囊謙黑青稞的功效成分檢測與分析

陳建國, 梁寒峭, 李金霞, 程池*, 郭積新, 尕瑪確加

1(中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院, 北京, 100015)　2(青海省玉樹州囊謙縣農牧科技水務局, 青海 玉樹, 815200)　3(青海省玉樹州囊謙縣農牧技術推廣站, 青海 玉樹, 815200)

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囊謙黑青稞的功效成分檢測與分析

陳建國1, 梁寒峭1, 李金霞1, 程池1*, 郭積新2, 尕瑪確加3

1(中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院, 北京, 100015)2(青海省玉樹州囊謙縣農牧科技水務局, 青海 玉樹, 815200)3(青海省玉樹州囊謙縣農牧技術推廣站, 青海 玉樹, 815200)

為促進黑青稞資源的開發(fā)利用，對青海省囊謙縣特色品種“囊謙黑青稞”的功效成分進行了全面測定，并與白青稞進行了比較。結果表明：黑青稞中β-葡聚糖、花青素、總黃酮、原花青素和總酚含量分別為3 844、5.63、62.56、53.95 和92.52mg/100g。與白青稞相比，囊謙黑青稞含有獨特的花青素類物質，且原花青素和總黃酮含量較高，符合現(xiàn)代人所青睞的黑色健康食品的需求，更具有開發(fā)利用價值。

黑青稞；囊謙；花青素；β-葡聚糖；原花青素

青稞(hullessbarley)又稱裸大麥，是禾本科大麥屬作物，是我國西藏、青海地區(qū)具有民族特色的重要糧食作物[1-2]。青海省囊謙縣地處我國青海省玉樹州最南端，有“玉樹小江南”的美譽，黑青稞是主要的特色農產品資源，種植歷史悠久，全程不施農藥，符合天然、綠色、健康的消費理念。

近年來，黑色食品越來越受到人們的青睞，現(xiàn)代科學研究發(fā)現(xiàn)黑色食品具有延緩衰老、增強免疫力、益氣補腎、保護心血管、抗動脈粥樣硬化等功能[3]。黑青稞是一類珍貴的種質資源，符合現(xiàn)代人對黑色健康食品的要求，具有潛在的應用開發(fā)價值。為促進這一特色資源的綜合研究和應用開發(fā)，本文對囊謙縣特色品種“囊謙黑青稞”的功效成分進行了全面、深入的分析。

1　材料與試劑

1.1材料

黑青稞樣品為囊謙縣特色品種“囊謙黑青稞”，白青稞樣品為“北青3號”，均需要組織研磨儀進行粉碎。

1.2儀器與試劑

旋轉蒸發(fā)儀(IKA-RV10)，德國艾卡公司；循環(huán)水式多用真空泵(SHB-III)，鄭州長城科工貿有限公司；721型分光光度計，UNICO-JV2000；聚酰胺樹脂(60～90目)，江蘇長豐化工有限公司。

β-葡聚糖測定試劑盒(雙酶法)，愛爾蘭Megazyme公司；蘆丁標準品，中國食品藥品檢定研究院；沒食子酸標準品，百靈威科技有限公司；Folin-Ciocalteu試劑，美國Sigma；原花青素標準品，天津尖峰天然產物研究開發(fā)有限公司；其他試劑均為國產分析純。

2　實驗方法

2.1β-葡聚糖含量的測定[4]

分別取0.5g青稞樣品，置于聚丙烯管中，向每個管中加入1.0mL體積分數(shù)為50%乙醇，加入 5.0mL磷酸鈉緩沖液(20mmol/L，pH=6.5)并混勻。將反應管在沸水浴中孵育約 2min，將管取出，混勻，再置于沸水浴 3min。將反應管溫度降到 40 ℃，向每管加入 0.2mL地衣多糖酶，蓋好蓋子并混勻，并在 40 ℃孵育 1h。加入蒸餾水，將每管的溶液體積調至30.0mL。充分混勻，離心(約1 000g，10min)。分別取0.1mL至3個試管中，向其中一管(空白)中加入0.1mL醋酸鈉緩沖液(50mmol/L，pH=4.0)，向另外兩管中加入 0.1mLβ-葡萄糖苷酶，40 ℃孵育 15min。向每管中加入 3.0mLGOPOD試劑，40 ℃孵育 20min，515nm處測定反應管(EA)和空白管(EBl)的吸光值。

(1)

其中：F為轉換因子；W為青稞樣品質量。

2.2花青素含量的測定[5]

分別取5g青稞樣品，料液比為1∶20(g∶mL)，溶劑為體積分數(shù)0.1 %HCl溶液和 95 % 乙醇(體積比為40∶60)的混合液，提取溫度 50 ℃、提取時間3h，得到花青素提取液，然后經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀濃縮樣品，至10mL。

