不同粒色藜麥活性成分含量及體外活性研究

摘 要：本文選取青海海西蒙古族藏族自治州白、紅、黑三色藜麥，測定其總黃酮和花青素的含量，并對其抗氧化活性及抑菌活性進行探究。結(jié)果表明，不同粒色的藜麥中總黃酮和花青素含量差異顯著，其中黑色藜麥的總黃酮和花青素含量顯著高于紅色藜麥和白色藜麥，達到了2.811 mg·g-1和57.88 μg·g-1。花青素含量和總黃酮含量呈顯著正相關(guān)。藜麥中總黃酮對菌種的抑制效果依次為大腸桿菌＞枯草芽孢桿菌＞金黃色葡萄球菌，最小抑菌濃度分別為大腸桿菌16 mg·mL-1、枯草芽孢桿菌32 mg·mL-1、金黃色葡萄球菌256 mg·mL-1。三色藜麥總黃酮均具有較強的抗氧化和抑菌活性，且黑色藜麥最強。

關(guān)鍵詞：藜麥；總黃酮；抗氧化；抑菌

Study on the Content and in Vitro Activity of Active Components in Different Grain Color Quinoa

WANG Haiyun

（Maanshan Teachers College， Maanshan 243000， China）

Abstract： In this paper， white， red and black quinoa in Qinghai Haixi Mongolian and Tibetan Autonomous Prefecture were selected to determine the content of total flavonoids and anthocyanins， and their antioxidant activity and antibacterial activity were investigated. The results showed that the contents of total flavonoids and anthocyanins in quinoa with different grain colors were significantly different. The contents of total flavonoids and anthocyanins in black quinoa were significantly higher than those in red quinoa and white quinoa， reaching 2.811 mg·g-1 and"57.88 μg·g-1， respectively. There was a significant positive correlation between anthocyanin content and total flavonoid content. The inhibitory effect of total flavonoids from quinoa seeds on bacteria was in the order of Escherichia coli＞Bacillus subtilis＞ Staphylococcus aureus. The minimum inhibitory concentrations of Escherichia coli， Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus were respectively 16 mg·mL-1， 32 mg·mL-1 and 256 mg·mL-1. The total flavonoids of three-color quinoa have strong antioxidant and antibacterial activities， and black quinoa is the strongest.

Keywords： quinoa; total flavonoids; antioxidation; antibacterial

藜麥?zhǔn)寝伎妻紝僦参铮胸S富的氨基酸、多糖、維生素C等多種對人體有益的物質(zhì)，是聯(lián)合國糧農(nóng)組織認定的唯一一種能滿足人體基本營養(yǎng)需求的單體植物，更有“黃金谷物”“超級谷物”之美譽[1]。藜麥有紅色、白色、黑色3種，具有一定的抗氧化活性和抑菌作用，這主要歸功于它豐富的營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)，如黃酮類化合物和多酚類化合物。這些化合物在人體內(nèi)具有對抗自由基和抗氧化的功能，可以增強身體對抗氧化和清除自由基的能力，維持身體的年輕狀態(tài)[2]。同時，藜麥的抗氧化活性和抑菌作用可能受到多種因素的影響，如品種、產(chǎn)地、加工方式等。因此，本研究對3種粒色的藜麥總黃酮含量及體外活性進行研究，為藜麥的深入開發(fā)利用奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白、紅、黑3種顏色的藜麥，來自青海海西蒙古族藏族自治州。無水乙醇、磷酸二氫鈉、硫酸鞍、磷酸鉀、蘆丁（BR）、亞硝酸鈉（AR）、硝酸鋁（AR）、無水乙醇（AR）、氫氧化鈉（AR）、三氯化鋁、牛肉膏蛋白胨斜面培養(yǎng)基、青霉素和無菌生理鹽水。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1950紫外可見分光光度計、KQ3200超聲波清洗器、TD-5臺式離心機、HH-S4電子分析天平、8H2-D111循環(huán)水式多用真空泵、QHZ-98A TH恒溫振蕩器。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品制備

