小麥苗中阿魏酸含量變化分析

張志清，蒙 昭，姚艷艷，周利茗

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014)

小麥苗中阿魏酸含量變化分析

張志清，蒙 昭，姚艷艷，周利茗

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，四川 雅安 625014)

應(yīng)用HPLC方法對7個四川小麥品種(系)幼苗中抗氧化組分阿魏酸含量進行測定，以探討小麥苗中阿魏酸含量的變化規(guī)律，確定加工麥苗粉的最佳采收時期。結(jié)果表明，7個小麥品種在生長1～4周時阿魏酸平均含量分別為0.2575、0.2865、0.3364、0.5193mg/g。阿魏酸的含量隨著小麥的生長周期均呈增長趨勢，在第3～4周每個品種阿魏酸含量增加明顯。方差分析表明，在α=0.01水平上，其含量增長存在極顯著差異，且品種間的含量和增幅有差異。偏相關(guān)分析表明，株高、干質(zhì)量與阿魏酸的含量的偏相關(guān)系數(shù)均未達顯著水平，揭示在確定小麥苗收割時期時可以不考慮株高、干質(zhì)量的影響。因此在加工生產(chǎn)麥苗粉時，若以阿魏酸作為該保健產(chǎn)品的有效成分指標(biāo)，麥苗生長至第4周采收最佳。

小麥苗；阿魏酸；HPLC；含量變化

麥苗的營養(yǎng)及藥用價值，在我國明代藥書《本草綱目》中就有明確記載：麥苗，辛、寒、無毒。主治消酒毒、暴熱、酒疸、目黃。并搗爛絞汁濾服之，又解蟲毒。煮汁濾服之，除時疾狂熱，退胸膈熱，利小腸[1]。在國外，對于用麥苗作為保健品的研究也有報道[2]。近年來，國內(nèi)外已利用小麥苗或大麥苗開發(fā)出許多的保健產(chǎn)品，如小麥纖維食品、麥草葉飲料、麥綠素可樂、青麥酶營養(yǎng)品，尤其是歐美等國近年熱銷的“麥綠素”，是制取麥苗嫩莖葉綠汁粉體，并加入酵母、糊精、胡蘿卜粉、高麗參粉等配制的保健食品[3]。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，麥苗具有：1)降低機體中的膽固醇和甘油三酯以及有害物質(zhì)——脂質(zhì)過氧化物的含量，提高生命機體中有益物質(zhì)高密度脂蛋白和超氧化物歧化酶的含量，有保護心臟和血管的作用；2)保護胃黏膜，能減輕酒精性胃炎所致的胃黏膜出血；3)抗疲勞、增強體力，對高血脂和糖尿病人有治療或輔助治療的作用[4]。麥苗汁中含多種人體必需的氨基酸，豐富的抗氧化成分，如VC、VE、黃酮類化合物，較多的鉀、鐵、鋅、硒和錳等礦物質(zhì)元素；并且有較高的抗氧化活性，黃嘌呤氧化酶法測得其SOD活性是葡萄的7倍，并且有

一定的GSH-Px活性和自由基清除活性[5]。

結(jié)合現(xiàn)有研究結(jié)果可以肯定的一點是：麥苗的廣泛功能在一定程度上與其中主要的抗氧化組分含量有關(guān)，但是對于其中的抗氧化成分的種類和含量等研究甚少[5-7]，從而阻礙了麥苗制品的功能機理研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制。此外，通常小麥播種在春秋兩季，麥苗生長受溫度影響生長緩慢，生物產(chǎn)量低，因此需要探索利用夏季高溫高濕加快麥苗生物產(chǎn)量積累的方式下，麥苗中功能性組分的變化規(guī)律，確定收割時期。本研究利用HPLC方法對麥苗中的抗氧化活性酚酸——阿魏酸(4-羥基-3-甲氧基肉桂酸)進行測定，分析麥苗中阿魏酸的含量及隨生長周期的變化規(guī)律，為確定開發(fā)生產(chǎn)麥苗制品的質(zhì)量指標(biāo)、確定采收麥苗最佳時間奠定基礎(chǔ)，這對研究麥苗功能作用機理，提升小麥生產(chǎn)價值具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選用四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所近年選育的良麥2號、良麥3號、030474、030375、030482、良麥07-19等6個品種(系)和四川主推品種川麥107作為檢測對象。種子用蒸餾水浸泡24h后，于2009年5月用營養(yǎng)土栽培營養(yǎng)缽中，適時澆水，自然光照。

