最新消息: USBMI致力于为网友们分享Windows、安卓、IOS等主流手机系统相关的资讯以及评测、同时提供相关教程、应用、软件下载等服务。

不同米色小米多酚提取物的体外抗氧化活性

IT圈 admin 52浏览 0评论

2023年12月21日发(作者:长夏烟)

不同米色小米多酚提取物的体外抗氧化活性

延莎;祁鹏煜;张苏慧;冯翠萍;云少君;王晓闻

【摘 要】以晋谷21、黑小米、绿小米、白小米、黄金米和沁州黄6种不同米色小米为原料,用乙醇法浸提得到小米多酚提取物.采用磷钼络合法以及对DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基、超氧阴离子的清除性探讨其多酚提取物的抗氧化性.结果表明:6种不同米色小米多酚提取物在5种抗氧化试验中均具有较好的效果,其中晋谷21与其他5种小米相比抗氧化性最强,黄金米和白小米的最弱.6种米色小米多酚提取物对ABTS的清除效果最好.不同米色小米多酚提取物的含量及5种抗氧化试验结果与小米颜色特征值(红值a*、黄值b *、总色差E和亮值L*)均无显著相关性,表明米色与小米中多酚的含量及其抗氧化活性关系不大.多酚总量与5种抗氧化方法测定的结果均具有显著相关性,所以,总酚含量越多其小米的抗氧化性越好.%In

this paper,we used Jingu 21,black millet,green millet,white millet,Huangjin

millet,and Qinzhouhuang millet six different beige milletas raw materials to

study theantioxidant activityoftheir polyphenol extracts by DPPH radical

scavenging method,ABTS radical scavenging method,hydroxyl radical

scavenging method,superoxide anion free radical scavenging method and

phosphomolybdenum complex results were as follows:1) Each of

the six different polyphenol extracts of millet hadmoderate antioxidant

ability by 5 ed with other millet,the Jingu 21 had the

optimal antioxidant ability,and the white millet was the kinds of

millet polyphenol extracts had the strongest scavenging effect on ABTS

free radical.2) The correlation analysis showed that the total polyphenol

content was significantly correlated with the antioxidant activity,it means

the more total phenolic content in the millet,the better antioxidant

activityit r,The result of contents of different beige millet and

antioxidation text had no remarkable correlative with thecolor features

(red a *,yellow b *,gross color difference E *,brightness value*).

【期刊名称】《中国粮油学报》

【年(卷),期】2017(032)010

【总页数】7页(P33-38,44)

【关键词】米色;小米;多酚提取物;抗氧化活性

【作 者】延莎;祁鹏煜;张苏慧;冯翠萍;云少君;王晓闻

【作者单位】山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801

【正文语种】中 文

【中图分类】TS201.4

小米营养价值高,是典型的药食同源食物[1]。传统小米的米色虽深浅不一,但以黄色为主,随着饮食多样化,目前市场上出现了白色、绿色、黑色等不同米色的小米。

多酚类物质是食物中广泛存在的功能性成分,具有抗氧化、清除自由基、抗癌等多种生理功能[2-4]。近年来已有一些研究者对粮谷类食物中的多酚类物质进行了研究[5]。张海晖等[6]对米糠、高粱、甜高粱、大麦、水稻及燕麦等谷物中的多酚类

化合物进行提取,并测定其抗氧化值和自由基清除作用,结果表明上述谷物的多酚提取物均具有一定的抗氧化能力。且国内外已有报道小米中含有丰富的多酚类物质[7]。田志琴[1]研究表明小米多酚对DPPH自由基、ABTS自由基、超氧阴离子自由基均有较好的清除能力。徐元元等[8]比较了包括小米在内的6种常见杂粮和2种主粮的总酚、黄酮含量及其抗氧化活性差异,结果表明抗氧化活性与总酚含量之间具有良好的线性关系。小米的不同米色与其功能性成分如多酚的含量以及功能性成分所表现出的功能性有无关系,之前的研究鲜有涉及。

本研究主要探讨小米米色、多酚提取物和体外抗氧化之间的关系,为不同米色小米资源的充分利用及深度开发提供参考。

1.1 材料与试剂

晋谷21:吕梁市离石区田升杂粮加工专业合作社;绿小米、黑小米、黄金米:晋中黄彩苑农业食品科技有限公司;沁州黄:山西沁州黄小米有限公司;白小米:中农鲜享农业发展有限公司。

1.2 主要仪器与设备

IKA RV 10旋转蒸发仪:郑州长城科工贸有限公司;DHG-9243BS-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱:上海新苗医疗器件制造有限公司;UC-1200分光光度计:上海美谱达仪器有限公司;WSC-S测色色差计:上海仪电物理光学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 不同小米色差分析

将色差计调整至L*a*b*系统[9],以工作白板校零,以黑色陷阱为容器依次按此方法重复测定6个样品,每个样品平行测3次,测定结果以“平均值±标准差”表示。其中E表示色差,L*表示试样明度,+a*表示试样偏红,-a*表示试样偏绿,+b*表示试样偏黄,-b*表示试样偏兰。

1.3.2 小米多酚类物质的提取

准确称取适量的脱脂小米粉加入烧杯中,按料液比为1:13加入70%的乙醇[1],搅拌后在45 ℃的恒温水浴中提取4 h,然后进行抽滤处理,滤液以4 000 r/min离心10 min后收集上清液,重复1次,即得到较为完整的多酚提取液,经旋转蒸发干燥至恒重即得到小米多酚提取物。

1.3.3 多酚含量的测定

多酚含量的测定采用FC法,没食子酸为标准样品[10]。准确称量一定量的多酚提取物用无水乙醇溶解后配成已知浓度的多酚溶液,用移液枪量取一定量于10 mL容量瓶中,加入福林酚试剂1.25 mL、15%的碳酸钠溶液2.5 mL,用蒸馏水定容至刻度线摇匀后在室温下静置2 h,于760 nm处测定吸光度值,将其代入标准曲线即得到多酚的质量浓度。多酚的标准曲线:y=98.267x+0.039 4,x为多酚的质量浓度,y为吸光值,R2=0.998 9。

