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苦荞芽粉馒头体外消化后抗氧化能力研究



全 文 :2014 年 12 月
第 29 卷第 12 期
中国粮油学报
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Vol. 29,No. 12
Dec. 2014
苦荞芽粉馒头体外消化后抗氧化能力研究
许芳溢 李五霞 吕曼曼 马雨洁 王 敏
(西北农林科技大学食品科学与工程学院,杨凌 712100)
摘 要 为研究苦荞芽粉馒头在人体消化、吸收过程中抗氧化能力的变化规律,模拟体外口腔、胃肠道消
化吸收,通过比较不同梯度样品馒头总酚和总黄酮含量、DPPH·和 ABTS +·的清除能力和抑制 β -胡萝卜素
褪色能力来比较苦荞芽粉馒头、苦荞馒头和小麦馒头体外消化吸收 3 个阶段的抗氧化性差异。各样品组的馒
头在经过口腔消化之后,多酚和黄酮类物质逐渐释放,并在胃肠道消化之后达到最大值,但吸收率较低;苦荞
芽粉馒头的胃肠道消化液和吸收液抗氧化性均显著高于相同比例添加量的苦荞和小麦馒头。馒头消化液的
总酚和总黄酮含量与 DPPH·、ABTS +·清除能力和抑制 β -胡萝卜漂白能力呈正相关性,其中总酚与消化液
抗氧化性极显著相关。苦荞芽粉馒头的胃肠道消化液和吸收液具有较强抗氧化活性,并优于相同梯度的苦荞
原粉馒头和小麦馒头。研究为新型苦荞营养保健食品的开发提供依据。
关键词 苦荞芽 馒头 消化 吸收 抗氧化性
中图分类号:TS218 文献标识码:A 文章编号:1003 - 0174(2014)12 - 0016 - 07
基金项目:“十二五”国家燕荞麦产业技术体系建设基金(CARS
- 08),“十二五”农村领域国家科技计划(2012BAD
34B05)
收稿日期:2013 - 09 - 16
作者简介:许芳溢,男,1988 年出生,硕士,食品科学
通讯作者:王敏,女,1967 年出生,教授,食品营养与安全及西部
药食兼用植物资源开发利用
苦荞是我国的小宗杂粮作物之一,也是公认的
药食同源的食材。苦荞芽是最近兴起的一类广受市
场欢迎的绿色蔬菜,因为苦荞经过发芽处理之后,种
子内部化学组成发生变化,营养价值提高的同时功
能性成分增加,还会产生特殊的风味[1]。研究表明,
经过萌发处理的荞麦氨基酸种类增加,含量上升,不
饱和脂肪酸的比例增大,生物类黄酮等功能性成分
显著增加,抗氧化活性增强[2 - 4]。馒头是我国的传统
主食食品,深受北方居民的欢迎。将苦荞经过萌动
处理之后磨制成粉作为辅料添加到日常食用的馒头
当中,既能照顾北方居民对馒头的食用习惯,又能满
足长期食用苦荞对营养与保健的需求,此外还增加
了主食馒头的花色品种,相对于市售的小麦馒头是
一个有益的补充。
目前对荞麦制品抗氧化能力的测定方法是基于
有机溶剂(甲醇、乙醇或丙酮等)对荞麦进行浸提,得
到的提取物用于检测抗氧化活性[5]。但是有机溶剂
毕竟有别于人体的生理环境,体外检测的结果往往
与生物接受率和利用率的实际效果相差十几倍[6],
并且食品也不可能允许加入甲醇或者乙醇类的提取
物。而通过动物或人体试验,不仅昂贵而且受到各
种外部因素的制约。因此本研究通过模拟口腔、胃
肠消化以及小肠吸收环境,对苦荞芽粉馒头的功能
性成分总酚和黄酮以及抗氧化活性进行研究,也为
苦荞芽更广泛的应用于新型营养保健食品开发提供
理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料、试剂和仪器
1. 1. 1 材料
苦荞:选取具有陕西地区广泛种植并具有代表
性的苦荞品种西农 9940(西农培育品种);苦荞芽:苦
荞种子经过萌发处理 4 d 后采收(芽长约为 4 cm),
50 ℃烘箱中烘干备用。
荞麦籽粒和苦荞芽经高速万能粉碎机破碎后,
用 60 目的筛子滤掉壳和部分麸皮,剩余的部分即为
试验中原料粉。小麦粉:市售聚粮农家面(精品特一
粉),安琪高活性干酵母。
1. 1. 2 试剂
芦丁(质量分数≥98. 0%):国药集团化学试剂
公司;没食子酸:科邦生物工程有限公司;Folin – Ci-
ocalteu试剂、DPPH·、ABTS、Trolox、胃蛋白酶,α -淀
粉酶、胰蛋白酶、胆汁:sigma公司。
