全 文 : 2012, Vol. 33, No. 01 食品科学 ※基础研究72
薏米中酚类提取物测定及抗氧化能力指数分析
王立峰 1 ,2,何 荣 1,袁 建 2,鞠兴荣 2
(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 3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比色法及硼氢
化钠 /氯醌(SBC)比色法,用酶标仪测定其多酚和黄酮含量;采用抗氧化能力指数(ORAC)方法,于荧光酶标仪中
测定提取物中的总抗氧化活性。研究表明,游离型多酚含量中龙薏 1号薏米显著性高于贵州黑谷薏米和辽宁 5号薏
米,结合型多酚含量中龙薏 1号薏米显著性高于贵州黑米薏米和辽宁 5号薏米,所有样品中其平均结合型多酚含量
占总多酚含量的 45.28%;游离型黄酮含量中辽宁 5号薏米显著高于贵州黑谷薏米和辽宁 5号薏米,结合型黄酮含量
中龙薏 1号薏米高于辽宁 5号薏米和贵州黑谷薏米,总黄酮含量最高的是辽宁 5号薏米。总抗氧化能力指数(ORAC)
最高的是龙薏 1号薏米,其值是(668.0 ± 32.7)mg Trolox /100g样品(以干质量计),其次是贵州黑谷薏米和辽宁 5号
薏米,所有样品中平均结合型ORAC值占总ORAC值的 48.08%;3个品种的薏米其总多酚含量与总抗氧化能力指
数之间相关系数为 0.933,有显著相关性(P< 0.05)。
关键词:薏米;多酚;黄酮;抗氧化能力指数
Analysis of Phenols, Flavonoids and Oxygen Radical Absorbance Capacity (ORAC) of Three Varieties of Adlay
WANG Li-feng1,2,HE Rong1,YUAN Jian2,JU Xing-rong2
(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)
Abstracts :In order to explore the phytochemical profile of three adlay varieties, the levels of total, free and bound phenols
and flavonoids were determined using a microplate reader. Meanwhile, the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) was
measured as an indicator for total antioxidant capacity using a multifunctional fluorescence microplate reader. The contents of free
((45.19 ± 0.91) mg of gallic acid equivalent/100 g of dried samples) and bound ((30.86 ± 1.18) mg of gallic acid equivalent/100 g
samples) phenols in Longyi I were significantly higher than those in Liaoning V and Guizhou Heigu (P < 0.05). For all these adlay
varieties, bound phenols averagely accounted for 45.28% of total phenols. The content of free flavonoids in Liaoning V showed
a significant increase as compared with Longyi I and Guizhou Heigu, and the content of bound flavonoids in Longyi I was higher
than that of Liaoning V and Guizhou Heigu. The highest content of total flavonoids was found in Liaoning V. The adlay varieties
were ranked in decreasing order of ORAC as follows: Longyi I ((668.0 ± 32.7) mg of Trolox equivalent/100 g of dried samples),
Liaoning V and Guizhou Heigu. The average percentage of bound ORAC in total ORAC was 48.08%. A correlation coefficient
(R2) of 0.933 was observed for the significant correlation (P < 0.05) between the total phenol content and total antioxidant capacity
of each adlay variety.
Key words: adlay;phenols;flavonoids;oxygen radical absorbance capacity(ORAC)
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2012)01-0072-05
收稿日期:2011-11-24
基金项目:江苏省“青蓝工程”青年骨干教师项目;江苏省政府留学奖学金项目
作者简介:王立峰(1977—),男,副教授,硕士,研究方向为食品安全与营养。E-mail:wanglifeng_8@163.com
