有色發芽糙米抗氧化活性的動態變化

王　艷，徐非非，柴立紅，沈圣泉

（浙江大學農業與生物技術學院，浙江杭州　310029）

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有色發芽糙米抗氧化活性的動態變化

王艷，徐非非，柴立紅，*沈圣泉

（浙江大學農業與生物技術學院，浙江杭州310029）

摘要：近年來，隨著慢性疾病發展趨勢愈發嚴重，全谷物食品的營養成分及其健康價值引起了廣泛關注。為了探究有色米發芽過程中（0～96 h）抗氧化活性的動態變化，研究選取有色米BP480（紅米）、BP602（黑米）和BP015（白米，CK）為材料，對三者重要抗氧化活性成分的變化進行分析，即酚含量、DPPH自由基清除能力、酚酸（阿魏酸、對香豆酸）含量、VE含量。主要結果如下：①抗氧化活性關鍵指標總酚含量、總DPPH值，在有色米（紅米、黑米）和白米的發芽糙米中，三者最大值均在發芽結束時（96 h），分別為未發芽糙米的1.1倍、1.2倍和3.1倍，以及1.1倍、1.3倍和2.2倍。游離酚含量和游離DPPH值，在有色米中，0～24 h階段顯著降低，之后隨著發芽時間的延長有所增加，而白米整體屬于增長趨勢。②阿魏酸、對香豆酸含量均顯著升高。③VE總含量變化均不明顯，γ-生育三烯酚在白米中顯著下降，而有色米中總體變化不顯著。

關鍵詞：發芽糙米；有色米；抗氧化活性；VE

0　引言

發芽糙米（GBR）作為一種水稻全谷物，是稻谷經礱谷后得到的完整留胚糙米，經消毒后，在一定溫度、濕度環境下發芽到一定程度（傳統方法芽長0.5～1.0 mm），然后經滅活、干燥后得到的水稻加工產品。研究發現，糙米在發芽過程中進行著豐富的生理生化活動，并引發較多的功能及營養物質含量的變化，如還原糖、γ-氨基丁酸（GABA）、膳食纖維和抗氧化活性成分（如多酚類、VE）等[1-3]。GABA，目前發芽糙米研究最多的一種成分，對人體有多方面的保健作用，GABA在不同品種的糙米中含量介于0.01～0.1 mg/g[4]，發芽處理后，其含量可增加3～17倍[5]，而對于酚酸、VE等抗氧化活性功能營養成分的研究比較少。此外，之前大部分研究主要針對白米[6]、有色米的相關研究稀缺。Yodpitak S等人[7]發現黑米經過短暫的14 h發芽后，抗氧化活性沒有顯著變化，但沒有在其他條件下進一步研究，如不同的發芽時間、發芽環境等[8-9]。因此，發芽處理能否進一步提高有色米的抗氧化活性，以及怎樣影響其相關成分含量變化，至今仍缺乏充分的說明。

基于目前的研究基礎，試驗采用有色糙米（紅米、黑米），以及作為對照的白米糙米進行發芽處理，在9個不同發芽時間（24，30，36，42，48，60，72，84，96 h）對酚、阿魏酸、對香豆酸、DPPH自由基清除能力、VE和γ-生育三烯酚抗氧化活性成分進行研究，動態分析有色米發芽過程中抗氧化活性的變化特點。

1材料與方法

1.1試驗材料

（1）材料。2種有色米BP480（紅米）和BP602（黑米），以及對照BP015（白米），2013年收于杭州；發芽糙米的制備參考前人方法[10]，略有改動，獲得發芽24，30，36，42，48，60，72，84，96 h后的發芽糙米，然后冷凍干燥、磨粉，并過100目篩子，- 20℃保存以備用。

（2）試劑。甲醇、乙腈，色譜純，Si- yi公司提供；VE標樣，Chroma Dex公司提供；酚酸標樣，Trolox（6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethychroman-2-carboxyl icacid），福林酚試劑（Folin- Ciocalteu reagent），DPPH （2,2'- diphenyl- 1- picrylhydrazyl），Sigma公司提供；其他化學試劑為分析純。

1.2試驗儀器

Ultrospec 1100型分光光度計、BenchTop 4K型冷凍干燥器、HZ- 9210K型振蕩器、Sorvall ST16R型高速離心機、RE- 2000A型旋轉蒸發儀、Waters型高效液相色譜儀。

