不同品种高粱米糠提取物的体外抗氧化活性研究

郭 畅，翟雨晴，张佳欣，陈诗倩，宋哲逸，刘，臧延青

（黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆 163319）

高粱是我国传统五谷之一，同时也是世界四大谷物之一，主产于我国北方地区，种植面积居世界第5位。高粱为一年生草本植物属禾本科，具备营养价值高、抗逆性强、杂交优势突出、用途较广等特点[1]。研究发现，高粱米中含有丰富的单宁多酚、花色素类、花黄素类黄酮等酚类化合物[2]，这些化合物都具有较好的抗氧化活性[3]，高粱碾米时出糠率为20%左右[4]。

高粱米糠是高粱加工后的剩余物，但经研究发现其富含活性物质，如植物多酚[5]。植物多酚是存在植物体内的天然产物，多元酚结构的特点决定了高粱米糠的抗氧化能力和自由基清除能力，大量的酚类物质有助于清除自由基防止人体被氧化[6]。在体积分数为80%的乙醇、甲醇及丙酮3种不同溶剂的基础上，采取科学合理有效的措施在一定程度范围内进一步分析和研究了三者对高粱米糠黄酮含量及其抗氧化活性的影响。主要研究目的是建立一套科学合理完善的高粱米糠抗氧化能力的评价方法，此方法能够在一定程度范围内进一步促进高粱米糠的综合开发，同时也为其具体的应用和推广提供相应的参考价值[7-8]。主要研究3个高粱品种以3种不同溶剂提取的高粱米糠样品中黄酮含量的差异及其抗氧化能力的强弱，对高粱米糠提取物进行总还原力、OH自由基清除能力、DPPH自由基清除能力比较。分别与对照样品茶多酚的黄酮含量及其抗氧化能力进行比较，评价高粱米糠的抗氧化生物学功能。为研究杂粮抗氧化方面提供了一定的试验基础，也为我国开发保健食品提供了有效的依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原料高粱米，选自黑龙江省龙江县农业种子站，品种名称分别为齐杂、瑞杂、庆杂。

FW10型高速万能粉碎机，天津恒瑞科教仪器有限公司产品；DGG-9140B型电热恒温鼓风干燥箱，上海森信实验仪器有限公司产品；HH-1型数显恒温水浴锅，江苏省荣华仪器制造有限公司产品；TD5A型离心机，长沙英泰仪器有限公司产品；722 s型分光光度计，上海分析仪器总厂产品；BS110S.Max.11型电子天平，北京赛多利斯天平有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 原材料预处理

将高梁米糠粉碎，并对粉碎后的高梁米糠过60目筛；准确称取高粱米糠干粉6.0 g各3份，参照文献[9]进行操作得到高粱米糠最终提取物。

1.2.2 标准曲线的制备

（1）芦丁标准溶液的配制。用质量秤准确称取0.01 g芦丁标准品；然后将其放入10 mL容量瓶中，同时加入80%乙醇定容并充分溶解，最后观察其稀释到刻度，并采取一系列科学合理有效的措施和方法将其进一步摇匀；最后，即可得到质量浓度0.10 mg/mL芦丁标准溶液。

（2）芦丁标准曲线的制作。采用亚硝酸盐-硝酸铝比色法[10]。最后根据试验数据绘制标准曲线图，同时采取最小二乘法对所得到的试验数据进行线性回归，并最终获得相应的线性回归方程。

1.2.3 总黄酮含量的测定具体试验过程见文献[11]。总黄酮提取量计算公式：

式中：Y——样品中总黄酮的提取含量，mg/g；

C——由标准曲线计算出的总黄酮质量浓度，mg/mL；

V——样品液的体积，mL；

m——高粱米糠干粉质量，g；

D——稀释倍数。

1.3 高粱米糠中黄酮的体外抗氧化活性研究

1.3.1 高粱米糠中黄酮的总还原力作用

具体试验过程参考文献[12]。对于混合液吸光度的高低而言，如果吸光度越高，则表示高粱米糠样品总还原能力越强，还原力越大抗氧化能力越强；反之，吸光度越低，则表示总还原能力越差，还原力越小，抗氧化能力越弱。

1.3.2 高粱米糠中黄酮对羟基自由基的清除作用

具体试验过程参考文献[13]。

1.3.3 高粱米糠中黄酮对DPPH自由基的清除作用

双蒸水做空白对照。参考文献[14-15]得到A1，A2。

2 结果与分析

2.1 芦丁标准曲线绘制

按照1.2.2（2）的方法绘制的标准曲线，标准曲线回归方程为Y=0.416 9X+0.004 3，R2=0.998 2。在0~0.5 mg/mL质量浓度范围内，芦丁与吸光度值呈现良好的线性关系。

