不同粒色青稞酚類(lèi)化合物含量與抗氧化活性的差異及評(píng)價(jià)

楊希娟 黨 斌 徐 菲 樊明濤

(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，楊凌 712100)(青海省青藏高原農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；青海省農(nóng)林科學(xué)院2，西寧 810016)(省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；青海大學(xué)3，西寧 810016)

不同粒色青稞酚類(lèi)化合物含量與抗氧化活性的差異及評(píng)價(jià)

楊希娟1,2,3黨 斌2,3徐 菲2樊明濤1

(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院1，楊凌 712100)(青海省青藏高原農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；青海省農(nóng)林科學(xué)院2，西寧 810016)(省部共建三江源生態(tài)與高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；青海大學(xué)3，西寧 810016)

為了比較不同粒色青稞中游離態(tài)及結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物的含量及其抗氧化活性的差異。選用52份不同粒色青稞種質(zhì)資源, 采用化學(xué)法分析其青稞全籽粒中游離態(tài)及結(jié)合態(tài)總酚、總黃酮含量，通過(guò)DPPH、 ABTS+·自由基清除能力及FRAP鐵離子還原能力評(píng)價(jià)其體外抗氧化能力差異，利用主成分分析法客觀評(píng)價(jià)其酚類(lèi)化合物含量及抗氧化活性的品種排名。結(jié)果表明：結(jié)合酚是有色青稞酚酸的主要存在形式，游離黃酮是青稞中黃酮類(lèi)物質(zhì)的主要存在形式，組間含量差異顯著，黑色組青稞的總酚類(lèi)化合物含量較高；不同形態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)自由基清除能力的強(qiáng)弱具有選擇性，游離態(tài)酚類(lèi)化合物含量在一定程度上決定DPPH和ABTS自由基清除能力大小，F(xiàn)RAP鐵離子還原能力受青稞中游離態(tài)及結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物含量的共同影響；不同粒色組青稞的酚類(lèi)化合物含量及抗氧化活性存在品種間差異，主成分分析篩選出紫色、藍(lán)色、黑色、黃色組青稞中酚類(lèi)物質(zhì)含量及抗氧化活性最高的品種分別為云青2號(hào)、循化亮藍(lán)、947和短白青稞。

青稞 粒色 酚類(lèi)化合物 抗氧化活性 主成分分析

青稞(HordeumvulgareL. var. nudum Hook. f.)是大麥的一種，又稱(chēng)裸大麥，屬禾本科大麥屬，在植物學(xué)上屬于栽培大麥的變種，因其籽粒內(nèi)外稃與穎果分離，籽粒裸露，故稱(chēng)裸大麥[1]。生長(zhǎng)在海拔約1400米到4700多米的青藏高原，是我國(guó)藏區(qū)第一大作物和藏區(qū)農(nóng)牧民賴(lài)以生存的主要口糧，是青藏高原最具特色的農(nóng)作物[2]。近年研究證明青稞含有豐富的β-葡聚糖、膳食纖維及酚類(lèi)物質(zhì)而具有開(kāi)發(fā)功能食品的潛力[3]，備受人們關(guān)注，相關(guān)研究已成為功能型青稞育種和開(kāi)發(fā)青稞食品或保健品的重要課題。而現(xiàn)有青稞功能成分的研究主要集中于β-葡聚糖，關(guān)于其酚類(lèi)物質(zhì)的相關(guān)研究較少。