1.3.4 小米多酚提取物总抗氧化能力的测定

采用磷钼络合物法测定小米中多酚的总抗氧化能力[11]。将小米多酚提取物用无水乙醇溶解后配成不同浓度,吸取1 mL于试管中,再依次加入已配置好的浓度分别为0.6 mol/L的硫酸、28 mmol/L的磷酸钠和4 mmol/L的钼酸铵各1 mL,在常温下充分摇荡均匀后在95 ℃的水浴锅中水浴1.5 h,后取出冷却至室温,于695 nm处测定吸光度值,以VC为对照,所有样品平行测定3次。

1.3.5 对ABTS+自由基清除能力的测定

用无水乙醇溶解提取物配成5种浓度的溶液,每种取2 mL放在试管里,然后在每个管中加入4 mL的ABTS待用液,上下摇荡均匀30 s放于暗处反应20 min,在734 nm处测其吸光值,每个浓度重复3次,用VC作为对照。用公式表示ABTS自由基的清除能力:

ABTS自由基清除率=×100%

式中:A0为空白溶剂与小米多酚提取液混合液的吸光值;A1为ABTS溶液与小

米多酚提取液混合液的吸光值;A2为空白溶剂与ABTS溶液混合液的吸光值。

1.3.6 对DPPH自由基清除能力的测定

参考文献[13],用无水乙醇溶解提取物配成5种浓度的溶液,每种取2 mL放在试管里,然后每管里加入100 μmol/L的DPPH乙醇溶液4 mL,混匀30 s放在暗处反应40 min,在515 nm处测其吸光值,每个浓度重复3次,用VC作为对照。用公式表示DPPH自由基的清除能力:

DPPH自由基清除率=×100%

式中:A0为空白溶剂与小米提取物溶液混合液的吸光值;A1为小米提取物溶液与DPPH溶液混合液的吸光值;A2为空白溶剂与DPPH溶液混合液的吸光值。

1.3.7 对羟自由基清除能力的测定

用无水乙醇溶解小米多酚提取物配成5种浓度的溶液,分别在各个试管里加入配好的5种不同的多酚溶液、FeSO4溶液(6 mmol/L)、H2O2溶液各3 mL,上下摇晃均匀,等待10 min,再加入6 mmol/L的水杨酸3 mL,上下摇荡后放在37 ℃恒温水浴中,反应30 min,在510 nm处测定其吸光值[14],每个浓度重复3次,用VC作为对照,用公式表示羟自由基清除能力:

羟自由基清除率=×100%

式中:A0:小米多酚提取物溶液与空白溶剂混合液的吸光值;A1:水杨酸与小米多酚提取物溶液混合液的吸光值;A2:空白溶剂与水杨酸混合液的吸光值。

1.3.8 对超氧阴离子清除能力的测定

采用邻苯三酚法[15],用无水乙醇溶解小米多酚提取物配制成5种浓度的溶液,各量取2 mL于试管里,然后加入5 mL的Tris-Hcl溶液(pH=8.2,50 mmol/L),3

mmol/L的邻苯三酚溶液1 mL,快速摇均匀,在325 nm处测其吸光值,在0、30、60、90、120、150 s读数,记录,每个浓度重复3次,VC做对照,可用公式表示超氧阴离子清除能力:

超氧阴离子的清除率=×100%

式中:Ax:表示小米多酚提取物溶液与邻苯三酚混合液的氧化速率,每30 s的吸光值拟合直线取其斜率;A0:表示邻苯三酚的自身氧化速率,每30 s的吸光值拟合直线取其斜率所得。

1.3.9 数据处理

数值用平均值±标准差表示,用SPSS Statistics 22、ExceL 2007和Prism 5进行数据分析。

2.1 不同米色小米多酚含量

根据标曲计算出不同米色小米中总多酚含量,见表1。从表1看出,黑小米和黄金米的多酚含量差异不显著,其他均存在显著性差异。晋谷21中总多酚含量最多,为52.15 mg/100 g,其次为沁州黄50.63 mg/100 g,绿小米48.14 mg/100 g,黄金米和黑小米多酚含量接近,分别为44.29和43.58 mg/100 g。在6种小米中白小米的总多酚含量最少,为41.92 mg/100 g。6种不同米色的小米多酚含量顺序依次为晋谷21>沁州黄>绿小米>黄金米>黑小米>白小米。

2.2 不同米色小米多酚提取物总抗氧化能力测定结果

磷钼络合物法测定物质的抗氧化能力,其原理是六价的钼能被物质中含有的氧化性物质还原为绿色的五价钼化合物,并且在该化合物在695 nm处有最大吸收峰[16],且吸光度值的大小可以反应抗氧化能力的强弱,前者越大则表明后者越强。从表2可以看出:6种小米多酚提取物随着浓度的不断增加其吸光度值表现递增趋势。在6种小米中晋谷21的吸光度值相对于其他5种小米较高,在浓度为2.4 mg/mL时其吸光度值在0.489。白小米的吸光度值在不同浓度最小,在浓度从0.1

mg/mL增长到2.4 mg/mL时,吸光度值从0.101增加到0.327。相同浓度下,吸光值大小为:晋谷21>沁州黄>绿小米>黑小米>黄金米>白小米。表明在试验范围的相同浓度下,总抗氧化力大小为:晋谷21>沁州黄>绿小米>黑小米>黄金

米>白小米,且随着浓度的增加总有上述的规律,即不同米色小米多酚提取物在试验浓度均有不同程度的抗氧化能力。

2.3 不同米色小米多酚提取物对ABTS自由基清除能力测定结果

测定多酚类物质的抗氧化性在试验中常用ABTS法。ABTS+·是由ABTS原液与过硫酸钾在暗处反应生成,其溶液呈现蓝绿色,当溶液中存在供氢抗氧化剂时,蓝绿色会慢慢褪去,则ABTS+·的含量就会逐渐减少。在试验中,溶液褪色越明显,被清除的ABTS+越多,说明小米多酚提取物清除自由基的能力越强[17-18]。