第 29 卷第 12 期 许芳溢等 苦荞芽粉馒头体外消化后抗氧化能力研究
1. 1. 3 仪器
FX -11 型面包发酵箱:广州赛思达机械设备有
限公司;FW100 型高速万能粉碎机:北京成萌伟业科
技有限公司;WFJ72 系列 721 型可见分光光度计:上
海光谱仪器有限公司。
1. 2 方法
1. 2. 1 馒头的制作
按照表 1 所示馒头的配方制成面团,室温静置
10 min后放置在 37 ℃,相对湿度为 78%的发酵箱中
发酵 2 h。将发好的面团揉至光滑并整理成圆形后,
放入蒸锅中。凉水上锅蒸 30 min 后取出,室温冷却
1 h,备用。按相同的方法制作小麦馒头,作为空白对
照。
表 1 馒头的配方
成分 空白组 苦荞原粉添加组 苦荞芽粉添加组
小麦粉比例 /% 100 96 92 88 96 92 88
苦荞原粉比例 /% 0 4 8 12 0 0 0
苦荞芽粉比例 /% 0 0 0 0 4 8 12
酵母 / g 0. 48 0. 48 0. 48 0. 48 0. 48 0. 48 0. 48
水 / g 30 30 30 30 30 30 30
1. 2. 2 体外模拟消化过程
体外模拟消化过程参考 Gawlik 等[7]的方法,略
作修改。
模拟唾液:2. 38 g Na2HPO4,0. 19 g KH2PO4,8 g
NaCl和 0. 91 g α -淀粉酶(220 U/mL)溶于 1 L 水中
形成模拟唾液,用磷酸盐缓冲液调节溶液 pH为6. 75。
模拟胃液:0. 32% 胃蛋白酶溶于 0. 3 mol /L 的
NaCl,HCl调节溶液 pH =1. 2。
模拟肠液:0. 05 g 胰蛋白酶和 0. 3 g 胆汁溶于 35
mL的 NaHCO3(0. 1 mol /L)。
体外提取过程(S0) :准确称取 6. 0 g荞麦馒头样
品浸没于 100 mL甲醇 /水(80 /20)溶液中,静置 6 h,
悬浮液转移至离心管中,2 500 r /min 离心 10 min,取
上清液于 45 ℃水浴下旋转蒸发至干,甲醇重新溶解
并定容到 10 mL,- 20 ℃保存,备用。
口腔消化过程(S1) :准确称取 6 g 样品置于 100
mL的烧杯中并加入 30 mL 模拟唾液,均质机搅拌使
样品充分破碎均质后放入水浴摇床中,37 ℃振荡
10 min。
胃肠消化过程(S2) :取出水浴摇床中的样品,3
mol /L的盐酸调节溶液体系至 pH = 1. 5 后加入 30
mL模拟胃液,置于 40 ℃水浴摇床中振摇 60 min。
反应结束后取 5 mL样液,于 70 ℃水浴锅中灭酶,经
过模拟胃部消化的消化液用 0. 1 mol /L的 NaHCO3调
节使溶液体系 pH 为 6,加入 30 mL 胆汁 -胰酶的复
合液,再分别加入 5 mL 1 mol /L 的 NaCl 和 1 mol /L
KCl,置于 37 ℃水浴震荡 120 min 模拟肠道消化,于
70 ℃水浴锅中灭酶,- 20 ℃保存备用。每个样品重
复 3 次。
肠道吸收过程(S3) :将 20 mL 剩余消化液转移
到透析袋中,并将透析袋置于装有 50 mL PBS 缓冲
液的烧杯中,37 ℃水浴震荡 4 h。将 PBS缓冲液转移
到离心管中,- 20 ℃保存备用,每个样品重复 3 次。
1. 2. 3 总黄酮含量的测定
采用 NaNO2 - Al(NO)3 络合法测定样品黄酮含
量[8],稍作修改。取消化液 500 μL 与 500 μL 5%
NaNO2 溶液,漩涡混匀室温下放置 6 min,加入 500
μL 10%的 AlCl3,振荡后静置 6 min,再加入 2. 5 mL
1 mol /L NaOH和 1 mL 蒸馏水混匀后室温下避光反
应 15 min,510 nm 波长处测定吸光度。以芦丁为标
准品制作标准曲线,黄酮含量以 mg R /100 g DW(干
基)表示(R为芦丁的缩写)。
1. 2. 4 总酚含量的测定
采用 Folin - Ciocalteu 法测定试样的总酚含
量[9]。取 500 μL 蒸馏水,加入 250 μL 提取液后,再
加入 250 μL Folin– Ciocalteu试剂,充分混匀后加入
2. 5 mL 7%碳酸钠溶液,漩涡混匀避光放置 90 min
于 760 nm处测定混合液的吸光值。没食子酸为标
