西藏地区不同粒色青稞多酚及花青素含量分析

    王姗姗　刘小娇　胡赟　靳玉龙　白婷　朱明霞　张玉红

    

    

    

    摘要 ? ?本文分析了来自西藏地区的268份具有不同粒色的青稞种质资源的多酚与花青素含量。结果表明，不同粒色青稞的多酚和花青素含量差异显著，多酚含量由多到少依次为紫青稞>褐青稞>蓝青稞>白青稞，花青素含量由多到少依次为紫青稞>蓝青稞>褐青稞>白青稞。筛选出4个多酚含量高于4.3 mg/g的青稞品种、11个花青素含量高于700 μg/g的青稞品种，其中ZDM5191的多酚和花青素含量均最高，分别为5.06 mg/g和1 183.96 μg/g，可用于富含多酚及花青素青稞产品的开发。青稞花青素含量同多酚含量具有线性关系，线性方程为y=-398.529+247.133x（R2=0.697）。

    关键词 ? ?青稞;多酚;花青素;含量;西藏地区

    中图分类号 ? ?TS210.1 ? ? ? ?文献标识码 ? ?A

    文章编号 ? 1007-5739（2020）19-0217-04

    Analysis ?of ?Contents ?of ?Polyphenols ?and ?Anthocyanins ?Among ?Different ?Seed ?Color ?Highland ?Barley ?Cultivars ?from ?Tibet ?Area

    WANG Shanshan ? ?LIU Xiaojiao ? ?HU Yun ? ?JIN Yulong ? ?BAI Ting ? ?ZHU Mingxia ? ?ZHANG Yuhong *

    （Tibet Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences， Institute of Food Science & Technology， Lhasa Tibet 850000）

    Abstract ? ?The contents of polyphenols and anthocyanins of 268 highland barley cultivars with different seed colors from Tibet area were analyzed. The results showed that the contents of polyphenols and anthocyanins in different seed color highland barley cultivars were significantly different. The polyphenol content in descending order was purple highland barley>brown highland barley>blue highland barley>white highland barley， and the anthocyanin content in descending order was purple highland barley>blue highland barley>brown highland barley>white highland barley. Four highland barley cultivars with polyphenol content higher than 4.3 mg/g， 11 highland barley cultivars with anthocyanins content higher than 700 μg/g were selected. Particularly， ZDM5191 had the highest polyphenol and anthocyanin contents， which was 5.06 mg/g and 1 183.96 μg/g， respectively. So ZDM5191 could be used for the products riching in polyphenols and anthocyanins. There was a linear relationship between the content of anthocyanins and polyphenols. The linear equation was y=-398.529+247.133x （R2=0.697）.

    Keywords ? ?highland barley; polyphenol; anthocyanin; content; Tibet area

    青稞是西藏自治区的主要粮食作物，2018年产量高达80万t，占粮食产量的80%。青稞具有低糖、低脂、高蛋白、高维生素和高可溶性纤维等特点，并且含有人体所必需的钙、铁、锌等微量元素及β-葡聚糖、多酚、花青素、母育酚等功能成分，其营养成分全面，结构合理，是藏族人民不可缺少的食物，加之“绿色健康”的特点，深受区内外消费者喜爱[1]。多酚类物质含有能够清除机体内自由基的酚羟基，可以阻止由活性氧造成蛋白質、核酸等生物大分子物质的氧化损伤，具有抗氧化、抗癌、降血糖、降血脂、预防心脑血管疾病、抗菌等作用[2]。作为一种多酚类物质，花青素同样具有清除自由基、抗氧化的功效[3]。因此，以多酚及花青素含量为重点，进行青稞功能产品开发，对促进青稞综合利用、提升青稞附加值具有重要作用。本文收集分析了来自西藏地区的268份青稞种质资源的多酚及花青素含量，以期筛选出多酚含量高、花青素含量高的青稞资源，为富含多酚、花青素的青稞产品开发提供品种支持。

    1 ? ?材料与方法

    1.1 ? ?试验材料

    供试材料为来源于西藏自治区农牧科学院种质资源库的268份具有不同粒色的青稞种质资源，包括131份紫青稞、77份褐青稞、21份蓝青稞和39份白青稞。

    1.2 ? ?试验方法

    1.2.1 ? ?多酚类物质提取。称取0.5 g青稞样品加入2.5 mL 70%乙醇振荡提取2 h，离心取上清液，重复2次合并上清液，定容至10.0 mL，放置-20 ℃保存。

    1.2.2 ? ?多酚含量测定。采用福林酚法测定总酚含量，即于1 mL提取液（适当稀释）中，加入0.5 mol/L福林酚试剂0.5 mL和75 g/L Na2CO3 2.5 mL，混匀，室温下反应2 h，在760 nm波长下测定混合液的吸光值。根据不同浓度的没食子酸绘制标准曲线（y=54.624x，R2=0.995 9），计算样品中总酚含量，单位为mg/g。