由表3可知,清除ABTS自由基能力的大小可由IC50的值反映,如果IC50的值越大那么清除能力越弱,VC的IC50值为1.54 mg/mL,都小于其他6种小米的IC50值。虽然晋谷21的IC50为1.69 mg/mL,清除ABTS自由基的能力很强,但与VC在统计学分析中仍存在显著性差异。黄金米和白小米的清除率最低。通过比较6种小米的IC50值得出其清除ABTS自由基能力强弱顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.4 不同米色小米多酚提取物对DPPH自由基清除能力的测定结果

DPPH是一种性质比较稳定的自由基,波长为515 nm时吸光值最大。它的乙醇溶液呈现紫红色,当溶液中有抗氧化剂存在时,抗氧化剂可以和DPPH提供的电子反应,结果使其紫红色渐渐褪去,反应过程中紫红色消失的越明显,DPPH含量降低越快,表明小米多酚提取物清除DPPH自由基的能力越高[19]。

Spripriya等[20]发现了小米多酚类物质对DPPH自由基有清除作用。由表4可见,IC50值越小清除DPPH自由基的能力越强,而6种小米IC50值都大于Vc的IC50值2.54 mg/mL,且在统计学分析下与存在显著差异(P<0.05)。晋谷21对DPPH自由基的清除率明显高于其他5种小米,黄金米和白小米的清除率较弱,其他3种小米清除率居中。比较6种小米的IC50值得出其清除DPPH自由基能力强弱顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.5 不同米色小米多酚提取物对羟自由基清除能力的测定结果

Fenton反应(Fe2+和H2O2发生反应)可以生成羟自由基,反应过程中羟自由基与水杨酸以及多酚类化合物的官能团发生作用,产生有颜色的中间产物,该物质在510 nm处的吸光值最大且与反应溶液中的羟自由基的含量成正比[16]。

清除羟自由基能力的大小可由IC50的值反映,如果IC50的值越小那么清除能力越强。从表5中可以看出6种小米中白小米的IC50值最大为4.97 mg/mL,其清除能力最弱,晋谷21的IC50值最小为2.83 mg/mL,其清除能力最强。不同米色小米多酚提取物对羟自由基的清除率之间在统计学分析下都存在显著性差异(P<0.05)。通过比较6种小米的IC50值得出其清除羟自由基能力强弱的顺序依次为:晋谷21、沁州黄、绿小米、黑小米、黄金米、白小米。

2.6 不同米色小米多酚提取物对超氧阴离子清除能力的测定结果

采用邻苯三酚方法测定。当反应溶液为酸性时邻苯三酚性质比较稳定,但是反应环境变为碱性时,邻苯三酚发生自动氧化并且放出超氧阴离子同时产生极易氧化和有害人体的中间物质,该物质不断氧化而形成有颜色的中间带。但是,当反应环境中有抗氧化剂存在时,就会阻碍中间产物的形成,从而达到清除自由基的目的[21]。

IC50值反映出小米多酚提取物及VC清除环境中超氧阴离子的能力,其值越小则清除能力越强。由表6所示,晋谷21清除超氧阴离子的能力在6种小米中也是最强的,绿小米、黄金米和白小米的清除能力最弱且在统计学分析下不存在显著性差异(P<0.05)。通过比较6种小米的IC50值得出其清除超氧阴离子能力强弱的顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.7 米色、多酚含量和抗氧化性的相关性分析

将表7的小米颜色特征值及多酚含量与不同浓度的提取物总抗氧化力作相关分析得表8,小米的多酚提取物在不同浓度的抗氧化值与小米的颜色特征值L(亮值)存在负相关性,但不显著。小米的多酚提取物总抗氧化能力与a*(红值)、b*(黄值)、

E(总色差)值存在正相关,但不显著,表明米色与小米多酚提取物的抗氧化能力相关性不大。小米的总多酚含量与小米多酚提取物的总抗氧化能力存在极显著的正相关性,小米中多酚含量越多,小米多酚提取物的总抗氧化能力越强。

由表9可得,小米的多酚含量与小米特征值L存在负相关性但不显著。但小米的多酚含量与小米颜色特征值a*、b*、E值存在正相关性,同样不显著。所以小米的米色与其多酚含量相关性不大。

由表10中数据显示,不同米色小米多酚提取物清除自由基能力与小米颜色的4个特征值都不存在显著相关性,则米色与清除率无明显关系。同时表明,多酚总量与4种自由基的清除率显著相关,故小米多酚含量越高,小米多酚提取物对自由基清除能力越强。

晋谷21、黑小米、白小米、绿小米、黄金米及沁州黄不同米色的6种小米多酚提取物均具有抗氧化性(磷钼络合法测定)且对ABTS自由基、DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子这4种自由基都具有清除能力,但都较VC弱。其中,晋谷21多酚提取物的抗氧化能力比其他5种小米好,而黄金米和白小米的效果最差。不同米色的小米多酚提取物对ABTS自由基的清除效果最好,对超氧阴离子的清除效果相对较差。同时,相关分析表明:小米的红值a*和黄值b*、总色差E和亮值L* 4个特征值与小米多酚提取物的五种抗氧化方法测定的结果均无显著相关关系,表明米色与小米多酚的含量及所表现出的抗氧化活性关系不大。多酚总量与5种抗氧化方法测定的结果均具有显著相关性,所以,总酚含量越多其小米的抗氧化性越好。本试验对不同米色小米食品的深度开发提供参考,丰富对非传统米色小米特性的研究内容。

[1]田志琴.小米多酚类活性物质的提取及抗氧化性研究[D].郑州:河南工业大学,2011

Tian Z Q,The studies on extraction and antioxidant activities of foxtail

millet polyphenol[D].Zhengzhou:Henan University of Technology,2011

[2]王若兰,田志琴,李东岭,等.微波辅助提取小米中多酚类活性物质的研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2010,31(6):15-20

