藜麦粉营养成分及抗氧化活性研究

任妍婧 谢 薇 江 帆 郭 颖 聂 刚王 华 梁鸡保 杜双奎

(西北农林科技大学食品科学与工程学院1，杨凌 712100) (渭南市食品执法监察支队2，渭南 714000) (神木市农业技术推广中心3，神木 719300)

藜麦(ChenopodiumquinoaWilld.)，苋科藜属双子叶植物，又称南美藜、奎藜、藜谷、灰米等，原产于南美洲安第斯山区，其籽粒是印加土著居民的主要传统食物，印加人称之为“粮食之母”[1-2]。由于藜麦富有较全面的营养，富含蛋白质、矿物质、氨基酸、纤维素及维生素等营养物质，因此美国航空航天局 (NASA) 将藜麦列为一种理想的“太空粮食”[3]。联合国国际粮农组织( FAO) 确认藜麦是唯一一种能满足人体基本营养需求的单体植物，并正式推荐其为最适宜人类的完美“全营养食品”，称之为“超级谷物”[4]。目前，欧洲、非洲及亚洲已对藜麦进行推广实验性种植，在我国陕西、山西、甘肃、青海及吉林等地已引种藜麦[5]。

藜麦中含有多种生物活性物质，包括多酚、类黄酮、植酸、胆碱、植物甾醇及皂甙等，具有较强的抗氧化能力[6-7]。藜麦中皂苷和类黄酮物质的存在使其具有抗炎、抗菌和增强免疫性的作用[8-9]。李玉英等[10]报道不同藜麦的抗氧化性有差别，深色藜麦具有更高的黄酮含量和抗氧化活性。Abderrahim等[11]研究发现藜麦种子中的黄酮、多酚含量较高，具有高于其他谷物的抗氧化能力。藜麦活性物质含量受加工处理方式的影响而变化，干燥温度的升高会导致酚类物质含量的下降[12]；煮沸处理会使其抗氧化能力明显降低[13]；发芽处理会使多酚含量及抗氧化能力明显提高[14]。Gómez-Caravaca等[15]研究发现对藜麦进行30%脱皮处理可去除大量皂甙并降低酚类物质含量。目前，我国藜麦的研究尚处于起步阶段，对藜麦的营养价值及活性物质应用的研究相对较少。本研究以不同藜麦品种的原粮粉与脱皮粉为实验材料，对其主要营养成分及抗氧化活性进行分析，以期为藜麦的开发和利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

“海藜”“格尔木”“甘南” 3种藜麦原粮籽粒和脱皮籽粒均由陕西赛越食品有限公司提供，分别收集于福建、青海及甘肃省，其中脱皮籽粒由TM-05 Taka-Yama型脱皮机对原粮籽粒脱皮得到，脱皮率为20%。所有藜麦籽粒粉碎过60目筛，收集筛下物4 ℃保存备用。

1.2 实验方法

1.2.1 营养成分测定

水分参照GB 5009.3—2016测定，灰分参照GB 5009.4—2010测定，粗脂肪参照GB/T 6433—1994测定，粗纤维参照GB/T 6434—1994测定，粗蛋白参照GB/T 6432—1994测定，总淀粉采用Megzyme试剂盒测定。

1.2.2 提取液制备

参照高凯等[16]和Nithiyanantham等[17]的方法并稍作改动。准确称取1.0 g藜麦粉于50 mL塑料离心管中，加入45 mL 80%(V/V)甲醇，将离心管置于50 ℃、100 W条件下超声提取1 h，将混合物在3 800×g条件下离心15 min，收集上清液。残渣用70% 丙酮重复提取一次，合并两次上清液，用旋转蒸发仪在50 ℃、80 r/min条件下旋转浓缩，用0.22 μm有机膜过滤，密封、放置在-18 ℃保存备用。

1.2.3 总酚含量测定

参考Dini等[13]的方法并略有改动。吸取100 μL提取液，与1 mL Folin-Ciocalteu试剂混匀，加入3 mL 10% Na2CO3，加蒸馏水至10 mL，室温静置1 h，在765 nm处测定吸光值。以没食子酸为标准品绘制标准曲线，总酚含量表示为mg没食子酸/g(mg GRE/g)。

1.2.4 总黄酮含量测定

吸取5mL 提取液，加入5% 的NaNO2溶液0.5 mL，混匀后放置6 min，然后加入0.5 mL的10%的Al(NO3)3溶液，摇匀后放置6 min，最后加入4%的NaOH溶液4mL，摇匀，用60 % 乙醇定容至25 mL，室温反应20 min，测定510 nm波长下反应液吸光值，以芦丁为标准品绘制标准曲线，总黄酮含量表示为mg芦丁/g(mg RE/g)。

