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脫脂麥胚提取物抗氧化活性的研究

發布日期:2018-07-19 14:38來源:中國油脂網作者:未知點擊次數:
 連彩霞,朱科學,周惠明

(江南大學 食品學院,江蘇 無錫214122)

摘要:麥胚是面粉生產的主要副產物之一,含有多種生理活性成分,極具開發前景。主要對比分析了脫脂麥胚6種溶劑提取物的抗氧化活性。實驗結果表明:水、70%甲醇、70%乙醇、50%丙酮的提取率較高,6種脫脂麥胚提取物都具有一定的DPPH自由基清除能力和還原能力,且提取物質量濃度與抗氧化活性呈現一定的量效關系,其中70%甲醇提取物和甲醇提取物的DPPH清除能力較高,70%乙醇提取物的還原能力最強。另外,對6種提取物中的總酚含量進行了測定,結果表明水提物和50%丙酮提取物的總酚含量較高,并且提取物的抗氧化活性與其總酚含量之間未呈現正比關系。

關鍵詞:脫脂麥胚;提取物;抗氧化;總酚

中圖分類號:TS22   文獻標志碼:A   文章編號:1003-7969(2010)03-0007-05

 

Antioxidative activities of defatted wheat germ extracts

LIAN Caixia, ZHU Kexue, ZHOU Huiming

(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China)

Abstract:Wheat germ is one of the main byproducts of wheat-milling industry, and it is a rich source of many bioactive compounds. The antioxidative activities of defatted wheat germ (DWG) extracts were studied. The results indicated that extraction efficiency of water, 70% methanol, 70% ethanol and 50% acetone were higher, and six extracts had certain activities to scavenge DPPH radical and reduce power with dose-dependent manner. Furthermore,70% methanol extract and methanol extract had strong scavenging activities on DPPH radical, and 70% ethanol extract presented the highest reducing power. In addition,total phenols content of six DWG extracts were also measured. Total phenols content in water extract and 50% acetone extract were higher, and antioxidative activities of DWG extracts were not in proportion to total phenols content.

Key words:defatted wheat germ; extracts; antioxidative activity; total phenols

隨著生活水平的提高和科學技術的進步,人們逐漸意識到合成抗氧化劑的潛在危害性[1],同時很多流行病學研究表明,具有抗氧化活性的物質在一定程度上具有抗癌、抑菌、抗誘變、抗衰老等功效[2],因此具有抗氧化活性的天然物質受到了廣泛的重視。谷物作為我們日常生活的主食,近年來有關其抗氧化活性方面的研究成為了熱點[3-6]。

    麥胚占小麥籽粒的1.5%~3.9%[7],由于其富含色素、不飽和脂肪酸以及各種酶類,因此在制粉時將其作為副產品提取出來。麥胚雖然是制粉工業的副產品,但卻是整個小麥籽粒中營養價值最高的部分,被營養學家們譽為“人類天然的營養寶庫”,“人類的生命之源”[8]。

    目前的研究主要集中在麥胚的穩定化、各種麥胚有效成分的提取、麥胚的綜合利用這幾個方面[9],其中麥胚有效成分提取這一部分主要集中在小麥胚芽油的提取上,提油后的剩余物即脫脂麥胚。脫脂麥胚[10]含有大量的優質蛋白質、碳水化合物(低聚糖、戊聚糖、膳食纖維)、B族維生素、鈣、磷、鐵、鋅等礦物質及麥胚色素、谷胱甘肽等一些生理活性物質。小麥胚芽油因富含維生素E及一些脂溶性色素,已被證明具有很強的抗氧化性[11],而脫脂麥胚的抗氧化性則很少有人研究。目前已有研究表明黃酮等酚類物質、多糖[12]、谷胱甘肽等都具有很強的抗氧化性。本文中,我們采用不同溶劑對脫脂麥胚進行提取,考察各提取物清除DPPH自由基能力、還原能力及提取物中的總酚含量,為脫脂麥胚的抗癌、抑菌、抗衰老等生理活性研究及抗氧化保健品的開發奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑

