几种常见谷物可溶性非淀粉多糖含量比较

章 慧，彭彩暾，史茹茹，陈 新

(武汉轻工大学生物与制药工程学院，湖北武汉 430023)

谷物是人类主要的能量、蛋白质、B族维生素与矿物质来源，谷物提供人类约2/3的能量与蛋白质，尤其在发展中国家，而在美国谷物提供人们约1/4 的能量摄入量。世界上大宗谷物包括小麦、大米与玉米，而大麦、高粱、谷子、燕麦与黑麦等属于小宗谷物。小麦约占世界粮食总产量的1/3，而大米约占1/4[1]。

谷物中非淀粉多糖 (non-starch polysaccharides，NSP)是由一系列理化性质和生理功能不同的组分组成，具有降胆固醇、降血脂、防心血管疾病和增强免疫力等生理功效[2-4]。近年来，谷物多糖的研究一直是碳水化合物领域内的热门课题，英国、美国和西欧等发达国家和地区的科研人员对全谷物食品与慢性疾病的关系进行了大量深入的研究[5-6]。研究发现，含有大量植物纤维的食物，如全谷类食物，可以帮助预防心脏病、2型糖尿病[7]，降低一些癌症，如胰腺、前列腺、食道和胃癌等的风险[8-10]。特别是作为功能性保健食品的原料，日益受到世界各地营养学家的极大关注。因此对谷物的品质评价，必须从我国现有的传统营养成分测定评价，向更深入的、更细致的有效成分分析、测定和功能评价方面进行研究。笔者采用硫酸-苯酚法测定常见谷物中可溶性非淀粉多糖的含量，为常见谷物营养价值的评价，更好研制与开发防治人类心血管疾病、便秘以及结肠癌的碳水化合物型营养功能性食品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1原料。藜麦(甘肃)、燕麦(贵州)、青稞(西藏)、黑麦(内蒙古)、稻谷(湖北)、小麦(河南)、玉米(黑龙江)，从国内市场购买，粉碎过筛后，干燥保存。

1.1.2主要仪器及试剂。十万分之一分析天平(日本岛津 AUWl20D)；数显恒温水浴锅(丹瑞HH-D4)；PerkinElmer Lambda 950紫外可见分光光度计(PERKINELMER公司)；瑞士buchi R-210旋转蒸发仪(瑞士Buchi公司)；超滤纳滤反渗透膜分离装置MSM-2008 (上海摩速科学器材有限公司)；化学试剂均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。

1.2方法

1.2.1木糖标准液的配制。精密称取105 ℃干燥至恒重的木糖标准品100 mg，溶解于超纯水中，定溶于100 mL容量瓶中，得1.0 mg/mL的木糖溶液。准确吸取上述溶液1.25、2.50、5.00、7.50 mL，分别注入10 mL容量瓶中，加水稀释至刻度，即得一组浓度分别为0.125、0.250、0.500、0.750、1.000 mg/mL的木糖标准溶液。

1.2.2谷物可溶性非淀粉多糖的测定方法。依据以木糖为标准品的Douglas法进行测定。

1.2.3木糖标准曲线的绘制。分别移取不同浓度的标准溶液2.0 mL于具塞试管中，然后加入10 mL抽提试剂2 g间苯三酚、10 mL无水乙醇、110 mL冰醋酸、1 mL木糖(17.5 mg/mL)、2 mL浓盐酸，混均，沸水浴中搅拌加热25 min，冷却后于553 nm波长处，测吸光度。以2.0 mL水按照同样的显色操作为空白测吸光度。以木糖浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.4供试样品的制备。以藜麦、燕麦、青稞、黑麦、稻谷、小麦、玉米为原料，采用热水提取，料液比为1∶10(g∶ mL)，时间30 min，在温度90 ℃下提取3次，并经酶解纯化、膜分离进行谷物可溶性非淀粉多糖的制备。即分别称取经干燥粉碎的谷物样品10 g，加入100 mL蒸馏水，在90 ℃恒温水浴中浸提30 min，滤渣加入100 mL蒸馏水再重复提取2次，合并提取液，浓缩至100 mL。浓缩液在pH 5.0 HAC缓冲液中在95 ℃时加入淀粉酶，在55 ℃时加葡萄糖苷酶，恒温16 h，经膜分离去除降解寡糖及小分子，溶液定容至500 mL，作为供试品溶液。

1.2.5供试样品的测定。取谷物可溶性非淀粉多糖提取液2.0 mL于具塞试管中。再加入10.0 mL显色剂，沸水浴25 min，以2.0 mL蒸馏水代替样品做空白，测定吸光度，根据标准曲线可得知样品中可溶性非淀粉多糖的含量。

2 结果与分析

2.1木糖标准曲线以木糖浓度为横坐标、吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图1所示，其线性回归方程为Y=0.952x-0.026(R2=0.992)。利用木糖的标准曲线可换算得谷物中可溶性非淀粉多糖含量：可溶性非淀粉多糖含量(g/kg)=(y+0.026)/0.952×提取液定容体积/10。

图1 木糖标准曲线Fig.1 Standard curve of xylose

2.2几种常见谷物可溶性非淀粉多糖含量比较利用热水提取、酶解纯化、膜分离、Douglas法进行可溶性非淀粉多糖含量测定，几种常见的谷物中可溶性非淀粉多糖含量见表1。从谷物中可溶性非淀粉多糖测定结果来看，杂粮类谷物中含量明显高于大宗谷物，藜麦最高，为40.16 g/kg；燕麦、青稞、黑麦差别不大，而大宗谷物稻谷、小麦和玉米相对较低，分别为21.85、26.41、16.61 g/kg;可溶性非淀粉多糖含量从高到低依次为藜麦、燕麦、青稞、黑麦、小麦、稻谷、玉米。

表17种常见谷物的可溶性非淀粉多糖含量

Table1Non-starchpolysaccharidecontentof7kindsofcommoncereal

谷物CerealOD值 OD valueⅠⅡⅢ平均值Mean value多糖含量Polysacch-aride contentg/kg稻谷Rice0.390 30.390 50.389 20.390 021.85小麦Wheat0.476 40.477 10.476 90.476 826.41玉米Corn0.291 00.290 10.289 80.290 316.61藜麦Quinoa0.738 30.738 40.739 10.738 640.16燕麦Oat0.657 80.658 30.657 60.657 935.92青稞Highland barley0.648 10.650 30.650 10.649 535.48黑麦Rye0.587 20.586 50.587 00.586 932.19

3 结论与讨论

相同操作条件下，研究结果表明，可溶性非淀粉多糖含量从高到低依次为藜麦、燕麦、青稞、黑麦、小麦、稻谷、玉米，由此可见，不同种类的谷物中可溶性非淀粉多糖含量有显著性差异，杂粮类谷物含量明显高于大宗谷物。当然这差异还与产地、种植、储藏、加工等因素有关。

在多糖含量提取的方法上，选择热水浸提、酶解纯化、膜分离纯化技术。该方法提取可溶性非淀粉多糖具有加工成本低、生产设备简单、工艺稳定性好、技术适用面广、加工过程无毒无污染等特点，已经被广大生产企业广泛采用。采用Douglas法进行可溶性非淀粉多糖的测定，操作简单、快速，选择性强。

通过谷物可溶性非淀粉多糖含量的比较，可以为生产企业对产品的开发和应用提供原料选择参考，同时也为消费者选择购买食物提供参考。