准品制定标准曲线,多酚含量以 mg GA /100 g DW
(GA为没食子酸的缩写)。
1. 2. 5 DPPH·清除能力
清除 DPPH·能力试验参照 Filipcˇev 等[10]的方
法并稍作修改,以 Trolox 为标准品,有所调整后进行
试验。取 1 mL 稀释后的馒头提取液,加入 1 mL
125. 5 μmol /L 用甲醇溶解的 DPPH·溶液 1 mL,迅
速混匀避光放置 30 min,于 517 nm测定混合溶液的吸
光值,以相同体积甲醇代替试样,测定其吸光值作为空
白对照。清除能力以 mmol Trolox /100 g DW表示。
1. 2. 6 ABTS +·的清除能力
清除 ABTS +·能力试验参照 Filipcˇev 等[10]的方
法并稍作修改,向 5 mmoL /L ABTS 溶液中加入二氧
化锰,并在室温下避光放置 30 min 后形成 ABTS +·
储备液,在 734 nm 波长下,用 pH = 7. 4 的磷酸缓冲
液稀释 ABTS +·溶液至吸光度值为 0. 7 ± 0. 02。500
μL消化液与 3 mL ABTS + ·混匀室温下避光反应
6 min在 734 nm测定吸光度值,以 Trolox 作为标样制
作标准曲线,结果以 mmol Trolox /100 g DW表示。
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中国粮油学报 2014 年第 12 期
1. 2. 7 β -胡萝卜素 -亚油酸抗氧化体系
参照 Rebey 等[11]的方法,并稍作修改。称取
β -胡萝卜素 2. 0 mg、45 mg 亚油酸及 350 mg Tween
- 40,用氯仿将其定容到 10 mL。取 2 mL 配好的溶
液至圆底烧瓶中,45 ℃旋转蒸干,100 mL 蒸馏水溶
解,剧烈震荡 30 min以达到氧饱和,形成乳化液。在
试管中逐一加入 500 μL消化液,随后加入 3. 6 mL乳
化液,同时设置空白调零管和对照管。抗氧化效果采
用 AAC(antioxidant activity coefficient,抗氧化能力系
数)来表示。
AAC =
As(60)- Ac(60)
Ac(0)- Ac(60)
× 1 000
式中:As(60)为消化液在 t = 60 min 时的吸光
值;Ac(60)为空白在 t = 60 min 时的吸光值;Ac(0)为
空白在 t = 0 min时的吸光值。
1. 2. 8 理论研究法
为了更好的理解消化过程中活性物质的生物利
用率,定义了以下公式:
活性物质生物利用率(ACPX)= cX /c0
注:cx 为各消化吸收阶段溶液活性物质的浓度
(X =1 为口腔消化阶段,X = 2 为胃肠道消化阶段,
X =3为小肠吸收阶段),c0 为有机溶剂提取的活性物
质浓度。
1. 2. 9 统计方法
各组试验数据均重复 3 次,所得结果用平均值
±标准偏差表示。数据用 Excel 软件绘制图标,DPS
软件进行多重比较,检验的显著水平为 0. 05。
2 结果分析
2. 1 活性物质含量
2. 1. 1 黄酮含量
小麦、苦荞馒头和苦荞芽粉馒头各个阶段的总
黄酮的含量如表 2 所示。
由表 2 可以看出,随着苦荞芽粉含量的增加,馒
头消化液各个阶段的总黄酮含量均显著增加。
其中在胃肠道消化液中,芽粉馒头总黄酮显著
高于同等比例添加量的苦荞馒头以及小麦馒头。
而在苦荞芽粉馒头的消化液中,总黄酮含量由高到
低的顺序依次为 S2 > S3≈S1,即总黄酮浓度在胃肠
道消化之后达到峰值,而在口腔中和吸收后浓度较
低。
黄酮的生物利用率结果表明,尽管馒头的甲醇
提取液总黄酮含量很高,但在人体的消化环境中含
量却非常低,即食品中总黄酮的生物利用效率很低,
能够吸收的黄酮类物质更小。相对于对照组的小麦
馒头,在馒头加入一定比例(4%~ 12%)的苦荞芽粉
可以明显提高各阶段消化液中黄酮类物质的释放比
率,其中胃肠道的消化液生物利用率最高,为 3. 51%
~4. 52%,约是小麦馒头的 3 ~ 4 倍;同时黄酮的吸收
比率也明显改善,为1. 29%~ 1. 43%,是对照组苦荞
原粉馒头的 7 ~ 8 倍。
2. 1. 2 总酚含量
小麦、苦荞馒头和苦荞芽粉馒头各个阶段的总