1.2.5 皂甙含量测定

参考任卓伟等[18]的方法并稍作改动。吸取100 μL提取液置于干燥的蒸发皿中，60 ℃水浴蒸干，取出。依次加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL和高氯酸0.8 mL，摇匀，于60 ℃水浴保温10 min，取出。冷却后加入4 mL冰醋酸溶液，静置15 min，于560 nm处测定吸光值。以齐墩果酸为标准品绘制标准曲线，皂甙含量表示为mg齐墩果酸/g(mg OAE/g)。

1.2.6 总抗氧化能力测定

采用T-AOC 试剂盒测定，结果表示为U/g。

1.2.7 DPPH·清除率测定

参考Brandwilliams等[19]方法并稍作改动。吸取提取液0.5 mL于10 mL 离心管中，加入2 mL 2×10-4mol/L DPPH，再加入2.5 mL甲醇，充分混合，避光静置30 min，于517 nm波长处测定其吸光度(A样品)。同时测定2 mL 2×10-4mol/L DPPH溶液与3 mL无水甲醇混合液的吸光度(A空白)，0.5 mL提取液与4.5 mL无水甲醇混合液的吸光度(A背景)，按照公式计算提取液对DPPH·的清除率。

1.2.8 ABTS+·清除率测定

参照Guedes等[20]的方法并略有改动。吸取提取液100 μL，加入3 mL ABTS 工作液，混合均匀，室温下避光反应6 min，734 nm波长处测定吸光度。根据公式计算提取液对ABTS+·的清除率。

式中：A0为空白管的吸光度；A1为样品管的吸光度；A2为甲醇代替ABTS工作液测定吸光度。

1.2.9 铁离子还原力(ferric-reducing ability of plasma，FRAP)测定

参照Benzie等[21]方法并稍作改动。FRAP工作液现用现配，将300 mmol/L pH 3.6的乙酸钠缓冲液、10 mmol/L TPTZ溶液(用40 mmol/L HCl溶液配制)、20 mmol/L FeC13·6H20溶液按10∶1∶1(V/V/V)比例混合，得到FRAP工作液。吸取500 μL提取液，加入FRAP工作液5 mL，充分混匀，37 ℃水浴30 min，于593 nm波长处测定吸光度。同样，按照上述方法，以FeS04·7H20标准溶液代替样品绘制标准曲线，FeSO4·7H2O浓度与吸光度之间具有高度显著的线性关系，标准曲线为y=0.000 9x+0.024 6，R2=0.993 3。

1.3 数据处理

采用SPSS 20.0软件进行统计分析，数据结果以平均值±标准差表示，样品间显著性差异用Duncan法进行多重比较(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 营养成分

藜麦粉基本营养成分测定结果见表1。由表1可知，不同藜麦粉在总淀粉、粗蛋白、粗脂肪以及灰分含量上有显著差异(P<0.05)。藜麦粉总淀粉质量分数低于水稻(75%)和玉米(69%)，粗蛋白质量分数接近于小麦(13.68%)，高于水稻(6.81%)和玉米(9.42%)，粗脂肪质量分数高于小麦(2.47%)、水稻(0.55%)、大麦(1.3%)，粗纤维质量分数接近于水稻(2.8%)，低于小麦(10.7%)和玉米(7.3%)，灰分质量分数均高于小麦(1.13%)、玉米(0.67%)、水稻(0.19%)[4]。3种原粮粉中的淀粉、粗蛋白含量显著低于脱皮粉，而灰分含量显著高于脱皮粉(P<0.05)，这表明淀粉、蛋白主要存在于籽粒内部的外胚乳及胚中，而矿物元素存在于皮层中[22-23]。藜麦粉淀粉、蛋白质、脂肪、纤维素及灰分含量的差别与藜麦品种、生长环境的不同有关。

表1 藜麦粉主要营养成分/%

注：表中数值为平均值±标准差(n=2)，同一列中不同字母表示有显著性差异(P<0.05)。余同。

2.2 总酚、总黄酮与皂甙含量

藜麦原粮粉、脱皮粉的总酚含量如表2所示。由表2可以看出，不同品种藜麦粉间的总酚、总黄酮含量差异显著(P<0.05)。格尔木原粮粉的总酚、总黄酮含量最高，海藜脱皮粉最低。藜麦原粮粉总酚、总黄酮含量均高于脱皮粉。Gómez-Caravaca 等[15]研究发现，相比原粮籽粒，30%脱皮的藜麦籽粒，其游离酚和结合酚含量分别降低21.5%和35.2%，而黄酮类化合物含量则降低16.3%～66.6%；Hemalatha等[24]研究发现，藜麦原粮粉的总酚、总黄酮含量分别高于30%脱皮藜麦粉30%、40%。本研究中海藜、格尔木、甘南脱皮粉的总酚含量分别低于原粮粉的14.4%、26.5%、12.1%，黄酮含量分别低于原粮粉的14.6%、8.7%、4.1%，差异程度均低于其他报道，这可能与藜麦品种、脱皮程度及提取方法的不同有关。