Wang R L,Tian Z Q,Li D L,et on microwave extraction of bioactive

polyphenol compound from foxtail millet[J].Journal of Henan University of

Technology(Natural Science Edition),2010,31(6):15-20

[3]Tseng Y H,Yang J H,Chang H L,et idant properties of methanolic

extracts from monascal adlay[J].Food Chemistry,2006,97:375-381

[4]Maier T,Schieber A,Kammerer D R,et es of grape(Vitis vinifera

L.)seed oil production as a valuable source of phenolic antioxidants[J].Food

Chemistry,2009,112(3):551-559

[5]Ragaee S,Esm A A,Noaman idant activity and nutrient

composition of selected cereals for food use[J].Food

Chemistry,2006,98(1):32-38

[6]张海晖,段玉清,倪燕,等.谷物中多酚类化合物提取方法及抗氧化效果研究[J].中国粮油学报,2008,23(6):107-111

Zhang H H,Duan Y Q,Ni Y,et tion and antioxidation evaluation of

poly-phenols in grains[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils

Association,2008,23(6):107-111

[7]Dykes L,Rooney L m and millet phenols and

antioxidants[J].Journal of Gereal Science,2006,44(3):236-251

[8]徐元元,国旭丹,贺丽霞,等.常见6种杂粮与2种主粮的抗氧化活性比较研究[J].食品科学,2012,33(7):20-25

Xu Y Y,Gu X D,He L X,et ison of antioxidant activity between six

kinds of minor cereals and tow kinds of staple food grains[J].Food

Science,2012,33(7):20-25

[9]陈晓亮,王世平,刘欢.冷却猪肉新鲜度的色差快速分析评价方法[J],食品科学,2012,2(4):204-208

Chen X L,Wang S P,Liu analysis and evaluation of freshness of

chilled pork based on color difference[J].Food Science,2012,2(4):204-208

[10]刘清,李玉,姚惠源.FoLin-CiocaLteu 比色法测定大麦提取液中总多酚的含量[J].食品科技,2007,32(4):175-177

Liu Q,Li Y,Yao H ination of total polyphenol in barley seed

extracts by Folin-Ciocalteu colorimetry[J].Food Science and

Technolody,2007,32(4):175-177

[11]黄海兰,赵祖亮,王斌贵.磷钼络合物法与ß-胡萝卜素-亚油酸法测定海藻脂类成分抗氧化活性的比较[J].中国油脂,2005,30(3):32-35

Huang H H,Zhao Z L,Wang B ison of the determination of

antioxidative activity of lipophilic extracts from seaweeds by

phosphomolybdenum complex assay and ß-carotene-linoleate assay

systems[J].China Oils and Fats,2005,30(3):32-35

[12]Locatelli M,Travaglia F,Coisson J D,et antioxidant activity of

hazelnut skin(Noccioal Piemonte PGI):impact of different roasting

conditions[J].Food Chemistry,2010,119(4):1647-1655

[13]徐响,何伟,孙丽萍,等.蜂花粉油脂抗氧化活性与类胡萝卜素含量的相关性[J].食品科学,2010,31(21):155-158

Xu X,He W,Sun L P,et ation between antioxidant activity and

carotenoid content in bee pollen oil[J].Food Science,2010,31(21):155-158

[14]张美枝,黄海英,邹寅,等.西瓜红色素的提取及抗氧化活性研究[J].内蒙古农业大

学学报:自然科学版,2013,34(1):33-37

Zhang M Z,Huang H Y,Zou Y,et on the extraction and the

antioxidant activity of red pigment watermelon[J].Journal of Inner

Mongolia Agricultural University(Natural Science Edition),2013,34(1):33-37

[15]刘春兰,邓义红,杜宁,等.香椿叶水溶性多糖初步纯化及清除自由基活性研究[J].海南大学学报(自然科学版),2008,26(1):63-67

Liu C L,Deng Y H,Du N,et al.A study of preliminary purification and

scavenging free radical activity of polysaccharide of toona sinensis

roem[J].Journal of Hainan University Natural Science,2008,26(1):63-67

[16]马庆一,张侠,熊卫东,等.红薯梗中清除自由基活性成分的研究[J].食品科学,2003,24(6):145-147

Ma Q Y,Zhang X,Xiong W D,et of free-radical scavenging active

constituent of sweet potato stems[J].Food Science,2003,24(6):145-147

[17]朱玉昌,焦必宁.ABTS法体外测定果蔬类总抗氧化能力的研究进展[J].食品与发酵工业,2005,31(8):77-80

Zhu Y C,Jiao B ch progress on ABTS assay in determination of TAA

in fruits and vegetables in vitro[J].Food and Fermentation in

dustries,2005,31(8):77-80

[18]白海娜,王振宇,刘瑞海,等.白藜芦醇与黑木耳多糖协同清除ABTS自由基活性的研究[J].现代食品科技,2014,30(3):64-68

Bai H N,Wang Z Y,Liu R istic ABTS radical scavenging activity of

resveratrol with Auricularia auricular polysaccharides[J].Modern Food

Science and Technology,2014,30(3):64-68

[19]蔡亭,汪丽萍,刘明,等.超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响研究[J].中国粮

油学报,2015,30(10):95-99

Cai T,Wang L P,Liu M,et influence of micronization on polyphenols

and antioxidant activity of buckwheat powder[J].Journal of the Chinese

Cereals and Oils Association,2015,30(10):95-99

[20]Sripriya G,Chandrasekharan K,Murty V S,et spectroscopic studies

on free radical quenching action of finger millet(Eleusine coracana)[J].Food

Chemistry,1996,57(4):537-540

[21]杨江涛,杨娟,谢红,等.刺梨多糖粗品与纯品体外抗氧化作用[J].食品工业科技,2008,29(2):94-96

Yang J T,Yang J,Xie H,et antioxidative activities of crude and pure

polysaccharides from Rosa roxburghii in vitro[J].Science and Technology of

Food Industry,2008,29(2):94-96.

ide anion free radical scavenging method and phosphomolybdenum

complex results were as follows:1)Each of the six different

polyphenol extracts of millet hadmoderate antioxidant ability by 5

ed with other millet,the Jingu 21 had the optimal

antioxidant ability,and the white millet was the kinds of millet

polyphenol extracts had the strongest scavenging effect on ABTS free

radical.2)The correlation analysis showed that the total polyphenol content

was significantly correlated with the antioxidant activity,it means the more

total phenolic content in the millet,the better antioxidant activityit

r,The result of contents of different beige millet and

antioxidation text had no remarkable correlative with thecolor features(red

a*,yellow b*,gross color difference E*,brightness value*).

