5種雜豆體外抗氧化性研究

趙 艷 杜雙奎 王晗欣 喬麗華

（西北農林科技大學食品科學與工程學院，楊凌 712100）

5種雜豆體外抗氧化性研究

趙 艷 杜雙奎 王晗欣 喬麗華

（西北農林科技大學食品科學與工程學院，楊凌 712100）

對5個不同屬的紅小豆、小扁豆、紅蕓豆、蠶豆、鷹嘴豆等雜豆品種的體外抗氧化活性進行研究。結果表明，不同屬的雜豆品種間抗氧化能力差異顯著（P＜0.05）；雜豆中總酚、總黃酮、原花青素含量分別在1.24～15.07、0.68～17.55、1.08～11.61 mg/g之間，其中小扁豆屬的品種總酚含量最高；雜豆對DPPH·和·OH均具有一定的清除作用，小扁豆的鐵還原能力（FRAP）（1 033.38～1 475.07μmol/g）、DPPH·清除能力（93.62%～95.96%）和亞鐵離子螯合能力（10.48 mg/g）相對較高；菜豆屬的品種對·OH清除能力較強（88.55%～93.59%），豇豆屬的雜豆品種對·OH清除率較弱（59.74%～66.33%）；蠶豆的亞鐵離子螯合能力較強（9.07～9.18 mg/g），深紅蕓豆的亞鐵離子螯合能力最弱（1.89 mg/g）。

雜豆 抗氧化活性 總酚 FRAP

雜豆為豆科屬草本植物，作為人類的健康食物來源，具有較高的營養價值。雜豆中富含蛋白質、氨基酸、黃酮、原花青素、酚類物質等，這些物質具有較高抗氧化活性，可作為很好的天然抗氧化食物來源[1－2]。豆類植物中含有豐富的多酚類物質、黃酮及花色苷類物質，具有較高的抗氧化性[3－5]。周威等[5]研究認為食用豆類中多酚和單寧的含量均與其抗氧化活性呈正相關關系。Marathe等[6]研究表明，表皮顏色較深的雜豆抗氧化性較強，且抗氧化性強弱與雜豆中所含酚類物質有關。目前，國內對表皮顏色較深糧豆如黑蕓豆、黑米等抗氧化活性已有研究[7－8]，但對小扁豆、鷹嘴豆、紅蕓豆和蠶豆等不同屬不同種皮色雜豆的抗氧化活性差異研究較少。本試驗以丙酮為溶劑，提取雜豆中的活性物質，研究其酚類物質含量、清除自由基的能力、鐵還原能力等，旨在為雜豆的開發利用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

豇豆屬（Vigna）的紅小豆種（建紅4號、冀紅9218），菜豆屬（Phaseolus）的普通菜豆種（大紅蕓豆、深紅蕓豆、長紅蕓豆），小扁豆屬（Lens）的小扁豆種（定西小扁豆、榆林扁豆）由西北農林科技大學農學院提供；蠶豆屬（Vicia）的蠶豆種（蠶豆常規種1、蠶豆常規種2）和鷹嘴豆屬（Cicer）的鷹嘴豆種（鷹嘴豆134號、鷹嘴豆135號）由新疆農科院提供。

1.2 試驗試劑

沒食子酸、蘆丁、兒茶素、1，1－苯基－2－苦肼基自由基（DPPH·）、Fe3＋－三吡啶三吖嗪（TPTZ）、菲洛嗪：Sigma公司。

1.3 儀器與設備

FW 100型高速萬能粉碎機：天津泰斯特儀器有限公司；KDC－40低速離心機：科大創新股份有限公司中佳分公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 提取液的制備

準確稱取2.0 g脫脂雜豆粉，用25 mL 70%丙酮（丙酮∶水∶乙酸 ＝70∶29.5∶0.5，v/v/v）在 25℃下震蕩提取3 h，3 800 r/min離心 10 min，收集上清液。殘留物再用70%丙酮提取3 h，離心，合并提取液，定容至50 mL，分析用。

