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发芽对莜麦体外抗氧化能力的影响



全 文 :2015,No.3   35 
收稿日期:2014-11-16;修回日期:2015-01-19
基金项目:内蒙古自治区高等学校科学研究项目(NJZY14171);内蒙古自然科学基金项目(2014BS0312);内蒙古科技大学创新基金项目
(2014QDL005)
作者简介:吕俊丽(1982-),女,讲师,博士研究生,研究方向为食品营养与化学。
doi:10.7633/j.issn.1003-6202.2015.03.009
发芽对莜麦体外抗氧化能力的影响
吕俊丽1,2,任志龙3,云月英1,2,游新勇1,2,戴 优1
(1.内蒙古科技大学数理与生物工程学院,内蒙古 包头 014010;2.内蒙古科技大学生物工程与技术研究所,内蒙古 包头 
014010;3.包头轻工职业技术学院生物工程学院,内蒙古 包头 014035)
摘 要:为开发莜麦多酚,以内蒙古莜麦为原料,通过发芽处理,研究莜麦发芽过程中多酚类物质含量及其总还原
能力、DPPH·及羟自由基清除能力的动态变化。结果表明,与原料相比,发芽9d的莜麦的总酚含量、总还原能
力、DPPH·清除能力和羟自由基清除能力显著增加(P<0.05)。游离态和结合态多酚的含量分别提高了0.75倍
和2倍;总还原能力分别提高了1.88倍和6.53倍;DPPH·清除率分别提高了0.10倍和0.92倍;羟自由基清
除能力分别提高了0.24倍和5.17倍。表明发芽可提高莜麦种子中的总酚含量及体外抗氧化能力,可作为提高
莜麦利用价值的有效手段。
关键词:莜麦;发芽;多酚;体外抗氧化
中图分类号:TS210.4  文献标志码:A  文章编号:1003-6202(2015)03-0035-04
Effects of germination on in vitro antioxidant activities of naked oat
Lv Junli 1,2,Ren Zhilong3,Yun Yueying1,2,You Xinyong1,2,Dai You1
(1.School of Mathematics,Physics and Biological Engineering,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou
014010,China;2.Institute of Bioengineering and Technology,Inner Mongolia University of Science and Technology,Baotou
014010,China;3.School of Biological Engineering,Baotou Light Industry Vocational Technical Colege,Baotou 014035,China)
ABSTRACT:To explore the polyphenols in naked oat,with Inner Mongolia oat as material,treated with germination,the dy-
namic changes of phenolics content,total reducing capacity,clearance rate of DPPH·and hydroxyl radical during its germina-
tion were studied.The results showed that:total phenolics,clearance capacities of DPPH·and hydroxyl radicals,and total re-
ducing capacity of 9th-gemination-samples were al increased significantly,compared with that of the untreated samples(P<
0.05).The free and bound polyphenol contents were improved by 0.75and 2times,respectively;the total reducing capacities
were increased by 1.88and 6.53times,respectively;furthermore,DPPH·scavenging capacities were raised 0.10and 0.92
fold,respectively;clearance capacity of hydroxyl radical were improved by 0.24and 5.17times.These results suggested that:
naked oat treated with germination can greatly enhance its total phenolic contents and in vitro antioxidant capacities,which can
be used as an effective means to improve the utilization value of naked oats.