2023年12月21日发(作者:长夏烟)

不同米色小米多酚提取物的体外抗氧化活性

延莎;祁鹏煜;张苏慧;冯翠萍;云少君;王晓闻

【摘 要】以晋谷21、黑小米、绿小米、白小米、黄金米和沁州黄6种不同米色小米为原料,用乙醇法浸提得到小米多酚提取物.采用磷钼络合法以及对DPPH自由基、ABTS自由基、羟自由基、超氧阴离子的清除性探讨其多酚提取物的抗氧化性.结果表明:6种不同米色小米多酚提取物在5种抗氧化试验中均具有较好的效果,其中晋谷21与其他5种小米相比抗氧化性最强,黄金米和白小米的最弱.6种米色小米多酚提取物对ABTS的清除效果最好.不同米色小米多酚提取物的含量及5种抗氧化试验结果与小米颜色特征值(红值a*、黄值b *、总色差E和亮值L*)均无显著相关性,表明米色与小米中多酚的含量及其抗氧化活性关系不大.多酚总量与5种抗氧化方法测定的结果均具有显著相关性,所以,总酚含量越多其小米的抗氧化性越好.%In

this paper,we used Jingu 21,black millet,green millet,white millet,Huangjin

millet,and Qinzhouhuang millet six different beige milletas raw materials to

study theantioxidant activityoftheir polyphenol extracts by DPPH radical

scavenging method,ABTS radical scavenging method,hydroxyl radical

scavenging method,superoxide anion free radical scavenging method and

phosphomolybdenum complex results were as follows:1) Each of

the six different polyphenol extracts of millet hadmoderate antioxidant

ability by 5 ed with other millet,the Jingu 21 had the

optimal antioxidant ability,and the white millet was the kinds of

millet polyphenol extracts had the strongest scavenging effect on ABTS

free radical.2) The correlation analysis showed that the total polyphenol

content was significantly correlated with the antioxidant activity,it means

the more total phenolic content in the millet,the better antioxidant

activityit r,The result of contents of different beige millet and

antioxidation text had no remarkable correlative with thecolor features

(red a *,yellow b *,gross color difference E *,brightness value*).

【期刊名称】《中国粮油学报》

【年(卷),期】2017(032)010

【总页数】7页(P33-38,44)

【关键词】米色;小米;多酚提取物;抗氧化活性

【作 者】延莎;祁鹏煜;张苏慧;冯翠萍;云少君;王晓闻

【作者单位】山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801;山西农业大学食品科学与工程学院,太谷030801

【正文语种】中 文

【中图分类】TS201.4

小米营养价值高,是典型的药食同源食物[1]。传统小米的米色虽深浅不一,但以黄色为主,随着饮食多样化,目前市场上出现了白色、绿色、黑色等不同米色的小米。

多酚类物质是食物中广泛存在的功能性成分,具有抗氧化、清除自由基、抗癌等多种生理功能[2-4]。近年来已有一些研究者对粮谷类食物中的多酚类物质进行了研究[5]。张海晖等[6]对米糠、高粱、甜高粱、大麦、水稻及燕麦等谷物中的多酚类

化合物进行提取,并测定其抗氧化值和自由基清除作用,结果表明上述谷物的多酚提取物均具有一定的抗氧化能力。且国内外已有报道小米中含有丰富的多酚类物质[7]。田志琴[1]研究表明小米多酚对DPPH自由基、ABTS自由基、超氧阴离子自由基均有较好的清除能力。徐元元等[8]比较了包括小米在内的6种常见杂粮和2种主粮的总酚、黄酮含量及其抗氧化活性差异,结果表明抗氧化活性与总酚含量之间具有良好的线性关系。小米的不同米色与其功能性成分如多酚的含量以及功能性成分所表现出的功能性有无关系,之前的研究鲜有涉及。

本研究主要探讨小米米色、多酚提取物和体外抗氧化之间的关系,为不同米色小米资源的充分利用及深度开发提供参考。

1.1 材料与试剂

晋谷21:吕梁市离石区田升杂粮加工专业合作社;绿小米、黑小米、黄金米:晋中黄彩苑农业食品科技有限公司;沁州黄:山西沁州黄小米有限公司;白小米:中农鲜享农业发展有限公司。

1.2 主要仪器与设备

IKA RV 10旋转蒸发仪:郑州长城科工贸有限公司;DHG-9243BS-Ⅲ型电热恒温鼓风干燥箱:上海新苗医疗器件制造有限公司;UC-1200分光光度计:上海美谱达仪器有限公司;WSC-S测色色差计:上海仪电物理光学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 不同小米色差分析

将色差计调整至L*a*b*系统[9],以工作白板校零,以黑色陷阱为容器依次按此方法重复测定6个样品,每个样品平行测3次,测定结果以“平均值±标准差”表示。其中E表示色差,L*表示试样明度,+a*表示试样偏红,-a*表示试样偏绿,+b*表示试样偏黄,-b*表示试样偏兰。

1.3.2 小米多酚类物质的提取

准确称取适量的脱脂小米粉加入烧杯中,按料液比为1:13加入70%的乙醇[1],搅拌后在45 ℃的恒温水浴中提取4 h,然后进行抽滤处理,滤液以4 000 r/min离心10 min后收集上清液,重复1次,即得到较为完整的多酚提取液,经旋转蒸发干燥至恒重即得到小米多酚提取物。

1.3.3 多酚含量的测定

多酚含量的测定采用FC法,没食子酸为标准样品[10]。准确称量一定量的多酚提取物用无水乙醇溶解后配成已知浓度的多酚溶液,用移液枪量取一定量于10 mL容量瓶中,加入福林酚试剂1.25 mL、15%的碳酸钠溶液2.5 mL,用蒸馏水定容至刻度线摇匀后在室温下静置2 h,于760 nm处测定吸光度值,将其代入标准曲线即得到多酚的质量浓度。多酚的标准曲线:y=98.267x+0.039 4,x为多酚的质量浓度,y为吸光值,R2=0.998 9。

