不同品種高粱米糠提取物的體外抗氧化活性研究

郭 暢，翟雨晴，張佳欣，陳詩(shī)倩，宋哲逸，劉，臧延青

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

高粱是我國(guó)傳統(tǒng)五谷之一，同時(shí)也是世界四大谷物之一，主產(chǎn)于我國(guó)北方地區(qū)，種植面積居世界第5位。高粱為一年生草本植物屬禾本科，具備營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、抗逆性強(qiáng)、雜交優(yōu)勢(shì)突出、用途較廣等特點(diǎn)[1]。研究發(fā)現(xiàn)，高粱米中含有豐富的單寧多酚、花色素類(lèi)、花黃素類(lèi)黃酮等酚類(lèi)化合物[2]，這些化合物都具有較好的抗氧化活性[3]，高粱碾米時(shí)出糠率為20%左右[4]。

高粱米糠是高粱加工后的剩余物，但經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)其富含活性物質(zhì)，如植物多酚[5]。植物多酚是存在植物體內(nèi)的天然產(chǎn)物，多元酚結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了高粱米糠的抗氧化能力和自由基清除能力，大量的酚類(lèi)物質(zhì)有助于清除自由基防止人體被氧化[6]。在體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇、甲醇及丙酮3種不同溶劑的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)合理有效的措施在一定程度范圍內(nèi)進(jìn)一步分析和研究了三者對(duì)高粱米糠黃酮含量及其抗氧化活性的影響。主要研究目的是建立一套科學(xué)合理完善的高粱米糠抗氧化能力的評(píng)價(jià)方法，此方法能夠在一定程度范圍內(nèi)進(jìn)一步促進(jìn)高粱米糠的綜合開(kāi)發(fā)，同時(shí)也為其具體的應(yīng)用和推廣提供相應(yīng)的參考價(jià)值[7-8]。主要研究3個(gè)高粱品種以3種不同溶劑提取的高粱米糠樣品中黃酮含量的差異及其抗氧化能力的強(qiáng)弱，對(duì)高粱米糠提取物進(jìn)行總還原力、OH自由基清除能力、DPPH自由基清除能力比較。分別與對(duì)照樣品茶多酚的黃酮含量及其抗氧化能力進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)高粱米糠的抗氧化生物學(xué)功能。為研究雜糧抗氧化方面提供了一定的試驗(yàn)基礎(chǔ)，也為我國(guó)開(kāi)發(fā)保健食品提供了有效的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料高粱米，選自黑龍江省龍江縣農(nóng)業(yè)種子站，品種名稱(chēng)分別為齊雜、瑞雜、慶雜。

FW10型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津恒瑞科教儀器有限公司產(chǎn)品；DGG-9140B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇省榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品；TD5A型離心機(jī)，長(zhǎng)沙英泰儀器有限公司產(chǎn)品；722 s型分光光度計(jì)，上海分析儀器總廠產(chǎn)品；BS110S.Max.11型電子天平，北京賽多利斯天平有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 原材料預(yù)處理

將高梁米糠粉碎，并對(duì)粉碎后的高梁米糠過(guò)60目篩；準(zhǔn)確稱(chēng)取高粱米糠干粉6.0 g各3份，參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行操作得到高粱米糠最終提取物。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

（1）蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。用質(zhì)量秤準(zhǔn)確稱(chēng)取0.01 g蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品；然后將其放入10 mL容量瓶中，同時(shí)加入80%乙醇定容并充分溶解，最后觀察其稀釋到刻度，并采取一系列科學(xué)合理有效的措施和方法將其進(jìn)一步搖勻；最后，即可得到質(zhì)量濃度0.10 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。

（2）蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。采用亞硝酸鹽-硝酸鋁比色法[10]。最后根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖，同時(shí)采取最小二乘法對(duì)所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸，并最終獲得相應(yīng)的線性回歸方程。

1.2.3 總黃酮含量的測(cè)定具體試驗(yàn)過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。總黃酮提取量計(jì)算公式：

式中：Y——樣品中總黃酮的提取含量，mg/g；

C——由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出的總黃酮質(zhì)量濃度，mg/mL；

V——樣品液的體積，mL；

m——高粱米糠干粉質(zhì)量，g；

D——稀釋倍數(shù)。

1.3 高粱米糠中黃酮的體外抗氧化活性研究

1.3.1 高粱米糠中黃酮的總還原力作用

具體試驗(yàn)過(guò)程參考文獻(xiàn)[12]。對(duì)于混合液吸光度的高低而言，如果吸光度越高，則表示高粱米糠樣品總還原能力越強(qiáng)，還原力越大抗氧化能力越強(qiáng)；反之，吸光度越低，則表示總還原能力越差，還原力越小，抗氧化能力越弱。

1.3.2 高粱米糠中黃酮對(duì)羥基自由基的清除作用

具體試驗(yàn)過(guò)程參考文獻(xiàn)[13]。

1.3.3 高粱米糠中黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用

雙蒸水做空白對(duì)照。參考文獻(xiàn)[14-15]得到A1，A2。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