1.4.2 總酚含量測定

總酚含量測定采用Folin－Ciocalteu測定法。取1.0 mL樣品提取液，加入0.5 mL Folin－Ciocalteu試劑，之后加入2.5 mL 20%Na2CO3，搖勻并定容，室溫靜置2 h，測其在765 nm波長下的吸光度。以沒食子酸濃度為橫坐標，A765值為縱坐標繪制標準曲線，回歸方程為y＝0．105 7x＋0.020 7（0～8.4μg/mL，R2＝0.998 6）。總酚含量以每克提取物（干基）中所含相當于沒食子酸的量表示。

1.4.3 總黃酮含量測定[12]

取1.0 mL樣品提取液，加30%乙醇至5 mL，之后加入0.3 mL 5%NaNO2，靜置5 min，再加入0.3 mL 10%Al（NO3）3，靜置 6 min，加入 4 mL 4%NaOH，定容，搖勻并靜置15min，在510 nm下測定吸光值，繪制吸光度與蘆丁濃度的標準曲線，回歸方程為y＝11．373x－0.005 4（0～0.07 mg/mL，R2＝0.999 5）。總黃酮含量以每克提取物（干基）中所含相當于蘆丁的量表示。

1.4.4 原花青素含量測定

采用香草醛—鹽酸法[9]。取1.0 mL樣液，加入3.0 mL 4%的香草醛甲醇溶液和1.5 mL濃鹽酸，混勻并靜置15 min，在500 nm處測定吸光度。繪制吸光度與兒茶素濃度的標準曲線，回歸方程為y＝0．915 0x－0.016 0（0～1.0 mg/mL，R2＝0.996 3）。原花青素含量以每克提取物（干基）中所含相當于兒茶素的量表示。

1.4.5 抗氧化試驗

1.4.5.1 DPPH·清除率測定[19]

取1.0 mL樣品提取液，加入2 mL 2×10－4mol/L DPPH·和4.0 mL無水乙醇，室溫下避光靜置30 min，以無水乙醇做空白，于517 nm下測定吸光度。根據下式計算樣品液對DPPH·的清除率：清除率＝[1－（A1－A2）/A0]×100%，式中 A0為用無水乙醇代替樣品時的吸光度；A1為加樣品與DPPH·時的吸光度；A2為用無水乙醇代替DPPH·時的吸光度。

1.4.5.2 ·OH清除率測定[11]

分別取不同濃度的樣品液2.0 mL，依次加入6 mmol/L FeSO4溶液 1 mL，1mL 6 mmol/L水楊酸溶液和1 mL 6 mmol/L H2O2溶液，混勻，靜置 30 min，測其在510 nm處的吸光度值。根據下式計算樣品液對·OH的清除率：清除率 ＝[1－（A1－A2）/A0]×100%，式中A0為空白管的吸光度；A1為樣品管的吸光度；A2為用蒸餾水代替H2O2時的吸光度。

1.4.5.3 鐵還原能力（FRAP）測定[10]

取30μL樣品提取液，加入900μL FRAP工作液，并定容至10 mL，混勻后，在37℃的水浴中反應30 min，于593 nm波長處測其吸光度。其中FRAP工作液由20 mmol/L的TPTZ溶液（用40 mmol/L的HCl溶液配制），20 mmol/L的 FeCl3·6H2O溶液，0.3 mol/L的乙酸鈉緩沖液（pH 3.6）按 10∶1∶1體積比混合組成。按照上述方法，以FeSO4的標準溶液代替樣品液繪制標準曲線。

1.4.5.4 亞鐵離子螯合能力測定[6]

取樣品提取液0.1 mL，依次加入0.6 mL蒸餾水，2 mmol/L的氯化亞鐵溶液0.1 mL，最后加入5 mmol/L的菲洛嗪溶液0.2 mL，混勻并靜置10 min，測其在562 nm波長處的吸光度。按照上述方法，以EDTA標準溶液代替樣品液繪制標準曲線。

