指标与5个抗氧化相关指标进行相关性分析（表4）。从表4可知，果实直径与果ABTS自由基测定值具有相关性，相关系数为0.389。果实质量和种子质量具有显著相关性，相关系数为0.533，果实质量与种子周长、种子直径和果实周长也具有相关性。DPPH自由基清除能力与FRAP总还原能力具有显著相关性，相关系数达0.902。ABTS自由基清除能力与总黄酮含量具有显著负相关性，达到了0.703。槟榔种子生物碱含量与DPPH自由基清除能力具有显著相关性，相关系数达0.492，与总黄酮含量也具有相关性。
表 4 槟榔形态与抗氧化指标间的相关系数
Table 4. Coefficient of correlation between morphological and antioxidant indicators of Areca catechu L.
编号
IndicatorDPPH ABTS ABTS 总黄酮
Total
flavonoids果实质量
Fruit
weight果实直径
Fruit
diameter果实周长
Fruit
circumference种子质量
Seed
weight种子直径
Seed
diameter种子周长
Seed
circumference生物碱
AlkaloidDPPH −0.174 ABTS −0.195 0.703** FRAP 0.902** −0.174 0.256 总黄酮
Total
flavonoids0.497** 0.703** 0.389* 果实质量
Fruit
weight0.000 0.256 −0.119 −0.251 果实直径
Fruit
diameter−0.105 0.389* 0.096 −0.387* 0.942** 果实周长
Fruit
circumference0.29 −0.119 0.111 0.19 0.432* 0.338 种子质量
Seed
weight0.064 0.096 −0.02 −0.167 0.533** 0.499** 0.585** 种子直径
Seed
diameter−0.002 0.111 0.327 −0.204 0.443* 0.454* 0.545** 0.957** 种子周长
Seed
circumference0.109 −0.02 ABTS 0.009 0.485* 0.425* 0.676** 0.929** 0.920** 生物碱
Alkaloid−0.492** 0.327 −0.174 −0.385* −0.001 0.04 −0.336 −0.173 −0.176 −0.293 注: *表示 P<0.05; **表示 P<0.01；DPPH表示DPPH自由基清除能力测定值；ABTS表示ABTS自由基清除能力测定值；FRAP表示总还原能力测定值。
Note: *: P<0.05; **: P<0.01; DPPH indicates DPPH free radical scavenging capacity; ABTS indicates ABTS free radical scavenging capacity; FRAP indicates a measurement of total reducing capacity. -
对不同产地槟榔的活性成分指标即抗氧化指标和生物碱含量进行聚类分析(图6)，结果表明，27个槟榔样本可以分为6类。采自琼海白石岭(BSL)的10个不同果形的样品被聚为一类，来自乌石(WS)农场的8个不同果形的样品被聚为一类，来自岭口(LK)的9个不同果形的样品除了1号、2号和6号外，也被聚为一类。结果说明，与果形相比，产地来源(包括树龄，立地条件，栽培管理措施等)对成熟槟榔种子活性成分的积累影响更大。
图 6 不同产地槟榔抗氧化指标聚类分析
Figure 6. Cluster analysis of antioxidant indicators of Areca catechu L in different habitats
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对11个槟榔指标进行主成分分析[13](图7)，结果表明，前3个主成分特征值均>1，从第4个主成分开始，随时曲线图开始出现平缓，共有3个>1的特征值(表4)。因此，选出3个主成分，方差累计贡献率为78.229%，即这3个主成分可以反映不同产地槟榔的大部分性状指标。
图 7 不同产地槟榔基本品质指标主成分分析碎石图
Figure 7. Principal component analysis of the basic quality indicators of Areca catechu L seeds collected from different habitats
主成分载荷矩阵按照指标占主成分的比例大小进行划分，把0.5原则作为依据。第1主成分有果实的质量、直径和周长，种子的质量、直径和周长，可称为槟榔形态指标。第2主成分有抗氧化活性的4个指标和槟榔碱成分，其中，DPPH自由基清除能力、FRAP总还原能力和总黄酮含量具有较大正系数，ABTS自由基清除能力和槟榔碱具有负系数，可以说明第2主成分增大时DPPH自由基清除能力、FRAP总还原能力和总黄酮含量会随之增大，而ABTS自由基清除能力和槟榔碱含量会减少。第3主成分包括DPPH自由基清除能力和FRAP总还原能力，具有正系数，会随着主成分变大而变大(表5)。
表 5 不同产地槟榔11个指标特征值和解释变量
Table 5. Characteristic values and explanatory variables of 11 indicators of Areca catechu L from different habitats
指标
Indicators初始特征值
Initial eigenvalue方差百分比
