玉米苞叶中的生物活性成分
2015-04-13张扬刘洋周鸿立
张扬 刘洋 周鸿立
摘要:吉林省地处世界三大黄金玉米带之一,玉米苞叶资源丰富而优质。本文对玉米苞叶中的生物活性成分进行了综述,包括黄酮类物质、花青素和花色苷、木糖醇、膳食纤维、微量元素等,为玉米苞叶的深度开发和综合利用提供依据。
关键词:玉米苞叶;生物活性成分;黄酮类物质;花青素;木糖醇
基金项目:吉林省科技厅重点科研项目(20130303050NY)。
中图分类号: S651 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.06.018
玉米苞叶(Corn bract)为禾本科。玉米属植物玉米(Zea mays L.)的外苞叶。吉林省是玉米种植大省,地处世界三大黄金玉米带之一,种植面积约4576.0万亩,每亩玉米可采集苞叶40 公斤,玉米苞叶资源非常丰富,且品质优良。作为农业副产物,目前在广大农村,玉米苞叶主要作为牲畜饲料使用。少数优质玉米苞叶被加工成篮子、床垫、地毯、工艺品等。总之,对玉米苞叶的深加工仍停留在低水平重复阶段,造成大量浪费。近年来,受玉米须启发,不断有学者对玉米苞叶中的生理活性物质进行研究,取得一些成果,发现玉米苞叶中富含黄酮、花青素、花色苷、木糖醇、膳食纤维、微量元素等活性物质。本文对近年来有关玉米苞叶中的生物活性成分作以综述,为玉米苞叶中功能因子的深入开发提供依据。
1 黄酮类物质
黄酮是玉米苞叶中研究最多的活性成分,田洪磊等人[1]早在2006年就采用超声波辅助技术对玉米苞叶中的总黄酮进行了提取,探索出该法的最佳工艺条件为:提取时间35分钟,提取温度60℃,乙醇浓度60%,料液比(克/毫升)1∶50,超声波功率700瓦,玉米苞叶中总黄酮最大提取率可达1.225%。徐艳阳等人[2]运用微波辅助技术对玉米苞叶黄酮进行了提取,提取率为0.613 毫克/克,总黄酮含量为(0.586±0.024)毫克/克。在此基础上,詹萍等人[3]发现玉米苞叶总黄酮具有良好的超阴离子自由基和羟基自由基清除能力,其IC50分别为0.14 毫克/毫升和1.5 微克/毫升,对上述两种自由基的清除能力均高于维生素C。王艳、张沐新等人[4,5]从玉米苞叶乙醇提取物中分离纯化了4个黄酮类化合物,采用紫外(UV),红外(IR),质谱(MS),一维核磁共振(1D-NMR)和二维核磁共振(2D-NMR)方法对制备的单体化合物结构进行表征,鉴定它们分别是苜蓿素1、苜蓿素-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷2、苜蓿素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷3、苜蓿素-7-O-[β-D-呋喃芹糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷4。其中,化合物1~3为首次从玉米苞叶中分离得到的已知化合物,化合物4为首次发现的全新化合物。在总黄酮纯化方面,陈瑞、孟雪等人[6,7]对几种常见大孔吸附树脂进行比较,筛选出S-8是一种较为理想的玉米苞叶总黄酮吸附剂。
2 花青素与花色苷
吴克伟等人[8]研究了紫玉米苞叶中花青素的超声波辅助提取工艺,确定最佳工艺为乙醇浓度79.25%,料液比(克/毫升)1∶30,超声时间24.98分钟,花青素得率为3507.7毫克/100克。在此基础上,吴克伟等人[9]又对紫玉米苞叶中花色苷的大孔吸附树脂纯化工艺进行了研究,确定选出XAD-7HP 型为最佳吸附树脂,纯化后产品的花色苷含量可达到14.98%。
3 木糖醇
木糖醇是一种天然甜味剂,甜度与蔗糖相当,由于其体内代谢不受胰岛素调控,因此可供糖尿病患者食用。长春工业大学以玉米苞叶为原材料,成功探索出木糖醇提取方法。该法克服了以玉米蕊为原料的传统工艺中色素和杂质较多的缺点,所得产品收率和纯度较高,具有一定推广价值[10]。
4 膳食纤维
采用化学—酶法[11]可从玉米苞叶中成功制备膳食纤维,得率为48.36%,膨张力为1.72毫升/克,持水力为3.716 克/克。该研究为膳食纤维新资源的开发提供了线索。
5 微量元素
赵春桂等人[12]比较了玉米须、玉米轴和玉米苞叶中的微量元素含量,结果表明,玉米苞叶中富含镁、钾元素,含量与玉米须接近;锶元素含量高达2452 微克/克,高于玉米须和玉米轴。
目前,玉米苞叶的开发利用尚处初步探索阶段,相比玉米须而言,其活性成分的研究报道较少,且主要集中在国内,有待进一步深入研究。
参考文献
[1] 田洪磊,田呈瑞,詹萍.玉米苞叶总黄酮提取工艺研究[J]. 粮食与油脂,2006,(1):24-26.
[2] 徐艳阳,陈佳丽,李科静,等.微波辅助提取玉米苞叶黄酮的工艺优化[J].食品研究与开发,2014,35(13):74-79.
[3] 詹萍,田洪磊,李开雄.玉米苞叶中总黄酮提取及其体外抗氧化性能的研究[J].中国生态农业学报,2008,15(6):108-112.
[4] 王艳.玉米苞叶中黄酮类化合物的研究[D].吉林大学, 2010.
[5] 张沐新,刘银燕,孙薇,等.玉米苞叶中新黄酮类化合物的分离和鉴定[J].高等学校化学学报,2011,32(11):2554-2557.
[6]陈瑞,曹叶霞,高雁.大孔树脂对玉米苞叶类黄酮吸附性能的研究[J].山西煤炭管理干部学院学报,2010,23(2):178-179.
[7] 孟雪,吴春.大孔树脂分离纯化玉米苞叶总黄酮方法研究[J].哈尔滨商业大学学报:自然科学版,2011,27(3):284-286.
[8] 吴克伟,赵晓燕,张超,等.响应面法优化超声提取紫玉米苞叶花青素工艺条件的研究[J].中国食品添加剂,2009,(3):137-
141.
[9] 吴克伟,赵晓燕,李应彪,等.XAD-7HP 大孔树脂纯化紫玉米苞叶花色苷的研究[J].中国调味品,2009,34(6):103-106.
[10] 玉米苞叶提取木糖醇获得成功[J].江西科学,2002,4: 256.
[11] 莫绪.玉米苞叶膳食纤维的制备研究[J].广西轻工业, 2007,23(9):24-25.
[12] 赵春挂,侯建明,孙玉兰,等.玉米须、玉米轴、玉米苞叶微量元素测定[J].河北中医药学报,1994,(3):41-42.
作者简介:张扬,博士,吉林化工学院化学与制药工程学院生物制药系,讲师,研究方向:天然药物化学。
通讯作者:周鸿立,博士,吉林化工学院生物与食品工程学院食品科学系,教授,研究方向:天然活性物质与功能性食品开发。endprint