體外模擬胃、腸消化對6 種黑色食品抗氧化成分及其活性的影響

陸 俊，敦惠瑜，向孝哲，富春亞，莫凱迪，曾 獻,2

（1.中南林業科技大學食品科學與工程學院，湖南 長沙 410004；2.稻谷及副產物深加工國家工程實驗室，湖南 長沙 410004；3. 特醫食品加工湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410004）

黑色食品主要指自然顏色相對較深，營養較豐富平衡，并具有一定調節人體生理功能的食物。黑色食品中含有較多的蛋白質和不飽和脂肪酸，必需氨基酸比例高，微量元素豐富、全面，并且含有豐富的VB1、VB2、VC、VA、VE等維生素[1]，是人類保持自身健康的重要食品之一[2]。研究表明黑米、黑大豆、黑蕎麥等的蛋白質、微量元素和多酚含量與其淺色同類相比分別高出10%～60%[3]、1～3 倍[4]和4 倍[5]。孫玲等[6]研究表明黑米中黃酮含量平均為0.305 g/100 g，分別為紅米和白米的18 倍和34 倍。Zhang Mingwei等[7]檢測了12 種黑米的多酚、黃酮、花青素含量以及它們的抗氧化活性，并與白米進行對比，發現黑米的多酚、黃酮和花青素含量顯著高于白米，抗氧化活性比白米高出5 倍。食物中的多酚和黃酮等活性成分在經過人體消化后，其含量和抗氧化能力會發生改變，Ti Huihui等[8]運用體外模擬胃、腸消化的方法處理稻米，通過檢測發現粳米的多酚、黃酮及抗氧化值分別增加了195.6%、34.6%和185.7%，糙米的多酚、黃酮及抗氧化值分別增加了403.3%、13.3%和293.4%。劉冬等[9]比較研究了小麥不同部位在體外模擬消化過程中的抗氧化活性，發現小麥的各個部位經過模擬消化后抗氧化值均增加，其中精面的增加量最高，為9.17 倍。

黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆均屬雜糧，對人體有著不同的滋補作用，具有很高的食用價值。但對其研究大多數基于化學試劑提取活性成分進行含量測定，而未考慮活性成分在胃、腸道中的釋放量和可能發生的變化。本實驗采用體外模擬消化和未經消化處理兩種實驗方案，對黑色食品中的抗氧化活性成分及其抗氧化活性進行測定。研究體外模擬消化對黑色食品多酚、黃酮的釋放量與抗氧化活性的影響，為黑色食品的有效利用和開發新產品提供實驗依據和理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑米、黑小米和黑苦蕎購自山東省臨沂市；黑豆購自湖南省株洲市；黑綠豆和黑麥購自山東省滕州市。用粉碎機將樣品粉碎，過40 目篩，備用。

福林-酚試劑 上海源葉生物科技有限公司；2,4,6-三吡啶基三嗪（tripyridyltriazine，TPTZ） 都萊生物技術有限公司；水溶性VE（Trolox） 華藍化學有限公司；2’-聯氨-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid，ABTS） 合肥博美生物有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH） 日本東京化成工業株式會社；亞硝酸鈉 天津市大茂化學試劑廠；胃蛋白酶、豬胰酶、膽汁鹽 西格瑪奧德里奇（上海）貿易有限公司；沒食子酸、蘆丁、兒茶素、三氯化鐵 國藥集團化學試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

UV1800紫外-可見光光度計 日本島津公司；JRC-2000超聲波清洗機 濟寧市潤通超聲電子有限公司；JP-150A高速多功能粉碎機 永康市小寶電器有限公司；AUW220D電子分析天平 日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 體外化學法提取酚類物質

參考Sun Jie等[10]的研究方法，準確稱取1 g樣品放入小錐形瓶中，加入20 mL含體積分數0.1%鹽酸的體積分數為70%的甲醇溶液，在超聲功率500 W條件下超聲，40 min后，在4 000 r/min的條件下離心8 min，取上清液，沉淀加10 mL提取液重復上述步驟。合并兩次的提取液進行分析。

1.3.2 體外模擬胃、腸消化

1.3.2.1 體外模擬胃消化

采用改進的Miller等[11]的體外模擬消化法對黑色食品進行模擬消化。取4 g樣品，加入40 g生理鹽水，沸水浴15 min。冷卻后，用去離子水將樣品的懸濁液恒質量至44 g。用1 mol/L鹽酸溶液將pH值調至2.0，再加入0.5 mL模擬胃液（0.2 g胃蛋白酶溶于5 mL 0.01 mol/L鹽酸溶液）。用去離子水作空白對照，用0.01 mol/L的鹽酸溶液作對照組。避光并充入氮氣，于37 ℃的恒溫水浴搖床中消化2 h。分別在反應0、1、2 h時取出一定質量的液體，12 000 r/min、4 ℃下離心15 min后，取上清液進行測定。