Percentage of variance累积/%
AccumulationDPPH 4.211 38.281 38.281 ABTS 3.09 28.095 66.376 FRAP 1.304 11.853 78.229 总黄酮 Total flavonoids 0.886 8.058 86.287 生物碱 Alkaloid 0.684 6.218 92.505 果实质量 Fruit weight 0.426 3.87 96.376 果实直径 Fruit diameter 0.223 2.023 98.399 果实周长 Fruit circumference 0.063 0.573 98.972 种子质量 Seed weight 0.057 0.523 99.494 种子直径 Seed diameter 0.035 0.318 99.813 种子周长 Seed circumference 0.021 0.002 100 注：DPPH表示DPPH自由基清除能力测定值；ABTS表示ABTS自由基清除能力测定值；FRAP表示总还原能力测定值。
Note: DPPH indicates DPPH free radical scavenging capacity; ABTS indicates ABTS free radical scavenging capacity; FRAP indicates a measurement of total reducing capacity. -
通过计算活性成分与抗氧化能力各自与最优、最劣的加权欧氏距离D+和D−，以及相对逼近程度C，抗氧化能力的排序为白石岭4(BSL4)的C值最大为0.664 7，岭口2(LK2)的C值第2，达到了0.441 2，说明白石岭4(BSL4)和岭口2(LK2)的抗氧化能力相对最强。不同来源地槟榔种子抗氧化活性强弱排序，其中乌石3(WS3)、乌石4(WS4)、乌石5(WS5)和乌石6(WS6)的综合评分相对较高，说明相对其他产地乌石(WS)的槟榔抗氧化能力最强(表6)。
表 6 不同产地槟榔质量评价排序
Table 6. Ranking of quality evaluation of Areca catechu L fruit samples collected from different habitats in Hainan
品种 Fruit sample D+ D− Ci 排序 Ranking BSL1 0.653 0.089 0.121 25 BSL2 0.674 0.071 0.096 27 BSL3 0.673 0.081 0.107 26 BSL4 0.316 0.626 0.665 1 BSL5 0.571 0.145 0.202 18 BSL6 0.662 0.184 0.217 14 BSL7 0.664 0.093 0.122 24 BSL8 0.506 0.217 0.300 8 BSL9 0.655 0.177 0.213 16 BSL10 0.564 0.155 0.216 15 LK1 0.640 0.203 0.241 13 LK2 0.409 0.323 0.441 2 LK3 0.624 0.154 0.199 19 LK4 0.618 0.158 0.204 17 LK5 0.627 0.132 0.174 20 LK6 0.538 0.231 0.300 7 LK7 0.636 0.125 0.164 21 LK8 0.657 0.114 0.148 23 LK9 0.620 0.112 0.153 22 WS1 0.630 0.236 0.273 11 WS2 0.602 0.223 0.271 12 WS3 0.621 0.309 0.333 4 WS4 0.496 0.308 0.383 3 WS5 0.624 0.289 0.316 5 WS6 0.624 0.279 0.309 6 WS7 0.625 0.258 0.292 9 WS8 0.607 0.234 0.279 10 -
槟榔在《本草纲目》中已有其药用价值的记载，可用于治疗虫积、食滞等症状[18]，槟榔提取物能够显著消除DPPH自由基并且降低过多羟自由基对动物的损害。另有研究表明，白藜芦醇比槟榔的抗氧化活性还要低一些[9]。海南省是我国槟榔的主产区，其中琼海、万宁、琼中、定安都有较大面积的槟榔种植，本研究选择了主产地的不同果形槟榔进行活性成分及抗氧化性的检测，对海南槟榔具有一定程度的代表作用。本试验结果表明，不同来源地的槟榔活性成分及抗氧化能力有明显的差别，TOPSIS综合排序表明BSL4的抗氧化能力最强，LK2次之，WS4排名第3。但总体看来，乌石(WS)农场的样品综合抗氧化能力排在前面(第3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12)，定安县岭口(LK)镇的样品除个别外(LK2排名第2, LK6排名第7)，其余样品的综合抗氧化能力都排在乌石(WS)农场的样品后面(第13, 17, 19, 20, 21, 22, 23)，而琼海白石岭(BSL)的样品综合抗氧化能力差异较大。基于抗氧化指标的聚类分析结果表明，相同产地的槟榔往往被聚为一类，说明与果形相比，产地来源(包括树龄，立地条件，栽培管理措施等)对成熟槟榔种子活性成分的积累影响更大因此，在进行槟榔药用价值研究和开发时，需要对槟榔产地进行考虑。相关性分析表明，ABTS自由基清除能力与果实直径显著相关(0.389)，果实的直径代表了果实的饱满程度，这说明槟榔果实饱满程度可能与其抗氧化能力具有一定的联系，随着槟榔饱满程度增大，槟榔的抗氧化活性可能随之增强。在主成分分析中，主成分2的ABTS自由基清除能力和槟榔碱的相同负系数与相关性分析具有一致性，说明槟榔碱含量和ABTS自由基清除能力具有一致性。因此，在选择开发槟榔产品的时候可以根据槟榔果实的饱满程度来判断其药用价值的高低。