    1.2.3 ? ?花青素提取。称取0.5 g青稞样品，按照料液比1∶15（g/mL），加入酸化甲醇，室温避光振荡提取3 h，4 000 r/min离心15 min，取上清液进行分析。

    1.2.4 ? ?花青素测定。以pH示差法，测定青稞中的花青素含量[4]。

    1.3 ? ?数据分析

    采用Microsoft Excel 2017进行数据整理和绘图处理;采用SPSS 19.0软件进行相关性分析、回归分析和单因素方差分析。

    2 ? ?结果与分析

    2.1 ? ?不同粒色青稞多酚含量分析

    为筛选高多酚含量的青稞资源，分析了268份青稞种质资源，包括131份紫青稞、77份褐青稞、21份蓝青稞、39份白青稞（表1、图1）。青稞的平均多酚含量为（2.45±0.72）mg/g，变幅为1.37～5.06 mg/g，变异系数为29.38%。ZDM5191的多酚含量最高，含量为5.06 mg/g，高于邢玉晓[5]、张 ?帅等[6]检测到的最高值3.70 mg/g和3.50 mg/g，这可能是由于青稞多酚含量的差异不仅受基因型影响，同时受栽培环境条件影响。不同粒色的青稞多酚含量差异显著，紫青稞多酚含量最高，为（2.80±0.71）mg/g;其次为褐青稞和蓝青稞，多酚含量分别为（2.23±0.60）mg/g和（2.14±0.58）mg/g;白青稞的多酚含量最低，为（1.90±0.29）mg/g。紫青稞、褐青稞、蓝青稞的多酚含量分别是白青稞多酚含量的1.47、1.17、1.13倍，表明有色青稞的多酚含量高于白青稞，这同张 ?帅等[6]的研究结果相一致，为高多酚含量青稞品种的筛选提供了理论依据。紫青稞多酚含量的变幅为1.37～5.06 mg/g，变异系数为25.35%;褐青稞多酚含量变幅为1.41～4.59 mg/g，变异系数为26.90%;蓝青稞多酚含量变幅为1.62～4.08 mg/g，变异系数为27.10%;白青稞多酚含量变幅为1.46～2.79 mg/g，变异系数为15.26%。白青稞多酚含量的变异系数最低，表明白青稞品种间多酚含量差异较小。

    2.2 ? ?不同粒色青稞花青素含量分析

    268份青稞资源花青素含量分析如表1、图2所示。青稞的平均花青素含量为（213.28±221.37）μg/g，变幅为0～1 183.96 μg/g，变异系数为103.79%。同Kim等[7]分析127种有色大麦花青素含量，得到的结果（13.0～1 037.8 μg/g）相一致。ZDM5191的花青素含量最高，为1 183.96 μg/g。不同粒色的青稞多酚含量差异显著，紫青稞的花青素含量最高，為（341.81±226.34）μg/g;其次为蓝青稞和褐青稞，花青素含量分别为（136.74±171.41）μg/g和（119.3±127.1）μg/g;白青稞的花青素含量最低，为（8.31±9.85）μg/g。紫青稞花青素含量的变幅为13.65～1 183.96 μg/g，变异系数为66.21%;褐青稞花青素含量变幅为11.81～565.09 μg/g，变异系数为106.53%;蓝青稞多酚含量变幅为17.75～824.52 μg/g，变异系数为125.35%;白青稞多酚含量变幅为0～32.83 μg/g，变异系数为118.53%。白青稞因花青素含量过低，20个青稞品种中并未检测出花青素，在剩余的19个白青稞品种中，花青素含量最高的为32.83 μg/g。

    2.3 ? ?不同粒色青稞多酚含量区间分布

    由图3可知，在268个青稞品种中，107个品种的多酚含量分布于1.8～2.3 mg/g区间段，占总数的39.92%;包括34个紫青稞、40个褐青稞、13个蓝青稞、20个白青稞。多酚含量大于4.3 mg/g的青稞品种包括ZDM5191、ZDM5916、ZDM5230和ZDM5122 4个青稞品种，除ZDM5916为褐青稞外，其余3种为紫青稞。白青稞、蓝青稞和褐青稞多酚含量主要分布于1.80～2.30 mg/g区间段，分别占总数的51.28%、61.90%和51.95%。紫青稞的多酚分布比较分散，主要分布于1.80～2.30、2.30～2.80、2.80～3.30、3.30～3.80 mg/g 4个区间段，各区间段的品种数目分别为34、26、33、21个，共114个品种，占紫青稞品种数的87.02%。