1.3.2.2 體外模擬腸消化

取4 g樣品，加入40 g生理鹽水，沸水浴15 min后用去離子水將樣品恒質量至44 g。用1 mol/L鹽酸將pH值調至2.0，加入0.5 mL模擬胃液（0.2 g胃蛋白酶溶于5 mL 0.01 mol/L鹽酸溶液），避光并充入氮氣，于37 ℃的恒溫水浴搖床中反應2 h。向樣品中繼續加入1 mol/L NaHCO3溶液至pH 7.0，加入1 mL模擬腸液（4 g胰酶、25 g膽汁鹽溶于1 L 0.1 mol/L NaHCO3溶液）。用NaHCO3溶液做空白對照組。避光并充入氮氣，于37 ℃的恒溫水浴搖床里消化2 h。分別在胃消化0 h、腸消化0、1、2 h時取出一定質量的懸濁液，12 000 r/min、4 ℃下離心15 min后，取上清液進行測定。

1.3.3 多酚含量測定

采用福林-酚試劑比色法[12]進行測定，吸取0.015、0.025、0.050、0.075、0.100 mg/mL不同質量濃度沒食子酸或待測溶液1 mL置于25 mL的比色管中，用蒸餾水定容至23 mL，再加入500 μL的福林-酚試劑和300 μL質量分數為10%的Na2CO3溶液，混勻靜置30 min后在760 nm波長處測定其吸光度。多酚含量以每百克干樣品中沒食子酸當量表示（mg GAE/100 g md）。

1.3.4 黃酮含量測定

參照Zielinski等[13]比色法測定總黃酮的含量。取0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 mg/mL不同質量濃度兒茶素或待測溶液250 μL，加入2 720 μL體積分數為30%的乙醇溶液和120 μL的0.5 mol/L亞硝酸鈉溶液反應5 min。然后加入120 μL質量分數為10%的氯化鋁溶液反應5 min，再加入800 μL的1 mol/L NaOH溶液混勻，在510 nm波長處測其吸光度。黃酮含量以每百克干樣品中兒茶素當量表示（mg CE/100 g md）。

1.3.5 抗氧化活性測定

1.3.5.1 DPPH自由基清除能力的測定

DPPH自由基清除能力的測定參考Gorjanovi?等[14]方法并經適當修改。取300 μL的待測液體或Trolox標準液（2.5、5.0、7.5、10.0、15.0 μmol/L），加入1.9 mL 0.093 mmol/L DPPH，溶液混合均勻后在黑暗處放置30 min，于517 nm波長處進行測定，以體積分數為80%的甲醇作為空白。DPPH自由基清除能力用每百克干樣品中Trolox當量表示（μmol Trolox/100 g md）。

1.3.5.2 FRAP的測定

FRAP的測定參考Lu Xiaonan等[15]的方法并經適當的修改。吸取900 μL的提取液或Trolox標準液，加入2.7 mL的FRAP試劑（40 mmol/L鹽酸配制10 mmol/L的TPTZ 2.5 mL，將其與2.5 mL的20 mmol/L FeCl3和25 mL 0.3 mol/L pH 3.6的醋酸緩沖液混合加熱至37 ℃制成）和270 μL的去離子水，混合均勻后37 ℃水浴加熱30 min，在595 nm波長處測其吸光度，以體積分數為80%的甲醇作為空白，FRAP用每百克干樣品中Trolox當量表示（μmol Trolox/100 g md）。

1.3.5.3 ABTS+·清除能力的測定

ABTS+·清除能力的測定參考Chang[16]、Oh[17]等的方法并經適當修改。取7.4 mmol/L的ABTS原液與等量2.45 mmol/L過硫酸鉀混合，在黑暗中放置12～16 h，將ABTS溶液用無水乙醇稀釋至在734 nm波長處的吸光度為0.70±0.02，得到ABTS+·溶液。向1 mL提取液或Trolox標準液中加入4 mL的ABTS+·溶液，混合均勻后在734 nm波長處測吸光度，無水乙醇作為空白，ABTS+·清除能力用每百克干樣品中Trolox當量表示（μmol Trolox/100 g md）。