新鮮小麥胚芽,淮安新豐面粉廠;正己烷、無水乙醇、甲醇、丙酮、鎢酸鈉、磷酸、鹽酸、沒食子酸、鐵氫化鉀、三氯化鐵、磷鉬酸、硫酸鋰、無水碳酸鈉、三氯乙酸,分析純試劑;1,1-二苯基-2-苦基苯肼(DPPH),Fluka公司。

1.2 主要儀器設備

SHZ-82氣浴恒溫振蕩器,HH-4數顯恒溫水浴鍋,EL204-IC電子天平,RE-52A旋轉蒸發儀,DFY-600搖擺式高速中藥粉碎機,5804R高速冷凍離心機(德國艾本德公司),UV-2800型紫外分光光度計。

1.3 實驗方法

1.3.1 脫脂麥胚粉和脫脂麥胚提取物的制備 除雜后的新鮮麥胚加入正己烷浸泡脫脂,間隔2 h更換1次正己烷,直至上清液無色為止。將脫脂后的麥胚風干后過篩(60目)除去附著的細粉,經搖擺式高速中藥粉碎機粉碎過篩(100目),得到的細粉即為脫脂麥胚粉[13]。

    將50 mL水、甲醇、乙醇、70%甲醇、70%乙醇、50%丙酮分別加入6個盛有5 g脫脂麥胚粉的150 mL三角瓶中,在氣浴恒溫振蕩器上以200 r/min的速度提取3 h,然后離心(10 000 r/min,4 ℃,20 min)得到上清液,將殘渣用25 mL相應溶劑提取1 h,相同條件下離心,將2次得到的上清液轉移到圓底燒瓶中,在50 ℃下真空旋轉蒸發除去溶劑,稱重[14]。提取率按下式計算:

  提取率=m/m′×100%

式中:m——提取物質量,g;

      m′——脫脂麥胚質量,g。

1.3.2 脫脂麥胚提取物DPPH自由基清除能力的測定 取2 mL不同質量濃度的樣品(0.2、0.4、06、0.8、1.0、1.2 mg/mL),加入2 mL DPPH溶液(以無水乙醇為溶劑配制),混合均勻,黑暗處避光反應60 min,以2 mL樣品和2 mL乙醇混合后的溶液作為空白調零,在517 nm處測定樣品的吸光度[15]。按下式計算清除率:

   清除率=(1-At/A0)×100%

式中:At——樣品和DPPH混合液的吸光度;

      A0——溶劑和DPPH混合液的吸光度。

1.3.3 脫脂麥胚提取物還原能力的測定[16] 分別取1 mL不同質量濃度的樣品溶液(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mg/mL),加入2 mL pH 6.6的磷酸鹽緩沖溶液和2.5 mL 1%的鐵氫化鉀溶液,混合后于50 ℃反應20 min,取出冷卻,加入2.5 mL 10%的三氯乙酸溶液,4 000 r/min離心10 min。取2.5 mL上清液,加入2.5 mL蒸餾水和0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液,混合均勻,靜置30 min,700 nm下測定混合液的吸光度。

1.3.4 脫脂麥胚提取物總酚含量的測定

1.3.4.1 Folin-Ciocalteu試劑的配制 準確稱取50 g鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O),12.5 g鉬酸鈉(Na2MoO4·2H2O)于1 000 mL圓底燒瓶中,加入350 mL蒸餾水溶解,再加入25 mL 85%的磷酸及50 mL濃鹽酸,充分混合后溫和加熱緩慢回流10 h,再加入75 g硫酸鋰(Li2SO4)、25 mL蒸餾水及數滴液溴,然后開口煮15 min以除去過量的溴,冷至室溫后轉移到500 mL容量瓶中,定容后過濾,得到的濾液呈微綠色,置棕色瓶放入冰箱保存,使用前稀釋10倍[17]。