2 結果與分析

2.1 總酚含量

雜豆總酚含量測定結果見表1。不同屬雜豆品種間總酚含量差異顯著（P＜0.05），小扁豆屬、豇豆屬品種的總酚含量高，鷹嘴豆屬品種總酚含量最低，雜豆總酚含量在1.24～15.07 mg/g之間變化。杜雙奎等[11]報道小扁豆的總酚含量為 46.0 mg/g，遠高于本研究。Xu等[12]報道小扁豆和鷹嘴豆的總酚含量分別為4.86～9.60 mg/g和 0.98 mg/g，均低于本研究結果。Xu等[13]研究發現紅小豆和紅蕓豆的總酚含量分別為12.5mg/g和6.85mg/g，低于本研究結果。蠶豆總酚含量低于Siah等[14]報道的結果（8.6～11.2 mg/g），但是高于 Baginsky等[15]的研究結果（1.10 mg/g）。與 Amarowicz等[16]研究結果相比，紅小豆、扁豆、蠶豆總酚含量均高于本研究。這些結果的差異可能與雜豆來源、品種及不同試驗方法有關。

2.2 總黃酮含量

由表1可以看出，不同屬雜豆品種之間總黃酮含量有差異（P＜0.05），總黃酮含量在0.68～17.55 mg/g之間變化，且菜豆屬中的長紅蕓豆總黃酮含量最高，鷹嘴豆屬中的鷹嘴豆135號含量最低。除鷹嘴豆屬下的2個品種總黃酮含量沒有顯著差異外，其余屬下的各品種間差異均顯著。與Xu等[12]研究結果相比，小扁豆總黃酮含量（3.04～4.54 mg/g）低于本研究結果。鷹嘴豆總黃酮含量明顯低于Sreerama等[17]的研究結果（4.80 mg/g）。紅蕓豆、小扁豆和紅小豆的總黃酮含量明顯高于大米、小麥、玉米、甜蕎等谷物總黃酮含量[18]。

2.3 原花青素含量

由表1可以看出，雜豆原花青素含量在1.08～11.61 mg/g之間變化，雜豆原花青素含量由高到低依次為長紅蕓豆＞建紅4號＞定西小扁豆＞大紅蕓豆＞榆林扁豆＞蠶豆常規種1＞冀紅9218＞蠶豆常規種2＞深紅蕓豆＞鷹嘴豆134號＞鷹嘴豆135號。與 Xu等[12]研究結果相比，紅小豆（5.16 mg/g）和紅蕓豆（2.87 mg/g）原花青素含量均低于本研究結果，而小扁豆原花青素含量（10.20 mg/g）高于本研究結果。本研究中蠶豆的原花青素含量高于Siah等[14]的研究結果（0.13～0.32 mg/g）。鷹嘴豆原花青素含量明顯低于 Sreerama等[17]的研究結果（5.12 mg/g）。

表1 雜豆提取物總酚、總黃酮及原花青素含量

2.4 雜豆提取物對DPPH·的清除作用

雜豆提取物對DPPH·的清除能力如圖1所示。由圖1可以看出，原樣品對 DPPH·的清除率在4.40%～95.96%之間，稀釋5倍后對DPPH·的清除率為2.02%～89.37%。定西小扁豆對DPPH·的清除能力相對較強，原樣品清除率達95.96%，稀釋5倍后清除率達到89.37%；冀紅9218清除率為94.39%，但稀釋5倍后清除率降低了50%；深紅蕓豆清除率為94.13%，稀釋5倍后約降低3倍；鷹嘴豆屬的2個品種對DPPH·的清除作用最弱，僅有4.40% ～4.95%。Gujral等[19]研究發現，紅蕓豆對DPPH·清除率最高（38.1%），鷹嘴豆最低（12.3%），這與本研究結果相一致。任順成等[20]分析了14種豆類對DPPH·的清除能力，其強弱依次為刀豆＞黑小豆＞花豇豆＞赤豆＞蕓豆＞飯豆＞蠶豆＞黑大豆＞綠豆＞豌豆＞麻豇豆＞大豆＞綠大豆＞鷹嘴豆，前3種豆類清除自由基的能力明顯強于其他豆類，而鷹嘴豆清除自由基能力較弱。不同雜豆對DPPH·清除能力的差異可能與雜豆中酚類物質含量和組成等有關。