KEYWORDS:naked oat;germination;polyphenols;in vitro antioxidant activities
  莜麦(Avena sativa L.)属于禾本科植物,是内
蒙古地区特色作物之一,具有降血糖、降血脂、清除
自由基等多种生理功能[1-2]。近几年,莜麦由于其独
特的营养价值和保健功能受到越来越多的研究人员
的重视,具有很好的开发前景。据报道,莜麦中含有
大量的抗氧化物质,如植酸、甾醇、维生素E等,而
抗氧化能力很大程度上与其多酚类物质有关[3-4],其
主要以游离态和不溶解结合状态存在。目前,对于
莜麦酚类物质的研究国内外均有报道,但国内主要
集中于多酚的提取工艺和抗氧化活性的研究方
面[5]。与其它谷类作物相比,莜麦中的多酚含量丰
富并且相对稳定,如何进一步提高莜麦中的多酚类
物质的含量,为开发天然多酚物质的原料将成为新
的研究热点。
研究表明,发芽阶段是高等植物生命活动最强
烈的一个时期,此时,蛋白酶抑制剂等抗营养因子被
减弱或消除,异黄酮等营养成分含量增加[6],是一种
无害化、低成本提升植物种子营养价值和功能性质
的重要手段。因此,芽类食品的开发受到了人们的
密切关注[7]。目前,对于发芽莜麦的研究主要集中
36    吕俊丽等:发芽对莜麦体外抗氧化能力的影响/2015年第3期
在发芽过程中三大营养素及其相关酶活性的变化方
面[8],对发芽过程中酚类物质变化的研究鲜有报道。
因此试验以内蒙地区特色作物莜麦为原料,研究发
芽过程中多酚类物质含量及体外抗氧化能力的动态
变化,旨在为莜麦的深度开发和利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 原料
莜麦种子;没食子酸、福林酚、30% H2O2、
DPPH;无水乙醇、碳酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢
钠、氯化钠、铁氰化钾、三氯乙酸、三氯化铁、1,10-菲
罗啉、硫酸亚铁、乙酸乙酯、氢氧化钠,均为分析纯。
1.2 主要仪器设备
SQP型万分之一天平,3102型电子分析天平,
紫外-可见分光光度计,DFT-200手提式高速万能粉
碎机,PSX智能型恒湿恒温培养箱,台式高速冷冻
离心机,HH-4数显恒温水浴锅。
1.3 试验方法
1.3.1 莜麦种子的发芽处理
取适量莜麦种子,于15℃生化培养箱中蒸馏水
浸泡24h。取部分种子作为浸泡样,其余样品沥干
后置于15℃、湿度95%的恒温培养箱中连续培养
10d。发芽的莜麦种子每24h取样一次,分别标记
后干燥、备用。
1.3.2 游离态多酚的提取
准确称取粉碎后的莜麦粉2.0g,以10∶1
(ml/g)的液料比加入80%的乙醇溶液,振荡摇匀
后,于45℃恒温水浴锅中加热2h后离心15min,
转速3 500r/min。收集上清液置旋转蒸发仪回收
乙醇,样品浓缩后用80%乙醇定容到10ml,4℃条
件下保藏、备用。
1.3.3 结合态多酚的提取
提取完游离态多酚后的残渣,除去其中的乙醇
溶液。准确称取干燥后的残渣1.0g,加入20ml
2mol/L的NaOH 溶液,振荡混匀后,置于27℃恒
温水浴锅中进行热碱消化法处理[9],提取2h后用
37%的 HCl滴定中和至pH2.0,加入乙酸乙酯萃
取,每次10ml,萃取2次,合并萃取液,将其吹干后
用80%乙醇溶液复溶,定容到10ml,即结合酚提取
液,4℃条件下保存备用。
1.3.4 总酚含量的测定
多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteau比色法。
以没食子酸标准溶液浓度为横坐标,760nm波长
下测定的吸光度为纵坐标绘制标准曲线,得标准曲
线回归方程为:
Y=0.001 1 X+0.014 2,
R2=0.994 3。
1.3.5 总还原能力的测定
移取提取液0.25ml,加入0.75ml 80%乙醇溶
