荞麦提取物抗氧化活性研究

荞麦提取物抗氧化活性研究

西北农业学报　2007,16(6):76～79,84

荞麦提取物抗氧化活性研究

3

何永艳1,冯佰利13,邓　涛2,安守强1,高金锋1,柴　岩1

(1.西北农林科技大学农学院,陕西杨凌　712100;2.西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌　712100)

摘　要:以不同生育时期的甜荞和苦荞乙醇提取物为研究对象,在测定其提取物中总酚和总黄酮含量的基础上,利用体外法研究了荞麦提取物的总抗氧化性及对羟基自由基的清除作用。结果表明,参试品种总酚和总黄酮含量在整个生育期变化趋势一致,呈先升高后降低的变化趋势,在盛花期达到最高,苦荞含量高于甜荞,达0.05显著水平;两品种的乙醇提取物均有显著的抗氧化性,与甜荞相比,苦荞的总抗氧化活性以盛花期最强,羟基自由基的清除作用也最强,清除率达57.1%;回归分析表明,荞麦的总酚含量与总抗氧化性及对羟基自由基的清除率呈线性相关,相关系数可达0.90以上。关键词:荞麦提取物;总多酚;总黄酮;抗氧化性

中图分类号:S517　　　　文献标识码:A　　　　　21389(AntioxidantActivityofBuckwheat

HEYG,DENGTao2,ANShou2qiang1,

Jin2feng1andCHAIYan1

Agronomy,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi　712100,China;2.CollegeofHorticulture,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi　712100,China)

Abstract:Thetotalphenolicsandflavonoidsandantioxidantcapacitiesalongwithhydroxylradicalscavengingabilityofcommonbuckwheatandtartarybuckwheatethanolextractsindifferentdevelop2mentstagewereexamined.Theresultsshowedthatthetotalphenolicandtheflavonoidscontentsofcommonandtartarybuckwheatunfoldedasimilartendencyintheirwholegrowthtime,bothofwhichrosethendeclinedandbothachievedhighestfiguresinthefull2blossomingstage.Thecontentsofthetotalphenolicandflavonoidsoftartarybuckwheatwashigherthanthatofcommonbuckwheatandallextractsexhibitedgoodantioxidantactivity.Inthecaseoftartarybuckwheat,itstotalantioxidantca2pacityandhydroxylradicalscavengingabilityachieved(57.1%)highestinthefull2blossomingstage.Significantandpositivelinearcorrelationswerefoundbetweenantioxidantcapacitiesandphenoliccon2tents(R2>0.90),indicatedthatphenolicswerethedominantantioxidantconstituentsinthebuck2wheat.

Keywords:Buckwheatextract;Totalphenolic;Totalflavonoid;Antioxidantcapacity

　　荞麦属蓼科荞麦属双子叶植物,起源于我国

喜马拉雅山系和西南地区,是重要的经济作物和救灾备荒作物。全世界荞麦属约有15个种,只有

甜荞(Fagopyrumesculentum)和苦荞(F.symo2sum)是栽培种,其余均为野生种。荞麦在俄罗斯、中国、美国、加拿大、法国、德国、意大利、波兰

3收稿日期:2007206207　　修回日期:2007207211

基金项目:国家科技支撑计划荞麦高效利用技术集成与产业化示范项目;陕西省攻关项目(2006K012G17201);西北农林科技大学

育种专项资助。

作者简介:何永艳(1983-),女,山西运城人,硕士研究生,主要从事荞麦品质研究。Email:qbtaoyutong@http://

3通讯作者:冯佰利(1966-),男,陕西耀县人,教授,博士生导师,主要从事作物高产生态生理技术及小杂粮栽培、育种研究。Email:7012766@http://

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等都有种植,人们已把它作为功能性食品的重要资源而进行大力研究、开发和利用[1～4]。荞麦中除了含有蛋白质、脂肪、维生素和微量元素等营养成分外,还含有芦丁、槲皮素、荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷和异荭草苷、原儿茶酸、金丝桃苷、海棠苷等多种黄酮类化合物,这些化合物是荞麦发挥抗氧化作用的主要物质[7]。