圖1 雜豆提取物對DPPH·的清除作用

2.5 雜豆提取物對·OH的清除能力

雜豆提取物對·OH清除能力見圖2。雜豆原提取物對·OH的清除能力在59.74%～93.59%之間，稀釋5倍后的清除率為39.66%～49.00%。菜豆屬的雜豆品種有較高的·OH清除能力，深紅蕓豆對·OH的清除率最高（93.59%）；豇豆屬的雜豆品種對·OH清除率較弱，建紅4號對·OH清除率最低（59.74%）。與杜雙奎等[11]研究結果相比，雜豆對·OH的清除能力（60.09%～66.15%）均低于本研究結果。與聶芊等[3]研究結果相比，紅豆對·OH清除率（73%）均高于本研究結果，而蕓豆對·OH清除率（47.5%）均低于本研究結果。雜豆提取物對·OH清除能力的差異可能是由于提取物與金屬離子如Fe2＋的螯合抑制了·OH的清除[21]。

2.6 雜豆提取物的鐵還原能力（FRAP）

由表2可以看出，不同屬雜豆品種間的鐵還原能力在45.02～1 475.07μmol/g之間變化。小扁豆屬的2個品種間差異顯著，定西小扁豆的鐵還原能力較強，FRAP值為1 475.07μmol/g；菜豆屬的長紅蕓豆的鐵還原能力較強，FRAP值為1 008.29μmol/g；鷹嘴豆屬的2個品種鐵還原能力相對最弱，FRAP值為45.03μmol/g和53.38μmol/g，2個品種間沒有顯著差異。Marathe等[6]研究表明鷹嘴豆和小扁豆的鐵還原能力分別為 7.39μmol/g和 9.60μmol/g，均低于本研究結果。Nithiyanantham等[22]研究表明，鷹嘴豆丙酮提取物的鐵還原能力為758 mmol/μg。Xu等[12]研究了幾種雜豆的鐵還原能力，其中小扁豆的鐵還原能力最高（11.79 mmol FE/100 g）。

表2 雜豆提取物的鐵還原能力（FRAP）及亞鐵離子螯合能力

2.7 雜豆的亞鐵離子螯合能力

由表2可以看出，雜豆提取物的亞鐵離子螯合能力在1.89～10.48 mg/g之間，其強弱依次為定西小扁豆＞建紅4號＞蠶豆常規種2＞蠶豆常規種1＞鷹嘴豆134號＞鷹嘴豆135號＞大紅蕓豆＞冀紅9218＞榆林扁豆＞長紅蕓豆＞深紅蕓豆，其中小扁豆屬品種間、菜豆屬品種間的亞鐵離子螯合能力差異顯著（P＜0.05）。Han等[23]的研究結果表明小扁豆的亞鐵離子螯合能力（3.0～4.2 mgEDTA/g）高于鷹嘴豆（1.0 mgEDTA/g）。Marathe等[6]研究了幾種雜豆的抗氧化性，結果表明小扁豆的亞鐵離子螯合能力為0.6～1.0μmolEDTA/g，鷹嘴豆的亞鐵離子螯合能力小于0.6μmolEDTA/g。雜豆亞鐵離子螯合能力的不同可能與雜豆中的酚類物質以及其它活性物質有關[6]。