A Comparison of Main Active Components and Antioxidant Activity of Areca catechu L Fruits with Different Shapes from Different Habitats in Hainan
-
摘要: 为了系统研究海南不同产地及果形槟榔的主要活性成分及抗氧化活性，采用比色法测定成熟槟榔青皮和种子的总生物碱和总黄酮含量，采用DPPH，ABTS和FRAP法测定其抗氧化能力，利用SPSS软件进行主成分分析和聚类分析，采用TOPSIS法进行综合评价。结果表明：不同产地的成熟槟榔，其形态指标及抗氧化能力明显不同，TOPSIS综合排序显示白石岭4(BSL4)的抗氧化能力最强；果实越饱满的槟榔，ABTS自由基清除能力越强。
-
关键词:
- 槟榔(Areca catechu L.) /
- 抗氧化能力 /
- 主成分分析 /
- 聚类分析
Abstract: Total alkaloids and total flavonoids content of the skin and seeds of the mature fruit of Areca catechu L. were determined by using colorimetric method to systematically study the main active ingredients and antioxidant activities of A. catechu L. fruit with different fruit shapes collected from different habitats in Hainan. The antioxidant capacity of the skin and seeds of the fruit was determined by using DPPH, ABTS and FRAP assays. SPSS software was used for principal component analysis and cluster analysis, and TOPSIS method was used for evaluation. The results showed that the morphological indicators and antioxidant capacity of mature A. catechu L. fruit from different habitats in Hainan were significantly different. The comprehensive ranking of TOPSIS showed that the fruit sample Baishiling 4 of A. catechu L. had the highest antioxidant capacity and that the fruit in full shape had a higher ABTS free radical scavenging capacity.-
Key words:
- Areca catechu L. /
- antioxidant capacity /
- correlation analysis /
- cluster analysis
-
图 6 不同产地槟榔抗氧化指标聚类分析
BSL代表白石岭，LK代表岭口，WS代表乌石
Fig. 6 Cluster analysis of antioxidant indicators of Areca catechu L in different habitats
BSL means Baishiling; LK means Lingkou; WS means Wushi.
图 7 不同产地槟榔基本品质指标主成分分析碎石图
Fig. 7 Principal component analysis of the basic quality indicators of Areca catechu L seeds collected from different habitats
表 1 海南不同产地槟榔种子样品收集
Table 1 Fruit samples of Areca catechu L collected from different habitats in Hainan
编号 Number 代码 Code 种子样品来源 Source of samples 采样时间 Sampling time 1 BSL1 海南省琼海市白石岭 2016−03 2 BSL2 海南省琼海市白石岭 2016−03 3 BSL3 海南省琼海市白石岭 2016−03 4 BSL4 海南省琼海市白石岭 2016−03 5 BSL5 海南省琼海市白石岭 2016−03 6 BSL6 海南省琼海市白石岭 2016−03 7 BSL7 海南省琼海市白石岭 2016−03 8 BSL8 海南省琼海市白石岭 2016−03 9 BSL9 海南省琼海市白石岭 2016−03 10 BSL10 海南省琼海市白石岭 2016−03 11 LK1 海南省定安县岭口镇 2016−03 12 LKX2 海南省定安县岭口镇 2016−03 13 LKD3 海南省定安县岭口镇 2016−03 14 LK4 海南省定安县岭口镇 2016−03 15 LK5 海南省定安县岭口镇 2016−03 16 LK6 海南省定安县岭口镇 2016−03 17 LK7 海南省定安县岭口镇 2016−03 18 LK8 海南省定安县岭口镇 2016−03 19 LK9 海南省定安县岭口镇 2016−03 20 WS1 海南省琼中县乌石农场 2016−03 21 WS2 海南省琼中县乌石农场 2016−03 22 WSJX3 海南省琼中县乌石农场 2016−03 23 WS4 海南省琼中县乌石农场 2016−03 24 WS5 海南省琼中县乌石农场 2016−03 25 WS6 海南省琼中县乌石农场 2016−03 26 WS7 海南省琼中县乌石农场 2016−03 27 WS8 海南省琼中县乌石农场 2016−03 