全谷物可以减少患一些慢性病的风险,例如心血管
疾病[1],Ⅱ型糖尿病[2],肥胖症[3]和一些癌症[4]。氧化应
激是许多慢性退行性疾病发生发展的主要机制[5 ]。近年
来,由于天然植物化学物抗氧化能力及潜在的健康作
用,探寻和研究具有抗氧化活性的天然植物化学物质用
于防治氧化应激诱导的多种疾病,成为医药、植物化学
等多个学术领域共同关注的课题。然而,由于很多研究
低估了全谷物中的植物化学物质,其研究远没有果蔬中植
73※基础研究 食品科学 2012, Vol. 33, No. 01
物化学物得到足够的重视[6-8]。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”[9]。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。因此深入了解薏米植物化学物的含量
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[10-12]。Chang Huichiu等[13]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[14]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 Huichiu等[13 ]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
中总多酚含量在,但未区分游离型和结合型多酚含量比
例[10,15]。目前对于薏米植物化学物及其体外抗氧化能力
的研究国内外尚未见报道。因此,为较清楚地了解薏
米中多酚含量及其生理活性,挖掘提高薏米的营养价
值,有必要对其进行多酚及抗氧化活性的分析。本实
验对薏米中游离型和结合型植物化学物质进行分析,同
时测定分析各品种薏米抗氧化能力指数(oxygen radical
absorbance capacity,ORAC),旨在了解薏米中多酚及
抗氧化能力,尤其是结合型多酚及其抗氧化能力,挖
掘薏米的营养价值,并可为后续研究薏米抗癌作用提供
一定的依据。
1 材料与方法
1.1 材料
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,
结果以干质量表示。
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、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾 美国Mallinckrodt
化学试剂公司;2 , 2'- A z o b i s ( 2 - a m i d i n o p r o p a n e )
dihydrochloride (ABAP) 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、2',7'-
Dichlorofluorescin diaacetate (DCFH-DA) 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;试验砻
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 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改进的
本实验室前期报道的方法[16-18]。称取 4g样品,加入 80%
预冷的丙酮 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。提取液储存于
- 40℃备用。所有提取重复操作 3 次。
1.4 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改进
的本实验室前期报道的方法[1 6 , 18 -1 9]。简单的说,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
2 0 m L,振荡 1 h 进行消化处理。混合物用浓盐酸中
和,并调整 pH 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。提取液储存于- 40℃备用。所有提取
重复操作 3 次。
1.5 多酚含量的测定
每个品种的薏米多酚含量的测定采用 Singleton 等[20]
和本实验室改进的 Folin-Ciocalteu比色法[17,21]。所有提
取液(游离型、结合型多酚类化合物提取液)按照 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 Folin-Ciocalteu试剂反应,
然后加入碳酸钠终止反应。室温下避光放置 90min后,
于波长 760nm处用酶标仪测定吸光度。没食子酸作为标
准曲线,多酚含量以每 100g干质量等同于没食子酸的毫
克数表示。总多酚含量为分别测定的结合型多酚与游离
型多酚含量之和。
1.6 黄酮含量的测定
每个品种的薏米黄酮含量测定采用本实验室建立的
硼氢化钠 /氯醌(SBC)比色法[22]。分别取 1mL的样品(游
离型、结合型多酚类化合物提取液)提取物(氮气吹干)和
儿茶素标准品,现配使用(0 . 1~10.0mmol/L),加入
0.2mL的四氢呋喃 -乙醇混合物(1:1,V/V),然后加入
0.1mL、50mmol/L的硼氢化钠和 0.1mL、74.6mmol/L的
三氯化铝。然后室温振荡 30min,在提取物和标准品中
分别再次加入 0.1mL、5050mmol/L硼氢化钠,室温振荡
30min。加入 0.4mL预冷的 0.8mol/L的冰醋酸,避光
振荡 15min。然后加入 0.2mL、20mmol/L的氯醌,在
95℃油浴振荡加热 60min,冷却后甲醇定容至 1mL,