2 結果與分析

2.1 化學提取測定多酚、黃酮及其抗氧化能力結果

2.1.1 6 種黑色食品抗氧化活性成分含量

表1 6 種黑色食品的抗氧化成分含量Table1 Total fl avonoid and phenol contents of six kinds of black foods

6 種黑色食品中的多酚、黃酮含量見表1。不同黑色食品中的多酚和黃酮含量具有顯著性差異（P＜0.05），多酚含量在61.05～670.07 mg GAE/100 g md之間，黃酮含量在46.04～560.55 mg CE/100 g md之間。其中，黑苦蕎的多酚含量最高（670.07 mg GAE/100 g md），其次為黑米、黑麥、黑豆、黑綠豆，黑小米多酚含量最低；黃酮含量以黑苦蕎最高，其次為黑米、黑麥、黑小米、黑豆、黑綠豆。Mira等[18]研究比較了21 種稻米，其中黑米的多酚含量最高，平均值達到424.6 mg GAE/100 g md。Shao Yafang等[19]對3 種黑米、紅米和白米進行對比研究，發現黑米的多酚含量最高，為43.7 mg GAE/100 g md。多酚含量的差異可能是由黑米品種和地區的差異所導致。

2.1.2 6 種黑色食品抗氧化活性分析

圖1 6 種黑色食品的抗氧化活性Fig.1 Antioxidant activity of six kinds of black foods

用3 種抗氧化測定方法（DPPH自由基清除能力、FRAP和ABTS+·清除能力）研究了6 種黑色食品的抗氧化活性，從圖1可以看出，不同的黑色食品中的抗氧化活性具有顯著性差異（P＜0.05）。結果表明：DPPH自由基清除能力介于41.50～12 445.89 μmol Trolox/100 g md之間；其中，DPPH自由基清除能力最高的是黑米，其次為黑麥、黑綠豆、黑苦蕎、黑豆、黑小米；FRAP介于492.57～13 312.62 μmol Trolox/100 g md之間，其大小依次為黑米＞黑苦蕎＞黑麥＞黑綠豆＞黑豆＞黑小米；ABTS+·清除能力在422.42～13 832.58 μmol Trolox/100 g md之間，其抗氧化活性最高的為黑米，其次為黑苦蕎、黑麥、黑綠豆、黑豆、黑小米。綜合比較表明，黑米的總抗氧化能力最強，黑小米的總抗氧化性最弱。

2.2 體外模擬消化過程中多酚釋放規律

6 種黑色食品在模擬胃、腸消化過程中多酚釋放量的變化趨勢如圖2所示。在胃消化階段（0～2 h），黑米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆在0～1 h增長趨勢較為顯著，1～2 h相對平穩，黑小米在0～1 h增長趨勢相對平穩，1～2 h較為顯著。經過胃消化階段2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的最大釋放量與對照組相比分別增長了18%、28%、12%、20%、6%和14%，其中以黑小米的多酚釋放量增長最大，從39.81 mg GAE/100 g md增加到51.03 mg GAE/100 g md，增長了28%。在腸消化階段（2～4 h），黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的多酚釋放量也呈顯著上升趨勢。經過腸消化2 h后，多酚釋放量分別增長了50%、42%、58%、113%、35%和36%，其中以黑麥的多酚釋放量增長率最大，從35.13 mg GAE/100 g md增加到74.99 mg GAE/100 g md，增長了113%。

在模擬胃、腸消化過程中多酚釋放量順序為胃消化組＞鹽酸對照組＞胃空白對照組，腸消化組＞腸空白對照組。與對照組相比，胃蛋白酶、胰酶和膽汁可以促進多酚的釋放。通過對胃消化階段和腸消化階段的比較，發現6 種黑色食品腸消化階段的多酚釋放量的增長率比胃消化階段的增長率大。彭夢雪等[20]研究發現，蘋果在模擬胃消化階段多酚的最大釋放量為消化前的1.36～1.76 倍，腸消化后的釋放量為消化前的1.34～2.08 倍，經過模擬胃、腸消化后多酚釋放的增量與本實驗結果相似。胡義東等[21]研究了芒果經過體外模擬胃、腸消化后的抗氧化成分及其活性的變化，發現芒果的多酚含量分別在模擬胃消化3 h和腸消化2 h達到最大值，分別為該階段消化前的3.5 倍和1.5 倍，增長率分別為250%和50%。從彥麗等[22]檢測了柑橘在體外模擬消化過程中多酚含量的變化，結果表明，胃、腸消化后，多酚平均釋放量與消化前相比分別增加了1.05 倍和0.87 倍。上述實驗中多酚釋放量在胃、腸消化階段的增長率有差異，原因可能是不同食物中多酚的存在形式不同，胃和腸的環境對其造成的影響有所差異，但多酚的釋放量均顯著增加。所有實驗中空白對照組與鹽酸對照組無顯著差異，說明多酚的釋放量受酸堿環境的影響不顯著。模擬胃、腸消化組的多酚含量顯著升高，原因可能是在胃蛋白酶的作用下與多酚結合或將包圍于多酚外部的蛋白質水解為小分子多肽，使多酚從細胞壁中分離釋放[23]；胰酶和膽汁進一步水解多肽，使多酚進一步釋放。