將花青素濃縮液分別用pHl.0 的KCl-HCl緩沖液、pH4.5 的醋酸鈉-鹽酸緩沖液稀釋后，平衡lh后，用示差法測吸光度，并計算花青素含量：

(2)

式中：A為吸光度；ε為矢車菊花素-3-葡萄糖苷的消光系數(shù)(此處為26 900)；L為光程(取1cm)；Mw為矢車菊花素-3-葡萄糖苷的相對分子質量(449.2)；DF為稀釋倍數(shù)；V為待測花青素樣品儲備液體積,mL；m為干燥后青稞質量,g；A=(A515 pH1.0-A700pH1.0)-(A515pH4.5-A700pH4 .5)。

以蒸餾水作對照，用 A700來消除樣液混濁的影響。

2.3總黃酮含量的測定[6]

分別取5g青稞樣品，料液比為1∶20(g∶mL)，乙醇為溶劑，其體積分數(shù)為50 %，提取溫度為40 ℃，提取時間為3h，得到黃酮提取液，然后經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀濃縮樣品，至25mL。

采用NaNO2-Al(NO3)3比色法：取不同稀釋度的蘆丁標準品溶液或青稞黃酮提取液，分別移入10mL比色管中，加入體積分數(shù)30 %乙醇液至5mL，分別加入質量分數(shù)5 %NaNO3溶液0.3mL，振搖后放置5min，加入質量分數(shù)10 %Al(NO3)3溶液0.3mL，搖勻后放置60min，加入1.0mol/LNaOH溶液2mL，用30 %乙醇定容至刻度，以零管(未加硝酸鋁)作為空白，搖勻后在510nm處測定吸光值，以蘆丁質量為橫坐標x(μg/mL)，以吸光值y為縱坐標繪制標準曲線，測定回歸方程為y = 0.001 2x + 0.009 1，R2= 0.999 2。青稞總黃酮含量按上述方法進行測定。

2.4總酚含量的測定[7-8]

分別取5g青稞樣品，料液比為1∶20(g∶mL)，溶劑為體積分數(shù)0.1 %HCl溶液和 95 % 乙醇(體積比為40∶60)混合液，提取溫度 50 ℃、提取時間3h，得到提取液，然后經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀濃縮樣品，至25mL，得到多酚提取液。

采用Folin-Ciocalteu(FC)比色法：取不同稀釋度的沒食子酸標準溶液或青稞總酚提取液，分別加入到10mL比色管中，依次加入1.0mLFC試劑(0.2mol/L)和2mL15 %Na2CO3，去離子水定容至10mL，充分混合后室溫放置1h，于760nm波長下測定吸光值。以沒食子酸質量為橫坐標x(μg/mL)，以吸光值y為縱坐標繪制標準曲線，測定回歸方程為：y = 0.010 x + 0.017，R2= 0.998 1。青稞總酚含量按上述方法進行測定。

2.5原花青素含量的測定[9]

分別稱取5g青稞樣品，料液比為1∶27(g∶mL)，乙醇為提取溶劑，其體積分數(shù)為65 %，用超聲細胞粉碎機(20kHz，800W)超聲10min，得到提取液，然后經(jīng)旋轉蒸發(fā)儀濃縮樣品，至25mL，得到原花青素提取液。

精確稱取不同稀釋度的原花青素標準品，加入到10mL比色管中，分別加入3mL4 %香草醛甲醇液混合，然后加入1.5mL濃HCl，混勻，室溫下避光顯色反應15min，于500nm波長下測定吸光值，以原花青素標準品質量為橫坐標x(μg/mL)，以吸光值y為縱坐標繪制標準曲線，測定回歸方程為：y = 0.002x-0.020，R2= 0.998。青稞原花青素含量按上述方法進行測定。

2.6數(shù)據(jù)分析

采用SPSSv19.0軟件進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)結果以“平均值±標準差”(n = 3)表示，Duncan法進行顯著性分析。

3　結果與分析

3.1β-葡聚糖含量的分析

β-葡聚糖具有清腸、調節(jié)血糖、降低膽固醇、提高免疫力和抗癌等功能。青稞是世界上谷類作物中β-葡聚糖最高的作物，是小麥平均含量的50倍，且遠遠高于皮大麥和燕麥[2]。測定結果如表1所示，白青稞β-葡聚糖含量達到4 709.6mg/100g，而黑青稞含量較低，β-葡聚糖含量為3 844.0mg/100g。

表1　β-葡聚糖的含量

注：采用Duncan’smultiplerangetest方法分析，同一列不同大寫字母表示差異極顯著 (P<0.01，n=3)，表2～表5同。

3.2花青素含量的分析

黑色食品中的天然色素(花色素類物質)具有較強的消除體內自由基和抗氧化作用，具有延緩衰老預防癌癥等功效。與合成色素相比，天然植物色素更安全、健康[1]。如表2所示，測定結果表明普通白青稞不含花青素，黑青稞含有獨特的花青素類物質，含量為5.63mg/100g，與文獻報道無明顯差異[10]。