然后加入 0.2mL、1052mmol/L的香草醛,混合后加
入 0.4mL、12mol/L的盐酸,避光振荡反应 15min,于
2012, Vol. 33, No. 01 食品科学 ※基础研究74
96孔板上每孔加入 200μL,在波长 490nm处用酶标仪测
定吸光度。黄酮含量以每 100g干质量等同于儿茶素的毫
克数表示。总黄酮含量为分别测定的结合型黄酮与游离
型黄酮之和。
1.7 总抗氧化能力指数(ORAC)的测定
每个品种薏米总抗氧化能力的测定采用抗氧化能力
指数(ORAC)以及本实验室修正的方法[23-25]。薏米样品首
先用75mmol/L的磷酸缓冲液进行稀释(pH7.4),测定使用
荧光 96孔板进行,每个孔含有 20μL样品提取物(游离
型、结合型多酚类化合物提取液)或者 20μL Trolox 标
准品(6.25~50 μmol/L),以及 200μL的 Fluorescein(荧光
指示剂,0.96μmol/L),每个孔在荧光酶标仪中于 37℃温
育 20min,然后每个孔再加入 20μL,119mmol/L的偶氮
类化合物 ABAP,利用荧光酶标仪在波长 485nm处激
发,每 5min在波长 520nm处释放测定。ORAC值以每
100g干质量等同于 Trolox的毫克数表示。
1.8 数据统计
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,图表采用 Sigmaplot11.0绘制。显著性水平为 0.05。
2 结果与分析
2.1 总多酚含量
薏米品种的游离型多酚、结合型多酚和总多酚含
量见表 1。游离型多酚含量最高的是龙薏 1号(P<0.05),
其含量为(45.19 ± 0.91)mg 没食子酸 /100g样品;结合
型多酚含量最高的是龙薏 1 号(P < 0. 05 ),其含量为
(30.86 ± 1.18)mg没食子酸 /100g样品;总多酚含量最高
的是龙薏 1号(P< 0.05),其含量为(76.04 ± 1.99)mg没
食子酸 /100g样品。3个品种薏米样品间总多酚含量有
显著性差异(P< 0.05)。
品种
多酚含量 /(mg 没食子酸 /100g样品)
游离型 结合型 总多酚
贵州黑谷 31.23 ± 2.03ef 28.07 ± 0.44g 59.30 ± 2.06c
辽宁 5号 32.87 ± 0.71e 28.50 ± 0.90g 61.38 ± 0.90b
龙薏 1号 45.19 ± 0.91d 30.86 ± 1.18f 76.04 ± 1.99a
表 1 不同品种薏米多酚含量 ( x-± s,n = 5)
Table 1 Contents of total phenols in 3 adlay varieties( x-± s,n = 5)
注:肩标字母完全不同时,表示差异达显著性水平(P< 0 .0 5)。
2.2 总黄酮含量
3个品种薏米样品的游离型黄酮、结合型黄酮和总
黄酮含量见图 1。游离型黄酮含量最高的是辽宁 5 号,
其含量是(18.24±0.55)mg儿茶素 /100g样品,其次是龙薏
1号薏米,其含量是(11.57± 1.21)mg儿茶素 /100g样品和
贵州黑谷薏米,其含量是(6.21±0.55)mg 儿茶素 /100g样品;
结合型黄酮含量最高的是龙薏 1 号薏米,其含量是
(35.27± 3.66)mg 儿茶素 /100g样品,其次是辽宁 5号薏
米,其含量是(34.63± 1.89)mg儿茶素 /100g样品和贵州
黑谷薏米,其含量是(18.68±1.77)mg儿茶素 /100g样品;
总黄酮含量最高的是辽宁 5号薏米,其含量是(52.86±
1.85)mg 儿茶素 /100g样品,其次是龙薏 1号薏米,其
含量是(46.85± 4.48 )mg儿茶素 /100g样品和贵州黑谷薏
米,其含量是(24.88± 2.06)mg 儿茶素 /100g样品。3个
品种薏米样品间总黄酮含量有显著性差异(P< 0.05),游
离型黄酮含量中辽宁 5号薏米显著高于贵州黑谷薏米和
龙薏 1号薏米(P< 0.05),此外,龙薏 1号游离型黄酮
含量显著高于贵州黑谷薏米(P< 0.05)。在贵州黑谷薏
米和龙薏 1 号薏米结合型黄酮含量之间没有显著性差
异,但它们的结合型黄酮含量显著高于贵州黑谷薏米
(P< 0.05)。
图 2 不同品种薏米多酚中黄酮的贡献率 (n = 5)
Fig.2 Ratios between total flavonoids and total phenols in 3 adlay
varieties (n = 5)
80
60
40
20
0
游离型
结合型
总贡献率
多
酚
中
黄
酮
的
贡
献
率
/%
品种
贵州黑谷 辽宁 5号 龙薏 1号
薏米样品中总黄酮对总多酚含量的贡献率见图 2。
游离型黄酮含量占游离型多酚含量比例最大的是辽宁 5
号薏米,其比例为 32 . 5%,其次为龙薏 1 号薏米,其
条形柱上方字母完全不同时,表示差异达显著性水平(P< 0.05)。下同。
图 1 不同品种薏米黄酮含量 (n = 5)
Fig.1 Contents of total flavonoids in 3 adlay varieties (n = 5)
60
50
40
30
20
10
0
游离型
结合型
总黄酮
黄
酮
含
量
/
(m
g
儿
茶
素
/1
00
g
样
品
)
品种
贵州黑谷 辽宁 5号 龙薏 1号
g
e
d
e
c
a
c
f
b
2.3 总多酚中黄酮的贡献率
75※基础研究 食品科学 2012, Vol. 33, No. 01
比例为 15.0%,贵州黑谷薏米,其比例为 11.6%;结合
型黄酮含量占结合型多酚含量比例最大的是辽宁 5号薏
米,其比例为 71 . 2%,其次为龙薏 1 号薏米,其比例
为 66.8%,贵州黑谷薏米中其比例为 39.0%。总黄酮含
量占总多酚含量比例最大的是辽宁 5号薏米,其比例为