我國(guó)青稞品種資源豐富，不同顏色、不同形狀的品種多達(dá)上千種[4]。有色青稞是一類(lèi)珍貴的青稞種質(zhì)資源，主要包括黑青稞、紫青稞、藍(lán)青稞等[5-7]。現(xiàn)有研究表明有色大麥營(yíng)養(yǎng)保健成分普遍高于普通大麥，因此對(duì)于有色大麥作為功能食品的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到重視[8]。目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者已證實(shí)大麥中酚類(lèi)物質(zhì)種類(lèi)、含量及活性受到籽粒顏色和基因型的影響[9-11]。但前人的文獻(xiàn)報(bào)道均是以皮大麥群體為研究對(duì)象，涉及的裸大麥品種較少，且籽粒顏色比較單一，難以揭示不同粒色裸大麥及品種的差異性，更鮮見(jiàn)以青藏高原種植的不同粒色青稞酚類(lèi)物質(zhì)含量及抗氧化活性相關(guān)報(bào)道。另外谷物中的酚類(lèi)物質(zhì)主要有游離態(tài)及結(jié)合態(tài)，但是現(xiàn)有的研究往往只注重游離態(tài)多酚含量及活性，忽略了結(jié)合態(tài)多酚致使測(cè)定結(jié)果低估。因此有必要從不同粒色及品種差異性的角度，全面比較和評(píng)價(jià)青稞中酚類(lèi)物質(zhì)含量、種類(lèi)及抗氧化活性的影響。

本研究收集和選擇了不同粒色青稞種質(zhì)資源52 份, 比較不同粒色青稞游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)含量及其抗氧化活性差異，分析它們之間的相關(guān)關(guān)系，綜合評(píng)價(jià)和篩選出酚類(lèi)物質(zhì)含量較高且抗氧化活性強(qiáng)的優(yōu)異青稞種質(zhì)資源，為有色青稞的育種和開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

青稞：由青海省農(nóng)林科學(xué)院作物育種栽培研究所青稞研究室提供(表1)，所有材料于2014年3～8月在青海省農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田(西寧)種植。樣品收獲后脫粒，室溫晾干，去除顆粒石子。用萬(wàn)能粉碎機(jī)將青稞種子粉碎，時(shí)間約30 s，過(guò)60目篩得青稞全粉。

DPPH、TPTZ、Trolox(水溶性維生素E)、ABTS：Sigma公司，沒(méi)食子酸、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98.0)：上海源葉生物科技有限公司；福林酚(優(yōu)級(jí)純)：北京索萊寶科技有限公司。

表1 52個(gè)青稞品種

1.2 主要儀器設(shè)備

TGL-20M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)：湖南長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司； Retavapor R-215旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：瑞士布奇有限公司； N4S紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：上海儀電分析儀器有限公司； 雷磁PHS-3C型pH計(jì)：上海雷磁儀器廠；FW-100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 青稞游離態(tài)酚類(lèi)化合物提取

參考Zhao等[12]的方法并稍作改進(jìn)。準(zhǔn)確稱(chēng)量1.0g青稞全粉，按照料液比1∶25的比例分別加入體積分?jǐn)?shù)80%丙酮，室溫條件下超聲提取20 min，4 000 r/min冷凍離心10min，收集上清液，殘?jiān)猛瑯臃椒ㄖ貜?fù)提取2次，合并3次上清液，45℃減壓旋轉(zhuǎn)蒸干，甲醇定容至10 mL，得游離態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)提取液，分裝后于-20℃避光儲(chǔ)存，稱(chēng)樣和提取均重復(fù)3 次。

1.3.2 青稞結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物提取

參考蘇東曉[13]的方法，向提取游離酚后的殘?jiān)屑尤?0 mL正己烷，振蕩后離心(3 000 r/min，5 min)棄去上清液，向沉淀物中加入17 mL體積分?jǐn)?shù)為11.00%的硫酸，75 ℃水浴1 h，加入20 mL乙酸乙酯萃取5次，離心(3 000 r/min，5 min)，合并乙酸乙酯萃取相，在45 ℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，殘余物用甲醇定容至10 mL，0.45 μm有機(jī)膜過(guò)濾，得青稞結(jié)合酚提取液，分裝后于-20 ℃避光保存。

1.3.3 青稞提取物中酚含量的測(cè)定

測(cè)定采用Folin-Ciocalteu測(cè)定法。參考Adom等[14]方法并稍作改進(jìn)。吸取樣品提取液125 μL于試管中，再加入500 μL蒸餾水和125 μL福林酚，搖勻，反應(yīng)6min后加入1.25mL 7% Na2CO3溶液，再加入1mL蒸餾水，室溫下避光放置1.5 h后，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在波長(zhǎng)765 nm下測(cè)定吸光度，重復(fù)3次。以沒(méi)食子酸濃度為橫坐標(biāo)，A765值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.004 2X+0.012 4(0～300 μg /mL，R2=0.999 6)。總酚含量以每100 g提取物( 干基) 中所含相當(dāng)于沒(méi)食子酸的質(zhì)量mg表示，計(jì)算公式為：

