幾種常見谷物可溶性非淀粉多糖含量比較

章 慧，彭彩暾，史茹茹，陳 新

(武漢輕工大學生物與制藥工程學院，湖北武漢 430023)

谷物是人類主要的能量、蛋白質、B族維生素與礦物質來源，谷物提供人類約2/3的能量與蛋白質，尤其在發展中國家，而在美國谷物提供人們約1/4 的能量攝入量。世界上大宗谷物包括小麥、大米與玉米，而大麥、高粱、谷子、燕麥與黑麥等屬于小宗谷物。小麥約占世界糧食總產量的1/3，而大米約占1/4[1]。

谷物中非淀粉多糖 (non-starch polysaccharides，NSP)是由一系列理化性質和生理功能不同的組分組成，具有降膽固醇、降血脂、防心血管疾病和增強免疫力等生理功效[2-4]。近年來，谷物多糖的研究一直是碳水化合物領域內的熱門課題，英國、美國和西歐等發達國家和地區的科研人員對全谷物食品與慢性疾病的關系進行了大量深入的研究[5-6]。研究發現，含有大量植物纖維的食物，如全谷類食物，可以幫助預防心臟病、2型糖尿病[7]，降低一些癌癥，如胰腺、前列腺、食道和胃癌等的風險[8-10]。特別是作為功能性保健食品的原料，日益受到世界各地營養學家的極大關注。因此對谷物的品質評價，必須從我國現有的傳統營養成分測定評價，向更深入的、更細致的有效成分分析、測定和功能評價方面進行研究。筆者采用硫酸-苯酚法測定常見谷物中可溶性非淀粉多糖的含量，為常見谷物營養價值的評價，更好研制與開發防治人類心血管疾病、便秘以及結腸癌的碳水化合物型營養功能性食品提供理論依據。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。藜麥(甘肅)、燕麥(貴州)、青稞(西藏)、黑麥(內蒙古)、稻谷(湖北)、小麥(河南)、玉米(黑龍江)，從國內市場購買，粉碎過篩后，干燥保存。

1.1.2主要儀器及試劑。十萬分之一分析天平(日本島津 AUWl20D)；數顯恒溫水浴鍋(丹瑞HH-D4)；PerkinElmer Lambda 950紫外可見分光光度計(PERKINELMER公司)；瑞士buchi R-210旋轉蒸發儀(瑞士Buchi公司)；超濾納濾反滲透膜分離裝置MSM-2008 (上海摩速科學器材有限公司)；化學試劑均為分析純(國藥集團化學試劑有限公司)。

1.2方法

1.2.1木糖標準液的配制。精密稱取105 ℃干燥至恒重的木糖標準品100 mg，溶解于超純水中，定溶于100 mL容量瓶中，得1.0 mg/mL的木糖溶液。準確吸取上述溶液1.25、2.50、5.00、7.50 mL，分別注入10 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，即得一組濃度分別為0.125、0.250、0.500、0.750、1.000 mg/mL的木糖標準溶液。

1.2.2谷物可溶性非淀粉多糖的測定方法。依據以木糖為標準品的Douglas法進行測定。

1.2.3木糖標準曲線的繪制。分別移取不同濃度的標準溶液2.0 mL于具塞試管中，然后加入10 mL抽提試劑2 g間苯三酚、10 mL無水乙醇、110 mL冰醋酸、1 mL木糖(17.5 mg/mL)、2 mL濃鹽酸，混均，沸水浴中攪拌加熱25 min，冷卻后于553 nm波長處，測吸光度。以2.0 mL水按照同樣的顯色操作為空白測吸光度。以木糖濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。

1.2.4供試樣品的制備。以藜麥、燕麥、青稞、黑麥、稻谷、小麥、玉米為原料，采用熱水提取，料液比為1∶10(g∶ mL)，時間30 min，在溫度90 ℃下提取3次，并經酶解純化、膜分離進行谷物可溶性非淀粉多糖的制備。即分別稱取經干燥粉碎的谷物樣品10 g，加入100 mL蒸餾水，在90 ℃恒溫水浴中浸提30 min，濾渣加入100 mL蒸餾水再重復提取2次，合并提取液，濃縮至100 mL。濃縮液在pH 5.0 HAC緩沖液中在95 ℃時加入淀粉酶，在55 ℃時加葡萄糖苷酶，恒溫16 h，經膜分離去除降解寡糖及小分子，溶液定容至500 mL，作為供試品溶液。

1.2.5供試樣品的測定。取谷物可溶性非淀粉多糖提取液2.0 mL于具塞試管中。再加入10.0 mL顯色劑，沸水浴25 min，以2.0 mL蒸餾水代替樣品做空白，測定吸光度，根據標準曲線可得知樣品中可溶性非淀粉多糖的含量。

2 結果與分析

2.1木糖標準曲線以木糖濃度為橫坐標、吸光度為縱坐標，繪制標準曲線如圖1所示，其線性回歸方程為Y=0.952x-0.026(R2=0.992)。利用木糖的標準曲線可換算得谷物中可溶性非淀粉多糖含量：可溶性非淀粉多糖含量(g/kg)=(y+0.026)/0.952×提取液定容體積/10。

圖1 木糖標準曲線Fig.1 Standard curve of xylose

2.2幾種常見谷物可溶性非淀粉多糖含量比較利用熱水提取、酶解純化、膜分離、Douglas法進行可溶性非淀粉多糖含量測定，幾種常見的谷物中可溶性非淀粉多糖含量見表1。從谷物中可溶性非淀粉多糖測定結果來看，雜糧類谷物中含量明顯高于大宗谷物，藜麥最高，為40.16 g/kg；燕麥、青稞、黑麥差別不大，而大宗谷物稻谷、小麥和玉米相對較低，分別為21.85、26.41、16.61 g/kg;可溶性非淀粉多糖含量從高到低依次為藜麥、燕麥、青稞、黑麥、小麥、稻谷、玉米。

表17種常見谷物的可溶性非淀粉多糖含量

Table1Non-starchpolysaccharidecontentof7kindsofcommoncereal

谷物CerealOD值 OD valueⅠⅡⅢ平均值Mean value多糖含量Polysacch-aride contentg/kg稻谷Rice0.390 30.390 50.389 20.390 021.85小麥Wheat0.476 40.477 10.476 90.476 826.41玉米Corn0.291 00.290 10.289 80.290 316.61藜麥Quinoa0.738 30.738 40.739 10.738 640.16燕麥Oat0.657 80.658 30.657 60.657 935.92青稞Highland barley0.648 10.650 30.650 10.649 535.48黑麥Rye0.587 20.586 50.587 00.586 932.19

3 結論與討論

相同操作條件下，研究結果表明，可溶性非淀粉多糖含量從高到低依次為藜麥、燕麥、青稞、黑麥、小麥、稻谷、玉米，由此可見，不同種類的谷物中可溶性非淀粉多糖含量有顯著性差異，雜糧類谷物含量明顯高于大宗谷物。當然這差異還與產地、種植、儲藏、加工等因素有關。

在多糖含量提取的方法上，選擇熱水浸提、酶解純化、膜分離純化技術。該方法提取可溶性非淀粉多糖具有加工成本低、生產設備簡單、工藝穩定性好、技術適用面廣、加工過程無毒無污染等特點，已經被廣大生產企業廣泛采用。采用Douglas法進行可溶性非淀粉多糖的測定，操作簡單、快速，選擇性強。

通過谷物可溶性非淀粉多糖含量的比較，可以為生產企業對產品的開發和應用提供原料選擇參考，同時也為消費者選擇購買食物提供參考。