1.3.4 小米多酚提取物总抗氧化能力的测定

采用磷钼络合物法测定小米中多酚的总抗氧化能力[11]。将小米多酚提取物用无水乙醇溶解后配成不同浓度,吸取1 mL于试管中,再依次加入已配置好的浓度分别为0.6 mol/L的硫酸、28 mmol/L的磷酸钠和4 mmol/L的钼酸铵各1 mL,在常温下充分摇荡均匀后在95 ℃的水浴锅中水浴1.5 h,后取出冷却至室温,于695 nm处测定吸光度值,以VC为对照,所有样品平行测定3次。

1.3.5 对ABTS+自由基清除能力的测定

用无水乙醇溶解提取物配成5种浓度的溶液,每种取2 mL放在试管里,然后在每个管中加入4 mL的ABTS待用液,上下摇荡均匀30 s放于暗处反应20 min,在734 nm处测其吸光值,每个浓度重复3次,用VC作为对照。用公式表示ABTS自由基的清除能力:

ABTS自由基清除率=×100%

式中:A0为空白溶剂与小米多酚提取液混合液的吸光值;A1为ABTS溶液与小

米多酚提取液混合液的吸光值;A2为空白溶剂与ABTS溶液混合液的吸光值。

1.3.6 对DPPH自由基清除能力的测定

参考文献[13],用无水乙醇溶解提取物配成5种浓度的溶液,每种取2 mL放在试管里,然后每管里加入100 μmol/L的DPPH乙醇溶液4 mL,混匀30 s放在暗处反应40 min,在515 nm处测其吸光值,每个浓度重复3次,用VC作为对照。用公式表示DPPH自由基的清除能力:

DPPH自由基清除率=×100%

式中:A0为空白溶剂与小米提取物溶液混合液的吸光值;A1为小米提取物溶液与DPPH溶液混合液的吸光值;A2为空白溶剂与DPPH溶液混合液的吸光值。

1.3.7 对羟自由基清除能力的测定

用无水乙醇溶解小米多酚提取物配成5种浓度的溶液,分别在各个试管里加入配好的5种不同的多酚溶液、FeSO4溶液(6 mmol/L)、H2O2溶液各3 mL,上下摇晃均匀,等待10 min,再加入6 mmol/L的水杨酸3 mL,上下摇荡后放在37 ℃恒温水浴中,反应30 min,在510 nm处测定其吸光值[14],每个浓度重复3次,用VC作为对照,用公式表示羟自由基清除能力:

羟自由基清除率=×100%

式中:A0:小米多酚提取物溶液与空白溶剂混合液的吸光值;A1:水杨酸与小米多酚提取物溶液混合液的吸光值;A2:空白溶剂与水杨酸混合液的吸光值。

1.3.8 对超氧阴离子清除能力的测定

采用邻苯三酚法[15],用无水乙醇溶解小米多酚提取物配制成5种浓度的溶液,各量取2 mL于试管里,然后加入5 mL的Tris-Hcl溶液(pH=8.2,50 mmol/L),3

mmol/L的邻苯三酚溶液1 mL,快速摇均匀,在325 nm处测其吸光值,在0、30、60、90、120、150 s读数,记录,每个浓度重复3次,VC做对照,可用公式表示超氧阴离子清除能力:

超氧阴离子的清除率=×100%

式中:Ax:表示小米多酚提取物溶液与邻苯三酚混合液的氧化速率,每30 s的吸光值拟合直线取其斜率;A0:表示邻苯三酚的自身氧化速率,每30 s的吸光值拟合直线取其斜率所得。

1.3.9 数据处理

数值用平均值±标准差表示,用SPSS Statistics 22、ExceL 2007和Prism 5进行数据分析。

2.1 不同米色小米多酚含量

根据标曲计算出不同米色小米中总多酚含量,见表1。从表1看出,黑小米和黄金米的多酚含量差异不显著,其他均存在显著性差异。晋谷21中总多酚含量最多,为52.15 mg/100 g,其次为沁州黄50.63 mg/100 g,绿小米48.14 mg/100 g,黄金米和黑小米多酚含量接近,分别为44.29和43.58 mg/100 g。在6种小米中白小米的总多酚含量最少,为41.92 mg/100 g。6种不同米色的小米多酚含量顺序依次为晋谷21>沁州黄>绿小米>黄金米>黑小米>白小米。

2.2 不同米色小米多酚提取物总抗氧化能力测定结果

磷钼络合物法测定物质的抗氧化能力,其原理是六价的钼能被物质中含有的氧化性物质还原为绿色的五价钼化合物,并且在该化合物在695 nm处有最大吸收峰[16],且吸光度值的大小可以反应抗氧化能力的强弱,前者越大则表明后者越强。从表2可以看出:6种小米多酚提取物随着浓度的不断增加其吸光度值表现递增趋势。在6种小米中晋谷21的吸光度值相对于其他5种小米较高,在浓度为2.4 mg/mL时其吸光度值在0.489。白小米的吸光度值在不同浓度最小,在浓度从0.1

mg/mL增长到2.4 mg/mL时,吸光度值从0.101增加到0.327。相同浓度下,吸光值大小为:晋谷21>沁州黄>绿小米>黑小米>黄金米>白小米。表明在试验范围的相同浓度下,总抗氧化力大小为:晋谷21>沁州黄>绿小米>黑小米>黄金

米>白小米,且随着浓度的增加总有上述的规律,即不同米色小米多酚提取物在试验浓度均有不同程度的抗氧化能力。

2.3 不同米色小米多酚提取物对ABTS自由基清除能力测定结果

测定多酚类物质的抗氧化性在试验中常用ABTS法。ABTS+·是由ABTS原液与过硫酸钾在暗处反应生成,其溶液呈现蓝绿色,当溶液中存在供氢抗氧化剂时,蓝绿色会慢慢褪去,则ABTS+·的含量就会逐渐减少。在试验中,溶液褪色越明显,被清除的ABTS+越多,说明小米多酚提取物清除自由基的能力越强[17-18]。

由表3可知,清除ABTS自由基能力的大小可由IC50的值反映,如果IC50的值越大那么清除能力越弱,VC的IC50值为1.54 mg/mL,都小于其他6种小米的IC50值。虽然晋谷21的IC50为1.69 mg/mL,清除ABTS自由基的能力很强,但与VC在统计学分析中仍存在显著性差异。黄金米和白小米的清除率最低。通过比较6种小米的IC50值得出其清除ABTS自由基能力强弱顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.4 不同米色小米多酚提取物对DPPH自由基清除能力的测定结果

