于章龙 ，刘 瑞 ，宋 昱 ✉，谢飒英 ，蔡 岳 ，孙元琳，郭园园，刘峰娟

（1. 山西农业大学 棉花研究所，山西 运城 044000；2. 运城学院 生命科学系，山西 运城 044000；3. 河津市通河食品有限公司，山西 运城 044000）

麸皮是谷物加工的副产物，主要由皮层和糊粉层所组成。在实际制粉工艺中，提取胚和胚乳后的残留物统归为麸皮，约占籽粒重量的22%～25%左右[1]。麸皮中的维生素、矿物质等较胚乳含量丰富，且富含多种生理活性物质，其中酚类物质研究是热点之一[2-3]。麸皮中主要酚类物质包括酚酸、黄酮、木酚素等。酚酸主要为阿魏酸，约占麸皮的 0.4%～0.7%，黄酮约占麸皮的0.2%[4-6]。大量研究证明，谷物中的酚类化合物作为重要的膳食抗氧化组分，对预防人类机体氧化应激和心血管疾病具有突出的防护作用[7-8]。全谷物摄入对慢性疾病的预防作用主要归功于膳食纤维及其与之共价键连接的酚酸类物质，被称为“膳食纤维-酚类抗氧化剂复合物”[9]。而此类活性物质主要存在于谷物麸皮中。黑小麦是指种子的颜色较深，呈蓝、紫、紫黑、黑等颜色小麦的统称，是目前研究机构采取不同的育种手段而培育出来的特型优质小麦。黑小麦麸皮中不仅富含酚酸、黄酮且富含花青素[10-11]。本研究以黑小麦麸皮为原料提取抗氧化活性成分并对其抗氧化活性进行评价，为黑小麦副产物的深加工及利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

运黑14207麸皮：山西省农业科学院棉花研究所制取；1，1-二苯代苦味酰基自由基、2，2′-联氮-双-3-乙基苯噻唑啉-6-磺酸二铵盐、福林试剂、没食子酸，均为分析纯：天津市大茂化学试剂厂。

1.2 主要仪器设备

UV-9000S 可见-紫外分光光度计：上海元析仪器有限责任公司；2XZ-4B型真空冷冻干燥机：浙江临海市永昊真空设备有限公司；KS-100AL超声清洗机：深圳市洁康洗净电器有限公司；RE-2000B旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；JMFB70*30实验室小麦磨粉机：中储粮公司。

1.3 试验方法

1.3.1 运黑14207麸皮制备

按照GB/T20571—2006标准磨粉，并获得试验材料麸皮。然后，将麸皮于-18 ℃下放置24 h，再经真空冷冻干燥24 h后放入自封袋冷藏备用。

1.3.2 溶剂配制及萃取方法

分别配制50%、75%、100%甲醇、乙醇、丙酮溶液，以蒸馏水为对照。

准确称取麦麸20 g，按照料液比1∶10分别与上述溶液混合，40 kHz功率超声辅助提取30 min，然后进行抽滤，在0.09 Mpa、65 ℃旋转蒸发获得提取液，再将提取液倒入平面玻璃器皿中，放置12 h后放入冰箱冷冻24 h，最后进行冷冻干燥，称重并计算得率。冻干样品真空包装冷藏备用。

1.3.3 提取物总酚含量测定

参照 Folin-Ciocalteu试剂法并稍作修改[12]。以没食子酸（GAE）为标准品，总酚含量以每100 mg提取物（干基）中所含相当于没食子酸的质量表示样品中总酚含量（Total phenolic， TP）。

准确移取100 μL标准液、500 μL斐林试剂液和 6 mL蒸馏水于小试管中，1 400 r/min震荡1 min，对照样为纯水。

加入2 mL15%Na2CO3溶液，继续1 400 r/min震荡0.5 min。然后用蒸馏水定容至10 mL。避光静止2 h，然后在750 nm处测量吸光值。

总酚提取能力（Total phenolic extraction capacity， TPEC）=EY×TP×100。定义为溶液提取总酚能力。

1.3.4 提取物对DPPH自由基清除力测定

测定方法参照文献[13-14]并稍作修改，清除力以半数抑制率IC50值计。

称取样品干物质 0.2 g于锥形瓶，用 50 mL 75%乙醇溶解，密封超声波辅助溶解，制备样品浓度为4 mg/mL溶液。称取0.2 g DPPH溶解于50 mL 75%乙醇，稀释至浓度为0.04 mg/mL，避光保存。