黄酮的含量如表 3 所示。
从表 3 中数据可以得到,随着苦荞芽粉含量的
增加,馒头的总酚含量呈现上升的趋势,并且在口
腔、胃肠道和吸收 3 个阶段都显著高于苦荞馒头和
对照组馒头的总酚含量。与总黄酮的结果类似,各
添加量苦荞芽粉馒头的总酚含量在胃肠道消化之后
达到最大值(3. 74 ~ 4. 65 mg GA /100 g),而能透过半
透膜的酚类物质只占胃肠道的 22%~ 28%。小麦馒
头和苦荞馒头的总酚含量在胃肠消化液中也达到峰
值(3. 07 ~ 4. 21 mg GA /100 g),但吸收率仅为
9%~22%。
表 2 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头各阶段消化液黄酮含量
阶段 小麦馒头
苦荞原粉馒头 苦荞芽粉馒头
4% 8% 12% 4% 8% 12%
S0 /mg R /100 g 29. 43 ± 0. 45f 38. 48 ± 0. 81d 39. 82 ± 1. 18d 42. 06 ± 1. 45c 36. 47 ± 0. 92e 45. 97 ± 1. 33b 62. 23 ± 1. 77a
S1 /mg R /100 g 0. 04 ± 0. 01e 0. 49 ± 0. 02d 0. 59 ± 0. 08b 0. 78 ± 0. 05a 0. 54 ± 0. 06c 0. 59 ± 0. 02b 0. 78 ± 0. 10a
S2 /mg R /100 g 0. 34 ± 0. 02g 0. 67 ± 0. 03f 1. 01 ± 0. 08e 1. 39 ± 0. 14c 1. 28 ± 0. 05d 2. 08 ± 0. 07b 2. 41 ± 0. 08a
S3 /mg R /100 g - 0. 07 ± 0. 01e 0. 08 ± 0. 02d 0. 10 ± 0. 02d 0. 55 ± 0. 04c 0. 64 ± 0. 02b 0. 80 ± 0. 08a
ACP1 /% 0. 14 1. 27 1. 48 1. 85 1. 48 1. 28 1. 25
ACP2 /% 1. 16 1. 74 2. 53 3. 30 3. 51 4. 52 3. 87
ACP3 /% - 0. 18 0. 20 0. 24 1. 43 1. 39 1. 29
注:同一行不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05) ,“ -”为未检测到。
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第 29 卷第 12 期 许芳溢等 苦荞芽粉馒头体外消化后抗氧化能力研究
表 3 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头各阶段消化液总酚含量
阶段 小麦馒头
苦荞原粉馒头 苦荞芽粉馒头
4% 8% 12% 4% 8% 12%
S0 /mg GA /100 g 206. 89 ± 1. 11f 409. 78 ± 3. 24e 440 ± 4. 89d 465. 56 ± 2. 44c 439. 11 ± 3. 12d 606. 01 ± 3. 54b 765. 78 ± 4. 35a
S1 /mg GA /100 g 2. 19 ± 0. 10f 3. 31 ± 0. 02e 3. 37 ± 0. 03d 3. 58 ± 0. 06c 3. 55 ± 0. 08c 3. 74 ± 0. 06b 3. 86 ± 0. 14a
S2 /mg GA /100 g 3. 07 ± 0. 03e 3. 46 ± 0. 04d 3. 82 ± 0. 06c 4. 21 ± 0. 03b 3. 74 ± 0. 04c 4. 15 ± 0. 11b 4. 65 ± 0. 07a
S3 /mg GA /100 g 0. 29 ± 0. 02f 0. 49 ± 0. 05e 0. 74 ± 0. 02d 0. 93 ± 0. 03b 0. 83 ± 0. 05c 0. 94 ± 0. 03b 1. 33 ± 0. 07a
ACP1 /% 1. 06 0. 81 0. 77 0. 77 0. 81 0. 62 0. 50