取三色藜麥分別除雜洗凈后置于60 ℃恒溫干燥箱中干燥24 h，粉碎過60目篩，再參照董晶等[3]的方法，利用索氏提取法進行脫脂處理，干燥后用封口袋密封備用。

1.3.2 總黃酮提取及測定

稱取一定量干燥備用的藜麥粉于錐形瓶中，采用30%乙醇溶液、硫酸銨質(zhì)量濃度0.2 g·mL-1，以料液比為1∶30，形成雙水相體系進行浸泡，將錐形瓶放入超聲波清洗機，在超聲功率240 W和超聲溫度50 ℃下進行超聲提取40 min，提取后對溶液進行抽濾分離，所得到的待測溶液在4 ℃下保存?zhèn)溆谩Ｒ蕴J丁為基準(zhǔn)品，使用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后在510 nm波長下測定待測液的吸光度，再利用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線確定待測液體中總黃酮的濃度。

1.3.3 總花青素的提取及測定

采用pH示差法測定總花青素[4]，精密稱取0.5 g樣品加入15 mL經(jīng)過酸化后的甲醇提取3次，離心后取上清液。提取液分別用pH=1.0、pH=4.5的緩沖液稀釋10倍，分別在520 nm和700 nm處測定稀釋液的吸光值，以不同濃度的矢車菊素葡萄糖苷繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.4 不同粒色藜麥總黃酮提取液抗氧化活性

（1）OH·的清除作用。參照楊子敬等[5]的方法對鄰二氮菲-Fe2+氧化法稍做調(diào)整，在511 nm測定吸光度計算藜麥種子總黃酮對羥自由基的清除率。

OH·清除率=[（A1-A2）/（A0-A2）]×100%

式中：A1為樣品組吸光度；A0為對照組吸光度；A2為空白組吸光度。

（2）·O2-清除能力。參照楊子敬等[5]的方法對鄰苯三酚自氧化法進行微調(diào)，然后在320 nm處測量吸光度，最后計算出藜麥種子總黃酮對超氧陰離子自由基的清除效率。

·O2-清除率=（1-AC/A0）×100%（1）

式中：A0為空白對照吸光度；AC為樣品吸光度。

1.3.5 藜麥總黃酮提取液抑菌活性

（1）菌種活化。將大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌從冰箱中取出冷卻至室溫，然后選取單個菌落在斜面培養(yǎng)基上接種，在恒溫振蕩搖床中37 ℃活化培養(yǎng)24 h，然后置于4 ℃的冰箱內(nèi)備用。

（2）制備菌懸液。在斜面培養(yǎng)基上使用接種針分別選取單一菌落，然后將其轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基中，菌落在37 ℃的恒溫振蕩搖床中培養(yǎng)18 h，最終得到菌懸液。然后采用比濁法配制稀釋菌懸液，制成菌數(shù)為1×107 cfu·mL-1的菌懸液。

（3）抑菌圈直徑大小的測定。采用紙片法，在無菌條件下，取0.2 mL菌懸液均勻涂布于固體培養(yǎng)基上，將消毒過的牛津杯放在平板上，然后加入0.2 mL的提取液，在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～28 h。用青霉素與無菌生理鹽水分別充當(dāng)陽性及陰性對照組，通過測量抑制圈的大小來確定其尺寸。

