全 文 ：※基础研究 食品科学 2012, Vol.33, No.19 39
3种薏米的多酚提取物清除过氧化氢
自由基抗氧化能力评价
王立峰1,2，鞠兴荣1,*
(1. 江南大学食品学院，江苏 无锡 214122；
2. 南京财经大学食品科学与工程学院，江苏 南京 210046)
摘 要：选取黑谷、辽宁5号和龙薏1号3个品种薏米样品，经提取获得游离型和结合型多酚类化合物，采用改进的
Folin-Ciocalteu比色法，用酶标仪测定其多酚含量；采用过氧化氢自由基清除能力(PSC)测定方法，于荧光酶标仪中
测定提取物中的总抗氧化活性。结果表明：龙薏1号薏米游离型多酚和结合型多酚含量显著性高于贵州黑谷薏米和
辽宁5号薏米，其结合型多酚含量占总多酚含量的45.28%；总抗氧化能力最高的是龙薏1号薏米，3种薏米中结合型
抗氧化能力占总抗氧化能力的43.64%；其总多酚含量与总抗氧化能力之间有显著的相关性(R2＝0.935)，总多酚抗氧
化能力和游离多酚型抗氧化能力具有显著相关性(P＜0.05)，游离型总多酚含量和总抗氧化能力中游离型含量显著高
于结合型含量(P＜0.05)。
关键词：全谷物；薏米；植物化学物；多酚；抗氧化活性
Polyphenol Content and Hydrogen Peroxide Radical-Scavenging Capacity of Extracts from Three Cultivars of Adlay
WANG Li-feng 1,2，JU Xing-rong 1,*
(1. School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；
2. School of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210046, China)
Abstract：Free phenolic extracts and bound phenolic extracts from three different cultivars of adlay, Heigu, Lianning No.5
and Longyi No.1 were prepared and analyzed for total phenolic content by a modified Folin-Ciocalteu colorimetric method
using a microplate reader. At the same time, antioxidant activity evaluation of these extracts was carried out using peroxyl
hydroxyl scavenging capacity (PSC) assay. Longyi No.1 was significantly richer in both free and bound phenolics than
Heigu and Lianning No.5. The ratio of bound to total phenolics in Longyi No.1 was 45.28%. Moreover, free, bound and
total phenolics from Longyi No.1 showed a higher hydrogen peroxide radical scavenging capacity than those from other
two cultivars. For these adlay cultivars, the average contribution rate of bound phenolics to total hydrogen peroxide radical
scavenging capacity was 43.64%. They revealed a significant correlation between total phenolic content and hydrogen
peroxide radical scavenging capacity (R2 = 0.935). A significant correlation was also observed between the hydrogen
peroxide radical scavenging capacity of bound phenolics from adlay and its total hydrogen peroxide radical scavenging
capacity (P＜0.05). Furthermore, free phenolics had significantly higher relative content and larger contribution to total