ACP2 /% 1. 48 0. 84 0. 87 0. 90 0. 85 0. 68 0. 61
ACP3 /% 0. 14 0. 12 0. 17 0. 20 0. 19 0. 16 0. 17
注:同一行不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05)。
总酚的生物利用率结果与总黄酮一致,尽管馒
头的甲醇提取液总酚含量很高,但在人体的消化环
境中含量却非常低,即食品中总酚的生物利用效率
极低,能够吸收的多酚类物质极少。随着苦荞芽粉
添加量的增加,虽然各阶段消化液总酚的含量增加,但
生物利用率却呈下降的趋势;当添加量达到 8%时,馒
头总酚在口腔和胃肠道阶段的生物利用率甚至小于小
麦馒头和相同比例添加量的苦荞原粉馒头。
2. 2 馒头消化液抗氧化能力测定
2. 2. 1 DPPH·清除能力
小麦、苦荞馒头和苦荞芽粉馒头消化 3 个阶段
的 DPPH·清除能力如表 4 所示。
由表 4 可知,苦荞芽粉馒头各阶段消化液清除
DPPH·能力显著高于苦荞馒头和小麦馒头,并且随
着添加量的增加,清除自由基的能力逐渐增加,并且
经过胃肠道消化的溶液抗氧化能力最强。当苦荞芽
粉的添加量达到 12%,馒头胃肠道的消化液清除
DPPH·能力最强,为 6. 20 mmol Trolox /100 g DW显
著高于相同苦荞粉添加量馒头胃肠道消化液的 5. 71
mmol Trolox /100 g DW,约是对照组的2. 8 倍。
2. 2. 2 ABTS +·的清除能力
小麦、苦荞馒头和苦荞芽粉馒头 3 个阶段的
ABTS +·的清除能力如表 5 所示。
由表 5 知,苦荞芽粉馒头各阶段消化液清除
ABTS +·能力显著高于苦荞馒头和小麦馒头,且随
着添加量的增加,清除自由基的能力逐渐增加,胃
肠道消化后抗氧化能力最强。当苦荞芽粉的添加
量达到 12%,馒头胃肠道的消化液清除 ABTS +·
能力最强,分别为 4. 29 mmol Trolox /100 g DW,显
著高于相同苦荞粉添加量馒头胃肠道消化液 4. 16
mmol Trolox /100 g DW,约是对照组的 1. 8 倍。
2. 2. 3 β -胡萝卜素亚油酸漂白能力
小麦、苦荞馒头和苦荞芽粉馒头 3 个阶段的 β -
胡萝卜素亚油酸褪色能力如表 6 所示。
表 4 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头各阶段消化液清除 DPPH·能力 /mmol Trolox /100 g
阶段 小麦馒头
苦荞原粉馒头 苦荞芽粉馒头
4% 8% 12% 4% 8% 12%
S1 3. 48 ± 0. 03g 3. 63 ± 0. 05f 4. 48 ± 0. 17d 5. 21 ± 0. 05b 4. 22 ± 0. 08e 4. 95 ± 0. 11c 5. 51 ± 0. 05a
S2 2. 20 ± 0. 10f 4. 38 ± 0. 21e 4. 83 ± 0. 06d 5. 71 ± 0. 11b 5. 41 ± 0. 09c 5. 58 ± 0. 03b 6. 20 ± 0. 21a
S3 0. 50 ± 0. 02g 0. 56 ± 0. 04f 0. 64 ± 0. 03e 0. 66 ± 0. 03d 1. 32 ± 0. 06c 1. 41 ± 0. 09b 1. 45 ± 0. 06a
注:同一行不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05)。
表 5 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头各阶段消化液清除 ABTS +·能力 /mmol Trolox /100 g
阶段 小麦馒头
苦荞原粉馒头 苦荞芽粉馒头
4% 8% 12% 4% 8% 12%
S1 1. 22 ± 0. 09f 2. 13 ± 0. 08e 2. 70 ± 0. 12d 3. 17 ± 0. 17b 2. 71 ± 0. 05d 2. 94 ± 0. 06c 3. 35 ± 0. 14a
S2 2. 41 ± 0. 07f 3. 28 ± 0. 05e 3. 49 ± 0. 07d 4. 16 ± 0. 02b 3. 58 ± 0. 06d 3. 90 ± 0. 03c 4. 29 ± 0. 04a