将上述溶液各取5 mL等比例混合，避光静置30 min后于517 nm处测定吸光值。样品对DPPH清除率I%按照下式计算：

A-样品和DPPH混合液的吸光度值

A1-阳性空白（无DPPH溶液）吸光度值

A0-阴性空白（无样品溶液）的吸光度值

将上述浓度为4 mg/mL样品溶液分别配制成浓度为0.3、0.6、1.2、1.8、2.4、4 mg/mL的样品液，然后与 DPPH溶液等比例混合，避光静置30 min后测吸光度值。

抗氧化物提取能力（Antioxidants extraction capacity determined by DPPH， AEC）按照下式计算。

1.3.5 提取物对ABTS自由基清除力测定

测定方法参照文献[15-16]并稍作修改，清除力以半数抑制率IC50值计。

称取样品干物质0.2 g于锥形瓶中，用50 mL的蒸馏水溶解，超声波辅助溶解，溶液澄清透明时停止，将样品液稀释为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 mg/mL。

取1 mL样品溶液与1.5 mL ABTS自由基溶液混合，静置6 min，于420 nm处测定吸光值。清除率、IC50(ABTS)和AECABTS计算方法同1.3.4。

1.3.6 数据处理

采用origin 75作图，利用SPSS V13.0软件处理数据，结果采用方差分析（ANOVA）和邓肯检验，半数抑制率IC50采用SPSS V13.0进行计算。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂麸皮提取物得率

麸皮中含有主要营养成分为膳食纤维 35%～50%、淀粉 10%～15%、粗蛋白 12%～18%、脂肪3%～5%。由图1可知，不同溶剂对麸皮提取物得率不同，75%乙醇溶剂得率最高，为10.72%，且与其他组差异显著。纯丙酮得率最低，为1.15%。而蒸馏水组提取物得率较高，可能是因为淀粉及粗蛋白溶解较多。不同得率反应了不同溶剂可提出的可溶性物质含量不同。同时也可以看出，纯甲醇、纯乙醇溶剂提取得率相对较低。整体而言，不同浓度丙酮组提取率较低。

图1 不同溶剂麸皮提取物得率Fig.1 Extraction rates of bran extracts in different solvents

2.2 不同溶剂麸皮提取物总酚含量及提取能力

一般而言，游离型和结合型酚类物质为可溶性酚类，束缚型酚类物质则为不溶性酚类，以酯键、糖苷键和醚苷键等形式与其他物质相结合[17]。由图 2可知 50%乙醇提取组总酚含量最多，为2.9 mgGAE/100 mg，但与对照蒸馏水组差异不显著。100%丙酮提取组总酚含量最少，为1.14 mg/100 mg。由图3可知，蒸馏水的总酚提取能力最强，且与其他各溶剂组差异显著。50%、75%甲醇提取组和 50%、75%乙醇提取组总酚能力相对较强，且它们之间差异不显著。100%丙酮提取组最弱。综合图2、图3结果可知，50%乙醇更适于黑麦麸皮中总酚提取。

图2 不同溶剂麸皮提取物总酚含量Fig.2 Total phenolic content of bran extracts with different solvents

图3 不同溶剂麸皮提取物总酚提取能力Fig.3 Total phenolic extraction capacity of bran extracts with different solvents

2.3 DPPH 自由基清除率IC50值和AEC值

DPPH是一种稳定的有机自由基，被广泛应用于体外评价天然产物的抗氧化性，尤其是酚类物质，通过测定酚酸对DPPH自由基的清除能力可以评估其抗氧化性的强弱[18]。不同溶剂麸皮提取物对 DPPH自由基清除率 IC50值见图 4，IC50值越低，酚类物质对DPPH自由基的清除能力越强，抗氧化性越强。由图 4可知，50%乙醇提取物对DPPH自由基清除能力最强，但与75%乙醇和75%丙酮组差异不显著。蒸馏水提取物对DPPH自由基清除能力最弱。