hydrogen peroxide radical scavenging capacity than bound phenolics (P＜0.05).
Key words：whole grain；adlay；phytochemicals；phenols；antioxidant activity
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2012)19-0039-06
收稿日期：2012-06-29
基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD33B04)；江苏省科技支撑计划项目(BE2012764)；江苏省“青蓝工
程”青年骨干教师项目
作者简介：王立峰(1977—)，男，副教授，硕士，研究方向为食品营养及加工技术。E-mail：wanglifeng_8@njue.edu.cn
*通信作者：鞠兴荣(1957—)，男，教授，博士，研究方向为功能食品及加工技术。E-mail：xingrongju@163.com
流行病学研究表明，食用全谷物食品可以降低一
些常见慢性病(例如心血管疾病[1]、II型糖尿病[2]、肥胖
症[3]和一些癌症[4]等)的发病几率。由于全谷物食品对人体
健康的明显效果，全谷物食品摄入的推荐标准从1995—
2010年一直被提高[5-6]。根据美国膳食指导委员会2010年
推荐标准[6]，推荐所有美国人每天摄入食品中应该有50%
为全谷物食品。在2003—2004年间，有446种新全谷物食
品被开发[7]。而在2006—2010年间，全谷物食品的开发达
40 2012, Vol.33, No.19 食品科学 ※基础研究
到以前开发的3倍多[8]。
全谷物食品为完整、碾碎、破碎或压片的颖果，包
括淀粉质胚乳、胚芽与麸皮，各组成部分的相对比例与
完整颖果一样[9]。很多全谷物食品，例如小麦、玉米、大
麦、燕麦、大米、薏米、小米、黑麦等，整粒和精炼加
工后产品，作为每天的基础消费食品在世界范围内被大
量食用着[10]。植物化学物质是在果蔬、全谷物和其他植
物食品中存在的，具有生物活性的物质，例如类胡萝卜
素、酚类物质、生物碱、含氮化合物等[11]。全谷物植物
化学物质具有显著的抗氧化活性，能够清除游离基，这
些游离基常常能够增强氧化能力和破坏生物大分子，例
如脂类、蛋白质和DNA等[12-13]。
薏米(Coix lachrymajobi L.)，又称薏仁，是传统
的药食兼用谷物资源，在中国、日本和越南广泛种
植，被誉为“世界禾本科植物之王” [14]。虽然薏米具
有很好的生物活性和营养性，但其植物化学物的研究
未见报道。因此深入了解薏米多酚类物质的含量及体
外抗氧化能力，对进一步研究薏米体内生物活性，挖
掘提高薏米的营养价值，发挥其保健作用具有重要意
义。目前对薏米的研究报道不多，多集中于薏米的多
重生理功能[15-17]。Chang等[18]研究证明薏米可抑制老鼠
中肉瘤-180肿瘤，具有抗癌效果。Kuo等 [19]指出薏米
壳的甲醇提取物对U937白血病细胞具有抗增殖效果。
Chang等 [18]报道了薏米的甲醇提取物对A549肺癌细胞
具有抗增殖效果。有研究报道薏米麸皮中的总多酚含
量，但未区分游离型和结合型多酚含量比例 [15,20]。对
于薏米的研究以前主要集中于薏米麸皮的提取和薏米
的药用作用，很少有研究报道薏米中的多酚类物质以
及抗氧化能力。同时，由于之前的研究没有包括结合
型部分，薏米的多酚类物质含量和抗氧化能力被大大
低估。因此，更全面的分析研究不同薏米品种的多酚
类物质和抗氧化能力非常必要。
1 材料与方法
1.1 材料
表 1 不同品种薏米样品特性
Table 1 Characteristics of three different cultivars of adlay
品种 外观描述 水分含量/% 参考文献
贵州黑谷 硬壳，黑色 9.68 李学俊等[21]
辽宁5号 软壳，黑色 10.84 回瑞华等[22]
龙薏1号 硬壳，棕色 11.65 李广昌等[23]
薏米样品包括贵州黑谷薏米、辽宁5号薏米、龙薏1
号薏米，均由南京财经大学江苏省粮油品控及深加工技
术重点实验室提供。样品脱壳后经旋风磨粉碎过筛，石
油醚索式抽提去脂，－20℃避光保存备用。所有样品采
用AOAC方法于105℃干燥16h后称得其质量，实验结果
以干质量表示，见表 1。
1.2 试剂与仪器
甲醇、乙醇、丙酮、正己烷、乙酸乙酯、盐酸、氢
氧化钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾 美国Mallinckrodt
化学试剂公司；ABAP (2,2’-azobis(2-amidinopropane)
dihydrochloride ) 美国Wako化学试剂公司；没食子
酸 美国ICN生化试剂公司；抗坏血酸、DCFH-DA (2’,
7’-dichlorofluorescin diaacetate ) 美国Sigma公司；96孔黑