DPPH是一种性质比较稳定的自由基,波长为515 nm时吸光值最大。它的乙醇溶液呈现紫红色,当溶液中有抗氧化剂存在时,抗氧化剂可以和DPPH提供的电子反应,结果使其紫红色渐渐褪去,反应过程中紫红色消失的越明显,DPPH含量降低越快,表明小米多酚提取物清除DPPH自由基的能力越高[19]。

Spripriya等[20]发现了小米多酚类物质对DPPH自由基有清除作用。由表4可见,IC50值越小清除DPPH自由基的能力越强,而6种小米IC50值都大于Vc的IC50值2.54 mg/mL,且在统计学分析下与存在显著差异(P<0.05)。晋谷21对DPPH自由基的清除率明显高于其他5种小米,黄金米和白小米的清除率较弱,其他3种小米清除率居中。比较6种小米的IC50值得出其清除DPPH自由基能力强弱顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.5 不同米色小米多酚提取物对羟自由基清除能力的测定结果

Fenton反应(Fe2+和H2O2发生反应)可以生成羟自由基,反应过程中羟自由基与水杨酸以及多酚类化合物的官能团发生作用,产生有颜色的中间产物,该物质在510 nm处的吸光值最大且与反应溶液中的羟自由基的含量成正比[16]。

清除羟自由基能力的大小可由IC50的值反映,如果IC50的值越小那么清除能力越强。从表5中可以看出6种小米中白小米的IC50值最大为4.97 mg/mL,其清除能力最弱,晋谷21的IC50值最小为2.83 mg/mL,其清除能力最强。不同米色小米多酚提取物对羟自由基的清除率之间在统计学分析下都存在显著性差异(P<0.05)。通过比较6种小米的IC50值得出其清除羟自由基能力强弱的顺序依次为:晋谷21、沁州黄、绿小米、黑小米、黄金米、白小米。

2.6 不同米色小米多酚提取物对超氧阴离子清除能力的测定结果

采用邻苯三酚方法测定。当反应溶液为酸性时邻苯三酚性质比较稳定,但是反应环境变为碱性时,邻苯三酚发生自动氧化并且放出超氧阴离子同时产生极易氧化和有害人体的中间物质,该物质不断氧化而形成有颜色的中间带。但是,当反应环境中有抗氧化剂存在时,就会阻碍中间产物的形成,从而达到清除自由基的目的[21]。

IC50值反映出小米多酚提取物及VC清除环境中超氧阴离子的能力,其值越小则清除能力越强。由表6所示,晋谷21清除超氧阴离子的能力在6种小米中也是最强的,绿小米、黄金米和白小米的清除能力最弱且在统计学分析下不存在显著性差异(P<0.05)。通过比较6种小米的IC50值得出其清除超氧阴离子能力强弱的顺序依次为:晋谷21、沁州黄、黑小米、绿小米、黄金米、白小米。

2.7 米色、多酚含量和抗氧化性的相关性分析

将表7的小米颜色特征值及多酚含量与不同浓度的提取物总抗氧化力作相关分析得表8,小米的多酚提取物在不同浓度的抗氧化值与小米的颜色特征值L(亮值)存在负相关性,但不显著。小米的多酚提取物总抗氧化能力与a*(红值)、b*(黄值)、

E(总色差)值存在正相关,但不显著,表明米色与小米多酚提取物的抗氧化能力相关性不大。小米的总多酚含量与小米多酚提取物的总抗氧化能力存在极显著的正相关性,小米中多酚含量越多,小米多酚提取物的总抗氧化能力越强。

由表9可得,小米的多酚含量与小米特征值L存在负相关性但不显著。但小米的多酚含量与小米颜色特征值a*、b*、E值存在正相关性,同样不显著。所以小米的米色与其多酚含量相关性不大。

由表10中数据显示,不同米色小米多酚提取物清除自由基能力与小米颜色的4个特征值都不存在显著相关性,则米色与清除率无明显关系。同时表明,多酚总量与4种自由基的清除率显著相关,故小米多酚含量越高,小米多酚提取物对自由基清除能力越强。

晋谷21、黑小米、白小米、绿小米、黄金米及沁州黄不同米色的6种小米多酚提取物均具有抗氧化性(磷钼络合法测定)且对ABTS自由基、DPPH自由基、羟自由基和超氧阴离子这4种自由基都具有清除能力,但都较VC弱。其中,晋谷21多酚提取物的抗氧化能力比其他5种小米好,而黄金米和白小米的效果最差。不同米色的小米多酚提取物对ABTS自由基的清除效果最好,对超氧阴离子的清除效果相对较差。同时,相关分析表明:小米的红值a*和黄值b*、总色差E和亮值L* 4个特征值与小米多酚提取物的五种抗氧化方法测定的结果均无显著相关关系,表明米色与小米多酚的含量及所表现出的抗氧化活性关系不大。多酚总量与5种抗氧化方法测定的结果均具有显著相关性,所以,总酚含量越多其小米的抗氧化性越好。本试验对不同米色小米食品的深度开发提供参考,丰富对非传统米色小米特性的研究内容。

[1]田志琴.小米多酚类活性物质的提取及抗氧化性研究[D].郑州:河南工业大学,2011

Tian Z Q,The studies on extraction and antioxidant activities of foxtail

millet polyphenol[D].Zhengzhou:Henan University of Technology,2011

[2]王若兰,田志琴,李东岭,等.微波辅助提取小米中多酚类活性物质的研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2010,31(6):15-20

