王军，王忠合，章斌，伍振西

（韩山师范学院生物系，广东潮州521041）

麦麸多糖理化特性与抗氧化性分析

王军，王忠合*，章斌，伍振西

（韩山师范学院生物系，广东潮州521041）

采用超声波法提取麦麸粗多糖，研究其理化性质、总糖含量、清除自由基能力及抗氧化性等特性。实验结果表明，麦麸粗多糖含有淀粉和蛋白质的多糖，总糖质量分数达到42.48%，具有一定的清除羟自由基、超氧阴离子和亚硝酸根离子的能力，对鸡蛋卵黄和小鼠肝脏自发性脂质过氧化具有一定的抑制作用。

麦麸；多糖；抗氧化；清除自由基

多糖作为一类重要的生物活性物质，具有抗病毒、抗肿瘤、降血脂、提高免疫力等多种生物功能[1-3]，不但能治疗机体的免疫系统受到严重损伤的癌症，还能治疗多种免疫缺损疾病，如慢性病毒性肝炎和某些细菌和病毒引起的慢性疾病，还能治疗风湿病之类的自身疾病，有的多糖还能诱导干扰素的产生，等等。国内外诸多文献[4-7]对植物中多糖的分离纯化与结构分析进行了大量的研究证明，从植物或微生物等提取的天然多糖，具有来源广泛、毒副作用低、安全性高、免疫增强功能广泛等优点，是一种理想的免疫增强剂。

麦麸是小麦加工的主要副产物，含有丰富的碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质等，广泛用于饲料工业、食品工业、发酵工业等领域[8]。麦麸中的葡聚糖、木聚糖、纤维素、阿魏酸、植酸等生理活性物质，具有饱水性、稳定性及抗肿瘤、抗氧化等功能活性，它能防治许多疾病，如抑制大肠癌的发生，预防糖尿病、高血压等[9-10]。随着人们健康意识的不断提高，麦麸中的功能因子越来越受到人们的重视，因此，深入研究麦麸的开发与利用具有较高的社会效益和经济效益。本实验采用超声波法制备麦麸粗多糖，并深入分析其理化特性及抗氧化性，旨在为麦麸及其多糖的开发利用提供理论参考依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

小麦麦麸 购于当地市场，粉碎过40目筛，贮存于-20℃中备用；小白鼠昆明种，购于汕头大学医学院；木瓜蛋白酶 酶活力60～70万单位/g，广州远天酶制剂厂；浓硫酸、苯酚、硫代巴比妥酸、硫酸亚铁、三氯乙酸、正丁醇、邻苯三酚、亚硝酸钠、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、氯化钠、双氧水、葡聚糖、无水乙醇等均为国产分析纯。

UV-2800紫外可见分光光度计：尤尼科（上海）仪器有限公司；Anke TFL-16G台式离心机：上海安亭科学仪器厂；KQ-100DV型数控超声波清洗器：江苏省昆山市超声仪器有限公司；AUW120型电子天平：SHIMADZU（日本）公司。

1.2 实验方法

1.2.1 麦麸粗多糖的制备

参照文献[11]中的方法，韩山师范学院生物系食品加工实验室自制。

1.2.2 理化特性的研究

参照文献[12]中的方法分别进行溶解性、苯酚-硫酸反应、碘-碘化钾反应、斐林试剂反应、三氯化铁反应、茚三酮反应、双缩脲反应、280 nm紫外吸收光谱。

1.2.3 总糖含量的测定

采用苯酚－硫酸法测定样品中总糖的含量，取50mg麦麸粗多糖溶于100mL水中，稀释10倍，再取1mL置于10m L具塞试管中，加水补至2.0m L，按标准曲线的操作步骤[13]比色测定，根据标准曲线方程（如图1所示）：A=6.195C-0.006 4，（R2=0.995 5）求得样品溶液中多糖浓度，计算多糖含量。

式中：C为总糖的浓度，（mg/mL）；V为样品溶液的体积，mL；K为稀释倍数；m为样品重量，mg。

1.2.4 对超氧阴离子的清除作用

采用邻苯三酚自氧化法[6-7]测定麦麸多糖对超氧阴离子的清除作用，取9mLpH 8的0.01mol/L磷酸盐缓冲液与1mL麦麸多醣溶液混合，于25℃恒温15min，取混合液于比色皿中加入45mmol/L的邻苯三酚（用0.01mol/L盐酸配置）0.1mL，摇匀，反应3min，在波长420 nm处测定吸光度值A1。以0.1mL蒸馏水代替邻苯三酚所测得的吸光度为A2；以1.0mL蒸馏水代替样品溶液所测得的吸光度为A3。按照下式计算对超氧阴离子的清除率P：

