多酚是一种植物次生代谢产物,具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌等作用,能够预防心血管疾病、癌症、高血压、II型糖尿病等。多酚按溶解度分为总可溶性多酚和不可溶键合多酚,不可溶键合多酚能与膳食纤维、蛋白质等大分子通过各种化学键形成膳食纤维-多酚复合物(DF-PC)。多酚经人体摄入后在胃肠道消化过程中会发生降解或转化,摄入的多酚不能完全被人体吸收利用。
目前,利用体外结肠发酵研究青稞膳食纤维中酚类化合物的含量及抗氧化活性的文献鲜见报道。因此,云南农业大学食品科学技术学院的邹青飞、李永强*和云南农业大学外语学院的杨士花等人以青稞膳食纤维为原料,通过体外模拟胃肠消化和结肠发酵,对青稞膳食纤维中多酚含量、黄酮含量、体外抗氧化活性进行研究,以期为科学评价青稞的功能活性及保健食品开发提供理论依据。
IDF和SDF中总可溶性和不可溶键合多酚含量
对IDF和SDF中总可溶性多酚、总可溶性黄酮、不可溶键合多酚和不可溶键合黄酮进行测定,结果显示,IDF和SDF中总多酚含量分别为(24.45±2.28)、(7.5 3±2.3 8)μ m o l/g,总黄酮含量分别为(1.51±0.05)、(0.39±0.07)μmol/g。
体外结肠发酵液中酚类化合物的含量
结果显示,IDF在结肠发酵过程中多酚含量随着发酵时间的延长呈逐渐升高的趋势,当结肠发酵第30小时多酚含量最高,为(54.00±1.02)μmol/g;SDF在结肠发酵过程中多酚含量随着发酵时间的延长呈先升高后降低的趋势,当结肠发酵第30小时多酚含量达到最高,为(50.62±2.45)μmol/g。黄酮含量的变化趋势与多酚相似,IDF在结肠发酵过程黄酮含量呈逐渐升高趋势,结肠发酵第48小时,黄酮含量最高,为(1.51±0.18)μmol/g;SDF在结肠发酵过程中黄酮含量呈先升高后降低趋势,结肠发酵第30小时,黄酮含量最高,为(0.69±0.09)μmol/g。
体外结肠发酵液中酚类化合物的体外抗氧化活性
结果显示,在体外结肠发酵过程中,随着发酵时间的延长,IDF中酚类化合物的体外抗氧化活性呈逐渐升高的趋势,在第48小时达到最高,说明在结肠微生物的作用下,IDF-PC中化学键逐渐被打断,多酚得到释放,同时可能被进一步分解代谢,形成活性更高的小分子代谢产物,导致抗氧化能力增强。SDF中酚类化合物的体外抗氧化活性呈先升高后下降趋势,在第30小时达到最高,说明结肠发酵第30小时,SDF-PC中酚类化合物在结肠微生物作用下全部得到释放,然后随发酵时间的延长,酚类化合物在结肠微生物的作用下,可能进一步被分解或转化为小分子代谢产物,导致抗氧化活性降低。
体外结肠发酵液中酚类化合物组成
利用高效液相色谱测定了IDF和SDF在结肠发酵不同时间段酚类化合物的组成,通过对比18 种标准品的保留时间和峰面积,确定样品中酚类化合物的组成及含量。
结果显示,青稞膳食纤维经体外结肠发酵后,发酵液中有18 种酚类化合物,分为羟基苯甲酸、羟基肉桂酸和类黄酮3 类。同时,在体外结肠发酵过程中,各种酚类化合物含量有的呈逐渐增加的趋势,有的呈逐渐减少的趋势,有的呈先升高后降低的趋势,没有明显的变化规律。
青稞中阿魏酸约占总酚含量的68%,是含量最高一种酚类化合物。在结肠发酵过程中,随着发酵时间的延长,阿魏酸的含量呈先升高后下降的趋势,在第24小时含量最高,为(10.53±1.91)μg/g。在结肠发酵48 h过程中,阿魏酸的含量呈先升高后降低趋势,在第5小时含量最高,为(0.72±0.07)μg/g。在IDF中,阿魏酸可能与膳食纤维通过化学键结合比较紧密,在发酵第24小时被完全释放,含量达到最高;之后在结肠微生物的作用下,分解生成其他代谢产物,导致含量降低。在SDF中,阿魏酸可能与膳食纤维结合较弱,在发酵第5小时被完全释放,之后在结肠微生物的作用下进一步分解行成其他代谢产物,导致含量呈逐渐降低的趋势。
结 论
通过体外结肠发酵,测定青稞膳食纤维中多酚含量、黄酮含量、多酚组成和体外抗氧化活性,发现在体外结肠发酵过程中,随着发酵时间的延长,IDF中多酚和黄酮含量呈逐渐升高趋势,在第48小时含量最高,分别为(54.00±1.02)、(1.51f 0.18)μmol/g;SDF中多酚和黄酮含量呈先升高后下降趋势,在第30小时含量最高,分别为(50.62±2.45)、(0.69±0.09)μmol/g;膳食纤维中多酚抗氧化活性的变化趋势与含量变化趋势相似,IDF中多酚的抗氧化活性逐渐增强,在第48小时达到最高;SDF中多酚的抗氧化活性呈先升高后下降趋势,在第30小时达到最高;同时,对体外结肠发酵液中多酚的组成分析可知,青稞膳食纤维中酚类化合物分为羟基苯甲酸、羟基肉桂酸和类黄酮,包括18 种酚类化合物,阿魏酸可作为青稞中酚类化合物的生物标志物,随着发酵时间的延长,在IDF和SDF中含量均呈先升高后下降趋势。说明青稞膳食纤维经体外结肠发酵后,其中的酚类化合物会被逐渐释放出来,导致多酚含量升高,抗氧化活性增强,为青稞功能食品的开发利用提供科学依据。