酚含量(mg /100g DW)= [(Y×V)/(1 000×m)]× 100

式中:Y為測(cè)定的總酚質(zhì)量濃度 /μg /mL;V為提取液的總體積/mL;m為樣品除去水分的質(zhì)量/g。

1.3.4 青稞提取物中黃酮含量的測(cè)定

參考Adom等[14]方法并稍作改進(jìn)，吸取100 μL樣品提取液于試管中，加入試劑5% NaNO2溶液200 μL，搖勻，6 min后加入試劑10% AL(NO3)3溶液200 μL，搖勻，6 min后再加入4% NaOH溶液2 mL，室溫避光放置15 min后，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在波長(zhǎng)510nm下測(cè)定吸光度，重復(fù)3次。繪制吸光度與蘆丁濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=0.005 5X-0.004 7(0～80 μg/mL，R2=0.994 7)

式中：Y為吸光值，X為蘆丁質(zhì)量濃度/μg/mL。

總黃酮含量以每100g提取物(干基)中所含相當(dāng)于蘆丁的質(zhì)量mg表示，計(jì)算公式為：

黃酮含量(mg /100g DW)= [(Y×V)/(1 000×m)]× 100

式中:Y為測(cè)定的黃酮質(zhì)量濃度/g·mL-1;V為提取液的總體積/mL;m為樣品除去水分的質(zhì)量/g。

1.3.5 清除DPPH抗氧化能力測(cè)定

參考Abu 等[15]的方法并稍作改進(jìn)。吸取樣品提取液1 mL于試管中，再加入4.5 mL 0.1 mmol/L DPPH甲醇溶液，充分搖勻后避光反應(yīng)30 min，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在波長(zhǎng)517 nm下測(cè)吸光度，重復(fù)3次。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，A517值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=-0．004 2X+0.916 3(0～140 μmol/L，R2=0.992 8)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算DPPH·自由基清除能力，以每100 g提取物(干基)中所含相當(dāng)于水溶性維生素E的量(μmol Trolox Eq/100g DW)表示。

計(jì)算公式為：DPPH·自由基清除能力(μmol Trolox Eq /100g DW)=[(Y×V)/(1 000×m)]×100。

式中：Y為測(cè)定的DPPH·自由基清除能力(μmol/L)；V為提取液的總體積(mL)；m為樣品干質(zhì)量/g。

1.3.6 FRAP 抗氧化能力測(cè)定

參考Benzie等[16]的方法并略加修改。FRAP工作液的配制為：300 mmol/L pH 3.6的醋酸鈉緩沖液(3.076 2 g C2H3NaO2·加20 mL C2H4O2，用蒸餾水定容至 250 mL)、10 mmol/L TPTZ溶液(0.1562 g TPTZ 用40 mmol·L-1鹽酸定容至100 m L)和 20 mmol·L-1FeCl3溶液，按照體積比為 10∶1∶1 的比例混合，于37 ℃水浴鍋中預(yù)熱備用。

測(cè)定方法：吸取樣品提取液50 μL于試管中，再加入4.5 mL FRAP工作液，充分搖勻后避光反應(yīng)30min，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在波長(zhǎng)593 nm下測(cè)定吸光度，重復(fù)3次。以Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)品繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程：Y=0.007 2X-0.001 2(0～300 μmol/L，R2=0.999 2)，其中Y為吸光值，X為T(mén)rolox濃度(μmol /L)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品提取液鐵還原能力，以μmol Trolox Eq/100g DW表示。計(jì)算公式為：FRAP鐵還原能力(μmol Trolox Eq /100g DW)=[(Y×V)/(1 000×m)]×100