1.2.6 对卵黄脂质过氧化的抑制作用

采用依赖鸡蛋卵黄的脂质过氧化模型计算样品抑制率[16]，新鲜卵黄用0.1mol/L的PBS溶液（pH7.4）按1∶1配成悬液，再稀释25倍，磁力搅拌30min。向试管中加入卵黄悬液0.5mL；然后依次加入浓度分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/mL的样液1.0mL（对照管加入相同体积的PBS）、25mmol/L的硫酸亚铁0.5mL，并用0.1mol/L的PBS补至4.0mL，置于37℃水浴中，振荡50min。取出后加入20%三氯乙酸1m L，静置10min后，以3 000 r/min离心15min，取上清液4 m L加入0.8%硫代巴比妥酸（TBA）2mL，塞紧管口，于沸水浴中反应15min，最后在532 nm处测定样品的吸光度值，取平均值并根据以下公式计算样品抑制率。

式中：A0为对照液吸光度值；A1为样品液吸光度值。

1.2.7 对小鼠肝脏自发性脂质过氧化的抑制作用

小鼠禁食过夜后断头放血处死，迅速取出肝脏组织，置于冷生理盐水中，冲洗后制成5%的组织匀浆[17]，向每支试管中加入5%的组织匀浆1.5mL，再加入不同浓度的样液0.2mL（对照组用生理盐水代替），用生理盐水补充至2.0mL，混匀后于（37±0.5）℃恒温震荡1.5h，加入20%三氯乙酸1.5mL终止反应。3 500 r/min离心10min，取上清液2mL，加入0.67%硫代巴比妥酸（TBA）1.5mL，95℃水浴保温处理15min，取出后冷却，于532 nm处测定样品的吸光度值，计算丙二醛（MDA）的生成抑制率。

1.2.8 对亚硝酸根的清除作用

分别向每支25mL具塞刻度试管中加入1.0mL亚硝酸钠溶液（约5μg亚硝酸钠），依次加入样液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，摇匀，37℃保温30min，再加入对

1.2.5 对羟自由基的清除效果

取三支试管，在试管中依次加入0.5mL 9.1mmol/L水杨酸—乙醇溶液，0.5 mL麦麸多糖溶液，0.5 mL 9mmol/L的Fe2+溶液，3.5mL蒸馏水，最后加入5mL 88mmol/L的H2O2启动Fenton反应，摇匀后于510 nm处测定吸光度A1；取0.5mL的蒸馏水代替9mmol/L的Fe2+溶液所测得的吸光度为A2；取0.5mL的蒸馏水代替酶解物所测得的吸光度为A3。按照下式[15]计算羟自由基清除率P：氨基苯磺酸溶液（4 g/L），混匀，静置5 min后各加入1mL盐酸萘乙二胺溶液（2 g/L），加水至刻度，混匀，静置15min，于波长538 nm处测定吸光度值，根据标准曲线方程计算亚硝酸根离子的含量N残留。同时做空白实验[18]，求得空白组样品中亚硝酸根离子的含量N空白，按照下式计算亚硝酸根离子的清除率：

1.3 实验数据处理

实验平行测定三次，实验结果以平均值±标准偏差SD表示，采用SPSS 17.0软件进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 理化性质

麦麸粗多糖呈现浅黄色，块状，无臭无味，无挥发性，易溶于热水，不溶于高浓度乙醇、乙醚等有机溶剂。麦麸粗多糖化学特性鉴定结果如表1所示。

由表1可知，苯酚-硫酸呈阳性表明有糖存在；碘-碘化钾反应呈阳性，表明有淀粉存在；三氯化铁反应呈阴性，表明不含酚类物质；斐林试剂反应呈阳性，表明有还原性糖存在；茚三酮反应、双缩脲反应和紫外吸收光谱表明含有蛋白质；采用苯酚-硫酸法测定总糖含量为46.62%。

2.2 麦麸多糖对超氧阴离子的清除作用

超氧阴离子是活性氧之一，可转变为其他的自由基，是所有氧自由基的前身，过量的超氧阴离子对生物体的危害较大[19]。麦麸多糖对超氧阴离子的清除作用如图2所示。

从图2中可知，麦麸多糖清除超氧阴离子的能力随着多糖浓度的增大而增高，根据图中模拟方程可求得其清除超氧阴离子的IC50值为83.97mg/mL，这表明麦麸多糖对超氧阴离子有一定的清除效果。

2.3 麦麸多糖对羟自由基的清除作用

羟自由基是高反应自由基，反应距离短，速度快，攻击力强，几乎能与细胞中任何分子发生反应。它可介导脂质氧化，蛋白质解聚、聚合，核酸断裂和多糖裂解等生化反应，引发组织细胞病变，导致各种疾病发生和加速机体衰老，是已知的最活泼的活性氧自由基[20]。减少此类自由基可预防衰老，心血管疾病，并具有防癌抗癌的作用。麦麸多糖对羟自由基的清除效果如图3所示。

