萌发荞麦中芦丁和槲皮素含量变化的研究

石磊，刘超，梁霞，孟婷婷，周柏玲，李云龙（山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原030031）

萌发荞麦中芦丁和槲皮素含量变化的研究

石磊，刘超，梁霞，孟婷婷，周柏玲*，李云龙
（山西省农业科学院农产品加工研究所，山西太原030031）

研究分析荞麦萌发过程中芦丁和槲皮素含量的变化趋势，为荞麦萌动食品的开发提供了理论参考。以发芽时间为试验因素，采用反相液相色谱法对荞麦萌发前后的芦丁和槲皮素进行测定比较。结果表明（1）萌发有助于提高苦荞中芦丁和槲皮素的含量，有助于提高甜荞中芦丁的含量。苦荞萌发7 d后芦丁含量为19.33 mg/g远高于甜荞的0.66 mg/ g。（2）苦荞萌发过程中芦丁含量呈先上升后下降再上升的趋势，萌发7 d后芦丁含量提高了66.64%。甜荞萌发7 d后，芦丁含量提高了75.13%。苦荞萌发7d，槲皮素含量整体呈上升趋势，由8.93mg/g上升至11.90mg/g。甜荞萌发过程中未检测出槲皮素。荞麦萌动后提高了黄酮类成分，苦荞中的芦丁含量萌发前后均高于甜荞，选择苦荞作为荞麦萌动食品原料具有更好的营养价值。

苦荞；甜荞；萌发；芦丁；槲皮素

荞麦（Fagopyrum Exculentum）是我国一种重要的杂粮作物，栽培历史悠久，分布地域辽阔［1］。我国具有丰富的荞麦资源，苦荞年产量居世界第一位。2010年中国荞麦的总产量为59万t，占世界荞麦总产量的38.88%［2］。荞麦具有很高的营养价值，含有生理活性物质黄酮类成分芦丁（维生素P）和槲皮素，具有防治高血压、冠心病，防治糖尿病，降血脂，增强免疫力，延缓衰老等多种生理功能［3-6］。谷物种子萌发可以提高营养物质含量，降低或消除有毒或抗营养物质的含量［7-10］。利用此原理研发荞麦芽品食物，对促进荞麦资源的综合利用和杂粮主食化具有重要意义。目前的荞麦萌动食品包含荞麦芽菜、荞麦芽饮料和芦丁提取物等［11-12］。张美莉等研究过荞麦萌发前后蛋白质组分、氨基酸含量和脂肪酸种类、含量的变化，并且建立了使用反相液相色谱测定荞麦中芦丁和槲皮素的方法［13-15］；Nam研究认为苦荞萌发后主要的黄酮类成分是芦丁，并未从萌发后的荞麦中检测出槲皮素［16］。Kim研究表明苦荞萌发10 d后，分别从两个品种中分离出黄酮类成分芦丁的量为20 mg/g和37 mg/g［17］。本试验以苦荞和甜荞为原料，采用反相液相色谱法，对苦荞和甜荞萌动一周内主要的黄酮类成分芦丁和槲皮素进行了测定。研究比较苦荞和甜荞萌发与未萌发荞麦中的芦丁和槲皮素含量；分析苦荞和甜荞萌发7 d中芦丁和槲皮素的变化趋势，探讨荞麦芽品食物的萌发工艺，为荞麦芽品食物的研发提供数据支持及理论参考。

1　材料与设备

1.1荞麦来源

苦荞（供试品种）：湖南7-2，山西省农业科学院提供；甜荞（供试品种）：常陆秋，山西省农业科学院提供。苦荞和甜荞均为2014年秋季收获，种子贮藏于0℃～4℃。

1.2试验试剂

无水乙醇、甲醇、磷酸等均为分析纯：国药集团上海化学试剂有限公司；乙腈为色谱纯：Honeywell Burdick&Jackson公司；芦丁标准品（C27H30O16·3H2O，纯度95%）、槲皮素标准品（C15H10O7，纯度≥98%）：Sigma公司。

1.3主要仪器设备

安捷伦1100高效液相色谱仪（包括HPLCPUMPK-1001液谱泵、UvDeteetorK-1001检测器）：美国安捷伦科技有限公司；SPX-300 IC微电脑人工气候箱：上海博迅实业有限公司；754PC紫外可见光分光光度计：上海菁华科技仪器有限公司。