1.3抗氧化活性物質的提取與檢測方法

酚（游離酚和總酚）的提取方法[11]，酚含量的測定方法[12]（福林酚分光光度法），酚酸（阿魏酸、對香豆酸）含量檢測方法[13]，DPPH抗氧化能力測定方法[14]，VE的提取與檢測方法[15]。

1.4統計方法

數據結果用平均值表示。采用SPSS 16.0統計軟件分析試驗數據，用LSD（Least significant differences）進行顯著性分析，p＜0.05表示差異顯著。

2結果與分析

2.1酚含量的動態變化

酚（主要包括酚酸和類黃酮等化合物）是水稻中主要的抗氧化活性成分。

紅米、黑米和白米在發芽過程中總酚（a）與游離酚（b）含量的動態變化見圖1。

圖1　紅米、黑米和白米在發芽過程中總酚（a）與游離酚（b）含量的動態變化

結果顯示，紅米、黑米和白米的GBR總酚含量最大值均在發芽結束時（96 h），紅米、黑米分別為二者未發芽糙米的1.1倍、1.2倍、白米為3.1倍?？偡雍康恼麄€趨勢顯示，有色米在前期有一個較大的降低過程，隨后升高直到最后超過未發芽糙米，而白米基本處于上升的趨勢。其中數據顯示，有色GBR的游離酚在0～24 h有大幅度的降低，紅米GBR 從234.4 mg GAE/100 g降到73.4 mg GAE/100 g，黑米GBR從306.8 mg GAE/100 g降到120.5 mg GAE/100 g，但隨后便逐漸升高，然而白米GBR總體表現出較穩定的增長趨勢，這說明對于有色米的總酚含量而言，主要是受游離酚含量的影響。

從而可得出，有色發芽糙米的生產過程中，會有較多的游離酚損失，而持續發芽能彌補這一損失。

2.2酚酸的動態變化

據報道，阿魏酸具有廣泛的生理活性，是發芽糙米中含量最多的酚酸（其次是對香豆酸），其含量可達總酚酸含量的50％以上[16-17]。

紅米、黑米和白米在發芽過程中阿魏酸、對香豆酸含量的動態變化見表1。

阿魏酸、對香豆酸含量在有色米（紅米、黑米）和白米GBR總體均顯著增高，發芽96 h達到峰值。在紅米中，分別為其未發芽糙米的5.4倍、5.6倍；黑米分別為5.3倍、11.8倍；而白米中，分別為3.1倍、3.8倍。這與Ti H H等人[6]的（白米）研究趨勢類似。

2種酚酸在未發芽糙米中，白米比有色米含量更高；而經過發芽處理后，有色GBR增長幅度更大，以至2種酚酸含量都超過白米GBR（30～96 h）。

表1　紅米、黑米和白米在發芽過程中阿魏酸、對香豆酸含量的動態變化　/μg·g-1

2.3 DPPH自由基吸收能力的動態變化

紅米、黑米和白米在發芽過程中總DPPH（a）、游離DPPH（b）含量的動態變化見圖2。

圖2　紅米、黑米和白米在發芽過程中總DPPH（a）、游離DPPH（b）含量的動態變化

紅米、黑米和白米GBR的DPPH最大值均在發芽結束時（96 h），紅米、黑米GBR分別為二者未發芽糙米的1.1倍，1.3倍，白米為3.1倍。數據分析顯示，對總趨勢變化其關鍵作用的是有色米游離態部分，而游離態DPPH在發芽的起始階段（0～24 h）均顯著降低，隨后不同程度升高；而白米在整個發芽過程中表現出升高趨勢。DPPH值與酚含量檢測結果類似，主要是因為酚類是植物體內最主要的抗氧化活性成分之一，也是水稻全谷物中最主要抗氧化活性物質[17]。

2.4 VE的動態變化

VE是脂溶性抗氧化劑，分為生育酚和生育三烯酚，按甲基位置分為α，β，γ和δ，共8種成分，屬于同一個同分異構體家族。在水稻中，γ-生育三烯酚（γ- T3）是其最主要成分。

紅米、黑米和白米在發芽96 h過程中VE總含量和γ- T3的動態變化見表2。

表2　紅米、黑米和白米在發芽96 h過程中VE總含量和γ- T3的動態變化/μg·g-1

VE總含量，在紅米和黑米GBR中分別在38.6 μg/g 和41.7 μg/g左右略顯波動，而在白米中相對穩定（約67.3 μg/g）。之前，Ng L T等人[10]報道發芽過程中黑米VE總含量（49.1 μg/g）高于白米（39.4 μg/g)，因此綜合Ng L T等人[10]與此次研究結果，推測VE總含量與稻米皮層顏色無關，屬于稻米自身特有基因決定。