色和白色底部透明微孔板 美国Corning 公司。
锤式旋风磨 上海嘉定粮油仪器有限公司；实验砻
谷机 日本佐竹公司；酶标仪 加拿大Dynex公司；多
功能荧光分析仪 美国Thermo Electron 公司。
1.3 方法
1.3.1 游离型多酚类化合物的提取
薏米样品中游离型多酚类化合物的提取采用已改进
的方法[24-26]。称取4g样品，加入预冷的体积分数80%丙酮
30mL进行搅拌。充分混合后2500×g离心10min，收集上
清提取液。滤渣用80%预冷的丙酮再次提取，重复3次。
收集全部上清提取液后在45℃旋转蒸发至干。用70%甲
醇定容至10mL。提取液贮存于－40℃备用。所有提取重
复操作3次。
1.3.2 结合型多酚类化合物的提取
薏米样品中结合型多酚类化合物的提取采用已报
道的方法[24, 26-27]。结合型多酚类化合物的提取是在前述
游离型多酚类化合物提取后剩余残渣的基础上进行深度
提取。首先将残渣氮吹2min，然后室温下向残渣中加入
2mol/L NaOH 20mL，振荡1h进行消化处理。混合物用浓
盐酸中和，并调整pH值到2。然后加入乙酸乙酯，静置
10min后2500×g离心10min，收集乙酸乙酯部分，重复此
操作5次。将收集到的溶液在45℃旋转蒸发至干，用70%
甲醇定容至10mL。提取液贮存于－40℃备用。所有提取
重复操作3次。
1.3.3 总多酚含量的测定
每 个 品 种 的 薏 米 总 多 酚 含 量 的 测 定 采 用
Single ton等 [28]和实验室改的进Fol in-Ciocal teu比色
法 [25,29]。提取液按照体积比1:20稀释，使得其可读取
范围在标准曲线0 .0～600 .0μg 没食子酸 /mL范围之
内。提取液用Fol in -C ioca l t eu试剂反应，然后加入
碳酸钠终止反应。室温条件下避光放置90min后，于
760nm波长处用酶标仪测定吸光度。没食子酸作为标
准曲线，总多酚含量以每100g干质量等同于没食子酸
的毫克数表示。
1.3.4 清除过氧化氢自由基能力(PSC)分析
各品种薏米总抗氧化活性以过氧化氢自由基清除能
※基础研究 食品科学 2012, Vol.33, No.19 41
力来表示，测定方法参照Adom等[25]及改进的基于氧自
由基清除能力(TOSC)的小麦总抗氧化活性的测定方法：
加入1mmol/L KOH 900μL和80μL 2.48mmol/L DCFH-
DA，水解3～5min，以除去DCFH-DA中的双醋酸盐
(DA)，然后用75mmol/L磷酸缓冲液定容到6mL。DCFH-
DA可以稳定的氧化，而DCFH在没有ABAP存在的条件
下非常缓慢的被氧化。配制200mmol/L 新鲜的ABAP，
保存在4℃条件下(必须在6h内使用)。用75mmol/L磷酸
缓冲液(pH7.4)稀释提取液，加入100μL稀释液到96孔板
上，再加入DCFH100μL。将96孔板放入到荧光酶标仪
中进行测定，然后加入200mmol/L ABAP 50μL。反应在
37℃条件下进行，激发波长和吸收波长为别为485nm和
538nm，磷酸缓冲液用于控制反应。反应在40min内达到
最大荧光性。数据由Ascent软件得到。平均荧光面积(对
于提取液和标准品的反应时间动力学曲线AUC)被计算并
且作为计算抗氧化能力的基础被使用。根据以下方程计
算抗氧化能力。
PSC 单元 ＝ 1 － (SA/CA)
式中：SA是样品和标准品的荧光积累量；CA是空
白对照的荧光积累量。
化合物和提取物抑制了DCFH的氧化作用，导致
产生较小的SA，较高的PSC值。PSC单元以抗氧化
剂抑制程度来表示。PSC单元图对应着一个典型的剂
量 -反应曲线，其描述了在一定实验条件下抗氧化剂
实际的抑制特点。可从剂量 -反应曲线推断出每种抗
氧化剂的EC50值。参数EC50定义为对于每个纯品化合
物和样品提取物引起50%抑制(PSC ＝ 0.5)所需要的
剂量。EC50在此作为一个比较不同化合物和样品的基
础。样品提取液抗氧化能力用mgVC/100g样品来表
示(以干基)，每个样品至少3次重复数据，以 x± s时
表示。
1.4 统计分析
每个样品至少3次重复数据，以 x±s表示，方差分
析和Tukey’s相关性分析采用SPSS17.0统计分析软件包，
EC50计算采用CalcuSyn 2.1 计算，图表采用Sigmaplot11.0
绘制。显著性水平为0.05。
2 结果与分析
2.1 3种薏米总多酚含量
由图 1可知，游离型多酚、结合型多酚和总多酚含
量最高的均为龙薏1号，其含量分别为(45.20 ± 0.91)、
(30.90 ± 1.18)、(76.02 ± 1.99)mg没食子酸/100g样品，
显著高于辽宁5号和贵州黑谷薏米(P＜0.05)。3品种薏米
间其总多酚含量差异显著(P＜0.05)。
品种
贵州黑谷 辽宁5号 龙薏1号
(m
g ≵
亳
ᄤ
䝌
/1
00
g)
0
20
40