S3 0. 42 ± 0. 03f 0. 55 ± 0. 02e 0. 54 ± 0. 06e 0. 57 ± 0. 02d 0. 67 ± 0. 04c 0. 75 ± 0. 05b 0. 82 ± 0. 07a
注:同一行不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05)。
表 6 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头各阶段消化液抑制 β -胡萝卜素褪色能力
阶段 小麦馒头
苦荞原粉馒头 苦荞芽粉馒头
4% 8% 12% 4% 8% 12%
S1 59. 97 ± 0. 49d 71. 50 ± 0. 66c 75. 54 ± 0. 41b 78. 58 ± 0. 33a 59. 88 ± 1. 17d 68. 90 ± 0. 75c 75. 01 ± 0. 58b
S2 112. 28 ± 0. 77g 127. 11 ± 1. 39f 130. 97 ± 2. 62e 137. 92 ± 1. 81d 142. 26 ± 1. 54c 170. 60 ± 0. 54b 178. 78 ± 2. 18a
S3 11. 77 ± 0. 18f 12. 51 ± 0. 19e 13. 49 ± 0. 35d 14. 56 ± 0. 28b 12. 77 ± 0. 31e 13. 89 ± 0. 22b 15. 76 ± 0. 27a
注:同一行不同小写字母表示差异显著(P < 0. 05)。
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中国粮油学报 2014 年第 12 期
所有试验的馒头消化液中,小麦馒头的抗氧化
系数最低,抗油脂氧化的效果最差。苦荞芽粉馒头
开始在唾液消化液中抑制 β -胡萝卜素褪色的能力
较低,显著弱于相同比例添加量的苦荞原粉馒头,但
随着消化过程的进行,苦荞芽粉馒头消化液抑制亚
油酸漂白能力逐渐增强,胃肠道消化之后抗氧化系
数达到最大,为 142. 26 ~ 178. 78,显著高于相同梯度
的苦荞原粉馒头。在所有样品消化吸收 3 个阶段
中,抗氧化效果由高到低依次为 S2 > S3 > S1,苦荞芽
粉馒头在吸收阶段中抗氧化系数最低,仅为12. 77~
15. 76。当苦荞芽粉添加量为 4%时,吸收液抑制 β
-胡萝卜素褪色的能力虽然高于小麦,但与相同比
例的苦荞原粉馒头相比无显著性差异。
2. 3 相关性分析
小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头消化液总酚、总
黄酮含量与 DPPH·和 ABTS +·清除能力关系如表
7 所示。
表 7 小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒头消化液总酚、
总黄酮含量与抗氧化性的相关性
相关性 DPPH·清除能力 ABTS +·清除能力
抑制 β -胡萝卜素
褪色能力
总黄酮 0. 73 0. 77 0. 81
总酚 0. 97** 0. 97** 0. 87
注:**表示极显著相关(P < 0. 01)。
表 7 的数据显示,小麦、苦荞原粉和苦荞芽粉馒
头各阶段消化液总酚、总黄酮含量与 DPPH·和
ABTS +·清除能力呈正相关,其中总酚含量与消化
液 DPPH·和 ABTS +·清除能力呈极显著相关,说明
总酚的含量越高,消化液 DPPH·和 ABTS +·清除能
力越强。然而,消化液总酚和总黄酮含量与抑制 β -
胡萝卜素褪色能力相关性并不显著。说明虽然总酚
和总黄酮对油脂氧化有一定阻遏作用,但它们在油
脂体系中抗氧化的效果相对于其清除 DPPH·和
ABTS +·效果稍显不如。
3 讨论与结论
人体内许多生化反应会伴随着自由基的产生,
数量过多会与体内脂肪酸、蛋白质等发生反应,破坏
相关细胞的功能和结构,引发机体衰老,成为癌症、
动脉粥样硬化等疾病的诱因[12]。DPPH · 和
ABTS +·是稳定的有色人工自由基,被广泛用于模
拟人体自由基和食品抗氧化能力的测定。
苦荞芽粉馒头体外模拟消化后抗氧化性的研究