1.3.4.2 標準曲線的建立 精密稱取沒食子酸(C7H6O5·H2O)0.111 g,溶解定容至100 mL。準確吸取沒食子酸溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL于50 mL容量瓶中,加入蒸餾水定容即得到不同質量濃度的溶液。準確移取0.5 mL不同質量濃度溶液,分別加入2.5 mL Folin-Ciocalteu試劑(稀釋10倍),搖勻后再加入7.5%Na2CO3溶液2 mL,混勻后30 ℃反應1.5 h,以第1個溶液(沒食子酸質量濃度為0)為空白,在765 nm處測定各溶液的吸光度,以沒食子酸的含量為橫坐標,以吸光度為縱坐標,繪制標準曲線。

1.3.4.3 樣品的測定[18] 移取0.5 mL質量濃度為1 mg/mL的各提取物溶液,加入2.5 mL Folin-Ciocalteu試劑(稀釋10倍),混勻后加入2 mL 75%Na2CO3溶液,搖勻后室溫下靜置1.5 h,在765 nm處測定吸光度,根據標準曲線的線性回歸方程得出總酚含量,以沒食子酸含量表示。

1.3.5 數據分析 每個實驗進行3次平行實驗,結果以平均值±標準偏差表示。文中數據間的差異顯著性分析采用SPSS13.0軟件Tukey HSD test法進行分析。

2 結果與討論

2.1 6種溶劑提取結果的比較

有機溶劑、水以及水和有機溶劑按照不同配比混合的溶液都是常用的提取溶劑,提取物的質量取決于提取溶劑的性質、提取時間、提取溫度以及樣品本身的成分[19]。本實驗選擇水、50%丙酮、70%乙醇、70%甲醇、甲醇、乙醇作為提取劑,考察它們對脫脂麥胚的提取效果,結果見表1。從表1可知,6種溶劑對脫脂麥胚提取率的大小順序為:水>50%丙酮>70%乙醇>70%甲醇>甲醇>乙醇,其中水提取率最高,50%丙酮與70%甲醇的提取率接近,與其他提取劑相比,乙醇的提取率明顯較低。

表1 6種溶劑對脫脂麥胚的提取效果

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 注:同一列數值上不同字母之間表示有顯著性差異,p<005。

2.2 6種脫脂麥胚提取物DPPH自由基清除能力的比較

DPPH自由基分析法是測定自由基清除能力的常用方法,穩定的DPPH自由基呈深紫色,因其具有單電子而在517 nm處有強吸收,DPPH自由基接受了其他物質提供的電子或羥自由基后就會形成穩定的反磁體分子并且吸收會消失,紫色會逐漸消失,褪色的程度與其接受的電子呈定量關系[16],通過吸光度的變化可以衡量樣品清除自由基的能力。

    6種脫脂麥胚提取物的DPPH自由基清除能力結果如圖1所示。從圖1可以看出,各提取物隨著其質量濃度的升高,DPPH自由基清除率也隨之上升,但是上升幅度不同,50%丙酮、乙醇提取物上升的幅度較大。同種質量濃度情況下,70%甲醇、甲醇提取物的DPPH自由基清除能力較強,70%乙醇、乙醇次之,并且二者之間的差距隨提取物質量濃度的升高而變小,50%丙酮、水提取物DPPH自由基清除能力較弱,在低質量濃度時,50%丙酮DPPH自由基清除能力低于水提物,隨著提取物質量濃度的升高,50%丙酮提取物DPPH自由基清除能力逐漸超過水提取物。

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圖1 6種脫脂麥胚提取物對DPPH自由基的清除能力

IC50表示在線性范圍內,能夠有效清除50%DPPH自由基的提取物質量濃度[20]。IC50值越小,說明該提取物的DPPH自由基清除能力越強。從表2可以看出,6種溶劑提取物IC50的大小順序為:50%丙酮>水>乙醇>70%乙醇>甲醇>70%甲醇,其中70%甲醇提取物的IC50最小,DPPH自由基清除能力最強。