60
80
100 ␌⾏ൟ
㒧ড়ൟ
ᘏ໮䜮
d
eef fgg
a
bc
多
酚
含
量
/
字母不同表示组内差异显著 (P＜0.05)。下同。
图 1 不同品种薏米多酚含量(x± s, n ＝ 5)
Fig.1 Phenolic composition of three different cultivars of adlay(x± s, n ＝ 5)
2.2 过氧化氢自由基清除能力的剂量-反应曲线和中效图
采用的PSC测定抗氧化能力的方法，通过CalcuSyn
软件得到剂量-反应曲线和中效和反应图(图 2)，PSC单元
以抗氧化剂控制反应的抑制程度来表示。PSC单元图对
应着一个典型的剂量-反应曲线，其描述了在一定实验条
件下抗氧化剂实际的抑制特点。可从剂量-反应曲线推断
出每种抗氧化剂唯一、显著的EC50值。

≵亳ᄤ䝌䋼䞣⌧ᑺ(μg/mL)
0 1 2 3 4 5 6
PS
C
ऩ
ܗ
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0 a
lg ρ≵亳ᄤ䝌
0.4 0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8
lg
(fa
/fu
)
0.6
0.4
0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
lg(fa/fu)=1.076lg ρ≵亳ᄤ䝌－0.412
（R2=0.9974）
b
图 2 没食子酸通过ABAP抑制DCFH氧化作用的剂量-反应曲线(a)与
中效和反应图(b)
Fig.2 Dose-response curve and median effect plot of inhibition of
DCFH oxidation by gallic acid in the presence of ABAP
2.3 抗坏血酸和没食子酸动力学曲线
过氧化氢自由基(ROO·)可通过ABAP氧化DCFH产
生热分解(控制反应时间)，在一个可信剂量模式下可以清
除过氧化氢自由基和抑制氧化反应。其测定的准确性取
决于没食子酸从低到高的质量浓度。由图 3可知，在不同
质量浓度下抗坏血酸和没食子酸在不同时间下其荧光积
累量逐渐递增，分布均匀。抗坏血酸作为标准品，没食
子酸作为衡量标准品准确程度的校准品，其比值达到经
验值2.0，则表明实验操作准确，数据稳定。
42 2012, Vol.33, No.19 食品科学 ※基础研究
㤻
ܝ
⿃
㌃
䞣
0
200
400
600
800
1000
1200
对照
0 10 20 30 40
㤻
ܝ
⿃
㌃
䞣
0
200
400
600
800
1000
1200
ডᑨᯊ䯈min
a
b
6.3μg/mL
4.8μg/mL
3.2μg/mL
2.4μg/mL
1.0μg/mL
对照
5.5μg/mL
3.5μg/mL
2.7μg/mL
1.4μg/mL
0.9μg/mL
0 10 20 30 40
ডᑨᯊ䯈min
a.抗坏血酸；b.没食子酸；反应于37℃、浓
度25mmol/L、pH7.4的磷酸缓冲液中进行。
图 3 抗坏血酸和没食子酸的时间动力学与剂量-反应曲线(x±s, n ＝ 5)
Fig.3 Kinetics and dose-response curves of antioxidant activities of
ascorbic acid and gallic acid(x±s, n ＝ 5)
2.4 不同品种薏米的EC50值
品种
贵州黑谷 辽宁5号 龙薏1号
EC
50
/(m
g/
m
L)
0
5
10
15
20
25
a
d d
e
d
b
f
de
c
␌⾏ൟ
㒧ড়ൟ
ᘏ໮䜮
图 4 不同品种薏米的EC50值
Fig.4 EC50 values of free, bound and total phenolics from three
different cultivars of adlay
按照改进的PSC测定方法[25]，取前36min时间范围内
样品的荧光积累量，计算得出EC50值。由图 4可知，游离
型EC50最高的是贵州黑谷薏米，为(9.30 ± 0.63)mg/mL，
其次是辽宁5号薏米和龙薏1号薏米。结合型EC50最高的
是辽宁5号薏米，为(9.40 ± 0.60)mg/mL，其次是贵州黑
谷薏米和龙薏1号薏米。总多酚EC50最高的是贵州黑谷薏
米，为(18.50 ± 1.37)mg/mL，其次是辽宁5号薏米和龙薏
1号薏米。3个品种的薏米其总EC50值和游离型EC50值具有
显著性相关性(P＜0.05)。
2.5 总抗氧化能力
由图5可知，游离型多酚、结合型多酚和总多酚的抗
氧化能力龙薏1号薏米均为最高，其值是(82.70±6.05)、
(47.6 0± 4.32)、(130.40 ± 10.37)mgVC/100g样品，其次是贵
州黑谷薏米和辽宁5号薏米。3个品种的薏米其总多酚抗氧
