“海稻86”和“福建红”大米黄酮含量测定分析

2021-12-09 00:54杜玉杰马生健黄铸锋
南方农业·上旬 2021年11期
关键词:大米

杜玉杰 马生健 黄铸锋

摘 要 采用50%乙醇回流法,对海稻86和福建红两个红米品种的大米黄酮含量进行了测定和分析。结果表明:海稻86大米黄酮含量为0.063%,福建红大米黄酮含量为0.030%,两者均属于高黄酮类稻米资源,但海稻86大米黄酮含量约为福建红的2倍。因此,在水稻资源黄酮的开发利用方面,海稻86比福建红具有更高的研究和利用价值。

关键词 海稻86;福建红;大米;黄酮含量;提取率

中图分类号:S511 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.31.027

随着国民经济水平的提高,稻米已从果腹食品转变为集美味、营养、保健等为一体的复合性功能食品。稻米具有抗衰老、增强免疫力、预防糖尿病和促进减肥等保健功能,备受消费者青睐,有较高的研究利用价值和良好的社会效益、经济效益[1]。海稻86(HD86)因谷壳生有细长芒又称“长毛谷”,1986年首次在广东湛江市遂溪县虎头坡村海滩发现,有良好的耐盐碱、抗病虫害、抗旱涝等特质,对解决盐碱地利用、粮食供给及节约淡水资源等问题意义重大[2-7]。

HD86大米营养优于普通大米,富含矿物质、微量元素和膳食纤维,蛋白质为普通大米的两倍,脂类含量相对较高,因此米饭味香口感好[8];HD86大米中所含生物活性物质黄酮在消除自由基、提高免疫力、抗菌、抗衰老、降血脂、降血压、降血糖、消炎和治疗心脑血管疾病等方面具有重要作用[9-12],在药物、保健品、化妆品、食品及饲料等行业亦有较高的利用价值。福建红富含微量元素和黄酮类化合物、生物碱、植物甾醇及胡萝卜素等功能活性成分,有升高血浆高密度脂肪蛋白胆固醇(HDL)和提高机体抗氧化能力、抑制癌细胞等功效。李清华等[13]对23个红米品种的大米黄酮含量进行了测定,但未包括HD86和福建红。近年关于HD86的研究日益增多,目前已对HD86的生理基础、光温反应特性、盐碱耐盐性鉴定及耐性特征等进行了研究报道[14-17],但尚未见到对其大米中黄酮等功能活性成分的研究报道。目前尚无关于福建红的专题研究报道。

本文通过采用提取率较高的乙醇回流法,对HD86和福建红大米中的黄酮含量进行测定分析,为进一步发掘HD86、福建红的食用价值和保健功能提供科学依据和数据支撑。

1  材料与方法

1.1  试验材料

本试验所用HD86种子采集于广东省湛江市遂溪县虎头坡村海滩,后种植于岭南师范学院植物园(东经110°20′,北纬21°16′);福建红种子购自福建本地种子店,也种植于岭南师范学院植物园。试验所用仪器和试剂见表1。

1.2  试验方法

试验采用乙醇回流提取法,对HD86和福建红的黄酮含量进行测定分析。利用50%乙醇作为提取剂,芦丁为对照品,亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色体系,设置波长510 nm,利用紫外分光光度法测定HD86和福建红大米的黄酮含量。

1.2.1  标准曲线制备

精确称取6.2 mg芦丁样品置于25.0 mL容量瓶中,用50%乙醇定容并振荡混匀,以获得0.248 mg·mL-1的芦丁标准溶液。准备7支试管,用移液枪分别吸取芦丁标准溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mL于6支试管中,最后一个试管不添加芦丁标准溶液,只加入显色剂,作为空白对照,然后将0.5 mL的5%亚硝酸钠溶液添加到每个试管中,摇匀,放置6.0 min,然后添加0.5 mL的10%硝酸铝溶液,摇匀,放置6.0 min,然后添加5.0 mL的4%氢氧化钠溶液,最后加蒸馏水定容至12.5 mL,充分摇匀,放置15.0 min,立即用紫外分光光度仪器测量510 nm波长处的吸光度,以吸光度为纵坐标,芦丁标准溶液的浓度(mg·mL-1)为横坐标绘制标准曲线(如图1),得回归方程y=1.123 3x+0.022 7,相关系数为R2=0.998 8,表明曲线已满足测量要求,且在0.124~0.744 mg·mL-1范围内具有线性关系。