    2.4 ? ?不同粒色青稞花青素含量区间分布

    由图4可知，在268个青稞品种中，117个品种的花青素含量分布于0～100 μg/g区间段，占总数的43.66%;包括15个紫青稞、51个褐青稞、12个蓝青稞、39个白青稞。其中，花青素含量大于700 μg/g品种有ZDM11、ZDM3347、ZDM13、ZDM4920、ZDM5122、ZDM 5191、ZDM5505、ZDM5532、ZDM5633、ZDM5658和ZDM 5802等11个青稞品种，其中ZDM13为蓝青稞，其余10种为紫青稞。白青稞、蓝青稞和褐青稞的花青素含量均主要分布于0～100 μg/g区间段，分别占总数的100.00%、57.14%、66.23%。紫青稞的多酚分布比较分散，含量分布于200～300 μg/g的品种最多，为34个，占总紫青稞品种数的25.95%;分布于100～200 μg/g区间段的有24个品种，占总数的18.32%;分布于300～400 μg/g及0～100 μg/g区间段的均为15个品种，各占总数的11.45%;分布于600～700 μg/g区间段的品种数为13个，占总数的9.92%;分布于400～500 μg/g区间段的品种数为11个，占总数的8.40%;分布于500～600 μg/g的品种数为9个，占总数的6.87%;10个紫青稞品种花青素含量大于700 μg/g，占总数的7.63%。

    2.5 ? ?青稞中花青素同多酚含量相关性分析

    对268份青稞的花青素含量同多酚含量进行相关性分析（表2），发现青稞籽粒的花青素含量同多酚含量成极显著正相关（P<0.01），相关系数为0.808，主要原因是青稞多酚类物质主要包括酚酸、类黄酮、聚黄酮等几大类，而花青素是除黄酮醇和黄烷醇外的主要类黄酮物质[8]。对青稞花青素含量与多酚含量进行回归分析（图5），发现二者呈线性关系，回归方程为y=-398.529+247.133x（R2=0.697）。

    3 ? ?结论与讨论

    本文收集分析了来自西藏地区的268份具有不同粒色的青稞种质资源的多酚与花青素含量，发现不同粒色青稞的多酚及花青素含量差别显著，筛选出4个多酚含量高于4.3 mg/g的青稞品种、11个花青素含量高于700 μg/g的青稞品种，其中ZDM5191的多酚和花青素含量均最高，分别为5.06 mg/g和1 183.96 μg/g，高于苹果多酚含量（2 mg/g），同样高于荞麦、薏米、高粱、小米等杂粮的多酚含量，因而可以作为优良的品种资源用于高多酚和花青素含量青稞产品的开发[9-10]。不同粒色青稞的多酚和花青素含量差异显著，多酚含量由多到少排序为紫青稞>褐青稞>蓝青稞>白青稞，花青素含量由多到少排序为紫青稞>蓝青稞>褐青稞>白青稞，表明有色青稞的多酚及花青素含量具有一定的优势[8]。青稞花青素含量同多酚含量具有线性关系，线性方程为y=-398.529+247.133x（R2=0.697），可通过模型，在已知多酚含量的情况下，预测品种的花青素含量。

    多酚和花青素作为植物体内的功能活性成分，具有抗氧化、抗癌、抗炎、预防心脑血管疾病等作用，但由于其热不稳定性，导致其在加工过程中会受到影响，如蒸煮、挤压、炒制等[11-13]。因此，在富含多酚及花青素产品开发过程中应选择适宜的加工条件，以保留其生物活性。

    4 ? ?参考文献

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    [3] 吴蔚楚.植物花青素研究进展[J].当代化工研究，2018（9）：183-185.

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    [5] 邢玉晓.不同品种青稞的抗氧化活性及抗氧化作用的研究[D].重慶：西南大学，2017.

    [6] 张帅，吴昆仑，姚晓华，等.不同粒色青稞营养品质与抗氧化活性物质差异性分析[J].青海大学学报，2017，35（2）：19-27.

    [7] MI JUNG KIM，JONG NAE HYUN，JIN AE KIM，et al.Relationship between phenolic compounds，anthocyanins content and antioxidant activity in colored barley germplasm[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2007，55（12）：4802-4809.

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    [12] 曾子聪.挤压加工对糙米多酚及其抗氧化性影响的研究[D].南昌：南昌大学，2019.

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    基金项目 ? 西藏自治区财政项目（XZNKY-2018-C-007，XZNKY-2019-C-049）。

    作者简介 ? 王姗姗（1990—），女，河北衡水人，硕士，助理研究员。研究方向：青稞品质分析与加工。

    通信作者

    收稿日期 ? 2019-12-18