液于试管中,混匀,加入 0.2 mol/L、pH6.6 的
Na3PO4 缓 冲 液 及 1% K3 [Fe(CN)6]溶 液 各
2.5ml,50℃水浴锅中反应20min后,加入2.5ml
10g/100ml的CCl3COOH溶液以终止反应。移取
此溶液2.5ml,依次加入蒸馏水2.0ml、0.1%
FeCl3 溶液0.5ml,混匀,在静置反应30min后,
700nm处测定吸光度。
1.3.6 DPPH·清除能力的测定
移取待测液 2.0 ml于具塞试管中,加入
0.2mmol/L的DPPH 溶液2.0ml,混匀后避光反
应30min,在517nm 处测其吸光度,记为A1;用
2.0ml的蒸馏水代替待测液,测定吸光度,记为A0;
用2.0ml 95%的乙醇溶液代替DPPH 溶液,测其
吸光度值,记为A2。
DPPH·清除率计算公式:
DPPH·清除率=A0-
(A1-A2)
A0 ×100%

1.3.7 羟自由基清除能力的测定
移取1,10-菲罗啉溶液1ml,依次加入磷酸盐
缓冲液(浓度为0.02mol/L,pH 值为7.4)及蒸馏
水各1.0ml,混匀后加入2.5mmol/L硫酸亚铁和
20.0mmol/L过氧化氢各1.0ml,37℃水浴1.5h
后离心10min,转速6 000r/min,于536nm处测定
吸光度,记为 A1;用1.0ml蒸馏水代替1.0ml
H2O2,测定吸光度,记为A0;用1.0ml样品代替
1.0ml的蒸馏水,测定吸光度,记为A2。羟自由基
清除率按以下公式计算:
羟自由基清除率=
(A2-A1)
(A0-A1)×100%

1.4 数据处理
数据结果采用“平均值±标准差”的形式表示,
采用SPSS 16.0软件进行统计分析,P<0.05表示
差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2 结果与讨论
2.1 发芽对莜麦多酚含量的影响
发芽对莜麦多酚含量的影响见图1。由图1可
看出,发芽初期,莜麦游离态多酚含量比原样略有降
低,但差异不显著(P>0.05)。随着发芽时间的延
长,游离态多酚和结合态多酚含量呈先增加后下降
的趋势。与原样相比,发芽9d时莜麦游离态多酚
吕俊丽等:发芽对莜麦体外抗氧化能力的影响/2015年第3期   37 
和结合态多酚含量显著增加(P<0.01),比原样的
分别增加了0.75倍和2倍。这是由于发芽初期,细
胞内多酚氧化酶的活性较强,导致部分多酚类物质
被氧化分解[10]。延长莜麦种子的发芽时间,总多酚
含量的增加主要是由于发芽处理能使植物细胞壁周
围的很多成分降解,从而使游离态和结合态的酚类
化合物得以释放[11],进而使发芽9d的莜麦中游离
态和结合态多酚的含量达到最大。表明发芽可以有
效提高莜麦中多酚的含量,这与徐建国[12]的研究结
果相一致。
图1 发芽对莜麦多酚含量的影响
2.2 发芽对莜麦总还原能力的影响
还原能力表示抗氧化物质提供电子能力的一个
重要指标,还原能力的高低通过吸光度的大小反映,
吸光度越大还原能力越强。物质的还原能力与其抗
氧化之间存在联系,还原能力越强,抗氧化性越强,
因此,还原能力的测定可以作为评价抗氧化能力的
一个指标。
发芽对莜麦还原能力的影响如图2所示。
图2 发芽对莜麦总还原能力的影响
由图2可看出,发芽初期,游离态多酚的还原能
力呈下降趋势,表明此时发芽莜麦的还原能力较低;
继续延长发芽时间,游离态多酚的还原能力逐渐增
强,发芽9d时多酚提取液的吸光度达到最大,与原
样相比,此时的还原能力增加了1.88倍。对于结合
态多酚,发芽初期,提取液的吸光度增幅较缓,继续
延长发芽时间,多酚提取液的吸光度呈逐渐上升的
趋势,当发芽5d时,其还原能力高于游离态多酚的
还原能力,于发芽9d时的还原能力最强,比原样提
高了6.53倍。表明发芽可以有效提高莜麦种子的
还原能力。这可能与芽体合成的多酚类物质提供电
子的能力有关。发芽初期,多酚类物质含量较低,且
提供电子的能力也较弱;延长发芽时间,产生的多酚