甲醇(色譜純)、無水乙醇、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的NaOH溶液、6mol/L HCl溶液、超純水等；反式阿魏酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度＞99%) 德國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LC-10A高效液相色譜儀(7725i型手動進樣器) 日本島津公司；N2000工作站 浙江大學(xué)智達信息工程有限公司；CP225D型電子天平 德國Sartorius公司；Milli-Q型純水儀 美國Millipore公司；BP-20型pH計 德國Sartorius公司；MICROMAX型離心機 美國Thermo公司；RE-2000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠。

1.3 樣品處理

分別從根頸部剪斷稱量7個品種的新鮮麥苗1g，加入適量石英砂研磨，充分研碎，以料液比1:12(g/mL)加入提取液(體積比為2:1的4%氫氧化鈉與無水乙醇)，40℃條件下加入0.5g無水Na2SO3超聲0.5h。用6mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值為4，7500r/min離心15min，取上清液于50℃減壓旋蒸出乙醇，蒸至剩余液體2～3mL，用流動相于25mL的棕色容量瓶中定容，充分搖勻，用0.45μm有機微孔濾膜濾過待上機檢測。

小麥生長1周后開始取樣，每周測定1次，一共測定4次，在每次測定時每個品種(系)平行測定3次，同時測量麥苗的苗高和干質(zhì)量。

1.4HPLC測定

準(zhǔn)確稱量20.03mg阿魏酸標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇定容于50mL的棕色容量瓶中，充分搖勻，配制成質(zhì)量濃度為400.6mg/mL的對照品儲備液，用0.45μm有機濾膜過濾，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

精密量取儲備液1mL，用流動相定容于25mL的棕色容量瓶中，充分搖勻，配置成質(zhì)量濃度為16.02μg/mL的阿魏酸對照品工作液，4℃保存上機使用。

色譜柱采用Luna C18柱(150mm×4.60mm，5μm)，流動相為甲醇-水-冰乙酸(25:69.25:0.75，V/V)，pH2，柱溫30℃，流速1.0mL/min，測定波長320nm，進樣量10μL[8]。

1.5 統(tǒng)計分析

阿魏酸含量計算以每克新鮮麥苗樣品，最終提取并定容到25mL容量瓶中阿魏酸質(zhì)量來計算。

式中：C為HPLC法測定的阿魏酸質(zhì)量濃度/(μg/mL)；m為稱量新鮮麥苗樣品質(zhì)量/g；A為HPLC法測定的阿魏酸峰面積。

方差分析、多重比較和偏相關(guān)分析采用Excel 2003函數(shù)計算，并參考榮廷昭[9]相關(guān)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜分析條件

圖1 阿魏酸對照品(a)和麥苗樣品(b)色譜圖Fig.1 Chromatograms of ferulic acid reference substance and wheat seedling sample

精密吸取2、4、6、8、10、12、14、16μL對照品工作液按上述色譜條件進樣，測定峰面積，計算含量(圖1a)。以峰面積為縱坐標(biāo)(Y)，以對照品進樣量(μg)為橫坐標(biāo)(X)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，得阿魏酸的線性回歸方程為Y=7000000X+15768(r=0.9999)。精密吸取上述1.3節(jié)的樣品溶液10μL按1.4節(jié)色譜條件進樣(圖1b)。阿魏酸保留時間為11.065min，阿魏酸與其鄰峰之間的分離度均大于1.5，且峰形較好。表明在該色譜條件下，適合此實驗的測定。