藜麦粉总皂甙含量如表2所示。由表2可看出不同品种藜麦粉的总皂甙含量具有显著差异(P<0.05)。皂甙含量最高和最低的分别是格尔木原粮粉、海藜脱皮粉，3种原粮粉的总皂甙含量均高于脱皮粉。任卓伟等[18]的研究结果表明，藜麦原粮中的皂甙含量为10.71 mg OAE/g，与本研究结果相近；Gómez-Caravaca等[15]的研究结果表明，对藜麦进行20%脱皮会使其皂甙单体含量减少20%～50%，略高于本研究结果，这可能与藜麦品种、提取方法及检测方法的不同有关。

表2 藜麦粉总酚、总黄酮及皂甙含量

注：按每g藜麦粉计算，总酚含量以没食子酸计，总黄酮含量以芦丁计，皂甙含量以齐墩果酸计。

2.3 总抗氧化能力

由图1可看出，3个品种原粮粉提取物的总抗氧化能力均显著高于脱皮粉(P<0.05)。原粮粉的总抗氧化能力约为脱皮粉的2倍。甘南藜麦原粮粉、脱皮粉提取物的总抗氧化能力最高，明显高于其他品种；而海藜藜麦粉相对较低。格尔木原粮粉的总酚、总黄酮以及总皂甙含量均相对最高，但总抗氧化能力低于甘南原粮粉，这可能与藜麦粉提取物中抗氧化物质的存在方式、组成结构及种类有关[25]；甘南原粮粉可能含有其他皂甙单体等活性物质，从而影响提取物的抗氧化能力[26]。

图1 藜麦粉提取物总抗氧化能力

2.4 DPPH·清除率的测定

藜麦粉提取物的DPPH·的清除率如图2所示。3个品种原粮粉提取物的DPPH·清除能力率均显著高于脱皮粉提取物(P<0.05)，这与藜麦原粮粉中的总酚、总黄酮、皂甙含量均高于脱皮粉有关(表2)。Abderrahim等[11]研究表明，酚类物质的含量直接影响提取物的DPPH·清除率。甘南原粮粉的总酚、总黄酮及皂甙含量低于格尔木原粮，但甘南原粮提取物的DPPH·清除率显著高于其他品种，这可能与藜麦中水溶性抗氧化提取物的结构和种类有关[27]。

图2 藜麦粉提取物DPPH·清除率

2.5 ABTS+·清除率

藜麦粉提取物的ABTS+·清除率如图3所示。3个品种的原粮粉提取物的ABTS+·清除率均显著高于脱皮粉提取物(P<0.05)，其中ABTS+·清除率最高的是格尔木原粮粉(28.94%)，最低的是海藜脱皮粉(9.89%)，表明藜麦粉的总酚、总黄酮、皂甙含量对藜麦粉提取液的ABTS+·清除率具有重要影响。程安玮等[28]对4种豆类的ABTS+·清除率进行研究，结果表明游离态提取物的ABTS+·清除率明显低于结合态提取物。藜麦中酚类物质的存在方式可能会影响其提取物的ABTS+·清除率。

图3 藜麦粉提取物ABTS+·清除率

2.6 铁离子还原力

藜麦粉提取物的铁离子还原力(FRAP)如图4所示。3个不同品种的原粮粉、脱皮粉提取物的FRAP存在显著差异(P<0.05)，其中原粮粉提取物的FRAP均高于脱皮粉，格尔木原粮粉的FRAP最高，海藜脱皮粉的FRAP最低。由表2可知，格尔木原粮粉的总酚、总黄酮及皂甙含量相对最高，海藜脱皮粉相对最低，这表明藜麦粉的总多酚、总黄酮及皂甙含量直接影响藜麦粉提取物的FRAP。

图4 藜麦粉提取物铁离子还原力

3 结论

“海藜”“格尔木”“甘南”3种藜麦中的总淀粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、以及灰分含量均存在显著差异。脱皮粉的总淀粉、粗蛋白含量均显著高于原粮粉，灰分含量显著低于原粮粉。藜麦原粮粉中的总多酚、总黄酮及皂甙含量均高于脱皮粉，其中格尔木原粮粉的总多酚、总黄酮、皂甙含量相对最高，海藜脱皮粉的含量相对最低。3个品种原粮粉提取物的总抗氧化能力、DPPH·、ABTS+·清除率及FRAP均高于脱皮粉，藜麦粉的总酚、总黄酮、皂甙含量直接影响其提取物的抗氧化能力。藜麦粉营养成分及抗氧化活性差异由品种、产地及生长环境等因素造成。本研究结果可为藜麦的营养品质、抗氧化性研究及植物化学物质的资源利用提供借鉴。