式中：Y為測(cè)定的FRAP鐵還原能力/μmol/L；V為提取液的總體積/mL；m為樣品干質(zhì)量/g。

1.3.7 清除 ABTS+·自由基能力測(cè)定

參考Re 等[17]方法并稍改進(jìn)。將5 mL 7 mmol/L ABTS+·溶液和88 μL 140 mmol/L過(guò)硫酸鉀溶液混合，室溫避光條件下靜置12～16 h，得ABTS+·儲(chǔ)備液。將此儲(chǔ)備液按適當(dāng)比例[1∶100(v/v)]與無(wú)水甲醇混合，要求其在734 nm下的吸光值達(dá)到0.7±0.02，得到ABTS+·工作液，備用。

測(cè)定方法：吸取樣品提取液200 μL于試管中，再加入4 mL ABTS+·工作液，充分搖勻后避光反應(yīng)30 min，以甲醇代替樣品提取液為空白調(diào)零，在波長(zhǎng)734 nm下測(cè)定吸光度，重復(fù)3次。以Trolox濃度為橫坐標(biāo)，波長(zhǎng)734nm下測(cè)定的吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為Y=-0.001X+0.624 2(0～300 μmol/L，R2=0.990 7)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出樣品提取液清除ABTS+·自由基能力，以μmolTE/100 g DW表示。

計(jì)算公式為：ABTS+·自由基清除能力(μmol Trolox Eq /100g DW)=[(Y×V)/(1 000×m)]×100。

1.3.8 數(shù)理統(tǒng)計(jì)

利用Excel和SPSS 21.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及作圖，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Means±SD)表示，青稞多酚含量比較采用單因素方差分析，不同品種間比較采用 LSD 法，顯著性水平為 0.05。主成分分析采用SPSS 21.0數(shù)據(jù)處理軟件。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 不同粒色青稞酚類(lèi)化合物含量差異分析

由表2可知，不同粒色青稞中酚酸含量是黃酮含量的10倍，說(shuō)明酚酸是青稞中的主要酚類(lèi)物質(zhì)。除黃色組外，紫色、黑色組青稞結(jié)合酚平均含量分別為221.91、241.62 mg/100 g DW，顯著高于其對(duì)應(yīng)游離酚含量，藍(lán)色組青稞結(jié)合酚(207.59 mg/100 g DW)高于游離酚(207.11 mg/100 g DW)含量，但差異不顯著。結(jié)合酚是有色青稞多酚的主要存在形式，與前人研究結(jié)果類(lèi)似[18-21]。4種粒色青稞中游離酚平均含量的順序依次為黑色>黃色>紫色>藍(lán)色，結(jié)合酚的順序依次為黑色>紫色>藍(lán)色>黃色，黑色組青稞的游離酚與結(jié)合酚平均含量在組間最高，分別為(225.34±25.97)、(241.62±23.45) mg/100 g DW，其中黑色[(225.34±25.97)mg/100 g DW]與黃色[(223.61±34.17 mg/100 g DW]游離酚平均含量差異不顯著，但顯著高于紫色、藍(lán)色組青稞，不同粒色青稞的結(jié)合酚平均含量差異顯著，組內(nèi)變異均較小。

表2 不同粒色青稞酚類(lèi)含量分析

注：表中數(shù)據(jù)為 3 次重復(fù)的平均值，小寫(xiě)字母表示不同組間差異顯著(P<0. 05) ，大寫(xiě)字母表示同一組間游離態(tài)與結(jié)合態(tài)物質(zhì)的顯著差異(P<0.05)。

4種粒色組青稞中除紫色組青稞的結(jié)合黃酮含量顯著高于游離黃酮含量，藍(lán)色、黑色、黃色組青稞游離黃酮含量分別為(23.60±2.19)、(23.33±3.20)、(23.78±4.43) mg/100 g DW，顯著高于其對(duì)應(yīng)的游離黃酮含量，表明青稞中黃酮類(lèi)物質(zhì)主要以游離態(tài)形式存在。游離黃酮平均含量的順序依次為黃色>藍(lán)色>黑色>紫色，紫色組青稞[(19.88±4.65) mg/100 g DW]的游離黃酮平均含量顯著低于其他粒色組青稞，藍(lán)色[(23.60±2.19) mg/100 g DW]、黑色(23.33±3.20 mg/100 g DW)、黃色組[(23.78±4.43) mg/100 g DW]青稞游離黃酮平均含量組間無(wú)顯著差異，不同粒色結(jié)合黃酮平均含量的高低排序與結(jié)合酚一致，黑色顯著高于藍(lán)色與黃色組，與紫色組青稞含量無(wú)顯著差異，組間變異較大。

