紫玉米活性成分研究进展
2021-11-28翟晓霏
翟晓霏
(济南护理职业学院,山东济南 250000)
紫玉米,又名黑玉米、黑甜糯玉米等,因籽粒富含花青素而呈现紫红色或深紫色,我国于20 世纪末引进培育成功,目前已选育出几十个对我国栽培环境适应性强的品种。紫玉米营养价值高,营养成分构成合理,氨基酸组成平衡,蛋白质、脂肪、维生素B 族、维生素C 及矿物质Fe、Mn、Cu、Zn、K、Ca、Se 等含量高于普通玉米。此外,紫玉米还富含功能活性成分如花青素、多糖等,这些活性成分具有抗氧化、抗癌等多种功能,因此,对紫玉米活性成分进行深入研究具有重要意义。该文主要总结了国内外关于紫玉米活性成分提取、活性成分测定及活性成分功能等3 个方面近年来的进展情况。
1 紫玉米活性成分的提取
植物活性成分提取方法常有溶剂提取法、酶解法、微波辅助法、超高压辅助法等,近年也有研究者采取如高压电场脉冲技术等新方法。许志新[1]以紫玉米总花青素含量为评价指标,采用超高压辅助法,研究了超高压力、料液比、保压时间等3 个试验因素对紫玉米花穗轴花青素提取的影响,最终确定合适的超高压力值为270 Mpa,此外,以65%乙醇-1%盐酸为提取剂,料液比值1∶35 g/mL,高压时间2 min。杨占群等[2]用复合酶-木瓜蛋白酶和纤维素酶水解黑糯玉米粉,研究微波辅助法提取黑糯玉米粉多糖,探究微波功率、微波时间、料液比、浸提时间、浸提温度等对该法提取多糖得率的影响,最终确定以浓度95%的乙醇为提取剂,微波功率为750 W,微波时间1 min,于温度90℃下提取2.72 h,黑糯玉米粉多糖得率49.21%。
2 紫玉米活性成分的测定
植物中的活性成分,花青素常用高效液相色谱法来测定,有些花青素在植物中以花色苷的形式存在,其可用pH 示差法来测定,多糖常用紫外-可见分光光度法中的苯酚-硫酸法来测定。陈丽媛等[3]测定了紫玉米的花色苷含量,采用pH 示差法,pH 分别选择1.0 和4.5,测定波长分别选择520 nm 和700 nm,测得花色苷含量为4.875 mg/g。魏俊青等[4]测定紫玉米粉多糖含量,具体选用紫外-可见分光光度法中的苯酚-硫酸法,以葡萄糖为标准品,建立标准曲线方程,根据样品吸光度计算紫玉米粉在不同提取条件下的多糖得率。
3 紫玉米活性成分的功能
许多研究已证实,富含花青素的紫黑色食物如桑葚、黑豆、紫甘蓝等,具有抗氧化、抗癌等多种功能,近年,紫玉米中的活性成分也被证实具有类似功能,研究其功能对紫玉米未来的深入开发具有重要意义。
3.1 抗氧化功能
Tian 等[5]研究发现用富含花青素的紫玉米秸秆饲喂的奶山羊,其血浆的DPPH 清除活性和超氧化物歧化酶水平均高于用稻草和普通糯玉米秸秆饲喂的奶山羊,因此,可认为紫玉米花青素具有抗氧化能力。
3.2 抗癌功能
Mazewski 等[6]研究富含花青素的紫玉米提取物对人结直肠癌HCT-116 和HT-29 细胞增殖的抑制作用,发现两种结肠癌细胞的增殖受到提取物的抑制,作者认为富含花青素的紫玉米提取物可能通过促进癌细胞凋亡和抑制血管生成来抑制结肠癌细胞增殖。
3.3 抗炎功能
Magni 等[7]研究发现,富含花青素的紫玉米提取物对大鼠三叉神经痛引起的口面部痛觉超敏有预防作用,其疗效与抗炎药乙酰水杨酸相当,相比较而言,黄玉米提取物对大鼠口面部痛觉超敏并无疗效,作者认为,紫玉米提取物的抗超敏作用主要归功于其花青素中的矢车菊素及其衍生物,其可能通过减少促炎分子的表达和抗炎介质生成的增加而减少三叉神经的相关疼痛。
3.4 调节血糖功能
Lucia 等[8]研究了意大利紫玉米新品种提取物的抗糖化和降血糖作用,发现提取物能够抑制果糖胺的形成并表现出抗糖化,其对晚期糖基化终产物积累具有抑制作用,在体外系统中其具有抑制α-葡萄糖苷酶的能力,可阻断肠道碳水化合物消化,作者推测抗糖化作用不是紫玉米花青素的单一作用,而是紫玉米提取物中总酚的协同作用,该紫玉米新品种或许可作为功能性食品添加在日常膳食中来预防典型2 型糖尿病的发生。
3.5 预防肥胖功能
Luna-Vital 等[9]研究了紫玉米花青素提取物体外预防肥胖及并发症的作用机理,发现紫玉米花青素提取物对处于炎症和胰岛素抵抗状态的脂肪细胞有保护作用,其通过抑制脂肪细胞分化、调节溶脂酶和生脂酶从而降低成熟脂肪细胞的脂质浓度,因此,作者认为紫玉米花青素提取物具有预防肥胖的潜力,与Magni 等[7]相同,Luna-Vital等也发现矢车菊素是紫玉米提取物中起主要作用的活性成分。
3.6 提高记忆力功能
Woranan 等[10]研究了紫玉米穗轴和潘旦叶联合提取物对实验性大鼠更年期的神经保护和记忆增强作用,作者给切除双侧卵巢的雌性大鼠口服不同剂量的联合提取物,发现所有剂量的提取物都增加了大鼠的对象识别记忆和神经元密度,作者认为联合提取物的神经保护和记忆增强作用可能与前额叶皮质氧化应激状态和胆碱能功能改善以及胞外信号调节激酶信号转导有关,二者联用可改善更年期的脑损伤和记忆损伤。
4 小结
紫玉米主要活性成分花青素具有抗氧化、抗癌、消炎、调节血糖、预防肥胖、增强记忆力等多种生理功能,是一种可预防疾病的良好的膳食来源,基于紫玉米富含的花青素活性成分,进一步研究紫玉米花青素的提取及利用,具有深远意义,但目前关于紫玉米活性成分的提取、纯化还有一些问题亟待解决。除花青素外,紫玉米还富含多糖、黄酮、膳食纤维等功能活性成分,这些活性成分在许多植物中也已被证实具有如降血脂、降血压、调节肠道健康等多种营养保健功能。目前我国关于紫玉米功能的研究还处于初级状态。国外关于紫玉米功能的试验一般以体外或动物试验为主,关于紫玉米更多潜在的功能及其在人体内的生物利用率及安全性,还需进一步的深入研究。