3 討論

雜豆提取物中總酚、總黃酮、原花青素含量分別在1.24～15.07、0.68～17.55、1.08～11.61 mg/g之間，這些復雜的活性成分可能賦予提取物抗氧化活性，但其中究竟何種物質抗氧化活性最強、各成分之間的活性是否存在增效作用等目前尚不明確，因此對雜豆中抗氧化活性成分的分離純化及其作用機理需要進一步研究和探討。雜豆提取物具有較好的清除DPPH·、·OH能力和鐵還原能力及亞鐵離子螯合能力，并在一定范圍內與抗氧化物質含量呈量效關系，雜豆提取物的抗氧化活性與雜豆品種、提取方法及具體的抗氧化測定方法有關。

4 結論

雜豆中總酚、總黃酮、原花青素含量分別在1.24～15.07、0.68～17.55、1.08～11.61 mg/g之間，其中小扁豆屬的品種總酚含量相對較高，鷹嘴豆屬的品種最低。不同雜豆品種間抗氧化能力強弱不同，雜豆提取物具有較好的清除DPPH·、·OH能力和鐵還原能力及亞鐵離子螯合能力。小扁豆DPPH·、鐵還原能力及亞鐵離子螯合能力均最強，鷹嘴豆最弱。菜豆屬的深紅蕓豆品種對·OH清除能力最強，蠶豆屬的品種亞鐵離子螯合能力較強。

[1]Heimler D，Vignolini P，DiniM G，et al.Rapid tests to assess the antioxidant activity ofPhaseolus vulgaris L．dry beans[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2005，53：3053－3056

[2]Madhujith T，Naczk M，Shahidi F.Antioxidant activity of common beans（Phaseolus vulgaris L．）[J].Journal of Food Lipids，2004，11：220－233

[3]聶芊，廖順雯，劉濤.四種糧豆作物的花色苷抗氧化性能比較[J].食品科學，2007，9：46－48

[4]徐金瑞，張名位，劉興華.黑大豆種皮花色苷體外抗氧化活性研究[J].營養學報，2007，29（1）：54－57

[5]周威，王璐，范志紅.小粒黑大豆和紅小豆提取物的體外抗氧化活性研究[J].食品科技，2008，33（9）：145－148

[6]Marathe SA，Rajalakshmi V，Jamdar SN，et al.Comparative study on antioxidant activity of different varieties of commonly consumed legumes in India[J].Food and Chemical Toxicology，2011，49，2005－2012

[7]李次力.黑蕓豆中花色苷色素的微波提取及功能特性研究[J].食品科學，2008，29（9）：299－302

[8]孫玲，張名位，池建偉，等.黑米的抗氧化性及其與黃酮和種皮色素的關系[J].營養學報，2000，22（3）：246－249

[9]Alasalvar C，KaramM，Kosińska A，etal.Antioxidantactivity of hazelnut skin phenolics[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2009，57：4645－4650

[10]Pulido R，Bravo L，Saura－Calixto F.Antioxidant activity of dietary polyphenols as determined by amodified ferric reducing/antioxidant power assay[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2000，48，3396－3402

[11]杜雙奎，于修燭，李志西.食用雜豆乙醇提取物的體外抗氧化活性研究[J].中國食品學報，2012，11：14－18.

[12]Xu B J，Yuan SH，Chang SK C.Comparative analyses of phenolic composition，antioxidant capacity，and color of cool season legumes and other selected food legumes[J].Journal of Food Science，2007，72，S167－S177

[13]Xu B J，Chang SK C.Comparative study on antiproliferation properties and cellular antioxidant activities of commonly consumed food legumes against nine human cancer cell lines[J].Food Chemistry，2012，134，1287－1296

[14]Siah S，Wood JA，Agboola S，et al.Effects of soaking，boiling and autoclaving on the phenolic contents and antioxidant activities of faba beans（Vicia fabaL.）differing in seed coat colors[J].Food Chemistry，2014，142，461－468

