玉米非食用部分抗氧化物質(zhì)提取及活性研究進(jìn)展*

黃心怡，馮林杏，陳其琿，羅詠蕾，羅 琪，柯德森

(廣州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510006)

我國(guó)玉米年產(chǎn)值高達(dá)7.9億噸，且每年在以5.1億噸的速度穩(wěn)步增長(zhǎng)，種植面積廣，是我國(guó)優(yōu)勢(shì)農(nóng)產(chǎn)品，然而玉米非食用部分利用率較低，常常被丟棄掩埋。許多研究表明，玉米非食用部分含有多種有效活性物質(zhì)且具有良好的抗氧化能力。天然抗氧化物質(zhì)具有清除機(jī)體自由基，延緩衰老和降低疾病發(fā)生的機(jī)率等作用，而且來(lái)源可靠、副作用小、安全性高[1]，符合人們對(duì)健康的要求，因此受到愛(ài)美人士的追捧。玉米非食用部分的提取物安全無(wú)毒，因此開(kāi)發(fā)玉米非食用部分的抗氧化物質(zhì)，既能實(shí)現(xiàn)廢物利用，提高玉米資源的綜合利用率，又能響應(yīng)國(guó)家資源最大化利用的號(hào)召，為推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

1 玉米非食用部分簡(jiǎn)介

1.1 玉米芯

玉米芯中含有抗凝血、抗氧化、促進(jìn)腸道通暢和降低當(dāng)固醇等的成分，在我國(guó)古代常作為下火利尿的良藥。玉米芯中所富含的黃酮具有較好的抗氧化、抗菌及抗病毒的作用。玉米芯具有抗動(dòng)脈硬化、降低膽固醇、抗氧化和抗輻射等功效，可用于糖尿病和預(yù)防腦血栓等醫(yī)學(xué)治療[2]。

玉米芯是目前我國(guó)高值化綜合利用率較高的秸稈種類。汪曉鵬[3]總結(jié)玉米芯既可以用于制備還原糖、糠醛、橡膠助劑、食品包裝材料、生物質(zhì)活性炭和生產(chǎn)食用菌等。但是目前玉米芯的利用率僅占總產(chǎn)量的17.44%[4]。可見(jiàn)玉米芯的資源化利用還擁有很大的上升空間。

1.2 玉米苞葉

王璦麗等[5]研究發(fā)現(xiàn)玉米苞葉具有預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的功效。一般每公頃玉米可采收玉米苞葉600公斤左右，但玉米苞葉用率極低，主要被焚燒、掩埋或作為飼料，少數(shù)優(yōu)質(zhì)的玉米苞葉被加工為籃子、床墊、地毯、工藝品等。目前對(duì)玉米苞葉的加工仍然很有限。

1.3 玉米須

玉米須是玉米的花柱和柱頭，主要含有黃酮、苷類、甾醇、生物堿、糖類、有機(jī)酸等。早在中國(guó)古代玉米須的藥用價(jià)值被已被人們發(fā)現(xiàn)，在1476年《滇南本草》中記載其藥用價(jià)值[6]。玉米須被美國(guó)藥物管理局確認(rèn)為安全無(wú)毒，其提取物所制藥品為非處方藥[7]。近年來(lái)，玉米須還被發(fā)現(xiàn)具有清熱利尿、消腫、降血糖和血壓、抗癌等藥理作用[8]。

玉米須具有預(yù)防、保健、食療等功效，既可用于生產(chǎn)飲品、八寶粥、醪醋、茶等，還可以制作緩釋肥料。玉米須在中醫(yī)常用于治療一些出血性疾病、泌尿系統(tǒng)疾病、肝膽系統(tǒng)疾病等[9]。

2 玉米非食用部分的抗氧化物質(zhì)的提取

2.1 玉米芯的抗氧化性

孫夢(mèng)洋等[10-12]以乙醇作為溶劑提取黑糯玉米芯色素，實(shí)驗(yàn)證明黑糯玉米芯色素具有一定的清除DPPH自由基、羥基自由基和超氧陰離子等能力，其總還原力強(qiáng)于VC，也有較強(qiáng)的鐵還原力。表明玉米芯色素具有較強(qiáng)抗氧化的作用和較高的還原能力。

劉曄[13]用PE G1000-(NH4)2SO4雙水相萃取玉米黃酮，并測(cè)得玉米黃酮的抗氧化性比抗壞血酸稍弱，但仍表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化能力。許鋼[14]用乙醇從玉米不同部位提取黃酮類物質(zhì)并檢測(cè)各自的抗氧化性，發(fā)現(xiàn)玉米芯黃酮含量比玉米粒的高，且具有良好的抗氧化能力，與VC、VE、茶多酚協(xié)同試劑存在時(shí)，抗氧化能力均有所提高。

