三色藜麦多糖含量测定及其抗氧化研究
2024-03-15于智远田向阳何春龙
◎ 于智远,张 楠,田向阳,何春龙
(内蒙古医科大学 药学院,内蒙古 呼和浩特 010110)
藜麦是一年生的藜科双子叶草本作物,其籽实麸皮呈红、白、黑三色,在20 世纪90 年代引入我国。藜麦中含有8 种人体必需氨基酸、多糖、多酚、黄酮等活性物质[1]。藜麦可以起到调节免疫应答和内分泌系统、均衡人体所需营养、修复机体损伤、强健体魄的功能。内蒙古自治区作为藜麦的主产地之一,市场占有率很高。本文通过超声提取法测定内蒙古自治区红、白、黑3 种不同颜色藜麦的多糖含量,并比较藜麦多糖的抗氧化性[2-8],为内蒙古自治区藜麦的质量评价和推广应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
藜麦(红色、白色、黑色)为市场采购,产地为乌兰察布。
1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(批号:110773-101915),合肥巴斯夫生物科技有限公司;无水葡萄糖对照品,国药集团化学试剂有限公司;蒸馏水。
TU-1901 型紫外可见分光光度计,北京普析通用有限责任公司;SB25-12 DTD 超声仪,宁波市新芝生物科技股份有限公司;分析天平(十万分之一、万分之一),赛多利斯科学仪器有限公司;TQL-20M 高速冷冻离心机,上海卢湘仪离心机仪器有限公司;HYCD-282C 医用冷藏冷冻箱,青岛海尔生物医疗股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 藜麦预处理
将红、白、黑这3 种颜色的藜麦置于烘箱中烘干至恒重,粉碎过40 目筛,密封备用。①脱脂:分别取3 种颜色藜麦粉5.0 g 于离心管中,各加入50 mL 石油醚,离心管静置过夜,4 000 r·min-1离心10 min,弃去上清液,残渣挥干石油醚。②除单糖和低聚糖:向上述残渣中加入50 mL 95%乙醇,静置过夜,4 000 r·min-1离心10 min,弃去上清液,残渣挥干溶剂。收集藜麦残渣并放入减压干燥箱中,干燥至恒重。
1.2.2 藜麦多糖提取
取处理后的藜麦残渣加入适量蒸馏水后,在超声功率300 W、超声时间30 min、超声温度60 ℃条件下超声提取藜麦多糖后,4 000 r·min-1离心10 min,将上清液倒入另一个离心管中,向离心管中加入4 倍体积的95%乙醇,置于4 ℃冰箱中醇沉24 h。接着4 000 r·min-1离心10 min,收集沉淀。沉淀依次用无水乙醇和丙酮洗涤后,低温减压干燥,得到藜麦多糖。
1.2.3 藜麦多糖提取试验优化
取藜麦粉末适量,按照“1.2.1”方法处理,残渣按照“1.2.2”方法,按照不同料液比,即藜麦残渣∶水(g∶mL)(1∶10、1∶15、1∶20、1∶25和1∶30),采用超声波提取法,在超声功率300 W,超声温度60 ℃,超声30 min,提取3 次的条件下,提取藜麦多糖,计算多糖提取率。藜麦多糖提取率=藜麦多糖重量/藜麦粉末称样量×100%。
1.2.4 标准曲线制备
取无水葡萄糖对照品适量,精密称定,加水制成0.1 mg·mL-1葡萄糖对照品溶液。精密量取对照品溶液0 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL 和0.5 mL,分别置于6 支10 mL 具塞试管中,分别加蒸馏水2 mL、1 mL 5%苯酚溶液、5 mL 硫酸,蒸馏水稀释至刻度,摇匀,配制成浓度分别为0 mg·mL-1、0.001 mg·mL-1、0.002 mg·mL-1、0.003 mg·mL-1、0.004 mg·mL-1和0.005 mg·mL-1的葡萄糖对照品溶液,放置10 min 后,40 ℃水浴15 min,取出,迅速冷却至室温,以浓度为0 mg·mL-1的试管为空白对照,分别在517 nm 波长下测定吸光度。以吸光度为纵坐标,葡萄糖对照品浓度(mg·mL-1)为横坐标,绘制标准曲线。
1.2.5 精密度、稳定性、重复性、加样回收率试验
(1)精密度试验。取“1.2.4”项下葡萄糖对照品溶液(0.1 mg·mL-1)0.2 mL,置于10 mL 具塞试管中,另取1 支10 mL 具塞试管做空白对照管,分别加蒸馏水2 mL,5%苯酚溶液1 mL、硫酸5 mL,加蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10 min 后,40 ℃水浴15 min,取出,迅速冷却至室温,以空白对照管为空白对照,在517 nm 波长下测定吸光度。重复测定6 次,记录吸光度值,计算吸光度值的RSD,考察精密度。
(2)稳定性试验。取黑色藜麦样品2 g,按照“1.2.1”“1.2.2”方法,“2.1”确定的最佳提取条件制备黑色藜麦多糖,加蒸馏水溶解并稀释至500 mL容量瓶刻度线,摇匀,精密量取该溶液0.1 mL 至10 mL具塞试管中,其余操作按照“1.2.5”项下“精密度试验”方法操作,在517 nm 波长下,分别于0 min、20 min、40 min、60 min、80 min、100 min、120 min和150 min 测定吸光度,计算吸光度值的RSD,考察溶液的稳定性。