（4）最小抑菌質(zhì)量濃度的測定。參照二倍稀釋法，稍做修改[6-7]。選取黑色藜麥所得的總黃酮提取液做抑菌實驗。將總黃酮溶液依次分別加入1～10孔中，每孔加入0.1 mL，且按照濃度由高到低排列，濃度分別為1 024 mg·mL-1、512 mg·mL-1、256 mg·mL-1、128 mg·mL-1、64 mg·mL-1、32 mg·mL-1、16 mg·mL-1、8 mg·mL-1、4 mg·mL-1和2 mg·mL-1。隨后向每個孔中加入0.1 mL的菌懸液，使得每孔的濃度分別為512 mg·mL-1、256 mg·mL-1、128 mg·mL-1、64 mg·mL-1、32 mg·mL-1、16 mg·mL-1、8 mg·mL-1、4 mg·mL-1、2 mg·mL-1和1 mg·mL-1。第11孔和第12孔分別加入青霉素和無菌生理鹽水作為對照。然后將培養(yǎng)皿放置在37 ℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～28 h，并觀察每個孔的透明度。若孔內(nèi)呈現(xiàn)渾濁狀態(tài)，則說明有微生物生長。

1.4 數(shù)據(jù)處理

為保證實驗結(jié)果的相對準(zhǔn)確性，每個平行做3次，采用SPSS 29.0對各組數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粒色藜麥的總黃酮和花青素含量的分析

藜麥中富含山奈酚、槲皮素等黃酮類化合物。由表1可知，藜麥總黃酮含量為1.848～2.811 mg·g-1。

不同粒色的藜麥中總黃酮含量差異顯著，其中黑色藜麥的總黃酮含量顯著高于紅色藜麥和白色藜麥，達到了2.811 mg·g-1，白色藜麥的總黃酮含量最低，為1.848 mg·g-1。這可能是因為不同粒色的藜麥中活性成分具有不同的積累和調(diào)控途徑。

花青素是一類水溶性類黃酮物質(zhì)，主要由黃烷-3醇單元聚合而成。由表1可知，白色、紅色、黑色3種藜麥的花青素含量為37.92～57.88 μg·g-1。3種粒色的藜麥花青素含量差異顯著，其中黑色藜麥花青素含量最高，為57.88 μg·g-1。可能是因為花青素主要存在于深色藜麥中，顏色越深，藜麥中花青素含量越高。

2.2 不同粒色藜麥總黃酮提取液抗氧化活性分析

2.2.1 不同粒色藜麥總黃酮提取液對OH·清除能力

由圖1可知，不同粒色藜麥總黃酮提取液均表現(xiàn)出較好的OH·清除能力，且清除能力隨著濃度的增加呈現(xiàn)逐漸增強的趨勢。其中黑色藜麥對自由基的清除能力最強，在濃度為0.7 mg·mL-1時清除率達到最大，為93.3%，自由基清除能力和紅色藜麥相近，均高于白色藜麥。這可能與藜麥提取液中總黃酮和花青素含量的多少有關(guān)，顏色越深，總黃酮含量越高，自由基清除能力越強[4]。

2.2.2 不同粒色藜麥總黃酮提取液對·O2-清除能力

由圖2可知，不同粒色藜麥總黃酮提取液對·O2-自由基均具有較好的清除能力。隨著藜麥總黃酮提取液濃度的增加，對·O2-自由基清除能力也逐漸增加。黑色藜麥總黃酮提取液對·O2-自由基清除能力最強，均高于白色、紅色藜麥，且與對OH·自由基的清除能力一致，說明三色藜麥抗氧化能力的大小為黑色藜麥＞紅色藜麥＞白色藜麥，這均與藜麥提取液中總黃酮含量有關(guān)。

2.2.3 總黃酮、花青素與抗氧化活性的相關(guān)性分析

為了進一步研究藜麥總黃酮與其抗氧化活性的關(guān)系，對三色藜麥提取液中總黃酮、花青素含量與其對OH·自由基、·O2-自由基的清除能力進行相關(guān)性分析。由表2可知，OH·自由基、·O2-自由基清除率與總黃酮呈顯著相關(guān)（Plt;0.05），R2均在0.70以上。花青素與總黃酮提取量呈極顯著相關(guān)（Plt;0.01），R2達到0.872，這可能是總黃酮含量與花青素的數(shù)量存在直接關(guān)聯(lián)，顏色越深，花青素的含量就越多，而總黃酮的含量則越豐富，其抗氧化活性也隨之增強。