表明,样品经过消化吸收后仍然具有清除 DPPH 和
ABTS自由基的能力,以及抑制 β -胡萝卜素褪色的
能力,并且随着芽粉添加量的增加,抗氧化性越强。
苦荞芽粉馒头的黄酮和多酚含量、抗氧化能力均显
著高于相同比例苦荞原粉馒头和对照组的小麦馒
头,试验结果与苦荞芽的黄酮和多酚含量高于苦荞
种子结论一致[13],说明可以通过向馒头中添加富含
活性物质的苦荞芽粉来提高食品的营养和功能品
质。同时,这些活性成分受到消化液和外部化学环
境的影响后,会逐渐释放出来,并在胃肠道消化之后
达到最大。这是因为在食物的消化过程中,在一系
列消化酶的作用下,植物细胞壁会发生破裂或者皱
缩,使得储存在细胞内的多酚类物质在消化过程中
被缓慢的释放出来[14]。酚类物质通常以糖苷配体或
者酯的形式存在,经过胃液的酸性环境时,在较低
pH值的作用下会水解释放出大量的自由酚,使得样
品的总酚含量在胃肠液提取后显著增加[15 - 16]。消
化液中的活性物质在体内的吸收率却不高,试验结
果与 Tagliazucchi等[10]报道关于葡萄多酚的生物利
用率以及 Urszula 等[16]报道的洋葱面包体外模拟消
化后多酚含量及清除 DPPH 自由基能力的变化规律
是一致的[14,16]。有研究证明,结合态的酚类化合物
进入肠道细胞是通过 Na +通道主动运输的方式而自
由态的酚类化合物则是通过被动运输途径[17]。试验
用透析袋模拟小肠的吸收过程没有消耗能量,所以
只包含被动运输方式。苦荞芽粉馒头的黄酮和多酚
吸收量显著高于苦荞馒头和小麦馒头,不仅是因为
芽粉中的酚类化合物高于原粉,还可能是和芽粉中
游离态的酚类物质组成较高有关。然而研究还发
现,虽然馒头多酚和黄酮类物质的含量非常高,但是
这些活性物质的生物利用率非常低,因为人体消化
液的基质是水,而黄酮和多酚类物质多是脂溶性的,
所以尽管在酶和 pH 的作用下消化液的黄酮和酚类
物质含量会增加,但人体可利用的活性物质含量较
总体来说是极低的。并且,生物利用率会随着苦荞
芽粉添加量的增大而减小,这可能是因为溶液中部
分游离的黄酮和多酚会与被胰蛋白酶分解的多肽或
纤维素结合,降低活性物质的生物利用率[7]。活性
物质含量与其抗氧化性有良好的线性关系,其中总
酚含量与 DPPH·和 ABTS +·清除能力有极显著的
相关性,表明酚类物质在食品抗氧化性中起到了巨
大的作用,所以由于酚类物质含量的不同,使得各阶
段的消化液表现出不同的抗氧化性。萌发是一个逆
境生长过程,芽苗为了抵抗外部氧胁迫环境自身合
成大量多酚和黄酮[18],使得芽苗的抗逆性增大,苦荞
02
第 29 卷第 12 期 许芳溢等 苦荞芽粉馒头体外消化后抗氧化能力研究
芽粉馒头抗氧化活性增强。
研究认为,苦荞芽粉可以开发为一种辅料添加
到日常食用的馒头当中,对氧化应激引起的慢性非
传染性疾病可能具有预防效果[19]。近年来,越来越
多的研究证明杂粮中植物化学组分对由氧化应激引
起的退行性疾病有很好的预防和治疗作用[20]。研
究表明,苦荞富含酚酸和黄酮类化合物,这些活性
成分具有防治高血压、冠心病、糖尿病以及抗癌、抗
肿瘤等多种功能[21]。然而目前大多关于食品抗氧
化性的报道都是采用乙醇或者甲醇作为溶剂提取
样品中的活性成分,这样体外测定的结果可能与人
体胃肠液作为溶剂提取的效果差异很大[22]。模拟
体内环境研究多酚和黄酮类物质的消化和吸收,所
得的结果更贴近于真实的生理环境,并且对于探索
食品中活性成分的有效浓度有重要的意义,同时为
进一步的体内试验提供参考。以上体外研究结果
虽然揭示了苦荞芽粉馒头抗氧化能力变化规律的
可能性,但是否与体内复杂生理环境下的变化特点
保持一致,仍需今后动物实验乃至人体观察的进一
步研究。
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12
中国粮油学报 2014 年第 12 期
The Effect of Simulated Digestion in Vitro on Antioxidant
Activity of Tartary Buckwheat Sprouts Enriched Steamed Bread
Xu Fangyi Li Wuxia Lü Manman Ma Yujie Wang Min
