西北农林科技大学食品科学与工程学院的杨希娟、党 斌、樊明涛*以4 个不同品种青稞为原料,系统研究不同提取溶剂对青稞游离酚及结合酚组成与抗氧化活性的影响。旨在建立适于青稞全谷物游离酚和结合酚提取的方法,为青稞中多酚类物质及功能性全谷物食品的开发提供理论依据。
1、提取溶剂对青稞中不同形态多酚含量的影响
提取溶剂对青稞中游离态多酚含量的影响
参试青稞品种在80%丙酮溶液提取物中游离酚(139.79~235.96 mg/100 g)含量最高,纯水提取含量最低,80%甲醇溶液与80%乙醇溶液提取对参试青稞游离酚含量的影响无显着差异(P<0.05),但存在品种间的差异;参试青稞品种的游离黄酮含量在80%丙酮溶液提取物中最高(9.88~15.52 mg/100 g),其次为80%乙醇溶液提取物和80%甲醇溶液提取物,纯水提取物中含量最低。
溶剂提取对青稞中结合态多酚含量的影响
酸法提取青稞中结合酚(172.97~219.26 mg /100 g )、结合黄酮含量(10.73~23.27 mg/100 g)均显着(P<0.05)高于碱法提取液,分别是碱法提取液中含量的1.9~3.1 倍和1.3~2.9 倍。
2、提取溶剂对青稞中不同形态多酚组成及含量的影响
提取溶剂对青稞中游离酚类化合物组成及含量的影响
参试青稞的80%丙酮溶液提取物中检测到酚类物质的组成种类最多为8~18 种,其次为80%甲醇溶液提取物(8~15 种)、80%乙醇溶液提取物(7~13 种),最后为纯水提取物(4~13 种),说明有色青稞具有更为丰富的酚类化合物组成,与前人报道一致。且参试青稞的80%丙酮溶液提取物中总酚类化合物含量最高,显着高于(P<0.05)其他提取溶剂提取液,分别是80%甲醇溶液、80%乙醇溶液与纯水提取物的1.08~2.55、1.28~2.60 倍和2.16~4.52 倍。
提取方法对青稞结合酚类化合物组成及含量的影响
参试青稞的酸法水解物中结合总酚化合物含量为2 302.32~3 443.19 μg/g,是碱法的2.23~3.11 倍。根皮酚、没食子酸、原儿茶酸、绿原酸在参试青稞的碱法提取物中均未检出,绿原酸在所有参试青稞的酸法提取物中也未检出。参试4 种青稞中水杨酸在碱法提取物中的含量为422.38~703.91 μg/g,是酸法提取物的25.77~60.44 倍。13YN-5和瓦蓝青稞中的阿魏酸,946、昆仑15号青稞中的芦丁,946中的柚皮苷在碱法中显着高于酸法(P<0.05),其余大部分结合态单体酚在酸法水解物中的含量均显着高于碱法(P<0.05)。
3、青稞不同形态多酚抗氧化活性比较
提取溶剂对青稞游离酚抗氧化活性的影响
4 个青稞的80%丙酮溶液提取物DPPH自由基清除能力为852.56~1 484.18 μmol/100 g,其次为80%乙醇溶液提取物(266.15~603.19 μmol/100 g),80%甲醇溶液提取物(407.09~550.91 μmol/100 g),纯水提取物清除DPPH 自由基的能力最弱(56.60~216.24 μmol/100 g);不同溶剂提取物的FRAP与清除DPPH自由基的规律一致,均为80%丙酮溶液提取物的抗氧化能力最强,显着高于其他溶剂(P<0.05),其次为80%乙醇溶液提取物,80%甲醇溶液提取物和纯水提取物。其中80%丙酮溶液提取物FRAP为1 250.55~2 041.16 μmol/100 g,清除ABTS+?能力为358.93~518.09 μmol/100 g。此结果与部分学者研究报道的结果一致。
碱法及酸法水解对青稞结合酚抗氧化活性的影响
酸法水解物抗氧化活性显着高于碱法(P<0.05)。酸法水解不同品种青稞13YN-5、946、瓦蓝、昆仑15号结合酚DPPH自由基清除能力、FRAP、ABTS+·清除能力分别为3 142.77~3 505.11、1 266.52~2 021.45、1 401.13~1 850.43 μmol/100 g,是碱法水解的7.6~10.3、1.2~1.8 倍和1.1~1.3 倍。这与酸法水解物含有丰富的酚类化合物有关。因此,以清除DPPH自由基能力、FRAP、清除ABTS+·能力为衡量指标,酸法水解更适合作为青稞中结合酚的提取溶剂。
结 论
提取溶剂的极性对青稞中不同形态多酚含量和抗氧化活性有显着影响,且不同品种间存在差异。在4 种不同极性溶剂体系中,80%丙酮溶液提取青稞全谷物中游离态总酚、总黄酮含量最高,其抗氧化活性最强;酸水解法较碱水解法提取青稞中结合酚的提取效率高,抗氧化活性好。
不同溶剂对青稞中不同种类单体酚的富集及提取效果不同。80%丙酮溶液提取的青稞游离酚类物质种类最多,不同溶剂对青稞中多酚组成的类别具有选择性;酸法更有利于释放出更多酚类物质,是水解青稞结合酚的有效方法。
单体酚含量分析发现,绿原酸、苯甲酸、儿茶素、槲皮素、芦丁是80%丙酮溶液提取青稞的主要游离态多酚种类,没食子酸、p-香豆酸、丁香酸、苯甲酸、藜芦酸、橙皮苷、丁香酸是酸法水解青稞的主要结合酚种类。阿魏酸、邻香豆酸和杨梅素在青稞的游离态及结合态不同溶剂提取物中均具有相对较低的含量。选择合适的提取溶剂对于评价青稞样品的多酚含量和抗氧化能力非常重要,该结果为进一步研究青稞全谷物中酚类物质提供了一定的理论基础,对青稞中活性成分的开发与利用具有参考意义。