不同粒色組間總酚類(lèi)化合物含量的高低順序依次為黑色>紫色>黃色>藍(lán)色，其中黃色與藍(lán)色組間差異不顯著，黑色顯著高于其他粒色組，不同粒色青稞組內(nèi)變異較小。結(jié)果表明籽粒顏色對(duì)青稞中酚類(lèi)化合物的含量及種類(lèi)影響較大，黑色青稞中含有更為豐富的酚類(lèi)化合物。這與Kim和Abdel等[9，11]人研究證實(shí)的黑色、藍(lán)色、黃色大麥的游離酚、結(jié)合酚含量有顯著差異，籽粒顏色和基因型是導(dǎo)致多酚含量差異的主要因素的結(jié)果比較一致。因此將青稞作為功能性食品加工原料時(shí)要綜合考慮其籽粒顏色和青稞品種的相互影響。

2.2 不同粒色青稞提取物抗氧化活性分析

由圖1可見(jiàn)，在3種抗氧化體系中，不同粒色組青稞酚類(lèi)提取物均具有清除 DPPH·和 ABTS+·的能力及較強(qiáng)的FRAP鐵離子還原能力。4種顏色組青稞游離態(tài)提取物的ABTS+·清除能力及FRAP鐵離子還原能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于結(jié)合態(tài)提取物，但結(jié)合態(tài)提取物的DPPH·清除能力顯著高于游離態(tài)提取物，這是由于大麥中游離態(tài)和結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物中單體多酚的組成及含量不同，而不同單體酚對(duì)不同自由基的清除具有選擇性而造成活性的差異[11，22]。此外青稞不同顏色組間在DPPH·和 ABTS+·清除能力及FRAP鐵離子還原能力方面均有顯著的差異(P<0.05)，本研究中黑色組青稞的游離態(tài)及結(jié)合態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)清除 DPPH·和 ABTS+·的能力及FRAP還原能力均較強(qiáng)，其含量也高于其他顏色組。這種差異可能與不同顏色青稞中不同形態(tài)的酚類(lèi)物質(zhì)組成及含量有關(guān)[22]。

注：圖中不同小寫(xiě)字母表示不同組間差異顯著( P<0.05)。圖1 不同粒色青稞抗氧化能力分析

2.3青稞酚類(lèi)化合物含量與抗氧化活性的相關(guān)分析

為進(jìn)一步明確青稞中不同形態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)含量和其抗氧化活性的關(guān)系，進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表3。游離酚、結(jié)合酚分別與游離黃酮、結(jié)合黃酮含量呈極顯著正相關(guān)，說(shuō)明青稞的多酚含量越高，其所含黃酮含量就越高。游離酚、游離黃酮與本研究中3個(gè)抗氧化活性呈極顯著或顯著正相關(guān)，結(jié)合酚、結(jié)合黃酮只與FRAP鐵離子還原能力極顯著或顯著正相關(guān)，與DPPH及ABTS+·自由基清除力不顯著相關(guān)。說(shuō)明游離態(tài)酚類(lèi)化合物含量在一定程度上決定著DPPH和ABTS+·自由基清除能力大小，在圖1a中發(fā)現(xiàn)結(jié)合態(tài)提取物清除DPPH自由基的能力顯著高于游離態(tài)提取物，這種結(jié)果與游離態(tài)及結(jié)合態(tài)提取物中酚酸及黃酮的組成及含量差異所導(dǎo)致[22]，說(shuō)明青稞結(jié)合態(tài)提取物中含有較強(qiáng)清除DPPH自由基的多酚種類(lèi)。FRAP鐵離子還原能力受到青稞中游離態(tài)及結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物含量的共同影響。

表3 青稞酚類(lèi)物質(zhì)含量與抗氧化的相關(guān)性分析

2.4不同粒色青稞酚類(lèi)化合物功能品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)