圖2 6 種黑色食品在模擬胃、腸消化過程中多酚釋放量的變化Fig.2 Variations in release rate of phenols from six kinds of black foods during simulated gastrointestinal digestion

2.3 體外模擬消化過程中黃酮釋放規律

圖3 6 種黑色食品模擬胃、腸消化過程中黃酮釋放量的變化Fig.3 Variations in release rate of fl avonoids from six kinds of black foods during simulated gastrointestinal digestion

6 種樣品在體外模擬消化過程中黃酮釋放量隨消化時間的變化如圖3所示。在胃消化階段，黑米、黑小米、黑豆的胃消化組的黃酮釋放量在1 h內相對平緩，1～2 h內顯著提高，而黑苦蕎和黑麥則在1 h內上升趨勢相對明顯，在1～2 h內趨于平緩，黑綠豆在胃消化2 h內一直呈現平穩增長趨勢。經過模擬胃消化2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的釋放量與對照組相比分別增長了20%、30%、22%、8%、41%和15%。其中黑豆的黃酮釋放量在胃消化階段內增長率最大，黃酮釋放量從51.35 mg CE/100 g md增加到72.37 mg CE/100 g md，增長了41%。6 組樣品在腸消化階段2～3 h內黃酮釋放量也呈上升趨勢，在3～4 h內黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥和黑豆均趨于穩定，而黑綠豆仍呈較明顯上升趨勢。模擬腸消化2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的釋放量分別增長了49%、36%、48%、31%、26%和52%。其中黑綠豆的黃酮釋放量在腸消化階段的增長率最大，黃酮釋放量從92.64 mg CE/100 g md增加到140.90 mg CE/100 g md，增長了52%。

在模擬胃、腸的消化過程中，黃酮釋放量順序為胃消化組＞鹽酸對照組＞胃空白對照組，腸消化組＞腸空白對照組。與對照組相比，胃蛋白酶、胰酶和膽汁可以促進黃酮的釋放。通過對胃消化階段和腸消化階段的比較發現，除黑豆外的其他5 組樣品中，腸消化階段黃酮釋放量的增長率比胃消化階段的增長率大。比較圖2、3發現黃酮的釋放量變化規律與多酚釋放量的變化規律相似。胡義東等[21]檢測了不同消化階段芒果中黃酮的釋放量變化，結果表明黃酮的釋放量在胃、腸消化階段增長率分別為54%和127%，結果與本實驗相似。從彥麗等[24]研究3 種梨體外模擬消化過程中黃酮釋放量的變化，模擬胃、腸階段黃酮的平均釋放量分別為未消化時的2 倍和0.58 倍。由于不同食物黃酮的存在形式不同，導致胃、腸消化階段對黃酮釋放量的影響也有所差異。

2.4 模擬胃、腸消化對6 種黑色食品抗氧化活性的影響

6 種黑色食品模擬胃、腸消化后的DPPH自由基清除能力變化如圖4所示。在胃消化階段，胃空白對照組和鹽酸對照組變化不明顯，兩組之間沒有顯著差異（P＞0.05），模擬胃消化組與胃空白對照組、鹽酸對照組之間差異顯著（P＜0.05）。在0～1 h消化階段，6 種樣品的DPPH自由基清除能力增長趨勢較為平穩，在1～2 h消化階段，只有黑小米、黑麥、黑豆和黑綠豆的DPPH自由基清除能力呈較明顯增長趨勢。模擬胃消化2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的DPPH自由基清除能力與未消化時相比分別增長了9%、24%、30%、32%、114%和44%，顯著大于鹽酸對照組和胃空白對照組。經過胃消化后黑豆的DPPH自由基清除能力增長率最大，從211.95 μmol Trolox/100 g md增加到452.79 μmol Trolox/100 g md，增長了114%。