类物质含量增加,提供电子能力较强[13-14]。因此,还
原能力也逐渐增强。
2.3 发芽对DPPH·清除能力的影响
DPPH·是一种化学性质较为稳定的自由基,
当DPPH·接受供试物的电子或氢自由基后,形成
稳定的分子,色泽由紫变黄,其颜色变得越浅表明供
试物的抗氧化能力越强。DPPH·不易被清除,其
清除能力也是评价受试物抗氧化能力的一个重要
指标。
发芽莜麦多酚提取液的 DPPH·清除能力见
图3。
图3 发芽对莜麦DPPH·清除率的影响
由图3可见,随着发芽时间的延长,游离态多酚
的DPPH·清除率增加较为平缓,发芽9d时提取
液的 DPPH· 清除能力达到 96.98%,比原样
(88.21%)提高了0.10倍(P<0.05)。对于结合态
多酚,其DPPH·清除能力总体呈上升趋势,发芽
9d时提取液DPPH·清除率达到最大,比原样提高
了0.92倍(P<0.01),表明发芽可以有效提高莜麦
种子清除DPPH·的能力。这可能与莜麦发芽后产
生的多酚类物质的供氢和供电子的相对能力增强
有关。
2.4 羟自由基清除能力的测定
发芽对莜麦羟自由基清除能力的影响见图4。
由图4可知,发芽2d时,游离态多酚的羟自由基清
除率较原样的有所下降。延长发芽时间,羟自由基
清除能力逐渐上升,但上升趋势较为平缓,至发芽
9d时的羟自由基清除能力比原样的显著提高了
0.24倍(P<0.01);结合态多酚的羟自由基清除能
力呈先下降后上升的趋势,发芽9d时莜麦多酚提取
液的清除能力比原样显著提高了5.17倍(P<
38    吕俊丽等:发芽对莜麦体外抗氧化能力的影响/2015年第3期
0.01),其清除能力的增加幅度高于游离态多酚,这
主要是由于发芽后期结合态多酚的增加幅度高于游
离态多酚的增加幅度,这与本试验多酚的测定结果
相一致。表明发芽可以有效提高莜麦种子清除羟自
由基的能力。
图4 发芽对莜麦羟自由基清除能力的影响
3 结论
莜麦发芽期间,随着发芽时间的延长,其多酚含
量、总还原能力、DPPH·清除能力和羟自由基清除
能力总体呈上升趋势,发芽9d时提取液的游离态
和结合态多酚的含量比原样的分别提高了0.75倍
和2倍;总还原能力比原样的分别提高了1.88倍和
6.53倍;DPPH·清除率比原样的分别提高了
0.10倍和0.92倍,羟自由基清除能力比原样的分
别提高了0.24倍和5.17倍。因此,发芽可有效提
高莜麦种子中的总酚含量及体外抗氧化能力,这为
提高莜麦的营养价值和经济价值奠定了一定的理论
基础。
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(责任编辑:梅 竹
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殸殸


食物与营养发展纲要发布:构建数量与质量保障体系
  日前,国务院办公厅正式印发《中国食物与营养发展纲要(2014—2020年)》。《纲要》指出,到2020年,全国粮食产量
稳定在5.5亿t以上,油料、肉类、蛋类、奶类、水产品等生产稳定发展,确保谷物基本自给、口粮绝对安全,全面提升食物
质量,优化品种结构,稳步增强食物供给能力。
《纲要》称,构建供给稳定、运转高效、监控有力的食物数量保障体系和标准健全、体系完备、监管到位的食物质量保
障体系将作为下一阶段的主要任务。此外,优质食用农产品、方便营养加工食品、奶类与大豆食品,作为国内食物发展的
重点在《纲要》中被突出。《纲要》提出全面推行食用农产品标准化生产,提升“米袋子”和“菜篮子”产品质量。大力发展
无公害农产品和绿色食品生产、经营,因地制宜发展有机食品,积极培育具有地域特色的农产品品牌,严格保护产地环
境。方便营养食品方面,则要求加快发展符合营养科学要求和食品安全标准的方便食品、营养早餐、快餐食品、调理食品
等新型加工食品,不断增加膳食制品供应种类。加快传统食品生产的工业化改造,推进农产品综合开发与利用。
(摘自LYSCB,2015-02-10)