1.2.2  HD86和福建红的黄酮含量测定

将收割的HD86、福建红分别置于砻谷机中脱去外壳得到大米,再放入电热恒温干燥箱中40 ℃烘干1 h,冷却至室温,用固体样品粉碎机粉碎,过80目网筛,得待测样品。分别称取适量样品于圆底烧瓶中并加入12倍体积的50%乙醇,用旋转蒸发仪100 ℃回流1 h,然后用高速冷冻离心机4 000 r·min-1离心20.0 min,取上清液于容量瓶中;重复上述过程进行二次离心,取上清液,用50%乙醇定容至25.0 mL,摇匀。取4支试管,用移液枪从容量瓶中取1.0 mL待测液放入各试管,加入0.5 mL的5%亚硝酸钠溶液,震荡混匀,放置6.0 min,再加入0.5 mL的10%硝酸铝溶液,震荡混匀,放置6.0 min,然后加入5.0 mL的4%氢氧化钠溶液,空白对照不添加4%氢氧化钠溶液,最后加水定容到10.0 mL,震荡混匀,放置15.0 min。用紫外可见分光光度计测量510 nm处的吸光度。将吸光值代入芦丁标准曲线回归方程y=1.123  3x+0.022 7,計算样品的黄酮浓度x(mg·mL-1),进而计算黄酮含量和黄酮浸出率。

黄酮含量=x×V×10-3

黄酮提取率=黄酮含量/大米样品量×100%

2  结果与分析

称取HD86和福建红样品通过乙醇回流提取,经亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色体系进行显色反应,用紫外可见分光光度计测量吸光度,结果如表2所示。可以看出,HD86大米黄酮提取率为0.063%,黄酮提取量为0.001 3 g;福建红大米黄酮提取率为0.030%,黄酮提取量为0.000 6 g。HD86大米黄酮含量约为福建红大米黄酮含量的2倍,在水稻资源黄酮的开发利用方面,HD86具有更高的利用价值。

3  小结与讨论

本试验结果表明,HD86大米的黄酮含量约为福建红大米的2倍,在水稻资源黄酮的开发利用方面,HD86具有更高的利用价值。本试验主要参考凉粉草总黄酮的提取方法和工艺[18-19],采用12倍体积的50%乙醇作为提取剂,试验表明当乙醇体积分数为50%且用量增加到12倍体积时,黄酮的提取量和提取率趋于平衡且可节约提取成本;采用100 ℃回流2 h,此條件下黄酮提取率最高且可有效减少因浸出不充分而带来的误差,提取效果最佳;采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠显色体系进行显色反应,紫外吸收波长510 nm,可最大限度消除样品的背景干扰,使样品测定的结果更可靠。综上所述,本试验测得结果误差较小,较准确、可靠。

李清华等[13]对不同环境条件下种植的23个红米品种、8个黑米品种和31个白米品种大米黄酮含量进行了研究分析,其中红米品种大米黄酮含量为0.000~0.097%,平均含量为0.025%;黑米品种大米黄酮含量为0.000~0.185%,平均含量为0.093%;白米品种大米黄酮含量为0.000~0.027%,平均含量为0.007%;这表明黑米黄酮含量极显著高于红米和白米,红米黄酮含量极显著高于白米。本试验所测HD86和福建红2个红米样品的黄酮含量分别为0.063%和0.030%,高于23个红米品种的黄酮含量平均值,介于黑米和白米黄酮含量之间,与李清华等[13]、孙玲等[20-21]所得结论相符。值得注意的是,各水稻品种大米黄酮含量会因环境条件不同产生一定的差异。

陈庭木等[22]对985份水稻种质资源大米黄酮含量进行了测定分析,将其分为高黄酮、较高黄酮、中等黄酮、低黄酮四类,黄酮含量的等级区间分别为0.045%~0.074%(样品数4)、0.027%~0.045%(样品数32)、0.010%~0.027%(样品数128)、0~0.010%(样品数821),表明高黄酮和较高黄酮含量的水稻资源极少,仅占所测样品的0.41%和0.32%。本试验所测HD86和福建红两个红米样品大米黄酮含量分别属于高黄酮类和较高黄酮类,丰富了高黄酮水稻种质资源库。

提高稻米营养品质对促进我国人民的身体健康有着十分重要的作用,黄酮是稻米保健品质研究中的一项重要内容。将HD86和福建红的高黄酮特性与水稻其他优质资源结合进行育种,可为免疫力较低者、“三高”患者及肝功能不良者提供理想的膳食原料,达到提高免疫力,调理血糖、血脂、血压等养生保健功能。此外,稻米加工过程中的主要副产品米糠中含有大约80%的黄酮含量[13,23]。开展米糠中黄酮的提取方法、提取工艺研究也是稻米综合开发利用的重要途径,可以大幅度提高稻米的经济效益和利用价值。因此,本研究补充和完善了高黄酮水稻品种资源库,为开展高黄酮含量稻米的选育拓宽了筛选渠道,具有较高的科学研究和利用价值。

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(责任编辑:易  婧)

收稿日期:2021-08-06

基金项目:湛江市科技发展专项(2020A03006);岭南师范学院自然科学重点项目(LZ1092);广东省科技专项(2020A03027)。

作者简介:杜玉杰(1982— ),女,河南周口人,硕士,副教授,主要从事生物化学和分子生物学研究。E-mail: xiaoshuidi156@126.com。

为通信作者,E-mail: mashengjian1@163.com。

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