2　试验方法

2.1荞麦萌发方法

参考李红梅等的方法［18］，荞麦籽粒过筛清理去杂后，用2%的次氯酸钠溶液浸泡杀菌1 h～2 h，再用去离子水反复将籽粒清洗干净。用超出种子2倍～3倍的水，分别采用20、25、30、35℃的浸泡温度浸泡籽粒8 h～10 h。发芽过程将籽粒均匀铺在多层纱布的瓷盘中，种子表面喷洒去离子水，盖上纱布，在恒温恒湿箱中培养，定时喷水。发芽7 d，每隔1天取样一次，测定其发芽百分数，见公式1。籽粒去壳、烘干、粉碎后低温密封保存。

2.2荞麦萌动过程中芦丁、槲皮素的测定［19］

2.2.1测试方法

采用反相液相色谱法。

2.2.2色谱条件

色谱柱：反相Zorbax Eclipse SB-C18柱（250 mm× 4.6 mm，5 μm）；流动相为：甲醇∶水=1∶1（体积比）；检测波长：芦丁选择340 nm，槲皮素选择370 nm；柱温：室温；流速：1.0 mL/min；进样量：5μL；分析时间：120 min。

2.2.3标准曲线制备

精密称取芦丁10.8 mg，槲皮素9.9 mg，分别用甲醇溶解并定容至10 mL，得到芦丁标准液的浓度为1.08 mg/mL，槲皮素标准液的浓度为0.99 mg/mL。取0.2、0.4、0.6、0.8、1、2 mL的母液，定容到10 mL，共得到6个不同的浓度，分别进样。以峰面积（y）对质量浓度值（x）建立标准曲线，进行线性回归。所得到芦丁的回归方程为y=13 392x-54.411，R2=0.999 8，槲皮素的回归方程为y=14 456x-135.54，R2=0.999 1。芦丁在21.6 μg/mL～216 μg/mL呈良好的线性关系；槲皮素在19.8 μg/mL～198 μg/mL呈良好的线性关系。

2.2.4萌动荞麦样品预处理

步骤2.1中得到的萌动荞麦粉样品，经正己烷脱脂后加入5倍～10倍70%甲醇，然后置于70℃水浴回流提取3.5 h，滤渣再经两次浸提，合并提取液，用旋转蒸发器浓缩至适当体积，称取待测样10 mg，以甲醇定容至100 mL，用0.45 μm微孔滤膜过滤后，取1 mL用甲醇定容至10 mL。

3　结果与分析

3.1荞麦芽的形态变化

芽重和芽长随着时间的变化见表1。

表1　芽重和芽长随着时间的变化Table 1　Buckwheat sprout weight and shoot length change with the time of germination

如表1所示，籽粒萌发后，芽重和芽长都呈现不断上升趋势，发芽7 d后甜荞和苦荞的芽长差异不大，甜荞略高于苦荞。甜荞的芽重为0.22 g要明显高于苦荞的0.13 g。本试验研究了浸种温度与发芽百分数之间的关系，研究表明荞麦籽粒在25℃浸种8 h，发芽百分数最高，为95.67%；同样的浸种时间，20℃的浸种温度时发芽百分数为59.95%，30℃时的发芽百分数为91.12%。

3.2萌动荞麦中芦丁和槲皮素的含量变化

3.2.1芦丁与槲皮素的色谱分析

试验表明，以流动相甲醇∶水=50∶50（体积比）时芦丁、槲皮素的分离效果最好。在此条件下，芦丁的保留时间为3.319 min，槲皮素的保留时间为10.727 min。在12 min内可以将芦丁、槲皮素完全分开。芦丁、槲皮素标准品的液相色谱图见图1。

图1　芦丁、槲皮素标准品的液相色谱图Fig.1　HPLC chromatograms of the rutin and quercetin standards

3.2.2荞麦萌发过程中芦丁含量的变化

芦丁是荞麦中主要的黄酮类成分，约占荞麦总黄酮的80%。由2.2.3的回归方程计算得芦丁在萌发过程中不同时间内的浓度变化，绘制成图2。

图2　苦荞萌发过程中芦丁含量的变化Fig.2　Variation of content of rutin during buckwheat germination process

如图2所示，在萌动初期，苦荞种子中芦丁含量呈先上升后下降再上升的趋势。萌发0～3 d后，苦荞内的芦丁由11.60 mg/g上升至16.10 mg/g，萌发第4天，下降至14.10 mg/g，萌发4 d～7 d后芦丁含量呈上升趋势，第7天含量达到19.33 mg/g。

甜荞种子中的芦丁含量远低于苦荞，甜荞萌发过程中芦丁含量的变化，见图3。

图3　甜荞萌发过程中芦丁含量的变化Fig.3　Variation of content of rutin during common buckwheat germination process