图4 不同溶剂麸皮提取物对DPPH自由基清除率IC50值Fig.4 IC50 value of DPPH radical scavenging rate of bran extracts with different solvents

从图 5可看出，50%和 75%乙醇提取物对DPPH的AEC值最高，且与其他组差异显著。说明其提取效果最好。

图5 不同溶剂麸皮提取物对DPPH抗氧化物提取能力Fig.5 DPPH antioxidant capacity of bran extracts with different solvents

2.4 ABTS 自由基清除率IC50值和AEC值

由图 6可知，75%丙酮 IC50值最小，为0.042 mg/mL，所以其提取物对ABTS自由基清除能力最强。而75%甲醇IC50值最大，为0.052 mg/mL，清除能力最弱。但总体而言，各组对ABTS自由基清除率IC50值之间差异并不是很显著。

图6 不同溶剂麸皮提取物对ABTS自由基清除率IC50值Fig.6 IC50 value of ABTS radical scavenging rate of bran extracts with different solvents

以ABTS计的抗氧化物提取能力，其值越高，提取效果越好，由图7可以看出75%甲醇提取效果最好，且与其他组差异显著。50%乙醇次之，75%丙酮提取效果最弱。

2.5 相关性分析

图7 不同溶剂麸皮提取物对ABTS抗氧化物提取能力Fig.7 ABTS antioxidant capacity of bran extracts with different solvents

为了研究黑小麦麦麸提取物多酚含量及抗氧化性之间的关系，对各项指标进行相关性分析，结果如表 1所示。总酚含量（TP）与 TPEC和AECABTS呈极显著正相关，与AECDPPH呈显著正相关，说明 TP对 AECABTS影响更大，黑小麦麸皮提取物的抗氧化性主要来源于多酚。TPEC和AECDPPH和AECABTS呈极显著正相关，证明溶剂对总酚提取能力的水平与对DPPH和ABTS抗氧化物提取能力一致。

表1 相关性分析Table 1 Corr elation analysis

3 结论与讨论

可食植物中天然存在的大部分多酚都是以游离或结合（与多糖或蛋白通过酯键和醚键）的形式存在[19-20]。在谷物中主要以结合态存在形式为主，且80%以上存在于谷物的麸皮和胚乳中[21-22]。游离型酚类化合物通常可直接溶解在有机溶剂中，所以一般选用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等提取。由于细胞壁的影响，提取游离型酚类化合物后的残渣中仍有大量不溶的酚类化合物，所以结合型酚类化合物通常是指有机溶剂提取后的残留物经酸水解、碱水解或酶水解后提取得到的酚类物质。

本研究通过提取黑小麦麸皮抗氧化活性成分并对其抗氧化能力进行评价。50%乙醇提取总酚含量最高，为2.86 mg/100 mL；蒸馏水总酚提取能力最强，三种有机溶剂浓度为50%和75%时的提取能力都比纯有机溶剂强，可知黑小麦麸皮多酚属于中等极性物质；50%乙醇 DPPH IC50值最小，对DPPH自由基的清除能力最强，DPPH抗氧化物提取能力 75%乙醇提取效果最佳；75%丙酮ABTS IC50值最小，对ABTS自由基清除能力最强，ABTS抗氧化物提取能力 75%甲醇提取效果最佳；黑小麦麸皮提取物总酚含量及总酚提取能力水平与对DPPH和ABTS抗氧化物提取能力一致。因此，不同溶剂提取物的抗氧化能力不同，综合比较可知50%乙醇更适于黑小麦麸皮抗氧化活性成分提取。

所以，本研究酚类物质提取物主要为游离型酚类化合物，且由于溶剂提取法提取的麸皮多酚粗提液中杂质较多，会对其多酚含量及其活性评价造成干扰，因此有必要对其多酚粗提液进行纯化，去除蛋白质和糖分等杂质，再结合其它辅助方法来提高得率，从而得到纯度更高的多酚类物质，科学地评价黑麦麸皮多酚的生物活性。