叶 宁,程朝平,杨德卫,叶新福,郑向华
(福建省农业科学院水稻研究所,福建福州350018)
中国幅员辽阔,水稻种植历史悠久,习惯食用稻米。近年来,随着中国人民生活水平的提高,越来越注重稻米中的营养品质。研究分析有色稻米的营养成分也成为育种工作者工作的一个重要环节。黄酮是广泛存在于植物界的一大类物质,它们是色原烷或色原酮的衍生物。在稻谷中也含有黄酮类物质,尤其是有色稻(黑米和红米)中含量更高。黄酮具有广泛的药理活性,具有抗菌、抗肝炎、抗氧化、抗肿瘤以及治疗心脑血管疾病的作用。稻米黄酮具有清除自由基、延缓衰老、增强抗应激反应及免疫调节机能等生理功能[1-3]。黄酮类可溶于极性强的甲醇、乙醇等有机溶剂中,这些有机溶剂可以回收再利用,因为乙醇毒性较小本试验以乙醇作为浸提剂[4,5],以紫糯1号为试验材料,对浸提温度、浸提时间、料液比和恒温摇床震荡频率进行研究,确定紫糯1号米黄酮提取的最佳工艺,以期为测定有色稻米的黄酮含量和筛选鉴定稻米富含黄酮的种质资源提供参考。
1.1.1 原料稻谷 以福建省农业科学院水稻研究所选育的,当季种植的黑米品种“紫糯1号”为原料(晒干放置3个月后→砻成糙米→粉碎→40目过筛→备用)。
1.1.2 试剂 三氯化铝、乙醇、 乙酸钾(以上试剂均为分析纯)、芦丁标准品等。
1.1.3 主要仪器及设备 T6新世纪(紫外-可见光分光光度计)、恒温摇床、离心机、FA2004电子分析天平(上海恒平科学仪器有限公司)、粉碎机、砻谷机、电热恒温鼓风干燥箱、循环水多用真空泵等。
1.2.1 测定方法 参照荞麦及其制品中总黄酮含量的测定(中华人民共和国农业行业标准 NY/1295-2007)方法测定[6]。
在单因素试验基础上,选择乙醇浓度、提取温度、提取时间、液固比、摇床频率进行正交试验,每个因素选取4个水平(表1)。取样品溶液1.0 mL于10 mL容量瓶中,以空白试剂为参比,在波长420 nm处测定吸光度值。将其代入标准曲线方程计算出总黄酮的浓度。
表1 正交实验因素设计
1.2.2 总黄酮提取的工艺流程
糙米粉→乙醇浸提→过滤→合并滤液→减压浓缩→真空干燥→总黄酮粗品。
1.2.3 计算公式 总黄酮提取得率的计算公式为:总黄酮提取得率(%)=(C×V×100)/(1000×v×m )。式中C为黄酮浓度(mg/mL),V为提取液定容体积(mL),v为测定液体积(mL),m为糙米粉质量(g)。
用移液管分别吸取芦丁标准溶液0.1、0.5、1、2、3、4 mL置于10 mL容量瓶中,加入三氯化铝溶液2 mL,乙酸钾溶液3 mL,用乙醇溶液定容至刻度线,摇匀,室温下放置30 min。标准曲线中芦丁含量分别 为 0.002、0.01、0.02、0.04、0.06、0.08 mg/mL。于420 nm处测定吸光度,并绘制标准曲线如图1。
图1 标准曲线图
从正交试验结果可以看出(表2),乙醇浓度70%,提取时间60 min,提取温度50℃,料液比1∶25,摇床频率100 r/min时总黄酮提取率最高,为4.25%。还可看出该试验方法各因素的影响顺序是:料液比>提取时间>乙醇浓度>提取温度>摇床频率。
表2 正交试验结果
试验以乙醇溶液为溶剂,对影响有色稻中总黄酮提取的5个因素进行了研究,确定了较优的提取工艺条件是乙醇浓度70%,提取时间60 min,提取温度50℃,料液比1∶25,摇床频率100 r/min,此时总黄酮提取率最高为4.25%。还可看出该试验方法各因素的影响顺序是:料液比>提取时间>乙醇浓度>提取温度>摇床频率。此试验确定了有色稻米总黄酮提取的最佳工艺,可用于测定不同品种有色稻的总黄酮含量,为筛选鉴定稻米富含黄酮的种质资源提供有效手段。