(College of Food Science,Engineering Northwest A&F University,Yangling 712100)
Abstract The antioxidant capacity in vitro digestion model of tartary buckwheat sprouts (TBS)which enriched
steamed bread was determinated in three levels (4%,8% and 12%)in order to detect the varying pattern of antioxi-
dant activity. The contents of total phenolics,flavonoids and antioxidant activities,including DPPH· and ABTS +·
scavenging capacity and inhibition of β - carotene blenching in different samples at three digestive stages were ana-
lyzed. The results indicated that the contents of phenolics and flavonoids gradually released after oral condition diges-
ting. Their highest bioaccessibility were realized in gastrointestinal environment. Meanwhile,the antioxidant activities
in gastrointestinal fluid and absorb liquid of TBS steamed bread were significantly higher than those of the TBF one
and the control. The positive correlations between the DPPH· or ABTS +· scavenging capacity,or the inhibition of
β - carotene bleaching ability and phenolic or flavonoids content were found. The datum suggest the contents of phe-
nolics had significant relationship with antioxidant ability of the digestive juice. In conclusion,the gastrointestinal flu-
id and absorb liquid of TBS steamed bread contained a stronger antioxidant activity,which was superior to the TBF
ones at the same rate and the control. According to the results,the study provides the basic information for the devel-
opment of a new type of steamed bread.
Key words tartary buckwheat sprouts,steamed bread,digestion,absorption,
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
antioxidant activity
勘 误
《中国粮油学报》2014 年第 29 卷第 7 期第 4 页,即《大米活性肽的抗氧化作用及其对 HUVEC 细胞增殖的
影响》一文的图 5 中图例有误,现将勘误后的图 5 刊登如下,特此向作者和读者致歉。
图 5 不同浓度、时间处理下大米活性肽对氧化损伤 HUVEC细胞增殖的影响
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