表2　花青素含量的測定

3.3總黃酮含量的分析

青稞黃酮類化合物以兒茶素、楊梅素、槲皮素、山奈酚等為主，具有增強免疫力、清除體內自由基、抗腫瘤、降血糖、降血脂等多種藥理活性。如表3所示，2種青稞間總黃酮含量差異極顯著，黑青稞總黃酮含量較高，達到62.56mg/100g，白青稞含量較低，為54.43mg/100g，與大麥黃酮含量(80mg/100g)差異不大[11]，但低于黑米(100～1 700mg/100g)[12]。

表3　總黃酮含量的測定

3.4總酚含量的分析

多酚具有抗氧化、抗衰老、預防心血管疾病及其它調節(jié)功能，研究表明大麥中多酚類物質含量豐富，總酚含量可達到 120～150mg/100g，但對青稞總酚的研究尚未見報道。本文測定結果如表4所示，黑青稞總酚含量為92.52mg/100g，白青稞總酚含量為92.37mg/100g，二者無明顯差異，但低于蕎麥米(480mg/100g)、紫米(195.6mg/100g)[13]。

表4　總酚含量的測定

3.5原花青素含量的分析

原花青素是植物中廣泛存在的聚多酚類混合物，主要由不同數(shù)量的兒茶素或表兒茶素的單體、二聚體、三聚體到十聚體組成。大量研究表明，原花青素具有保護心血管、預防高血壓、抗腫瘤、抗輻射、抗疲勞、抗突變及美容等作用，在歐美等國家享有“皮膚維生素”和“口服化妝品”的美譽。

測定結果如表5所示，黑青稞與白青稞原花青素含量差異極顯著，其中黑青稞原花青素含量高達53.95mg/100g，而白青稞含量為39.25mg/100g。但黑青稞原花青素含量低于葡萄籽(2 900mg/100g)、黑枸杞(504mg/100g)、黑加侖(580mg/100g)和普通枸杞(480mg/100g)等[14-15]。

表5　原花青素含量的測定

4　結論

本文對青海省囊謙縣特色品種“囊謙黑青稞”的5種功效成分進行了測定，結果表明：黑青稞中β-葡聚糖、花青素、總黃酮、原花青素和總酚含量分別為3 844、5.63、62.56、53.95 和92.52mg/100g。與白青稞相比，黑青稞含有獨特的花青素類物質，且原花青素和總黃酮含量較高，符合現(xiàn)代人所青睞的黑色健康食品的需求，更具有開發(fā)利用價值。因此，今后應擴大黑青稞的種植面積，發(fā)揮特色農產品資源優(yōu)勢，加快青海省黑青稞產業(yè)的發(fā)展和產品深加工，無疑將產生巨大的經(jīng)濟效益，是優(yōu)化農業(yè)結構，促進青海農業(yè)跨越式發(fā)展，幫助農民增收、建設和穩(wěn)定社會主義新農村的需要，意義深遠。

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DeterminationandanalysisoffunctionalcomponentsofNangqianblackhullessbarley

CHENJian-guo1,LIANGHan-qiao1,LIJin-xia1,CHENGChi1*,GUOJi-xin2,ZAMa-quejia3

1(ChinaNationalResearchInstituteofFoodandFermentationIndustries,Beijing100015,China)2(AgricultureandAnimalhusbandry,ScienceandTechnologyBureauofNangqianWaterResources,Yushu815200,China)3(AgricultureandanimalhusbandrytechnologypromotionstationofNangqian,Yushu815200)

InordertopromotethedevelopmentandutilizationofNangqianblackhullessbarleyresources,thefunctionalcomponentsofblackhullessbarleyfromNangqianQinghairegionwereanalyzedandcomparedwithwhitehullessbarley.Theresultsshowedthatβ-glucan,anthocyanins,flavonoids,proanthocyanidinsandphenoliccontentsofblackhullessbarleywere3844, 5.63, 62.56, 53.95and92.52mg/100g.Theresultsindicatedthatblackhullessbarleywasrichinproanthocyanidinsandflavonoidsandcontaineduniqueanthocyaninssubstances.Blackhullessbarleycouldmeettheconsumers’requirementsofblackcoloredfoodandhaspotentialutilizationvalue.

blackhullessbarley；Nangqian’anthocyanins；β-glucan；proanthocyanidins

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201608035

博士，高級工程師(程池教授級高級工程師為通訊作者，E-mail：cheng100027@163.com)。

2015-02-05，改回日期：2015-02-13