2.3 不同粒色藜麥總黃酮提取液抑菌活性

2.3.1 不同粒色藜麥總黃酮提取液對微生物抑菌直徑大小的影響

由表3可知，不同粒色藜麥總黃酮提取液均對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌具有一定的抑制作用，且3種粒色的藜麥對不同菌種的抑制作用差異顯著，其中黑色藜麥的抑制作用最強，對3種菌種的抑菌圈直徑達到29.13 mm、22.36 mm、15.61 mm，但仍低于陽性組抑菌圈直徑。

2.3.2 藜麥總黃酮提取液最小抑菌濃度

選取黑色藜麥提取液開展對3種微生物的最小抑制濃度的研究。由表4可知，藜麥總黃酮提取液對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌均有不同程度的抑制作用。隨著總黃酮濃度的增加，對各種微生物的抑制效果越好，對大腸桿菌的抑制效果最好，最小抑菌濃度為16 mg·mL-1；對枯草芽孢桿菌的抑制效果中等，最小抑菌濃度為32 mg·mL-1；對金黃色葡萄球菌的抑制效果較差，最小抑菌濃度為256 mg·mL-1。

3 結(jié)論

藜麥富含黃酮類化合物，深色的藜麥被認為是一種較好的天然抗氧化劑來源。本研究發(fā)現(xiàn)，不同粒色的藜麥中總黃酮和花青素含量差異顯著，其中黑色藜麥的總黃酮和花青素含量顯著高于紅色和白色藜麥，達到了2.811 mg·g-1和57.88 μg·g-1。花青素含量和總黃酮含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。藜麥種子總黃酮對菌種的抑制效果由大到小順序為大腸桿菌＞枯草芽孢桿菌＞金黃色葡萄球菌，最小抑菌濃度分別為大腸桿菌16 mg·mL-1、枯草芽孢桿菌32 mg·mL-1和金黃色葡萄球菌256 mg·mL-1。三色藜麥總黃酮均具有較強的抗氧化和抑菌活性，且黑色藜麥最強。本文對推廣青海藜麥作為特色農(nóng)產(chǎn)品具有積極的影響，同時能為我國藜麥資源的功能開發(fā)和應(yīng)用提供一些借鑒。

參考文獻

[1]杜乾，栗慧，孫豐梅.藜麥產(chǎn)品加工利用研究進展[J].食品工程，2023（1）：14-16.

[2]周媚，萬燕，齊安銀，等.響應(yīng)面優(yōu)化藜麥總黃酮超聲輔助提取工藝及其抑菌活性研究[J].糧食與油脂，2023，36（5）：62-66.

[3]董晶，張焱，曹趙茹，等.藜麥總黃酮的超聲波法提取及抗氧化活性[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015（4）：267-269.

[4]葉玲旭，劉興訓(xùn)，周素梅，等.不同顏色糙米的酚類物質(zhì)組成及抗氧化活性分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2016，42（9）：75-80.

[5]楊子敬，饒桂維，王磊.超聲波輔助雙水相提取枇杷花總黃酮工藝優(yōu)化及其抗氧化性[J].食品工業(yè)科技，2021，42（19）：218-225.

[6]楊金鳳，陳偉玲，呂錦萍.紅莧菜總黃酮超聲波輔助提取工藝優(yōu)化及其抗氧化、抑菌活性[J].食品研究與開發(fā)，2023，44（14）：175-179.

[7]楊敏，周蕊，奚軍偉.青海藜麥總黃酮及多酚共提工藝及其抗氧化活性[J].中南農(nóng)業(yè)科技，2023，44（8）：67-68.

基金項目：安徽省教育廳科學(xué)研究項目（KJ2020A0883）；安徽省教育廳高等學(xué)校質(zhì)量工程項目（2021jyxm1465）。

作者簡介：王海云（1984—），女，山東聊城人，碩士，副教授。研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。