2.2 小麥苗不同生長時期阿魏酸含量變化

根據(jù)上述色譜條件測定小麥苗不同生長時期阿魏酸含量(表1)。小麥苗在生長1～4周時阿魏酸的平均含量分別為0.2575、0.2865、0.3364、0.5193mg/g。在前4周內(nèi)，隨著小麥苗的生長，阿魏酸的含量呈不斷增長的趨勢，而在第4周達到最值。其中從第3周開始，阿魏酸的增長幅度最大，平均增幅達到0.1829mg/g。且各小麥品種(系)中阿魏酸含量增加趨勢相同，在生長第1～4周呈現(xiàn)慢-慢-快的趨勢。

表1 小麥苗不同生長時期阿魏酸的含量變化Table 1 Change of ferulic acid content in cultivation variants at different growth periodsmg/g

2.3 小麥不同品種(系)間的阿魏酸含量差異

不同品種在各個生長時期的含量不同，都存在著一定的差異，從表1中可看出在第1周，各個品種阿魏酸的含量高低依次為良麥2號＞品系030375＞品系030482＞川麥107＞良麥07-19＞品系030474＞良麥3號。第2周期間，除了品系030375和品系030482的阿魏酸含量變化較小，其余品種的有不同程度的增加，各個品種阿魏酸的含量高低依次為良麥2號＞川麥107＞品系030375＞品系030474＞品系030482＞良麥07-19＞良麥3號。第3周期間，除了良麥2號阿魏酸含量增幅微小，剩下的5個品種都增長了，且各個品種阿魏酸含量差異都不大，在0.3070～0.3675mg/g之間，其含量高低依次為良麥2號＞品系030482＞川麥107＞良麥07-19＞品系030375＞品系030474＞良麥3號，因此第3周為小麥各品種中阿魏酸的含量相當(dāng)?shù)闹芷凇６诘?周期間，各品種呈現(xiàn)出阿魏酸含量迅速增加，尤其以良麥3號和川麥107的增長速度最快，其中含量最高的為川麥107 (0.6160mg/g)，其次是良麥3號(0.5806mg/g)，其余品種的阿魏酸含量從高低依次為良麥07-19＞良麥2號＞品系030474＞品系030482＞品系030375。其中良麥3號在前3周生長過程中的含量一直呈最低值，但在第4周，其生長含量躍居排序第二，而在前3周良麥2號的含量都是最高的，在第4周，生長含量降到排序第4。綜上可見不同品種間阿魏酸含量有差異，雖然在1個月的苗期內(nèi)呈增長趨勢，但品種間由于受基因型差異影響在增長幅度上不盡相同。

2.4 小麥苗不同生長時期的阿魏酸含量的方差分析

方差分析表明，小麥品種間阿魏酸的含量均存在一定差異，但在0.01和0.05兩個水平上，品種間的含量均無顯著差異，而在生長周數(shù)間的含量差異存在極顯著水平(表2)。多重比較表明(表3)，第1～2周和第2～3周的增長含量未達顯著差異，而第1～3周和第3～4周的增長含量差異極顯著。可見麥苗中阿魏酸從第3周開始含量迅速增長，且其含量的增長量達到極顯著水平。

表2 阿魏酸含量方差分析Table 2 Variance analysis of ferulic acid content

表3 SSR多重比較結(jié)果Table 3 Result of SSR test

2.5 阿魏酸含量與小麥苗株高、干質(zhì)量的相關(guān)性分析

在每個測量周期中，同時測定麥苗的株高和干質(zhì)量(每克新鮮麥苗的干質(zhì)量)2個重要的農(nóng)藝和生理指標(biāo)，以期確定與阿魏酸含量的關(guān)系，并確定小麥苗收割的最佳時期。將表4的數(shù)據(jù)用偏相關(guān)分析，在以單株平均干質(zhì)量(x1)保持一定時，平均株高(x2)和阿魏酸含量(y)的偏相關(guān)系數(shù)為r2y·1=0.7840，以平均株高(x2)保持一定時，單株平均干質(zhì)量(x1)和阿魏酸含量(y)的偏相關(guān)系數(shù)為r1y·2=