研究表明[5,6],所有需氧生物的生理过程均会产生自由基,它是维持正常生命活动所必需的。自由基的产生与清除处于动态平衡之中,一旦平衡被破坏,就会危害机体,发生疾病。病理学研究表明,自由基与许多疾病有关,如动脉粥样硬化、肝病、糖尿病、机体老化、癌症等。目前,由于一些合成抗氧化剂如BHT、BHA、TBHQ等被动物实验证实有毒,以及人们越来越追求绿色环保消费,因而寻找安全、天然的抗氧化剂日益成为研究热点。抗氧化活性在果蔬、枝壳[8]、枇杷核[9]、柚皮[10]究,。但[11～18]。

质的含量有关,而且与荞麦种类和生育时期有关。本研究从不同生育时期的荞麦中提取出抗氧化活性物质,并用不同方法测定了它们的抗氧化作用,旨在为荞麦在保健食品开发与利用提供理论依据。

长下测定吸光值,由吸光度对浓度进行回归,建立回归方程:y=10.975x+0.0199(r=0.9993)。1.2.3　黄酮含量测定　采用NaNO22Al(NO)3方法测定[20]。以芦丁为标准样,在510nm波长下测定吸光值,由吸光度对浓度进行回归,建立回归方程:y=0.0891x+0.0015(r=0.9990)。1.2.4　提取物总抗氧化活性评估　采用铁还原/

抗氧化能力(Ferricreducing/antioxidantpower,FRAP)分析法[21]。取适量上述样品提取液,加入1.8mLTPTZ工作液(由0.3moL/L醋酸盐缓冲液25mL、10mmoL/LTPTZ溶液2.5mL、20mmol/L、FeCl3溶液2.5mL组成),混匀后37℃反应10min,593nm,以1.0mmol/LFeSO4,。

H作用　参考文献[23]

。取0.75mmol/L邻二氮菲溶液2于试管中,依次加入pH7.4磷酸盐缓冲液2mL,充分混匀后,加0.75mmol/L硫酸亚铁2mL,混匀,加0.01%的H2O21mL,用蒸馏水定容至10mL,混匀作损伤管,于37℃下温育60min,于536nm处测其吸光度,其值称AP。未损伤管中不加1mL0.01%H2O2,用1mL蒸馏水代替,测得的吸光度称AB。测定管中先加荞麦乙醇提取液0.5mL,其他试剂加入顺序同损伤管,测得吸光度为AS。

OH自由基清除率(d%)计算公式:d=(AS—AP)/(AB—AP)×100%

1　材料与方法

1.1　材料与试剂

甜荞:平荞2号;苦荞:九江苦荞。种植材料由四川凉山农科所高山站提供。取荞麦的地上部

分,70℃下烘干24h,将烘干后的样品粉碎成40目并分袋包装,-20℃保存备用。

Folin酚试剂,三吡啶三吖嗪(TPTZ)Sigma公司;其他试剂均为国产分析纯。1.2　试验方法

1.2.1　荞麦抗氧化活性成分的提取　称取0.5g

2　结果与分析

2.1　荞麦乙醇提取物中酚类化合物含量

从图1可以看出,不同品种荞麦乙醇提取物

中总酚和总黄酮含量存在差异,荞麦乙醇提取物中总酚含量是总黄酮含量的2.5～3.5倍。荞麦乙醇提取物中总酚和总黄酮含量变化趋势一致,出苗后开始升高,盛花期达到最高,以后逐渐下降;同一时期苦荞含量显著高于甜荞,在出苗期和收获期达到极显著水平;苦荞在不同生育期的总酚含量和总黄酮含量高于甜荞。2.2　荞麦乙醇提取物的抗氧化活性从表1可知,不同品种荞麦的抗氧化活性存在差异,苦荞高于甜荞;盛花期的抗氧化活性最强。通过对数据进行回归分析(图3)表明,随着荞麦提取物总酚含量的增加,其总抗氧化活性也

粉碎后的荞麦样品,将其置微波炉中,加入60%的乙醇溶液60mL,微波功率40W,萃取时间4min,冷却后将上清液过滤,收集滤液,用60%的乙醇定容到100mL的容量瓶中,置冰箱中冷藏,备用。