(3)重复性试验。取黑色藜麦样品约2 g,共6 份,按照“1.2.1”“1.2.2”方法,“2.1”确定的最佳提取条件分别制备黑色藜麦多糖,分别加蒸馏水溶解并稀释至500 mL 容量瓶刻度线,摇匀,从中分别精密量取该溶液0.1 mL 至6 支10 mL 带塞试管中,其余操作按照“1.2.5”项下“精密度试验”方法操作,在517 nm波长下分别测定其吸光度,并代入“1.2.4”项下标准曲线,计算多糖浓度,计算每份样品的多糖含量,并计算RSD,考察重复性。
(4)回收率试验。取黑色藜麦样品约1 g,共6 份,分别加入葡萄糖对照品60 mg,按照“1.2.1”“1.2.2”方法,“2.1”确定的最佳提取条件分别制备黑色藜麦多糖,加蒸馏水溶解并稀释至500 mL 容量刻度线,摇匀,从中分别精密量取该溶液0.1 mL 至6 支10 mL带塞试管中,其余操作按照“1.2.5”项下“精密度试验”方法操作,在517 nm 波长下分别测定其吸光度,并带入“1.2.4”项下标准曲线,计算相应多糖浓度、含量、回收率、平均回收率和RSD,考察准确度。
1.2.6 藜麦多糖含量的测定
分别取3 种颜色的藜麦样品各2 g,每种颜色各3 份,按“1.2.1”“1.2.2”方法,“2.1”确定的最佳提取条件分别制备藜麦多糖,分别加蒸馏水溶解于500 mL 容量瓶,摇匀,从中分别精密量取该溶液0.1 mL至10 mL 带塞试管中,其余操作按照“1.2.5”项下“精密度试验”方法操作,在517 nm 波长下分别测定吸光度,并带入“1.2.4”项下标准曲线,计算多糖浓度。多糖含量的计算公式为
式中:C为由标准曲线计算出的多糖浓度,mg·mL-1;W为藜麦粉末称样量,g。
1.2.7 藜麦多糖体外抗氧化活性测定
(1)溶液的制备。①DPPH 供试液的配制。精密称取50 mg DPPH,用无水乙醇溶解并定容到100 mL棕色量瓶中,摇匀。精密量取10 mL DPPH 溶液至另一100 mL 棕色量瓶中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀,得到浓度为0.05 mg·mL-1的DPPH 供试液(a)。②藜麦多糖溶液的配制。分别取0.05 g、0.10 g、0.20 g、0.25 g 和0.30 g 的三色藜麦多糖置于100 mL 容量瓶中,用蒸馏水溶解并稀释至刻度,配制成浓度分别为0.05 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、0.20 mg·mL-1、0.25 mg·mL-1和0.30 mg·mL-1的多糖供试液(b)。
(2)DPPH 自由基清除试验。分别取1 mL 不同浓度的多糖供试液(b)至10 mL 棕色容量瓶中,再加入4 mL 的DPPH 供试液(a),蒸馏水定容并摇匀,在室温下静置约30 min,在517 nm 处测定吸光度A1,同时测定1 mL 蒸馏水与4 mL DPPH 供试液(a)混匀静置30 min 后的吸光度A2,按照DPPH 自由基清除率=[(A2-A1)/A2]×100%计算不同浓度下三色藜麦多糖对DPPH 自由基的清除率。
2 结果与分析
2.1 藜麦多糖提取试验优化
由图1 可知,藜麦多糖的提取率随着提取液用量的增加逐渐增大,当料液比为1 ∶25 时,藜麦多糖的提取率最高,为5.37%,而继续增加提取液用量时,提取率开始下降,故确定最佳料液比为1 ∶25。因此,藜麦多糖最佳提取条件为超声功率300 W、提取温度60 ℃、提取时间30 min、料液比1 ∶25、提取次数3 次。
图1 不同料液比对藜麦多糖提取率的影响图
2.2 标准曲线
由图2 可知,葡萄糖对照品的线性回归方程为y=107.4x-0.053,R2=0.999 1。
图2 葡萄糖对照品标准曲线图
2.3 精密度、稳定性、重复性和回收率试验
2.3.1 精密度试验
由表1 可知,葡萄糖对照品溶液的RSD为1.15%,不超过2.0%,表明仪器精密度良好。
表1 精密度试验结果表
2.3.2 稳定性试验
由表2 可知,黑色藜麦制备的多糖溶液在不同时间下的RSD为1.96%,不超过2.0%,表明藜麦多糖溶液在150 min 内的稳定性较好。
表2 稳定性试验结果表
2.3.3 重复性试验
由表3 可知,黑色藜麦平行测定6 份的RSD为1.42%,不超过2.0%,表明该方法重复性良好。
表3 重复性实验结果表
2.3.4 加标回收率试验
由表4 可知,黑色藜麦的平均回收率为99.48%,RSD为0.40%,表明方法的准确度良好。
表4 加标回收率试验结果表
2.4 藜麦多糖含量测定
由表5 可知,黑色藜麦多糖的平均含量为6.007%,白色藜麦多糖的平均含量为6.874%,红色藜麦多糖的平均含量为5.965%。
表5 藜麦多糖含量测定表
2.5 抗氧化活性测定
由表6 可知,3 种颜色藜麦多糖的DPPH 自由基清除率均随着藜麦多糖浓度的增加而增高,其中白色藜麦多糖在同一浓度下的抗氧化活性最高,黑色藜麦多糖抗氧化活性最低,当白色藜麦多糖浓度为0.30 mg·mL-1时,清除率达到了85.73%。
表6 藜麦多糖抗氧化活性测定结果表
3 结论
综上可知,不同颜色的藜麦多糖含量以及抗氧化活性能力不同。其中,白色藜麦多糖含量最高,红色藜麦最低。白色藜麦多糖抗氧化活性最高,黑色藜麦最低。藜麦虽然是一种食品,但在营养保健、医药领域方面表现出很大的优势,被人们越来越重视。本文通过对藜麦多糖含量的测定和抗氧化作用的研究,可为藜麦的进一步深加工提供参考。