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表 2 槟榔果实的形态指标
Table 2 Fruit morphological indicators of Areca catechu L
代码 Code 果实质量 Fruit weight/g 长度 Length/cm 直径 Diameter/cm BSL1 53.65±3.00 6.52±0.20 4.53±0.44 BSL2 40.32±5.13 5.82±0.28 4.12±0.31 BSL3 46.09±6.99 5.93±0.27 4.41±0.40 BSL4 48.79±5.31 5.42±0.24 4.69±0.24 BSL5 38.20±3.79 5.58±0.17 4.13±0.13 BSL6 24.51±5.05 5.81±0.40 3.19±0.22 BSL7 40.83±5.95 5.41±0.28 4.42±0.19 BSL8 39.33±1.38 1.25±0.20 3.98±0.15 BSL9 33.95±3.44 5.90±0.16 3.72±0.24 BSL10 20.45±2.88 5.16±0.20 3.23±0.23 LK1 48.81±5.55 6.51±0.30 4.27±0.22 LK2 9.73±1.30 4.33±0.19 2.26±0.22 LK3 38.91±2.65 6.09±0.18 3.77±0.13 LK4 32.09±2.89 5.08±0.21 3.88±0.20 LK5 46.97±4.45 6.54±0.18 4.03±0.22 LK6 47.27±5.95 6.21±0.32 4.24±0.25 LK7 37.49±3.74 6.54±0.24 3.80±0.18 LK8 32.82±2.96 5.29±0.25 3.98±0.18 LK9 35.88±2.22 5.30±0.13 5.30±0.32 WS1 39.69±8.08 5.92±0.21 4.15±0.26 WS2 40.98±5.75 6.16±0.27 4.12±0.25 WS3 41.22±0.68 6.05±0.17 4.41±0.14 WS4 43.77±2.81 6.41±0.19 3.95±0.20 WS5 41.00±4.86 6.27±0.22 4.15±0.41 WS6 43.00±1.23 6.08±0.21 4.12±0.13 WS7 42.00±2.12 6.12±0.10 4.13±0.29 WS8 11.28±1.22 4.36±0.32 2.42±0.17 注：数据为平均值 ± 标准误差。
Note: Data is mean ± standard error.
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表 3 槟榔种子形态指标
Table 3 Seed morphological indicators of Areca catechu L
代码 Code 种子质量 Seed weight/g 长度 Length/cm 直径 Diameter/cm BSL1 13.51±2.36 2.67±0.08 2.67±0.37 BSL2 9.37±1.30 2.28±0.09 2.60±0.15 BSL3 8.26±1.98 2.33±0.15 2.54±0.31 BSL4 10.59±1.29 2.22±0.07 2.84±0.20 BSL5 9.62±1.83 2.26±0.15 2.68±0.27 BSL6 7.81±1.42 2.37±0.10 2.48±0.18 BSL7 9.73±2.99 2.39±0.14 2.67±0.41 BSL8 0.33±0.08 1.01±0.26 0.72±0.05 BSL9 6.56±0.86 2.43±0.17 2.21±0.11 BSL10 0.36±0.09 1.22±0.09 0.79±0.07 LK1 10.98±2.53 2.41±0.85 2.61±0.36 LK2 0.16±0.03 1.12±0.09 0.56±0.02 LK3 8.65±1.38 2.59±0.10 2.43±0.46 LK4 6.62±1.11 2.07±0.07 2.39±0.18 LK5 11.18±1.88 2.73±0.13 2.71±0.15 LK6 7.97±1.05 2.42±0.13 2.45±0.16 LK7 7.67±1.76 2.51±0.06 2.30±0.24 LK8 7.59±0.84 2.04±0.09 2.52±0.12 LK9 11.01±0.37 2.51±0.02 2.71±0.12 WS1 8.69±0.93 2.34±0.16 2.53±0.11 WS2 12.35±1.61 2.58±0.08 2.83±0.15 WS3 0.31±0.02 1.00±0.01 0.65±0.01 WS4 9.94±1.14 2.61±0.09 2.56±0.15 WS5 11.38±1.41 2.80±0.11 2.64±0.12 WS6 11.20±1.02 2.70±0.19 2.62±0.08 WS7 9.56±0.98 2.44±0.09 2.62±0.06 WS8 9.12±1.29 2.13±0.14 2.75±0.10 注：数据为平均值 ± 标准误差。
Note: Data is mean ± standard error.