表2 6種脫脂麥胚提取物清除DPPH自由基的IC50

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2.3 6種脫脂麥胚提取物還原能力的比較(見圖2)

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圖2 6種脫脂麥胚提取物的還原能力

還原能力是衡量提取物將Fe3+還原成Fe2+的能力。樣品中具有抗氧化活性的成分能將鐵氰化鉀中的Fe3+還原成Fe2+,Fe2+進一步生成在700 nm處有最大吸光度的Perl普魯士蘭,測定700 nm處吸光度即可反應樣品還原能力的大?。?1]。由圖2可以看出,6種脫脂麥胚提取物還原能力強弱順序為:70%乙醇>50%丙酮>甲醇>乙醇>70%甲醇>水。其中70%乙醇提取物還原能力最強,50%丙酮提取物的還原能力次之,甲醇和乙醇提取物、70%甲醇和水提取物還原能力相近。另外,脫脂麥胚提取物的還原能力呈現劑量效應關系,即在反應體系中,加入的提取物濃度越大,吸光度越大,還原能力越強。

2.4 6種脫脂麥胚提取物的總酚含量(見圖3)

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圖3 6種脫脂麥胚提取物中的總酚含量

酚類化合物是抗氧化活性重要的成分之一,為了初步探究提取物中發揮抗氧化作用的成分,本實驗采用Folin-Ciocalteu法測定各提取物中總酚的含量。從圖3可以看出,各提取物中總酚含量的高低順序為:水>50%丙酮>70%甲醇>70%乙醇>乙醇>甲醇。水提取物和50%丙酮提取物總酚含量相近,甲醇提取物中總酚含量最低。劉清等[22]人測定的大麥3種溶劑提取物中總酚含量和本文有相同的趨勢,即70%丙酮提取物>70%甲醇提取物>70%乙醇提取物。Chew等[23]人測定了豆球蛋白科中草藥的75%甲醇和純甲醇提取物中的總酚含量,也得出70%甲醇提取物>甲醇提取物的結論。

    前人的一些研究表明樣品中總酚含量應與抗氧化活性呈一定的線性關系[23],但是從本實驗結果得到的脫脂麥胚提取物的抗氧化性和總酚含量的關系較為復雜,不同提取物的總酚含量和DPPH清除能力以及還原能力的強弱是不一致的,這種不一致的原因有以下幾種推測:①除了酚類物質,脫脂麥胚提取物中可能還有其他成分發揮著抗氧化作用,比如多糖[12]、色素等其他脫脂麥胚組分;②提取物中的其他非抗氧化成分和酚類物質同時存在時也可能會使酚類物質的抗氧化活性加強[24];③測定抗氧化性方法的選擇也會有一定的影響。各種測定樣品抗氧化性方法的機理和反應條件是不一樣的,得到的結果也會有所差異。

3 結 論

脫脂麥胚提取物具有一定的抗氧化活性,但是不同溶劑的提取物其還原能力、對DPPH自由基的清除作用以及總酚含量有較大的差別,這可能是因為溶劑的極性差異導致提取的化學成分有一定的差別。綜合提取率和抗氧化活性二者來看,70%甲醇和70%乙醇提取效果好并且得到的提取物抗氧化活性也較好。水提物提取率雖高,但抗氧化活性較低,純有機溶劑提取率較低。提取物中除了酚類物質以外還有哪些組分發揮抗氧化作用以及這些組分在抗氧化性上如何發揮作用,還有待進一步研究。

參考文獻:

[1] DASTMALCHI K, DORMAN H J P,OINonEN P P,et al.Chemical composition and in vitro antioxidative activity of a lemon balm (Melissa officinalis L.) extract[J]. Lebensmittel-wissenschaft und Technologre, 2008, 41(31):391-400.

[2] ORHAN I, KARTAL M,ABU-ASAKER M,et al. Free radical scavenging properties and phenolic characterization of some edible plants[J]. Food Chemistry, 2009, 114(1):276-281.