2.2 高粱米糠中黄酮含量

采用的是最常用的提取方法，提取溶剂分别为乙醇、甲醇、丙酮。由结果可知，80%乙醇溶剂提取量分别为齐杂1.799 1 mg/g，瑞杂1.504 6 mg/g，庆杂1.459 3 mg/g；80%甲醇组分提取量分别为齐杂1.593 9 mg/g，瑞杂1.368 7 mg/g，庆杂1.348 7 mg/g；80%丙酮组分提取量分别为为1.552 6 mg/g，瑞杂1.271 4 mg/g，庆杂1.363 4 mg/g。齐杂和瑞杂2个品种不同溶剂提取量大小为乙醇>甲醇>丙酮，庆杂不同溶剂提取量大小为乙醇>丙酮>甲醇。

2.3 高粱米糠中黄酮的体外抗氧化活性研究

2.3.1 高粱米糠中黄酮的总还原力

高粱米糠提取物中黄酮总还原力见图1。

图1 高粱米糠提取物中黄酮总还原力

由图1（a）可知，随着样品质量浓度的增加，乙醇提取的高粱米糠提取物还原能力都呈现递增的趋势。质量浓度为0.1~0.5 mg/mL齐杂的总还原力最高，瑞杂大于庆杂。甲醇提取的高粱米糠提取物的还原能力均呈现递增的趋势，当样品质量浓度相同时，齐杂的总还原力最高，瑞杂大于庆杂（图1（b））。丙酮提取的高粱米糠提取物随着样品质量浓度的增加还原能力呈现递增的趋势。当样品质量浓度相同时，不同品种高粱米糠提取物的还原力相比差异不显著。质量浓度为0.2~0.5 mg/mL不同品种总还原力的比较齐杂>庆杂>瑞杂（图1（c））。

2.3.2 高粱米糠中黄酮对羟基自由基的清除作用

羟基自由基是一种对机体危害较大的自由基，也是强氧化剂，可与细胞分子发生反应，引发病变和衰老，对生物细胞和组织有很强的破坏力。自由基在生命活动中一旦失衡，会导致膜质过氧化和细胞损伤[16]。

高粱米糠提取物·OH清除率见图2。

图2 高粱米糠提取物·OH清除率

由图2（a）可知，当质量浓度为0.5 mg/mL时，茶多酚、齐杂、瑞杂及庆杂高粱米糠的提取物对·OH的清除率分别可达88.27%，71.85%，66.01%，61.96%。由图2（b）可知，在一定质量浓度范围内，相同质量浓度梯度下茶多酚、齐杂、瑞杂及庆杂甲醇高粱米糠提取物对·OH的最大清除率分别可达86.24%，65.47%，61.99%，59.23%。结果表明，3种高粱米糠均对·OH自由基表现了良好的清除效果。由图2（c）可知，当提取物质量浓度为0.5 mg/mL时，齐杂、瑞杂及庆杂的高粱米糠提取物对·OH的清除率分别达60.52%，60.07%，57.49%。可知3个品种对·OH的清除能力大小齐杂>瑞杂>庆杂。

2.3.3 高粱米糠中黄酮对DPPH·自由基清除作用

高粱米糠提取物对DPPH·清除率见图3。

图3 高粱米糠提取物对DPPH·清除率

由图3（a）可知，在一定质量浓度范围内，齐杂、瑞杂及庆杂的乙醇提取物对DPPH·的最大清除率分别为53.43%，49.91%，49.65%。由图3（b）可知，齐杂、瑞杂及庆杂的甲醇提取物对DPPH·的清除率最大分别为51.99%，46.52%，42.95%。由图3（c）可知，高粱米糠丙酮提取物对DPPH·的清除能力分别为齐杂46.98%，瑞杂42.22%。

3 结论

结果表明，不同溶剂提取对高粱米糠中的黄酮含量及其抗氧化活性有一定的影响，不同品种之间存在一定的差异。在不同品种中80%乙醇提取物中的黄酮含量最高，分别为齐杂1.799 1 mg/g，瑞杂1.504 6 mg/g，庆杂1.459 3 mg/g。高粱米糠提取物都表现出较好的抗氧化能力、总还原力，以及清除DPPH·和·OH的能力，在一定质量浓度范围内都呈现较好的趋势。综合考虑，80%乙醇是提取高粱米糠的有效溶剂。