2.4.1 主成分分析

主成分分析是將多指標(biāo)簡(jiǎn)化為少量綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法，用少數(shù)變量盡可能多的反映原來(lái)變量的信息，保證原信息損失小且變量數(shù)目盡可能少,且得到的綜合指標(biāo)(主成分)之間彼此獨(dú)立，減少信息的交叉，使得分析評(píng)價(jià)結(jié)果具有客觀性和準(zhǔn)確性[23]。通過(guò)主成分分析得到的方差貢獻(xiàn)分析表和經(jīng)過(guò)方差極大正交旋轉(zhuǎn)后的主成分荷載矩陣，分別如表4、表5所示。由表4可知，前3個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率為80.716%，基本反映了原指標(biāo)的信息。由初始的7項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)降為3個(gè)彼此不相關(guān)的主成分，達(dá)到了降維的目的。 因此提取前用3個(gè)主成分代替原7個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)不同粒色青稞的功能活性。

由表5可知，第一主成分P1主要綜合了結(jié)合酚、結(jié)合黃酮的信息，稱(chēng)為結(jié)合型多酚因子，P2主要綜合了游離酚和游離黃酮的信息，稱(chēng)為游離型多酚因子。P3主要綜合了DPPH、ABTS、FRAP的信息， 稱(chēng)為抗氧化功能因子。

表4 方差貢獻(xiàn)分析表

表5 主成分分析旋轉(zhuǎn)后的成分載荷矩陣

注： 旋轉(zhuǎn)法:具有 Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)法。a.旋轉(zhuǎn)在6次迭代后收斂。

2.4.2 不同粒色青稞的綜合評(píng)價(jià)

通過(guò)主成分荷載矩陣(表5)， 得到以每個(gè)載荷量來(lái)表示主成分與對(duì)應(yīng)變量的相關(guān)關(guān)系，可以構(gòu)建前 3 個(gè)主成分分值( P) 與青稞功能指標(biāo)( X) 的線性方程式:P1=-0.020X1-0.058X2+0.913X3+0.836X4+0.311X5+0.795X6+0.128X7；P2=0.971X1+0.832X2+0.007X3-0.025X4-0.048X5+0.057X6+0.762X7；P3=-0.035X1-0.238X2+0.256X3+0.010X4+0.871X5+0.356X6+0.371X7；利用公式P=32.596P1+31.745P2+16.375P3計(jì)算出 52種青稞功能活性的主成分得分，即各品種青稞功能活性的綜合得分，按主成分大小依次排序，可權(quán)衡每個(gè)性狀在每個(gè)品種中所處的位置與分量(表6)，能較直觀地判斷某一品種的優(yōu)劣。

由表6可以看出，52個(gè)不同粒色的青稞品種中，Z536的結(jié)合型多酚因子得分最高，昆侖14號(hào)最低，短白青稞的游離型多酚因子得分最高，14-Z505的得分最低，13YN-5的抗氧化功能因子得分因子最高，北青6號(hào)的得分最低。按照主成分綜合得分的排列順序，947、Z530、Z536、949、950、短白青稞、Z528、云青2號(hào)、長(zhǎng)黑青稞、Z533分別居綜合主成分得分的前10名，其中黑色組青稞品種占60%，說(shuō)明黑色組青稞的多酚含量及抗氧化活性普遍較高，因此可將黑色籽粒青稞品種的選育作為開(kāi)發(fā)富含多酚的抗氧化功能食品的主要原料；康青6號(hào)、門(mén)農(nóng)1號(hào)、Z560、北青6號(hào)、柴青1號(hào)、阿青5號(hào)、昆侖14號(hào)、藏青25、肚里黃、阿青6號(hào)分別居綜合主成分得分的最后 10名，其中黃色組青稞占80%，說(shuō)明黃色組青稞的多酚含量及抗氧化活性相對(duì)其他顏色較低，一般不宜作為富含多酚的功能性青稞品種選育的材料和加工原料。