－0.5600。結(jié)果表明，株高與阿魏酸的含量呈正相關(guān)，而干質(zhì)量與阿魏酸的含量呈負(fù)相關(guān)。但是顯著性檢驗結(jié)果表明，株高與阿魏酸的含量以及干質(zhì)量與阿魏酸的含量的偏相關(guān)系數(shù)均未達到顯著水平，揭示在確定小麥苗收割時期時可以不考慮株高、干質(zhì)量等影響，而以阿魏酸含量高低作為確定指標(biāo)是適合的。因此本實驗確定以第4周阿魏酸含量最高時收割為宜。

表4 小麥苗的平均干質(zhì)量、株高與阿魏酸含量的關(guān)系Table 4 Relationship among average net weight, plant height and ferulic acid content in wheat seedling

3 結(jié)論與討論

3.1 研究表明，亞油酸法測得麥苗汁的抗氧化活性分別是BHT、α-生育酚的4.9倍和7.2倍[5]。表明在麥苗中，可能存在各種天然抗氧化劑的協(xié)同作用，從而導(dǎo)致其抗氧化活性顯著提高[10]。研究表明，植物多酚類物質(zhì)是重要的生物抗氧化劑[11]，而阿魏酸就是麥苗中天然多酚類抗氧化劑之一，這為在探索麥苗中抗氧化活性物質(zhì)又提供一種明確成分，成為研究麥苗抗氧化機理積累的基本數(shù)據(jù)。

3.2 本研究對小麥苗中阿魏酸含量的動態(tài)變化規(guī)律進行分析，這對在加工麥苗粉時，以不同有效成分為麥苗收割指標(biāo)具有重大意義。根據(jù)有關(guān)文獻，制作麥綠素保健食品的麥苗一般在苗高為25cm進行采割[12]。本實驗探索利用夏季高溫高濕條件加快麥苗生物產(chǎn)量積累，由于后期實驗條件限制雖然沒有測出阿魏酸含量的最高時期，但有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，麥苗生長到20d時蛋白質(zhì)和維生素含量達到最高，而25d時含量有所下降[13]，所以綜合考慮麥苗的營養(yǎng)成分含量以及本實驗阿魏酸的含量動態(tài)，以阿魏酸的含量作為加工麥苗粉的有效成分指標(biāo)時，小麥生長到第4周時應(yīng)當(dāng)為麥苗較好的采割時間。

3.3 麥苗的功能甚廣，具有改善體質(zhì)和美容的作用，又對治療疑難病癥有藥理效果[14]，研究表明麥苗汁液或麥綠素都對胃癌細(xì)胞(FG-85)均有較強的殺死功效[4]。而且麥苗對人體有安全可靠并無任何毒副作用[15]。因此，麥苗食品的開發(fā)大有可為，其營養(yǎng)和功能性成分更值得進一步探索。

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Change of Ferulic Acid Content in Wheat Seedling

ZHANG Zhi-qing，MENG Zhao，YAO Yan-yan，ZHOU Li-ming
(College of Food Science, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China)

In order to explore the change trend of ferulic acid (FA) and identify the suitable harvest period of wheat seedling, the contents of ferulic acid in wheat seedling from 7 cultivation variants were determined by HPLC method. Results indicated that the average contents of ferulic acid from 7 cultivation variants in the first through the fourth weeks were 0.2575, 0.2865, 0.3364 mg/g and 0.5193 mg/g, respectively. An increase trend of FA content was observed and an obvious increase of FA content in each variant was exhibited from the third to the fourth week. A significant increase was confirmed by variance analysis. No obvious significant level was observed in partial regression coefficients among plant height and FA content or net weight. In addition, the best harvest season for wheat seedling was not affected by plant height and dry weight. Therefore, the optimal harvest time of wheat seedling was the 4thweek of growth based on ferulic acid as an efficient component index.

wheat seedling；ferulic acid；HPLC；content change

TQ929.2

A

1002-6630(2010)18-0271-04

2009-12-10

四川省人事廳留學(xué)人員科技活動擇優(yōu)資助項目(川人函[2008]488號)；四川省教育廳重點項目(09ZA081)；四川農(nóng)業(yè)大學(xué)國家級大學(xué)生創(chuàng)新項目(091062627)

張志清(1976—)，男，副教授，博士，主要從事食品、生物制品檢測研究。E-mail：zqzhang721@163.com