由图3可知，在Fenton反应体系中添加麦麸多糖可清除羟自由基，麦麸多糖对羟自由基的清除率随浓度的增加而增强，根据图中模拟方程求得其IC50值为1.42mg/m L，这表明麦麸多糖具有较好的清除羟自由基的能力。

2.4 麦麸多糖对亚硝酸根的清除作用

亚硝酸盐易引起食物中毒，食入0.3 g～0.5 g的亚硝酸盐即可引起中毒甚至死亡。麦麸多糖对亚硝酸根的清除效果如图4所示。

从图4可知，麦麸多糖溶液对亚硝酸根离子具有清除作用，随着样液浓度的增大，清除效果逐渐增大，其IC50值为197.27mg/mL，其清除能力较小，低于不溶性膳食纤维的清除能力[21]，这可能与麦麸多糖离子表面的电荷有关。

2.5 麦麸多糖抗脂质过氧化的作用

脂质过氧化物是生物膜和亚细胞膜中磷脂质所含多元不饱和脂肪酸被自由基损伤、氧化形成的过氧化产物，可引起膜损伤、酶抑制、溶酶体释放、蛋白质交联、DNA和RNA结构破坏等生化毒性反应，造成机体衰老和多种疾病[22]。麦麸多糖对卵黄和小鼠肝脏脂质过氧化的抑制效果如图5和图6所示。

随着麦麸多糖浓度的不断增大，其对卵黄和小鼠肝脏自发性脂质过氧化的抑制作用也逐渐增强，其IC50值分别为7.80mg/mL和3.72mg/mL，麦麸粗多糖可有效地抑制脂质过氧化产生的丙二醛（MDA），从而呈现抗脂质过氧化的能力。

高脂血症和动脉硬化的发生及形成与机体的脂质过氧化所造成的损伤有关，血脂浓度过高，能量代谢和氧气的需求量水平提高，在呼吸链中产生超氧阴离子自由基的几率增加，并通过脂质过氧化等作用，使肝脏胆固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白发生氧化修饰和过氧化物MDA修饰，增生的平滑肌细胞和巨噬细胞通过摄取被氧化修饰的血脂而转变为泡沫细胞，从而加速脂质条纹的形成[19，20，23]。麦麸多糖通过抑制过氧化脂质的形成，调节肝脏的脂质代谢，对小鼠的高血脂症和动脉硬化的形成和发展具有预防作用。

3 结论

1）麦麸粗多糖易溶于热水，不溶于高浓度乙醇、乙醚等有机溶剂，含有淀粉、蛋白质和还原性糖，不含酚类物质，总糖含量达46.62%。

2）麦麸多糖可清除超氧阴离子、羟自由基和亚硝酸根，其IC50值分别为83.97、1.42、197.27mg/mL。

3）麦麸多糖对卵黄和小鼠肝脏自发性脂质过氧化作用具有明显的抑制效果，其IC50值分别为7.80mg/mL和3.72mg/m L。

4）麦麸多糖具有较强的清除自由基和抗氧化能力，可添加于食品中制备具有较强保健效果的功能性食品，也可用于延长食品的贮藏期等方面。

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Study on the Physicochemical and Antioxidant Properties of Polysaccharides from Wheat Bran

WANG Jun，WANG Zhong-he*，ZHANG Bin，WU Zhen-xi
（Department of Biology，Hanshan Normal University，Chaozhou 521041，Guangdong，China）

In this paper，the polysaccharides were extracted from wheat bran by ultrasonic-assisted enzymatic technology，and physicochemical properties，total sugar content，free radical-scavenging ability and antioxidant properties were also investigated.Results showed that wheat bran polysaccharides contained some starch and protein，and the total sugar content reached 42.48%.Moreover，wheat bran polysaccharides could scavenge hydroxyl free radical，superoxide anion and nitrite ion，and had good antioxidant properties in lipid peroxidation models of egg yolk and mouse liver.

wheat bran；polysaccharide；antioxidant property；radical-scavenging ability

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.005

2013-12-24

广东省自然科学基金项目（S2013040015478）；广东省高校优秀青年创新人才培养计划项目（编号：2013LYM0056）；韩山师范学院博士启动项目（QD20130516&QD20140324）；韩山师范学院一般项目（LY201306）；潮州市科技计划项目（2013X05&2013X06）

王军（1981—），女（汉），讲师，博士，研究方向：食品加工副产物的综合利用。

*通信作者：王忠合（1980—），男，讲师，博士，研究方向：食品加工与安全控制。