不同粒色青稞的綜合主成分得分排序在組間差異很大，說(shuō)明青稞品種的遺傳性對(duì)多酚含量及抗氧化活性的影響較大，因此在富含多酚的青稞優(yōu)異種質(zhì)資源的挖掘及利用過(guò)程中應(yīng)充分考慮品種的因素。本試驗(yàn)中紫色、藍(lán)色、黑色、黃色組青稞的綜合主成分得分最高的分別為云青2號(hào)、循化亮藍(lán)、947和短白青稞，均可作為富含多酚的不同粒色青稞品種選育的優(yōu)異種質(zhì)或抗氧化功能產(chǎn)品生產(chǎn)的原料。

表6 青稞功能品質(zhì)主成分得分及排名

續(xù)表6

3 結(jié)論

3.1 不同粒色青稞中酚類(lèi)化合物主要以酚酸形式存在，其中結(jié)合酚是有色青稞酚酸的主要存在形式，游離黃酮是青稞中黃酮類(lèi)物質(zhì)的主要存在形式。不同粒色青稞的酚類(lèi)化合物含量受籽粒顏色的影響較大，黑色青稞具有較高的酚類(lèi)化合物含量，可作為潛在的生產(chǎn)青稞功能產(chǎn)品的原料。

3.2 青稞抗氧化活性與酚類(lèi)物質(zhì)含量呈正相關(guān)，不同形態(tài)酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)自由基清除能力的強(qiáng)弱具有選擇性。游離態(tài)酚類(lèi)化合物含量在一定程度上決定著DPPH和ABTS自由基清除能力大小，F(xiàn)RAP鐵離子還原能力受青稞中游離態(tài)及結(jié)合態(tài)酚類(lèi)化合物含量的共同影響。

3.3 不同粒色組青稞的酚類(lèi)化合物含量及抗氧化活性存在品種間的差異，受品種遺傳性的影響。主成分分析篩選出紫色、藍(lán)色、黑色、黃色組青稞的酚類(lèi)物質(zhì)含量及抗氧化活性最高的品種分別為云青2號(hào)、循化亮藍(lán)、947和短白青稞，可為青稞抗氧化品質(zhì)育種及功能性產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供材料。

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Difference and Evaluation of Phenolics Contents and Antioxidant Activity of Colored Hulless Barley

Yang Xijuan1，2，3Dang Bin3Xu Fei2Fan Mingtao1
(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University1, Yangling 712100)(Qinghai Tibetan Plateau key Laboratory of Agric-Product Processing, Qinghai Academy of Agriculture and Forestr2, Xining 810016)(State Key Laboratory of Plateau Ecology and Agriculture, Qinghai University3, Xining 810016)

The contents of free and bound phenolics and antioxidant activity of colored varieties of hulless barley were compared. The contents of free and bound phenolics and flavonoids of hulless barley of 52 different varieties were determined. The antioxidant activity was analyzed using DPPH, ABTS+·radical cation scavenging activity assays and the ferric reducing ability of plasma (FRAP). The contents of phenolics compound and antioxidant activity were evaluated objectively by principal component analysis, obtaining the overall scores and rankings of varieties. The results showed that combined phenol was the major form of coloured hulless barley; free flavone was the mian form of flavonoid in the hulless barley; contents was significantly difference between groups; and black hulless barley groups have high content of phenolic compounds. Different form phenolics have selectivity to radical scavenging ability; DPPH and ABTS+·radical scavenging rate were influenced by content of free phenolics, and the ferric reducing ability of plasma was combined impact by content of free and bound phenolics. Significant differences of colored varieties were observed in contents of phenolics and antioxidant activity. The results of comprehensive scores from hulless barley of purple, blue, black and yellow groups were Yunqing 2, Xunhualianglan, 947 and Duanbai hulless barley.

hulless barley, grain color, phenolics compound, antioxidant activity, principal components analysis

TQ210

A

1003-0174(2017)09-0034-09

青海省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目(2016-ZJ-711)，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(2014-04)，青海省“135”高層次人才培養(yǎng)計(jì)劃(201612)

2016-06-04

楊希娟，女，1980年出生，副研究員，食品功能化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)

樊明濤，男，1963年出生，教授，食品功能化學(xué)與營(yíng)養(yǎng)