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表 4 槟榔形态与抗氧化指标间的相关系数
Table 4 Coefficient of correlation between morphological and antioxidant indicators of Areca catechu L.
编号
IndicatorDPPH ABTS ABTS 总黄酮
Total
flavonoids果实质量
Fruit
weight果实直径
Fruit
diameter果实周长
Fruit
circumference种子质量
Seed
weight种子直径
Seed
diameter种子周长
Seed
circumference生物碱
AlkaloidDPPH −0.174 ABTS −0.195 0.703** FRAP 0.902** −0.174 0.256 总黄酮
Total
flavonoids0.497** 0.703** 0.389* 果实质量
Fruit
weight0.000 0.256 −0.119 −0.251 果实直径
Fruit
diameter−0.105 0.389* 0.096 −0.387* 0.942** 果实周长
Fruit
circumference0.29 −0.119 0.111 0.19 0.432* 0.338 种子质量
Seed
weight0.064 0.096 −0.02 −0.167 0.533** 0.499** 0.585** 种子直径
Seed
diameter−0.002 0.111 0.327 −0.204 0.443* 0.454* 0.545** 0.957** 种子周长
Seed
circumference0.109 −0.02 ABTS 0.009 0.485* 0.425* 0.676** 0.929** 0.920** 生物碱
Alkaloid−0.492** 0.327 −0.174 −0.385* −0.001 0.04 −0.336 −0.173 −0.176 −0.293 注: *表示 P<0.05; **表示 P<0.01；DPPH表示DPPH自由基清除能力测定值；ABTS表示ABTS自由基清除能力测定值；FRAP表示总还原能力测定值。
Note: *: P<0.05; **: P<0.01; DPPH indicates DPPH free radical scavenging capacity; ABTS indicates ABTS free radical scavenging capacity; FRAP indicates a measurement of total reducing capacity.
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表 5 不同产地槟榔11个指标特征值和解释变量
Table 5 Characteristic values and explanatory variables of 11 indicators of Areca catechu L from different habitats
指标
Indicators初始特征值
Initial eigenvalue方差百分比
Percentage of variance累积/%
AccumulationDPPH 4.211 38.281 38.281 ABTS 3.09 28.095 66.376 FRAP 1.304 11.853 78.229 总黄酮 Total flavonoids 0.886 8.058 86.287 生物碱 Alkaloid 0.684 6.218 92.505 果实质量 Fruit weight 0.426 3.87 96.376 果实直径 Fruit diameter 0.223 2.023 98.399 果实周长 Fruit circumference 0.063 0.573 98.972 种子质量 Seed weight 0.057 0.523 99.494 种子直径 Seed diameter 0.035 0.318 99.813 种子周长 Seed circumference 0.021 0.002 100 注：DPPH表示DPPH自由基清除能力测定值；ABTS表示ABTS自由基清除能力测定值；FRAP表示总还原能力测定值。
Note: DPPH indicates DPPH free radical scavenging capacity; ABTS indicates ABTS free radical scavenging capacity; FRAP indicates a measurement of total reducing capacity.
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表 6 不同产地槟榔质量评价排序
Table 6 Ranking of quality evaluation of Areca catechu L fruit samples collected from different habitats in Hainan
品种 Fruit sample D+ D− Ci 排序 Ranking BSL1 0.653 0.089 0.121 25 BSL2 0.674 0.071 0.096 27 BSL3 0.673 0.081 0.107 26 BSL4 0.316 0.626 0.665 1 BSL5 0.571 0.145 0.202 18 BSL6 0.662 0.184 0.217 14 BSL7 0.664 0.093 0.122 24 BSL8 0.506 0.217 0.300 8 BSL9 0.655 0.177 0.213 16 BSL10 0.564 0.155 0.216 15 LK1 0.640 0.203 0.241 13 LK2 0.409 0.323 0.441 2 LK3 0.624 0.154 0.199 19 LK4 0.618 0.158 0.204 17 LK5 0.627 0.132 0.174 20 LK6 0.538 0.231 0.300 7 LK7 0.636 0.125 0.164 21 LK8 0.657 0.114 0.148 23 LK9 0.620 0.112 0.153 22 WS1 0.630 0.236 0.273 11 WS2 0.602 0.223 0.271 12 WS3 0.621 0.309 0.333 4 WS4 0.496 0.308 0.383 3 WS5 0.624 0.289 0.316 5 WS6 0.624 0.279 0.309 6 WS7 0.625 0.258 0.292 9 WS8 0.607 0.234 0.279 10
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