圖4 6 種黑色食品模擬胃、腸消化液中DPPH自由基清除能力Fig.4 Variations in DPPH radical scavenging capacity of six kinds of black foods during simulated gastrointestinal digestion

在腸消化階段，腸空白對照組的變化不明顯，腸消化組與腸空白對照組相比，黑苦蕎的DPPH自由基清除能力增長率最大，經過2 h消化后，其DPPH自由基清除能力達到腸空白對照組的2.33 倍。腸消化組的6 種樣品在腸消化1 h內的DPPH自由基清除能力均有顯著增加，在1～2 h間黑米、黑苦蕎和黑麥增長趨勢緩慢，而黑小米、黑豆和黑綠豆仍呈顯著增長趨勢。模擬腸消化2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的DPPH自由基清除能力與腸消化0 h相比分別增長了84%、37%、161%、29%、71%和62%，顯著大于腸空白對照組（P＜0.05）。經過腸消化后黑苦蕎的DPPH自由基清除能力增長率最大，從891.14 μmol Trolox/100 g md增加到2 326.59 μmol Trolox/100 g md，增長了161%。

6 種黑色食品模擬胃、腸消化的FRAP變化如圖5所示。在胃消化階段，胃空白對照組和鹽酸對照組在胃消化階段變化不明顯，兩組之間沒有顯著差異（P＞0.05），胃消化組與此兩組相比，黑綠豆的FRAP增長率最大，經過2 h消化后，其FRAP分別是胃空白對照組和鹽酸對照組的1.27 倍和1.26 倍，模擬胃消化組與胃空白對照組、鹽酸對照組之間差異顯著（P＜0.05）。黑米、黑小米和黑麥的消化組的FRAP增長在0～2 h之間都較為平穩，而黑苦蕎、黑豆和黑綠豆則在0～1 h內增長平穩，在1～2 h時增長較為顯著。模擬胃消化2 h后，黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的FRAP分別增長了7%、11%、15%、6%、24%和31%，顯著大于鹽酸對照組和胃空白對照組（P＜0.05）。經過胃消化后，黑綠豆的FRAP增長率最大，從286.97 μmol Trolox/100 g md增加到376.95 μmol Trolox/100 g md，增長了31%。

圖5 6 種黑色食品模擬胃、腸消化液中FRAPFig.5 Variations in FRAP activity of six kinds of black foods during simulated gastrointestinal digestion

在模擬腸消化階段，腸空白對照組在腸消化階段變化不明顯，腸消化組與腸空白對照組相比，黑米的FRAP增長率最大，經過2 h消化后，其FRAP達到腸空白對照組的1.39 倍，腸空白對照組與腸消化組之間差異顯著。6 種樣品在模擬腸消化0～1 h FRAP均有顯著增加，黑小米在1～2 h增長趨勢趨于穩定，而黑米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆仍持續增長，模擬腸消化2 h時后黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的FRAP分別增長了60%、124%、23%、56%、42%和51%，結果顯著大于腸空白對照組。其中黑小米的FRAP在腸消化2 h內增長率最大，從27.73 μmol Trolox/100 g md增加到62.01 μmol Trolox/100 g md，增長了124%。

圖6 6 種黑色食品模擬胃、腸消化液中ABTS＋·清除能力Fig.6 Variations in ABTS radical scavenging capacity of 6 kinds of black foods during simulated gastrointestinal digestion

如圖6所示，胃空白對照組和鹽酸對照組在胃消化階段變化不明顯，兩組之間沒有顯著差異（P＞0.05），胃消化組與此兩組相比，黑米的ABTS+·清除能力增長率最大，經過2 h消化后，其ABTS+·清除能力分別達到胃空白對照組和鹽酸對照組的1.23 倍和1.20 倍，胃消化組與胃空白對照組、鹽酸對照組之間差異顯著（P＜0.05）。黑米和黑豆的消化組的ABTS+·清除能力增長趨勢在0～2 h 時較為平穩，黑小米、黑苦蕎、黑麥和黑綠豆的ABTS+·清除能力在0～1 h時較為平穩，在1～2 h時增長較為顯著。黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的ABTS+·清除能力分別增長了28%、15%、9%、9%、6%和14%，顯著大于鹽酸對照組和胃空白對照組。其中黑米的ABTS+·清除能力在胃消化2 h內增長率最大，從972.53 μmol Trolox/100 g md增加到1 244.99 μmol Trolox/100 g md，增長了28%。