未萌发的甜荞中芦丁含量为0.38 mg/g，其萌发时的变化规律与苦荞类似，随着萌发时间的延长，甜荞种子中芦丁含量呈上升趋势，其中萌发至第4天时芦丁含量开始迅速增加，萌发第7天含量达到0.66 mg/g。3.2.3荞麦萌发过程中槲皮素含量的变化

槲皮素是芦丁的苷元，槲皮素的第三个碳上连接一个芸香糖即为芦丁，芦丁在一定条件下可以转化为槲皮素。由2.2.3的回归方程计算得槲皮素在萌发过程中不同时间内的浓度，绘制成图4。

图4　苦荞萌发过程中槲皮素含量的变化Fig.4　Variation of content of quercetin during common buckwheat germination process

研究表明，苦荞萌发过程中槲皮素和芦丁的含量变化趋势类似。萌发初期，苦荞种子中槲皮素呈上升趋势，萌发至第2天，槲皮素含量达到9.75 mg/g。继续增加萌发时间，除了在萌发至第3天时，槲皮素含量下降至8.19 mg/g外，苦荞种子中槲皮素的含量在萌发过程中呈上升趋势，其中萌发至第7天，槲皮素含量上升至11.9 mg/g。甜荞萌动过程中未检测出槲皮素。

4　讨论

1）本试验研究表明，萌发提高了荞麦芦丁和槲皮素的含量。荞麦种子发芽后具有较高的营养价值。苦荞萌发过程芦丁含量总体上呈上升趋势；在第7天芦丁含量达到19.33 mg/g，比未萌发苦荞芦丁含量提高了66.64%。甜荞萌发7 d后芦丁含量为0.662mg/g，比未萌发的甜荞芦丁含量提高了75.13%，增长幅度大于苦荞。研究表明荞麦萌动后提高了黄酮类成分。苦荞中的芦丁含量要在萌发前后均高于甜荞，选择苦荞作为荞麦萌动食品的原料具有更好的营养价值。

2）荞麦萌发有助于提高黄酮类成分的含量，发芽机或在大棚中创造一定的环境条件，缩短荞麦的萌发时间使荞麦种子在短时间内萌发，将使荞麦萌动食品的生产变得可行，目前此项研究尚在进行中。

5　结论

1）研究表明，萌发有助于提高苦荞中芦丁和槲皮素的含量，有助于提高甜荞中芦丁的含量。苦荞中的芦丁含量要高于甜荞，萌发后苦荞中的芦丁含量也高于甜荞。

2）苦荞萌发0～7 d中芦丁含量呈现上升—下降—上升的趋势，萌发7 d后芦丁含量比未萌发时提高了66.64%。甜荞萌发后，芦丁含量呈上升趋势，萌发7 d后芦丁含量比未萌发时提高了75.13%，增长幅度大于苦荞。苦荞萌发0～7 d中槲皮素含量除了第3天略有下降外，萌发期内均处于上升趋势。甜荞萌发后未从待测样中检出槲皮素。

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Study on the Changes of the Contents of Rutin and Quercetin in Buckwheat Germination

SHI Lei，LIU Chao，LIANG Xia，MENG Ting-ting，ZHOU Bai-ling*，LI Yun-long
（Institute of Agro－Products Processing Science and Technology，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Taiyuan 030031，Shanxi，China）

Content changes trend for rutin and quercetin in germinating buckwheat seeds was studied.In order to provide references for the development of buckwheat germinated food.The germination time as experiment factors，using reversed-phase liquid phase chromatography of buckwheat germination and rutin and quercetin were measured and compared.The results showed that（1）the germination to help to improve the content of rutin and quercetin in F.tartaricum Guerth，was helpful to improve the content of Rutin in F.esculentum Moench.F.tartaricumGuerth，germinatedafter7drutincontentwas19.33mg/g higher than F.esculentum Moench 0.66mg/g.（2）F.tartaricum Guerth germination rutin content was increased at first and then decreased and increase trend，after 7 d of germination of the content of rutin improved 66.64%.F.esculentum Moench germinated after 7d，rutin content increased by 75.13%.F.tartaricum Guerth，germination of 7 d，the content of quercetin in the overall upward trend，increased from 8.93 mg/g to 11.90 mg/g.F.esculentum Moench germination process of quercetin was not detected.The flavonoids components were increased after F.tartaricum Guerth germination.Content of rutin of F.tartaricum Guerth was higher than F.esculentum Moench in germination.Selecting F.tartaricum Guerth as raw material of germinated food may have better nutritional value.

tartary；buckwheat；germination；rutin；quercetin

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.15.007

山西省农业科技攻关项目（20120312012）

石磊（1968—），男（汉），副研究员，硕士，研究方向：农产品加工。

周柏玲（1963—），女，研究员。

2015-08-13