1.2.2　总酚含量的测定　采用Folin2Ciocalteu方法测定[19]。以没食子酸为标样,在685nm波

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增大。总酚含量与总抗氧化活性呈线性相关,相

关系数R2=0.9355

。

　　1.出苗期Seedlingstage,2.现蕾期Budstage,3.盛花期Full2blossomingstage,4.灌浆期Grainfillingstage,5.收获期Harvest

stage(表1、图2同此)。

图1　不同生育期荞麦乙醇提取物的总酚和总黄酮含量

Fig.1　Thetotalphenolicsandflavanolscontentsofinstage

表1　值

Table1　Thetotalphenolicscontentindifferentstage

栽培品种

Varieties

植物学分类

sy12345

总酚含量/(g/mg)

Totalphenolicscontent

217.29±2.00220.80±2.07295.97±2.16241.87±1.67219.34±2.20151.00±0.80171.63±1.45254.16±2.42229.87±1.93148.51±1.45

FRAP值/(mmol/100g)

FRAPvalue

4.44±1.554.32±1.116.

84±1.256.00±1.084.15±1.081.70±0.452.78±1.636.72±2.014.38±0.951.

42±1.08

九江苦荞

Jiujiang

平荞2号

Pingqiao2

Fagopyrumesculentum

12345

生育期的推进,荞麦乙醇提取物对羟基自由基清除率变化趋势一致,均先增大,到盛花期达到最

大,以后逐渐下降;在苗期和收获期,苦荞乙醇提取物对羟基自由基的清除率分别为17.8%和18.9%,而甜荞提取物几乎对羟基自由基没有清

　　同期不同字母表示在1%水平上差异显著(采用新复极差分析法)。Differentlettersinsamestagemeansignificantdiffer2

encesat1%level(SSR)。

图2　荞麦乙醇提取物对自由基的清除率

Fig.2　Hydroxylradicalscavengingability

ofbuckwheatethanolextracts

2.3　荞麦乙醇提取物对 OH自由基的清除作用

图3　荞麦总酚含量与总抗氧化活性的关系

Fig.3　Therelationshipbetweentotalphenolicsandantioxidantactivity

图2结果表明,荞麦乙醇提取物对羟基自由基均有清除作用,苦荞的清除率大于同期甜荞;随

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除作用。通过与表1比较发现,提取物总酚含量高的,其对羟基自由基的清除率也大。通过对数据进行回归分析表明(图4),随着荞麦提取物总酚含量的增加,其对羟基自由基的清除率也增大,总酚含量与羟基自由基的清除率呈线性相关,相关系数R2=0.949

。

和脂类等物质的氧化性损伤,使细胞坏死或突变。羟自由基清除率是反映药物抗氧化作用的重要指标。荞麦提取物中酚类化合物能够提供电子和质子氢,与羟基自由基反应,尤其是荞麦提取物中的芦丁和槲皮素,其B环结构上存在邻二羟基,很容易提供质子氢和电子,与羟基自由基反应,起到清除自由基的作用[29]。

荞麦富含酚类化合物,具有很好的抗氧化活性。并且荞麦来源广泛,价格低廉,作为一种潜在的天然抗氧化保健品的原料,具有很大的开发价值。因此,加强荞麦抗氧化特性研究,对改善人们的膳食结构,提高人们的生活水平无疑具有重要意义。

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图4　荞麦总酚含量与 OH的清除率的关系

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研究发现,甜荞提取物总酚含量较低,每

克提取物总酚含量仅为苦荞的1/2左右。另外,同一种类不同品种荞麦之间总酚含量差异较小,但种类之间差异较大。这与本研究在含量上有差

异,可能是材料不同的原因。同一品种不同生育期的类黄酮含量也存在差异,从苗期逐渐升高,盛花期达到顶峰,以后逐渐下降,这与唐宇等

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荞麦的乙醇提取物均有较强的抗氧化活性和明显的自由基清除效果,与荞麦的品种有关,并且与荞麦提取物中的总酚含量相关,与芦丁含量没有相关性。这与Christel等

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的多种分子作用,造成糖类、氨基酸、蛋白质、核酸

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(下转第84页)

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