模擬腸消化階段，腸空白對照組變化不明顯，腸消化組與腸空白對照組相比，黑米的ABTS+·清除能力增長率最大，經過2 h消化后，其ABTS+·清除能力達到腸空白對照組的1.40 倍，腸空白對照組與模擬腸消化組之間差異顯著（P＞0.05）。6 種樣品在0～1 h內ABTS+·清除能力的變化趨勢均有顯著增加，而在1～2 h增長不明顯。腸消化2 h時后黑米、黑小米、黑苦蕎、黑麥、黑豆和黑綠豆的ABTS+·清除能力與腸空白對照組相比分別增長了199%、28%、34%、30%、38%和31%（P＜0.05）。經過2 h腸消化后，黑米的ABTS+·清除能力增長率也最大，從1 244.99 μmol Trolox/100 g md增加到3 727.14 μmol Trolox/100 g md，增長了199%。

在模擬胃液消化過程中，6 種黑色食品提取液的抗氧化活性（DPPH自由基清除能力、FRAP和ABTS+·清除能力）呈逐漸上升的趨勢。其中，DPPH自由基清除能力的增長率以黑豆最大，FRAP增長率以黑綠豆的最大，ABTS+·清除能力增長率以黑米最大，分別達到了114%、31%和28%。在模擬腸消化條件下，DPPH自由基清除能力的增長率以黑苦蕎最大，FRAP增長率以黑小米最大，ABTS+·清除能力增長率以黑米最大，分別達到了161%、124%和199%。上述3 個實驗的結果均表現為6 種黑色食品在經過胃、腸消化后抗氧化值顯著增加，不同方法測定抗氧化值的變化趨勢均與多酚和黃酮含量的變化趨勢相近。模擬消化后6 種黑色食品的抗氧化值均高于化學提取法，這可能與多酚、黃酮等抗氧化物質的釋放有關。王慧清等[25]通過對3 種全麥粉體外模擬胃、腸消化的研究表明：經過胃消化階段，3 種全麥粉的抗氧化值增加了1.14～2.92 倍；腸消化階段抗氧化值增加了1.72～2.24 倍。胡義東等[21]的研究顯示，芒果體外模擬胃、腸消化后的抗氧化值分別增加了2.33 倍和1.71 倍。Ti Huihui等[8]的研究結果顯示，稻米經過模擬胃、腸消化后抗氧化值增大為原來的285.7%。谷類經過胃、腸的消化后，其潛在的抗氧化活性成分被釋放，抗氧化能力提高[26]。因此，6 種黑色食品通過模擬胃、腸的4 h消化過程有利于其活性成分的釋放，使其抗氧化活性顯著提升。盛雪飛[27]研究了柑橘中黃酮的抗氧化及協同作用，發現槲皮素和蘆丁與其他的黃酮單體組合時可產生抗氧化協同作用。不同活性物質之間發生的協同作用可使它們的抗氧化活性增強，由此猜測，經過模擬胃、腸的消化使多酚和黃酮等活性物質的存在形式發生改變，釋放量增加，同時影響了它們之間的相互作用，使抗氧化協同作用增加，最終使這6 種黑色食品的抗氧化活性增加。

2.5 不同樣品多酚、黃酮含量與抗氧化活性的相關性分析

6 種樣品的多酚、黃酮含量和抗氧化活性的相關性如表2所示，6 種黑色食品胃消化階段胃消化組的多酚、黃酮含量和抗氧化活性存在強相關性（R2＝0.721～0.999，P＜0.05）。黑米的胃消化階段在6 種黑色食品中的相關性最高（R2＝0.885～0.999，P＜0.05）。6 種黑色食品腸消化階段腸消化組的多酚、黃酮含量和抗氧化活性存在強相關性（R2＝0.716～0.999，P＜0.05）。黑米腸消化階段在6 種黑色食品中的相關性最高（R2＝0.984～0.999，P＜0.05）（表3）。進一步證明了胃、腸消化有助于黑米、黑苦蕎等糧谷類黑色食品多酚和黃酮類化合物的釋放以及抗氧化活性的提升。

表2 不同黑色食品在模擬胃消化過程中的多酚、黃酮含量與抗氧化活性之間的相關性Table2 Correlation coefficients between antioxidant activity and phenolic profiles (total phenol contents, total fl avonoids contents) in different black foods during simulated gastric digestion