γ- T3在紅米和黑米GBR中分別占VE總含量的47％～58％和46％～58％，而在白米中占35％～50％。在發芽過程中，γ- T3在白米中顯著下降（33.0～24.7 μg/g），而在有色米中未表現出較大的變化。

3結論與討論

本研究通過對有色米（紅米、黑米）及白米的糙米在0～96 h（9個檢測點）發芽過程中，酚、對香豆酸、阿魏酸的含量，DPPH自由基清除能力，VE總含量和γ-生育三烯酚含量變化，來分析糙米發芽過程中抗氧化活性的動態變化特點。

研究發現，糙米在發芽過程中，有色GBR的總抗氧化活性顯著高于白米GBR，黑米GBR高于紅米GBR；而白米發芽處理后，抗氧化活性提高大于2倍，有色米大于1倍。其中，有色米游離態抗氧化活性物質在0～24 h內大幅度降低，隨后逐漸升高；而在白米中總體穩定增長。游離態抗氧化活性物質前期的大量降低，可能源于浸泡過程，較多的水溶性多酚類化合物的流失，如黃酮類物質（有色米中一種重要多酚類物質），這些物質不穩定，易受到pH值、溫度等不適理化環境影響而降解[18]。在隨后發芽階段中抗氧化活性的增強，可以進一步說明糙米在發芽過程中激活了一系列酶（如內源酯酶等），釋放結合在細胞壁多糖上的酚類小分子（如酚酸等）[19-21]以及苯丙氨酸氨裂解酶，促使植物合成苯丙氨酸和其他相關多酚類物質，協同作用達到提高抗氧化活性的結果[22]。

另外，本研究的發芽結束時間是96 h，有色米（紅米和黑米）及白米的總抗氧化活性均以穩定增長的趨勢達到最大值；如果延長發芽時間，推測還有一段的增長期，但此時相應的微生物繁殖也應該會異?；钴S，延長時間可能會引起一些其他問題，具體情況還有待更深入研究。

綜上所述，相對于白米、有色米發芽處理后抗氧化能力提高效益稍次一些，而對于某些單獨成分，有色米的增長效果更好，如阿魏酸、對香豆酸等。因此，在生產活動中根據具體需要，針對性地選擇稻米品種及處理方式尤為重要。

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The Dynamic Changes of the Antioxidant Activity in Colored Germinated Brown Rice（Oryza Sativa L.）

WANG Yan，XU Feifei，CHAI Lihong，*SHEN Shengquan
（College of Agriculture and Biotechnology，Zhejiang University，Hangzhou，Zhejiang 310029，China）

Abstract：Recently，with the increasing prevalence rate of chronic degenerative diseases，the nutritional properties and health benefits of whole grains have received wide attention. To investigate the dynamic changes of the antioxidant activity in germinated brown rice（GBR）within germination time（0～96 h），this study chose colored rice BP480（red），BP602 （black），and BP015（white，CK）as materials，from the values of polyphenols，DPPH，phenolic acid（acid，pCA）and vitamin E. The main results are listed below：①Two important indicators of antioxidant activity，total phenolic content and DPPH of the colored GBR（red & black），and white GBR，with maximum values，which are 1.1，1.2，3.1- flod and 1.1，1.3，2.2- fold of their non- germinated counterparts，respectively，all obtained at the final stage of germination（96 h）. The phenolic content and DPPH of free extracts in colored GBR showed a notable decline at the earlier stage（0～24 h），then increased with the process of germinating，despite with a constant increasing trend in the white GBR.②The contents of ferulic acid，and pCA displayed pronounced increase with the duration of germination in all cultivars.③No big changes were observed in total vitamin E，though γ- T3 with a gradual decrease in white GBR，and a relative steady in colored GBR.

Key words：germinated brown rice；colored rice；antioxidant activity；VE

*通訊作者：沈圣泉（1962—），男，博士，副教授，研究方向為水稻誘變種質創新與植物轉基因研究。

作者簡介：王艷（1991—），女，碩士，研究方向為稻米功能營養品質。

基金項目：浙江省科技廳公益技術研究農業項目（2015C32054）；浙江省“8812”計劃專項（2016C12020- 3）。

收稿日期：2016- 01- 19

文章編號：1671- 9646（2016）03a- 0011- 04

中圖分類號：TS210.1

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.003