[15]Baginsky C，Pe?a－Neira，Cáceres A，Hernández T，etal.Phenolic compound composition in immature seeds of fava bean（Vicia fabaL.）varieties cultivated in Chile[J].Journal of Food Composition and Analysis，2013，31，1－6

[16]Amarowicz R，Ska A T，Ko－Pikielna N B，etal.Polyphenolics extracts from legume seeds：correlations between total antioxindant activity，total phenolics content，tannins contentand astringency[J].Journalof Food Lipids，2004，11：278－286

[17]Sreerama Y N，Sashikala V B，Pratape VM.Phenolic compounds in cowpea and horse grame flours in comparison to chickpea flour：evaluation of their antioxidant and enzyme inhibitory properties associated with hyperglycemia and hypertension[J].Food Chemistry，2012，133，156－162

[18]徐元元，國旭丹，賀麗霞，等.常見6種雜糧與2種主糧的抗氧化活性比較研究[J].食品科學，2012，33（7）：20－25.

[19]Gujral H S，Sharma P，Gupta N，etal.Antioxidant properties of legumes and theirmorphological fractions as affected by cooking[J].Food Science and Biotechnology，2013，22（1）：187－194

[20]任順成，王鵬，馬宇翔，等.常見食用豆類提取液抗氧化特性研究[J].大豆科學，2009，28（6）：1081－1085

[21]Qi H M，Zhang Q B，Zhao T T，et al.Antioxidant activity of different sulfate content derivatives of polysaccharide extracted fromUlva pertusa（Chlorophyta）in vitro[J].International Journal of Biological Macromolecules，2005，37，195－199

[22]Nithiyanantham S，Selvakumar S，Siddhuraju P.Total phenolic content and antioxidant activity of two different solvent extracts from raw and processed legumes，Cicer arietinumL.andPisum sativumL[J].Journal of Food Composition and Analysis，2012，27，52－60

[23]Han H，Baik B－K.Antioxidant activity and phenolic content of lentils（Lens culinaris），chickpeas（Cicer arietinumL.），peas（Pisum sativumL.）and soybeans（Glycine max），and their quantitative changes during processing[J].International Journal of Food Science and Technology，2008，43，1971－1978.

In Vitro Antioxidant Activity of Five Food Legumes

Zhao Yan Du Shuangkui Wang Hanxin Qiao Lihua

（College of Food Science and Engineering，Northwest A＆F University，Yangling 712100）

Thein vitroantioxidant activities of lentils，adzuki beans，red kidney beans，five beans and chickpeaswhich were from five different genuseswere investigated.The results showed that the phenolic content and antioxidant activity were significantly differed between legume extracts（P＜0.05）.The content of total phenolic，flavonoids and proanthocyanidins in the extracts from food legumes were in the range of 1.24～15.07，0.68～17.55 and 1.08～11.61 mg/g，respectively，with the total phenolic content in lentils having the highest value.All legume were able to scavenge DPPH· and·OH.Lentil exhibited relatively high DPPH· scavenging activity（93.62%～95.96%），metal chelating activity（10.48mg/g）and FRAP（1 033.38～1 475.07μmol/g）.Phaseolushad higher·OH scavenging ability（88.55% ～93.59%）than other legume extracts，Vignahad lowest·OH scavenging ability（59.74% ～66.33%）；the highestmetal chelating activity was found in fava beans（9.07～9.18 mg/g）and the lowestwas found in red kidney bean（1.89 mg/g）.

legumes，antioxidant activities，phenolic content，FRAP

S529

A

1003－0174（2015）10－0006－05

陜西省農業科技攻關（2012K02－14），陜西省科技廳戰略性新興產業重大產品項目（2015KTCQ02－21）

2014－05－19

趙艷，女，1989年出生，碩士，食用豆類抗氧化性

杜雙奎，男，1972年出生，副教授，雜糧資源開發與利用研究