表3 不同黑色食品在模擬腸消化過程中的多酚、黃酮含量與抗氧化活性之間的相關性Table3 Correlation coefficients between antioxidant activity and phenolic profiles (total phenol contents and total flavonoids contents) in different black foods during simulated intestinal digestion

3 結 論

本實驗通過體外模擬消化法對6 種黑色食品中的抗氧化成分及其活性進行了研究。結果表明：1）各黑色食品未消化前的抗氧化成分具有顯著性差異（P＜0.05）。多酚含量在61.05～670.07 mg GAE/100 g md之間，黃酮含量為46.04～560.55 mg CE/100 g md。各黑色食品的抗氧化活性具有顯著性差異（P＜0.05），DPPH自由基清除能力介于41.50～12 445.89 μmol Trolox/100 g md之間；FRAP介于492.57～13 312.62 μmol Trolox/100 g md之間；ABTS+·清除能力在422.42～13 832.58 μmol Trolox/100 g md之間。2）在模擬胃消化的條件下，黑豆的黃酮釋放量增長率最大，達到41%，黑小米多酚釋放量增長率最大（28%），而黑米的多酚釋放量最高（130.22 mg GAE/100 g md）。在模擬腸消化條件下，黑綠豆的黃酮釋放量增長率最大，增長了52%。黑麥的多酚釋放量增長率最大，達113%，而黑米多酚釋放量最高，達195.57 mg GAE/100 g md。3）在模擬胃、腸消化過程中，6 種黑色食品提取液的抗氧化活性均呈逐漸上升的趨勢。在模擬胃消化條件下，DPPH自由基清除能力、FRAP、ABTS+·清除能力的增長率分別以黑豆、黑綠豆和黑米最大，其值分別為114%、31%和28%。在模擬腸消化條件下，DPPH自由基清除能力、FRAP和ABTS+·清除能力增長率分別以黑苦蕎、黑小米和黑米最大，其值分別達到了161%、124%和199%。表明胃、腸消化能顯著提高黑色食品的抗氧化活性。所有黑色食品中，黑米在消化前后均表現出最強的抗氧化活性，通過胃、腸消化后，其DPPH自由基清除能力、FRAP和ABTS+·清除能力分別為4 531.79 、3 729.69 μmol Trolox/100 g md和3 727.14 μmol Trolox/100 g md，分別較未消化時增長了200%、171%和383%，是較有應用前景的一種黑色食品。

[1] 王國良, 任順成, 王鵬. 黑色食品的營養功能及研究展望[J]. 食品工業科技, 2008(10): 308-311. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2008.10.072.

[2] 周紅柳. 黑色食品的營養保健功能探析[J]. 消費導刊, 2009(4): 215-216. DOI:10.3969/j.issn.1008-7508.2012.04.052.

[3] 應超. 黑色食品中黑色素的研究現狀[J]. 科學教育, 2010, 16(1): 95-96.

[4] 要萍, 于金俠. 功能性黑色食品的研究與開發[J]. 糧油食品科技,2010, 18(1): 5-7. DOI:10.16210/j.cnki.1007-7561.2010.01.023.

[5] SAVA V M, GALKIN B N, HONG M Y, et al. A novel melaninlike pigment derived from black tea leaves with immuno-stimulating activity[J]. Food Research International, 2001, 34(4): 337-343.DOI:10.1016/S0963-9969(00)00173-3.

[6] 孫玲, 張名位, 池建偉, 等. 黑米資源的黃酮含量及其與粒形性狀的相關性[J]. 湖北農學院學報, 2000, 20(1): 1-5.

[7] ZHANG Mingwei, ZHANG Ruifeng, ZHANG Fangxuan, et al.Phenolic prof i les and antioxidant activity of black rice bran of different commercially available varieties[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2010, 58(13): 7580-7587. DOI:10.1021/jf1007665.

[8] TI Huihui, ZHANG Ruifen, LI Qing, et al. Effects of cooking and in vitro digestion of rice on phenolic prof i les and antioxidant activity[J].Food Research International, 2015, 76: 813-820. DOI:10.1016/j.foodres.2015.07.032.

[9] 劉冬, 萬紅霞, 趙旭, 等. 小麥不同部位在體外模擬消化過程中抗氧化活性的變化規律[J]. 現代食品科技, 2016, 32(4): 94-99.DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.4.016.

[10] SUN Jie, CHU Yifang, WU Xianzhong, et al. Antioxidant and antiproliferative activities of common fruits[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, 50(25): 7449-7454. DOI:10.1021/jf020665f.