[3] YU L, HALEY S, PERRET J, et al. Antioxidant properties of hard winter wheat extracts[J]. Food Chemistry, 2002, 78(4):457-461.

[4] 侯銳驍,吳祎林,張路祎,等.大米中黃酮和脂肪酸成分及抗氧化性能的分析[J].食品科學,2008,29(9):451-454.

[5] LIU Qing, YAO Huiyuan. Antioxidant activities of barley seeds extracts[J]. Food Chemistry, 2007, 102(31):732-737.

[6] DAKER M ABDULLAH N,VIKINESWARY S,et al. Antioxidant from maize and maize fermented by Marasmiellus sp.as stabiliser of lipid-rich foods[J]. Food Chemistry, 2008, 107(3):1092-1098.

[7] 朱科學,紀瑩,周惠明.小麥胚芽水溶性蛋白提取工藝優化[J].糧食與油脂,2004(5):24-27.

[8] 韓文鳳,邱潑.小麥胚芽的開發利用研究動態[J].糧食加工,2008,33(3):64-67.

[9] 陳存社,劉玉峰.小麥胚芽深加工技術的研究[J].食品工業科技,2004(6):139-141.

[10] 曲藝,王曉曦,雷宏.小麥胚芽及其脂類和蛋白質的研究現狀[J].食品加工,2009(1):31-35. 

[11] MALECKA M. Antioxidant properties of the unsaponifiable matter isolated from tomato seeds, oat grains and wheat germ oil[J]. Food Chemistry, 2002, 79(3):327-330.

[12] 張蘇陽,蔣開年,王煜,等.平甘松多糖的體外抗氧化性研究[J].華西藥學雜志,2009,24(2):145-146.

[13] SUN X H, ZHU K X, ZHOU H M.Protein extraction from defatted wheat germ by reverse micelles:Optimization of the forward extraction[J]. Journal of Cereal Science, 2008, 48:829-835.

[14] LAI P, LI K Y,LU S,et al.Phytochemicals and antioxidant properties of solvent extracts from japonica rice bran[J]. 2009, 117(3):538-544.

[15] ZHU K X, ZHOU H M, QIAN H F. Antioxidant and free radical-scavenging activities of wheat germ protein hydrolysates (WGPH) prepared with alcalase[J]. Process Biochemistry, 2006, 41:1296-1302.

[16] ATMANI D,CHAHER N,BERBOUCHA M, et al. Antioxidant capacity and phenol content of selected Algerian medicinal plants[J]. Food Chemistry, 2008, 112(2):303-309.

[17] 徐輝艷,孫曉東,張佩君,等.紅棗汁中總酚含量的福林法測定[J].食品研究與開發,2009,30(3):126-128.

[18] BAHRAMIKIA S,ARDESTANI A, YAZDANPARARAST R. Protective effects of four Iranian medicinal plants against free radical-mediated protein oxidation[J]. Food Chemistry, 2009, 115(1):37-42.

[19] SUN T, HO CT. Antioxidant activities of buckwheat extracts[J]. Food Chemistry, 2005, 90(4):743-749.

[20] LUO W, ZHAO M,YANG B, et al. Identification of bioactive compounds in Phyllenthus emblica L. fruit and their free radical scavenging activities[J]. Food Chemistry, 2009, 114(2):499-504. 

[21] 姚亞平,曹煒,陳衛軍,等.不同品種蕎麥提取物抗氧化作用的研究[J].食品科學,2006,27(11):49-52.

[22] 劉清,李玉,姚惠源.大麥提取物的體外抗氧化活性研究[J].食品工業科技,2007,28(2):131-132.

[23] CHEW Y L, GOH J K, LIM Y Y. Assessment of in vitro antioxidant capacity and polyphenolic composition of selected medicinal herbs from Leguminosae family in Peninsular Malaysia[J]. Food Chemistry, 2009, 116(1):13-18.

[24] 曹艷萍.苦蕎葉提取物抗氧化性及其協同效應的研究[J].西北農林科技大學學報,2005,33(8):144-147.

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