50.5%,其次是龙薏 1号薏米,其比例为 36.0%,贵州
黑谷薏米,其比例为 24 . 6%。
2.4 总抗氧化能力指数(ORAC)分析
3个品种薏米样品的游离型、结合型和总抗氧化能
力指数(ORAC)见图 3。龙薏 1号薏米和辽宁 5号薏米游
离型ORAC值(分别为(316.6±6.4)mg Trolox/100g 样品和
(291.1± 31.5)mg Trolox/100g样品)高于贵州黑谷薏米
((231.9± 13.3)mg Trolox/100g样品);结合型ORAC值最
高的是龙薏 1号薏米(P< 0.05),其值为(351.4± 36.3)mg
Trolox/100g样品,其次是辽宁 5号薏米,其值为(217.3±
18.6)mg Trolox /100g样品和贵州黑谷薏米,其值为(209.0±
10.1)mg Trolox /100g样品;总ORAC值最高的是龙薏 1
号薏米(P< 0.05),其值为(668.0± 32.7)mg Trolox /100g
样品,其次是辽宁 5号薏米,其值为(508.4± 19.3)mg
Trolox /100g样品,3个测试品种中贵州黑谷薏米ORAC
值最低,为(440.9 ± 22.2)mg Trolox /100g样品。薏米品
种的总 ORAC值数据与它们的总多酚含量保持一致性。
在 3个品种的薏米中,其总ORAC值有显著性差异(P<
0.05)。龙薏 1号和辽宁 5号薏米的游离型ORAC值显著
高于贵州黑谷薏米的游离型ORAC值(P< 0.05),龙薏 1
号薏米的结合型ORAC值显著高于辽宁 5号和贵州黑谷
薏米(P< 0.05)。
2.5 相关性分析和均值比较
注:括号内数据表示占总含量的百分数。
项目 游离型 结合型 总含量
多酚含量 /(mg 没食子酸 /100g 样品) 36.43 ± 6.57b(54.72%) 29.14 ± 1.51c(45.28%) 66.57 ± 7.88a
黄酮含量 /(mg儿茶素 /100g 样品) 12.01 ± 5.18b(28.92%) 29.53 ± 8.30a(71.08%) 41.53 ± 12.76a
ORAC /(mg Trolox /100g 样品) 279.87 ± 41.16b(51.92%) 259.23 ± 71.16c(48.08%) 539.09 ± 101.33a
表 2 游离型、结合型的多酚和黄酮含量与 ORAC 值的均值比较
Table 2 Average values of free, bound and total phenol, flavonoid and ORAC of 3 adlay varieties
图 4 总多酚、总黄酮和 ORAC 值的相关性
Fig.4 Correlations between total phenol and total flavonoid contents,
between total phenol content and ORAC value, and between total
flavonoid content and ORAC value
60
55
50
45
40
35
30
25
20
R2=0.425
总
黄
酮
含
量
/
(m
g
儿
茶
素
/1
00
g
样
品
)
总多酚含量 /(mg没食子酸 /100g样品)
55 60 65 70 75 80
750
700
650
600
550
500
450
400
350
R2=0.933O
R
A
C
/
(m
g
T
ro
lo
x/
10
0g
样
品
)
总多酚含量 /(mg没食子酸 /100g样品)
55 60 65 70 75 80
750
700
650
600
550
500
450
400
350
R2=0.935
O
R
A
C
/
(m
g
T
ro
lo
x/
10
0g
样
品
)
总黄酮含量 /(mg儿茶素 /100g样品)
20 25 30 35 40 45 50 55 60
总多酚含量、总黄酮含量和总ORAC值的相关性见
图 4。在测试品种薏米样品中,其总多酚含量与总
ORAC值显著相关(R2= 0.933)。总黄酮含量与总ORAC
值的相关系数是 R2= 0.935,总多酚含量与总黄酮含量
相关系数为 R 2= 0.425,它们之间不存在显著性相关。
不同薏米品种中游离型和结合型的植物化学物质含量及
抗氧化能力指数见表 2。测试薏米品种中游离型多酚含
图 3 不同品种薏米总抗氧化能力指数 (n = 5)
Fig.3 ORAC values of 3 adlay varieties (n = 5)
800
600
400
200
0
游离型
结合型
总ORAC
O
R
A
C
/(
m
g
T
ro
lo
x/
10
0g
样
品
)
品种
贵州黑谷 辽宁 5号 龙薏 1号
f f f
c
e
b
e
d
a
2012, Vol. 33, No. 01 食品科学 ※基础研究76
量显著高于结合型多酚含量(P< 0.05),结合型黄酮含量
显著高于游离型黄酮含量(P< 0.05),游离型和结合型
ORAC值无显著性差异。
3 结 论
全谷物食品及其产品的消费与降低一些慢性病(心血
管疾病、糖尿病、某些癌症等)的风险具有较大的联
系。这些益处部分的由于全谷物中含有的一些唯一的植
物化学物质所引起。薏米及其产品主要在亚洲地区食
用,本实验主要报道了 3个不同品种薏米的植物化学物
质相关研究和抗氧化能力指数的评价。通过研究表
明,薏米中含有较为丰富的植物化学物质和具有较强
的抗氧化能力。样品中结合型多酚贡献了总多酚含量
的 45%,结合型黄酮贡献了总黄酮含量的 71%。薏米
中的结合型植物化学物质对于结肠细菌发酵后导致的结
肠具有特殊的健康益处,可为后续研究薏米抗癌作用提
供一定的依据。
参 考 文 献 :
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