獲取玉米芯多糖多采用酶解法。張倩茹[15]采用菌酶協(xié)同發(fā)酵的方式制備玉米芯多糖，發(fā)現(xiàn)玉米芯多糖的抗氧化能力會(huì)隨著濃度的升高而增強(qiáng)。何香凝等[16-17]通過(guò)酶解法制備的玉米芯多糖表現(xiàn)出良好的抗氧化效果。

2.2 玉米苞葉的抗氧化性

張揚(yáng)等[18]通過(guò)水提醇沉法制備玉米苞葉多糖，檢測(cè)三價(jià)鐵離子還原能力、羥基自由基清除能力、DPPH自由基清除能力，結(jié)果表明玉米苞葉多糖具有一定的抗氧化作用，且純度影響抗氧化能力，粗多糖比純多糖的抗氧化性要強(qiáng)。

詹萍等[19]通過(guò)超聲提取玉米苞葉黃酮，發(fā)現(xiàn)其在一定濃度下抗氧化能力隨濃度的增大而增大。張蕾等[20]利用微波提取玉米苞葉的黃酮，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在鄰苯三酚自氧化體系中，玉米苞葉總黃酮對(duì)超氧陰離子自由基清除率是VC的4倍，其在豆油體系中玉米苞葉黃酮的抗氧化作用比檸檬酸和BHT的效果更穩(wěn)定。于洪領(lǐng)等[21]采用醇提取法提取玉米苞葉黃酮，以總還原法測(cè)定后發(fā)現(xiàn)純化后黃酮的總還原力大于粗黃酮。蘆靜[22]采用響應(yīng)面法對(duì)纖維素酶輔助提取玉米苞葉黃酮的工藝進(jìn)行優(yōu)化，研究了玉米苞葉黃酮的抗氧化性，并通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明玉米苞葉黃酮可以減少小鼠體內(nèi)的丙二醛，提高總超氧化物歧化酶和谷胱甘肽的的活性，且體內(nèi)抗氧化活性與劑量呈正相關(guān)，但具體的體內(nèi)抗氧化機(jī)制未知。

2.3 玉米須的抗氧化性

徐彬等[23]用乙醇提取玉米須多糖，研究發(fā)現(xiàn)玉米須多糖濃度與抗氧化能力呈正相關(guān)；并通過(guò)構(gòu)建小鼠紅細(xì)胞自氧化模型，檢測(cè)小鼠細(xì)胞氧化率，發(fā)現(xiàn)玉米須多糖能有效清除自由基，具有良好的抗小鼠紅細(xì)胞自氧化能力。Chen等[24]研究發(fā)現(xiàn)酸化的玉米須多糖也有明顯的抗氧化能力。由此表明玉米須多糖既有良好的抗氧化能力，在體內(nèi)的抗氧化活性也較好。

馬天成等[25]采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化提取玉米須總黃酮并檢測(cè)發(fā)現(xiàn)總黃酮含量與抗氧化活性之間存在著顯著的正相關(guān)性。寧楚潔等[26]在研制玉米須果蔬復(fù)合酵素飲料的過(guò)程中，用熱回流提取玉米須總黃酮，發(fā)現(xiàn)玉米芯黃酮對(duì)DPPH自由基具有較強(qiáng)的清除作用，遠(yuǎn)高于沒(méi)有添加玉米須黃酮的對(duì)照組。Suzuki等[27]發(fā)現(xiàn)玉米須黃酮類物質(zhì)對(duì)過(guò)氧化物有抑制作用。芮懷瑾等[28]同樣以乙醇作為溶劑提取玉米須黃酮，發(fā)現(xiàn)提取物能較好地抑制冷藏豬肉糜的脂質(zhì)氧化。這些研究表明玉米須黃酮具備成為優(yōu)質(zhì)的天然抗氧化劑的潛力。

王明華等[29-30]用乙醇提取玉米多酚，證明其具有較強(qiáng)的抗氧化活性，且高抗氧化性的玉米須多酚以極性多酚為主。這說(shuō)明玉米須多酚具有良好的開(kāi)發(fā)抗氧化劑應(yīng)用前景。

3 玉米非食用部分的開(kāi)發(fā)前景

目前玉米的種植面積較廣，其醫(yī)用價(jià)值和工業(yè)價(jià)值被報(bào)道較多，但是其非食用部分有效利用率較低，大多被丟棄或停留在淺加工。玉米非食用部分有一定的藥理作用，可用于輔助治療多種疾病，同時(shí)其綜合利用前景非常廣闊，尤其是抗氧化作用備受關(guān)注，對(duì)抗氧化能力的研究較為深入，但是其具體的抗氧化機(jī)制仍然未知。若能深入研究其抗氧化機(jī)制，充分利用玉米非食用部分的抗氧化作用研制高附加值的食品、化妝品、保鮮劑等，則有助于深入開(kāi)發(fā)玉米資源，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的雙贏。