Wang R L,Tian Z Q,Li D L,et on microwave extraction of bioactive

polyphenol compound from foxtail millet[J].Journal of Henan University of

Technology(Natural Science Edition),2010,31(6):15-20

[3]Tseng Y H,Yang J H,Chang H L,et idant properties of methanolic

extracts from monascal adlay[J].Food Chemistry,2006,97:375-381

[4]Maier T,Schieber A,Kammerer D R,et es of grape(Vitis vinifera

L.)seed oil production as a valuable source of phenolic antioxidants[J].Food

Chemistry,2009,112(3):551-559

[5]Ragaee S,Esm A A,Noaman idant activity and nutrient

composition of selected cereals for food use[J].Food

Chemistry,2006,98(1):32-38

[6]张海晖,段玉清,倪燕,等.谷物中多酚类化合物提取方法及抗氧化效果研究[J].中国粮油学报,2008,23(6):107-111

Zhang H H,Duan Y Q,Ni Y,et tion and antioxidation evaluation of

poly-phenols in grains[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils

Association,2008,23(6):107-111

[7]Dykes L,Rooney L m and millet phenols and

antioxidants[J].Journal of Gereal Science,2006,44(3):236-251

[8]徐元元,国旭丹,贺丽霞,等.常见6种杂粮与2种主粮的抗氧化活性比较研究[J].食品科学,2012,33(7):20-25

Xu Y Y,Gu X D,He L X,et ison of antioxidant activity between six

kinds of minor cereals and tow kinds of staple food grains[J].Food

Science,2012,33(7):20-25

[9]陈晓亮,王世平,刘欢.冷却猪肉新鲜度的色差快速分析评价方法[J],食品科学,2012,2(4):204-208

Chen X L,Wang S P,Liu analysis and evaluation of freshness of

chilled pork based on color difference[J].Food Science,2012,2(4):204-208

[10]刘清,李玉,姚惠源.FoLin-CiocaLteu 比色法测定大麦提取液中总多酚的含量[J].食品科技,2007,32(4):175-177

Liu Q,Li Y,Yao H ination of total polyphenol in barley seed

extracts by Folin-Ciocalteu colorimetry[J].Food Science and

Technolody,2007,32(4):175-177

[11]黄海兰,赵祖亮,王斌贵.磷钼络合物法与ß-胡萝卜素-亚油酸法测定海藻脂类成分抗氧化活性的比较[J].中国油脂,2005,30(3):32-35

Huang H H,Zhao Z L,Wang B ison of the determination of

antioxidative activity of lipophilic extracts from seaweeds by

phosphomolybdenum complex assay and ß-carotene-linoleate assay

systems[J].China Oils and Fats,2005,30(3):32-35

[12]Locatelli M,Travaglia F,Coisson J D,et antioxidant activity of

hazelnut skin(Noccioal Piemonte PGI):impact of different roasting

conditions[J].Food Chemistry,2010,119(4):1647-1655

[13]徐响,何伟,孙丽萍,等.蜂花粉油脂抗氧化活性与类胡萝卜素含量的相关性[J].食品科学,2010,31(21):155-158

Xu X,He W,Sun L P,et ation between antioxidant activity and

carotenoid content in bee pollen oil[J].Food Science,2010,31(21):155-158

[14]张美枝,黄海英,邹寅,等.西瓜红色素的提取及抗氧化活性研究[J].内蒙古农业大

学学报:自然科学版,2013,34(1):33-37

Zhang M Z,Huang H Y,Zou Y,et on the extraction and the

antioxidant activity of red pigment watermelon[J].Journal of Inner

Mongolia Agricultural University(Natural Science Edition),2013,34(1):33-37

[15]刘春兰,邓义红,杜宁,等.香椿叶水溶性多糖初步纯化及清除自由基活性研究[J].海南大学学报(自然科学版),2008,26(1):63-67

Liu C L,Deng Y H,Du N,et al.A study of preliminary purification and

scavenging free radical activity of polysaccharide of toona sinensis

roem[J].Journal of Hainan University Natural Science,2008,26(1):63-67

[16]马庆一,张侠,熊卫东,等.红薯梗中清除自由基活性成分的研究[J].食品科学,2003,24(6):145-147

Ma Q Y,Zhang X,Xiong W D,et of free-radical scavenging active

constituent of sweet potato stems[J].Food Science,2003,24(6):145-147

[17]朱玉昌,焦必宁.ABTS法体外测定果蔬类总抗氧化能力的研究进展[J].食品与发酵工业,2005,31(8):77-80

Zhu Y C,Jiao B ch progress on ABTS assay in determination of TAA

in fruits and vegetables in vitro[J].Food and Fermentation in

dustries,2005,31(8):77-80

[18]白海娜,王振宇,刘瑞海,等.白藜芦醇与黑木耳多糖协同清除ABTS自由基活性的研究[J].现代食品科技,2014,30(3):64-68

Bai H N,Wang Z Y,Liu R istic ABTS radical scavenging activity of

resveratrol with Auricularia auricular polysaccharides[J].Modern Food

Science and Technology,2014,30(3):64-68

[19]蔡亭,汪丽萍,刘明,等.超微粉碎对苦荞多酚及抗氧化活性的影响研究[J].中国粮

油学报,2015,30(10):95-99

Cai T,Wang L P,Liu M,et influence of micronization on polyphenols

and antioxidant activity of buckwheat powder[J].Journal of the Chinese

Cereals and Oils Association,2015,30(10):95-99

[20]Sripriya G,Chandrasekharan K,Murty V S,et spectroscopic studies

on free radical quenching action of finger millet(Eleusine coracana)[J].Food

Chemistry,1996,57(4):537-540

[21]杨江涛,杨娟,谢红,等.刺梨多糖粗品与纯品体外抗氧化作用[J].食品工业科技,2008,29(2):94-96

Yang J T,Yang J,Xie H,et antioxidative activities of crude and pure

polysaccharides from Rosa roxburghii in vitro[J].Science and Technology of

Food Industry,2008,29(2):94-96.

ide anion free radical scavenging method and phosphomolybdenum

complex results were as follows:1)Each of the six different

polyphenol extracts of millet hadmoderate antioxidant ability by 5

ed with other millet,the Jingu 21 had the optimal

antioxidant ability,and the white millet was the kinds of millet

polyphenol extracts had the strongest scavenging effect on ABTS free

radical.2)The correlation analysis showed that the total polyphenol content

was significantly correlated with the antioxidant activity,it means the more

total phenolic content in the millet,the better antioxidant activityit

r,The result of contents of different beige millet and

antioxidation text had no remarkable correlative with thecolor features(red

a*,yellow b*,gross color difference E*,brightness value*).

发布评论

评论列表 (0)

  1. 暂无评论