近些年来,消费者对使用天然水果或食物来改善健康越来越感兴趣。水果和蔬菜中含有天然的抗氧化剂,对人体的健康非常重要。苹果（Malus×domestica Borkh.）是世界上最受欢迎的水果之一,富含多种营养和生物活性物质,已经在世界各国的健康相关研究中得到了广泛的应用。苹果中的这些植物化学物质在抗氧化、预防炎症、肥胖、高血脂症、癌症、糖尿病、动脉粥样硬化活动和冠心病都有有益的作用。通过饮食预防疾病和改善健康是目前人们最为关注的一种有效的保健方式。在过去的十几年里,我们的团队用M.sieversii f.niedzwetzkyana与两个优良的白肉品种（‘富士’和‘嘎啦’）构建了一系列的杂交群体,其中出现了一些果皮和果肉均为红色的红肉苹果。这些红肉苹果的果皮和果肉均含有丰富的花青苷和其他酚类物质,营养价值很高,这为苹果资源的加工与利用奠定了良好的基础,极具开发利用前景。因此,本文以新疆红肉苹果F2代中的红肉苹果为原料,对苹果的酚类物质含量、单体酚含量、抗氧化能力及抗增殖能力进行了系统的研究;选择‘美红’作为研究对象进行深入研究,研究体外消化对红肉苹果酚类物质总酚,类黄酮、黄烷醇、花青苷及酚类物质组分、胞内/外抗氧化、抗癌细胞增殖及细胞毒性的影响;探讨红肉苹果不同部位多酚提取物对乳腺癌细胞抗增殖的作用机理;研究加工对红肉苹果酒化学成分、酚类物质组成及抗氧化能力的影响,以确定红肉苹果酒的最佳发酵模式。主要研究结果如下:1.与传统的白肉苹果品种‘富士’为对照,研究分析了四个品种（系）红肉苹果和的酚类特性、抗氧化特性和抗人癌细胞特性。此外,还测定了这些苹果的抗氧化和抗增殖性能。与‘富士’苹果相比,红肉苹果富含更多的总酚和黄酮类化学物质,分别为‘富士’苹果的1.5-2.6和1.4-2.4倍。其中,红肉苹果‘A38’中总酚、类黄酮、黄烷醇和花青苷的含量均最高,分别为2945.03±42.02 mg GAE/kg FW,2191.02±58.07 mg RE/kg FW,1354.22±35.74 mg CE/kg FW和282.88±8.11 mg C3GE/kg FW。利用UPLC-MS/MS对不同苹果品种中的13种主要酚类物质进行了定性定量分析,包括5种黄烷醇,4种黄酮醇,2种花青苷,1种羟基肉桂酸和1种二氢查耳酮。UPLC-MS/MS获得的总酚含量与TPC的结果趋势相一致。在所有被研究的抗氧化方法中(DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除活性、铁还原抗氧化能力（FRAP）和细胞抗氧化能力（CAA）,’A38’的抗氧化能力最高（DPPH:22.00±0.89 TEμM/g FW,ABTS:31.88±0.53 TEμM/g FW FRAP:12.30±0.24 TEμM/g FW）,富士（’Fuji’）的抗氧化能力最低（DPPH:7.19±0.69 TEμM/g FW,ABTS:10.19±0.49 TEμM/g FW FRAP:3.75±0.19TEμM/g FW）。CCK8细胞抗增殖结果表明:不同苹果对MCF-7的IC50值的范围在33.44 mg/m L~73.36 mg/m L之间,其中‘A38’获得的IC50值最低,为33.44 mg/m L,‘富士’获得的IC50值最高,为73.36 mg/m L。而对MAD-MB-231细胞的IC50值的范围在20.94 mg/m L~39.39 mg/m L之间,其中‘A38’获得的IC50值最低为20.94 mg/m L,‘富士’获得的IC50值最高为39.39 mg/m L。苹果提取物获得的IC50值越低代表对癌细胞的抗增殖能力越强。红肉‘A38’和‘美红’由于酚类物质含量较高,在体外具有较高的抗氧化和抗增殖活性,具有较高的开发利用价值。2.对红肉苹果‘美红’的果皮和果肉分别进行了体外模拟消化实验,探讨模拟消化对红肉苹果不同部位酚类物质含量、组成及抗癌细胞增殖活力和细胞毒性的影响,消化过程包括口腔、胃消化,肠消化三个阶段。结果表明:与化学提取法相比,果皮和果肉经过体外消化后总酚、黄酮、黄酮醇、花青素含量均显著降低,但游离酚酸含量显著增加。采用UPLC-MS/MS和HPLC分别对不同处理提取物中主要的类黄酮组分和酚酸组分进行了结构表征,包括13种类黄酮组分和12种酚酸组分。体外抗氧化能力（包括ABTS、DPPH、FRAP和CAA）分析表明,与化学提取物获得的相应值相比,体外消化降低了ABTS、DPPH和FRAP值,但增加了CAA值。这些结果表明,消化提高了酚类物质的有效性。此外,我们的研究结果还表明,与化学提取物相比,消化促进了红肉苹果果皮和果肉的抗增殖活性。根据目前的研究结果,未来的体内研究是非常有必要的。3.红肉苹果多酚提取物APP中总酚和类黄酮的含量明显高于AFP。采用UPLC-MS/MS对APP和AFP中的14种主要酚类物质组分进行了定性和定量分析,主要包括5种黄烷醇,5种黄酮醇,2种花青苷,1种羟基肉桂酸和1种二氢查耳酮,结果表明,APP和AFP中不同酚类物质的含量差异显著。CCK8细胞抗增殖实验结果表明:当APP或AFP处理MDA-MB-231细胞48h后,IC50的值分别为662.97μg/m L和860.24mg/m L,并且具有时间和剂量的依赖性,表明APP比AFP更能抑制MDA-MB-231细胞增殖。此外,AKT途径通过诱导细胞凋亡（显著上调ROS水平和Bax蛋白的表达,下调p-AKT、p-BAD、Bcl-2蛋白的表达、促进Cytochrome C释放、激活Cle-caspase 9、诱导Cle-caspase 3和Cle-PARP的表达）,明显的促进了细胞的凋亡;通过诱导G0/G1细胞周期阻滞（p-p53和p21蛋白表达显著增加,PCNA和Cyclin D1蛋白的表达显著减少）明显地抑制细胞增殖。这些结果表明,果皮和果肉均是红肉苹果的活性部位,可能是治疗三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞天然化学物质的良好原料。4.利用不同发酵模式对红肉苹果酒的加工品质进行了研究,通过对细胞活力和有机酸代谢的测定来监测苹果酒的发酵过程。利用SPME/GC-MS、UPLC-MS/MS和HPLC分别对苹果酒中的主要挥发性成分、类黄酮组分、酚酸组分进行了定性定量分析,并通过感官评定分析苹果酒的质量。这些结果表明:SIM/PG-16获得的苹果酒具有最高的抗氧化能力和典型的花香和果香的特征,以及与乳酸乙酯和2,3-丁二醇有关的黄油和奶油味,它们增强了苹果酒的整体芳香强度,是制备高品质红肉苹果酒的有效方法。然后用SIM/PG-16对‘富士’苹果酒的主要化学成分及营养品质进行了评估,结果表明:与‘富士’相比,‘美红’获得的苹果酒营养价值更高,酒体饱满,结构感强,果香花香浓郁,质量上乘,充分显示了‘美红’苹果的酿酒特性。