化能力和游离型抗氧化能力具有显著性相关性(P＜0.05)。
ક⾡
䌉Ꮂ咥䈋 䖑ᅕ5ো 啭㭣1ো0
20
40
60
80
100
120
140
160 ␌⾏ൟ
㒧ড়ൟ
ᘏ໮䜮
c
dd
a
bcb
d d d
ᡫ
⇻
࣪
㛑
࡯
/(m
gV
C
/l0
0g
)
图 5 不同品种薏米的总抗氧化能力
Fig.5 Hydrogen peroxide radical scavenging capacities of free, bound
and total phenolics from three different cultivars of adlay
2.6 相关性与均值比较
总多酚含量与总抗氧化能力之间的相关性方程为
y＝2.2409x－43.451，在总多酚含量与总抗氧化能力之间
有显著的相关性(R2 ＝ 0.935)。游离型和结合型总多酚含
量与总抗氧化能力比较见表 2。总多酚含量和总抗氧化能
力中游离型含量显著高于结合型含量(P＜0.05)，薏米样
品中结合型多酚和抗氧化能力的平均值占总样品的比重
分别为45.28%和43.64%。
表 2 游离型和结合型多酚与抗氧化能力的均值比较
Table 2 Comparison of relative contents of free and bound phenolics and their
contributions to total hydrogen peroxide radical scavenging capacity of adlay
指标 游离型 结合型 总含量
多酚含量/ (mg没食子酸/100g)
36.43 ± 6.57b
(54.72%)
29.14±1.51c
(45.28%)
66.57±7.88a
总抗氧化能力/( mgVC /100g)
58.51±18.60b
(56.36%)
45.30±3.29c
(43.64%)
103.81±20.94a
注：括号内数字表示占总含量的百分数；字母不同表示组内差异显著 (P＜0.05)。
3 讨 论
研究3个品种薏米的多酚含量及抗氧化能力，并且探
讨了一种过氧化氢自由基清除能力(PSC)评价抗氧化活性
的方法。以往分析全谷物的多酚含量，多是简单的测定其
游离型多酚含量，而忽略了在全谷物中大量存在的结合型
多酚含量，造成了对全谷物酚酸含量的严重低估[30-31]。本
实验室提出发展了一种测定谷类作物全酚类化合物的方
法，指出谷类作物中总植物化学物质含量由于传统的测
定方法并不包括结合型形式而导致总植物化学物质含量
被普遍的低估[24]。所以，明显以往的方法并不能够测定
结合型多酚，而导致和实际值比较时其总多酚含量明显
的偏低。
研究的薏米样品其总多酚含量从59.30mg没食子
酸 /100g (贵州黑谷 )到76.04mg没食子酸 /100g(龙薏
1号)。Choi等[32]研究报道薏米的多酚含量在43mg没食子
酸/100g，明显的低于本研究报道的薏米多酚含量，这主
要就是由于本实验使用的谷物植物化学物质提取方法的
※基础研究 食品科学 2012, Vol.33, No.19 43
不同导致的。本研究报道了薏米样品中游离型多酚占总
多酚含量的54.70%，还有45.30%的总多酚含量由结合型
多酚提供。因此，如果没有包含结合型多酚的含量，薏
米中总多酚的含量将会被低估45%。
目前常见的一些体外抗氧化性测定方法，只能测
定水溶性食品提取物中抗氧化活性。而与一些特殊类
型的自由基和疾病紧密联系的食品中脂溶性部分的抗
氧化活性，上述方法均不能准确测出。脂溶性抗氧化
成分在人体内扮演者极不寻常的角色，因此，在测定
食品中总抗氧化活性的时候，应当包括这些具有疾病
预防和促进健康作用的脂溶性部分的抗氧化活性。本
实验所选用的PSC方法，能够测定出包含水溶性和脂
溶性部分的总抗氧化活性，可更加全面的评价总抗氧
化活性。本研究报道了3种薏米的游离部分抗氧化能力
从45.42mgVC/100g(辽宁5号)到82.77mgVC/100g (龙
薏1号)；结合部分抗氧化能力从42.67mgVC/100g(辽
宁5号)到47.64mgVC/100g (龙薏1号)；总抗氧化能力
从88.09mgVC/100g(辽宁5号)到130.40mgVC/100g (龙薏
1号)。3品种薏米游离型、结合型抗氧化能力和总抗氧化
能力的均值分别为58.51、45.30、103.80mgVC/100g，且
结合型的抗氧化能力占到总抗氧化能力的43.64%。
4 结 论
本实验研究了薏米样品中游离型和结合型部分的多
酚含量与抗氧化能力。研究得出3品种薏米样品平均结合
型多酚占到了总多酚含量的45.28%，结合型抗氧化能力
占总抗氧化能力的43.64%。结合型多酚可到达人体的结
肠部位后被大肠杆菌发酵而释放出来，对结肠具有一定
的健康作用。可为后续薏米对结肠癌的抑制作用研究，
验证薏米对于结肠的健康作用，打下一定的研究基础。
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