[11] MILLER D D, SCHRICKER B R, RASMUSSEN R R, et al. An in vitro method for estimation of iron availability from meals[J].American Journal of Clinical Nutrition, 1981, 34(10): 2248-2256.

[12] BURSAL E, K?KSAL E, GüL?IN ?, et al. Antioxidant activity and polyphenol content of cherry stem (Cerasus avium L.) determined by LC-MS/MS[J]. Food Research International, 2013, 51(1): 66-74.DOI:10.1016/j.foodres.2012.11.022.

[13] ZIELINSKI A A F, HAMINIUK C W I, ALBERTI A, et al. A comparative study of the phenolic compounds and the in vitro,antioxidant activity of different Brazilian teas using multivariate statistical techniques[J]. Food Research International, 2014, 60(6):246-254. DOI:10.1016/j.foodres.2013.09.010.

[14] GORJANOVI? S, KOMES D, PASTOR F T, et al. Antioxidant capacity of teas and herbal infusions: polarographic assessment[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012, 60(38): 9573-9580.DOI:10.1021/jf302375t.

[15] LU Xiaonan, ROSS C F, POWERS J R, et al. Determination of total phenolic content and antioxidant activity of garlic (Allium sativum) and elephant garlic (Allium ampeloprasum) by attenuated total reflectance-Fourier transformed infrared spectroscopy[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(10): 5215-5221. DOI:10.1021/jf201254f.

[16] CHANG K C, JUNG K H, SOOK Y C H. Anthocyanins from soybean seed coat inhibit the expression of TNF-α-induced genes associated with ischemia/reperfusion in endothelial cell by NF-κB-dependent pathway[C]//第十五屆國際藥理學大會論文集. 北京: 中國藥理學會, 2006: 157.

[17] OH J, JO H, CHO A R, et al. Antioxidant and antimicrobial activities of various leafy herbal teas[J]. Food Control, 2013, 31(2): 403-409.DOI:10.1016/j.foodcont.2012.10.021.

[18] MIRA N V M D, MASSARETTO I L, PASCUAL C D S C I, et al.Comparative study of phenolic compounds in different Brazilian rice (Oryza sativa L.) genotypes[J]. Journal of Food Composition &Analysis, 2009, 22(5): 405-409. DOI:10.1016/j.jfca.2008.06.012.

[19] SHAO Yafang, Xu Feifei, Sun Xiao, et al. Identification and quantification of phenolic acids and anthocyanins as antioxidants in bran, embryo and endosperm of white, red and black rice kernels(Oryza sativa L.)[J]. Journal of Cereal Science, 2014, 59(2): 211-218.DOI:10.1016/j.jcs.2014.01.004.

[20] 彭夢雪, 從彥麗, 劉冬. 模擬胃腸消化評價蘋果多酚、黃酮及抗氧化活性的相關性[J]. 現代食品科技, 2016, 32(1): 122-128; 296.DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.1.020.

[21] 胡義東, 文良娟. 體外模擬胃腸消化對芒果抗氧化成分及其活性的影響[J]. 南方農業學報, 2014, 45(9): 1652-1656. DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2014.9.1652.

[22] 從彥麗, 彭夢雪, 劉冬, 等. 柑橘在體外模擬胃腸消化過程中總多酚、總黃酮及總抗氧化活性的變化規律[J]. 食品科學, 2016,37(17): 96-103. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201617016.

[23] 王謝祎, 翟宇鑫, 李倩, 等. 南酸棗在模擬消化過程中抗氧化活性及多酚含量分析[J]. 食品科學, 2016, 37(11): 7-11. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201611002.

[24] 從彥麗, 彭夢雪, 王慧清, 等. 梨體外模擬胃腸消化過程中多酚、黃酮及抗氧化活性的變化規律[J]. 現代食品科技, 2016, 32(6): 29-34;84. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2016.6.006.

[25] 王慧清, 劉冬, 孫海燕, 等. 全麥粉模擬消化過程中的抗氧化活性研究[J]. 現代食品科技, 2015, 31(10): 122-128. DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2015.10.021.

[26] MASISI K, BETA T, MOGHADASIAN M H. Antioxidant properties of diverse cereal grains: a review on in vitro and in vivo studies[J]. Food Chemistry, 2015, 196: 90-97. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.09.021.

[27] 盛雪飛. 柑橘黃酮抗氧化及協同作用研究[D]. 杭州: 浙江大學,2010: 40.