按照1.2.2（2）的方法繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為Y=0.416 9X+0.004 3，R2=0.998 2。在0~0.5 mg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，蘆丁與吸光度值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

2.2 高粱米糠中黃酮含量

采用的是最常用的提取方法，提取溶劑分別為乙醇、甲醇、丙酮。由結(jié)果可知，80%乙醇溶劑提取量分別為齊雜1.799 1 mg/g，瑞雜1.504 6 mg/g，慶雜1.459 3 mg/g；80%甲醇組分提取量分別為齊雜1.593 9 mg/g，瑞雜1.368 7 mg/g，慶雜1.348 7 mg/g；80%丙酮組分提取量分別為為1.552 6 mg/g，瑞雜1.271 4 mg/g，慶雜1.363 4 mg/g。齊雜和瑞雜2個(gè)品種不同溶劑提取量大小為乙醇>甲醇>丙酮，慶雜不同溶劑提取量大小為乙醇>丙酮>甲醇。

2.3 高粱米糠中黃酮的體外抗氧化活性研究

2.3.1 高粱米糠中黃酮的總還原力

高粱米糠提取物中黃酮總還原力見(jiàn)圖1。

圖1 高粱米糠提取物中黃酮總還原力

由圖1（a）可知，隨著樣品質(zhì)量濃度的增加，乙醇提取的高粱米糠提取物還原能力都呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。質(zhì)量濃度為0.1~0.5 mg/mL齊雜的總還原力最高，瑞雜大于慶雜。甲醇提取的高粱米糠提取物的還原能力均呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，當(dāng)樣品質(zhì)量濃度相同時(shí)，齊雜的總還原力最高，瑞雜大于慶雜（圖1（b））。丙酮提取的高粱米糠提取物隨著樣品質(zhì)量濃度的增加還原能力呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)。當(dāng)樣品質(zhì)量濃度相同時(shí)，不同品種高粱米糠提取物的還原力相比差異不顯著。質(zhì)量濃度為0.2~0.5 mg/mL不同品種總還原力的比較齊雜>慶雜>瑞雜（圖1（c））。

2.3.2 高粱米糠中黃酮對(duì)羥基自由基的清除作用

羥基自由基是一種對(duì)機(jī)體危害較大的自由基，也是強(qiáng)氧化劑，可與細(xì)胞分子發(fā)生反應(yīng)，引發(fā)病變和衰老，對(duì)生物細(xì)胞和組織有很強(qiáng)的破壞力。自由基在生命活動(dòng)中一旦失衡，會(huì)導(dǎo)致膜質(zhì)過(guò)氧化和細(xì)胞損傷[16]。

高粱米糠提取物·OH清除率見(jiàn)圖2。

圖2 高粱米糠提取物·OH清除率

由圖2（a）可知，當(dāng)質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL時(shí)，茶多酚、齊雜、瑞雜及慶雜高粱米糠的提取物對(duì)·OH的清除率分別可達(dá)88.27%，71.85%，66.01%，61.96%。由圖2（b）可知，在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，相同質(zhì)量濃度梯度下茶多酚、齊雜、瑞雜及慶雜甲醇高粱米糠提取物對(duì)·OH的最大清除率分別可達(dá)86.24%，65.47%，61.99%，59.23%。結(jié)果表明，3種高粱米糠均對(duì)·OH自由基表現(xiàn)了良好的清除效果。由圖2（c）可知，當(dāng)提取物質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL時(shí)，齊雜、瑞雜及慶雜的高粱米糠提取物對(duì)·OH的清除率分別達(dá)60.52%，60.07%，57.49%。可知3個(gè)品種對(duì)·OH的清除能力大小齊雜>瑞雜>慶雜。

2.3.3 高粱米糠中黃酮對(duì)DPPH·自由基清除作用

高粱米糠提取物對(duì)DPPH·清除率見(jiàn)圖3。

圖3 高粱米糠提取物對(duì)DPPH·清除率

由圖3（a）可知，在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，齊雜、瑞雜及慶雜的乙醇提取物對(duì)DPPH·的最大清除率分別為53.43%，49.91%，49.65%。由圖3（b）可知，齊雜、瑞雜及慶雜的甲醇提取物對(duì)DPPH·的清除率最大分別為51.99%，46.52%，42.95%。由圖3（c）可知，高粱米糠丙酮提取物對(duì)DPPH·的清除能力分別為齊雜46.98%，瑞雜42.22%。

3 結(jié)論

結(jié)果表明，不同溶劑提取對(duì)高粱米糠中的黃酮含量及其抗氧化活性有一定的影響，不同品種之間存在一定的差異。在不同品種中80%乙醇提取物中的黃酮含量最高，分別為齊雜1.799 1 mg/g，瑞雜1.504 6 mg/g，慶雜1.459 3 mg/g。高粱米糠提取物都表現(xiàn)出較好的抗氧化能力、總還原力，以及清除DPPH·和·OH的能力，在一定質(zhì)量濃度范圍內(nèi)都呈現(xiàn)較好的趨勢(shì)。綜合考慮，80%乙醇是提取高粱米糠的有效溶劑。