苦荞麦总黄酮（通用3篇）
苦荞麦总黄酮 篇1
黄酮类化合物(flavonoids)是色原酮或色原烷的衍生物，以C6-C3-C6结构为基本母核的天然产物。其广泛存在于自然界，在荞麦、丁香、槐花米、蒲公英、桑树叶、银杏中含量较多。黄酮类化合物作为一种功能成分，具有增强心血管功能、抗肿瘤、增强免疫力、延缓衰老等作用。在国外，近年来对黄酮类化合物的研究开发十分活跃，但在国内保健食品生产中开发较多的只有银杏黄酮、山楂黄酮、茶叶黄酮等。
荞麦又名三角麦、乌麦、花荞。我国荞麦的种植面积广泛，尤其是四川省的凉山州。由于苦荞麦含有芦丁，所以也称芦西苦荞。苦荞麦的营养价值在于其富含黄酮类化合物，尤其富含芦丁。芦丁具有多种生理功能，能维持毛细血管的抵抗力，降低其通透性及脆性，是医药、食品的重要原料。
我国的荞麦资源虽然非常丰富，但对其工业产品的开发却不多见。目前对荞麦黄酮的粗提已有一些报道，一般采用索氏抽提法、热水提取法、碱提酸沉法以及有机溶剂浸提法。本文研究采用水浸提、乙醇浸提和超声波提取3种方法对苦荞麦中的黄酮类化合物进行提取，并将超声波提取的条件和黄酮类化合物的得率与另两种方法进行比较。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
苦荞麦，四川凉山;芦丁标准品，生化试剂;无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠，均为分析纯。
1.2 仪器
WFZUV-2000紫外可见分光光度计，尤尼柯(上海)仪器有限公司;N-1001SWA旋转蒸发仪，上海爱朗仪器有限公司;KQ5200DB超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司;BIOFUGE STRATOS离心机，美国科峻公司;DK-S26电热恒温水浴锅，上海精宏试验设备有限公司;JXFM110锤式旋风磨，上海嘉定粮油仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 标准溶液的制备和标准曲线的绘制
准确称取芦丁标准品10mg，加少量30%的乙醇，微热使样品溶化，用乙醇定容至50mL，得到浓度为0.2mg/mL芦丁标准储备液。
分别取0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0mL的芦丁标准储备液于25mL容量瓶中，各加5%的亚硝酸钠0.7mL，摇匀，静置5min，加入10%的硝酸铝0.7mL，摇匀，放置6min后，加入5mL的1%氢氧化钠，最后用30%乙醇溶液定容至25mL，静置10min，以试剂空白作参比，在510nm下测定吸光度，绘制标准曲线。得回归方程A=0.0169C-0.0134，相关系数r=0.9996。
1.3.2 水浸提试验
准确称取5g粉碎后的苦荞麦9份，在单因素试验的基础上，选择浸提温度、料液比和浸提时间3个因素，采用L9 (33)正交设计(表1)。将浸提液过滤，浓缩至10mL，再用30%的乙醇定容至100mL，摇匀，待测定。
1.3.3 乙醇浸提试验
准确称取5g粉碎后的苦荞麦9份，在单因素试验的基础上，选择浸提温度、料液比、浸提时间和乙醇浓度4个因素，采用L9 (34)正交设计(表2)。将浸提液过滤，浓缩至10mL，再用30%的乙醇定容至100mL，摇匀，待测定。
1.3.4 超声提取试验
准确称取5g粉碎后的苦荞麦9份，在单因素试验的基础上，选择提取温度、超声功率、提取时间和料液比4个因素(乙醇70%)，采用L9 (34)正交设计(表3)。将浸提液过滤，浓缩至10mL，再用30%的乙醇定容至100mL，摇匀，待测定。
1.3.5 样品中总黄酮含量的测定
取上述定溶液1mL加入到25mL的容量瓶中，用30%的乙醇补充到12.5mL。加入5%的亚硝酸钠0.7mL，摇匀，静置5min;加入10%的硝酸铝0.7mL，静置6min;再加5mL的1%氢氧化钠，用30%的乙醇定容至25mL，摇匀，静置10min后，以试剂空白作参比，用1cm比色皿在510nm下测定吸光度，根据回归方程得出提取液总黄酮浓度C，然后按下式计算出总黄酮的得率：
得率=(C×100×25)/5×1000
2 结果与讨论
2.1 水浸提试验结果
由表1可知：由于RB>RA>RC，所以水浸提中料液比对提取率的影响最大，而提取时间对提取率的影响最小。根据试验结果，可知水浸提法的最佳条件是A3B3C2，即料液比为1∶30, 85℃下浸提时间为5h。
2.2 乙醇提取试验结果
由表2可知：RD>RC>RA>RB，所以4种因素对苦荞麦中类黄酮提取效果影响的主次顺序为乙醇浓度>提取时间>提取温度>料液比。从结果可以看出，乙醇提取的最佳条件为A2B3C2D1，即提取温度为75℃、料液比为1∶30、提取时间为4h、乙醇浓度为70%。
2.3 超声提取试验结果
由表3可知：最佳条件为A2B3C3D2，即超声温度70℃、超声功率180W、提取时间为80min、料液比为1∶25，乙醇浓度为70%时最佳。从试验结果还可以看出RA>RB>RD>RC，即超声温度的影响最大，超声功率与料液比影响次之，而提取时间的影响最小。
2.4 水浸提法、乙醇浸提法、超声波提取法的比较
分别采用水浸提法、乙醇浸提法及超声波提取法的最佳条件提取苦荞麦黄酮，并对其得率进行比较。水浸提法最佳组合A3B3C2，提取率为0.63%;乙醇浸提法最佳组合A2B3C2D1，提取率为1.55%;超声波提取法最佳组合A2B3C3D2，提取率为1.76%。
由结果可知：在3种提取方法中，超声波提取法类黄酮的得率最高，乙醇浸提法次之，水浸提法中类黄酮的得率最低。而且超声波提取法无论在提取温度、提取溶剂使用量上都要低于水浸提法和乙醇浸提法，尤其是在提取时间上，明显低于另外两种方法。所以，超声波提取法在苦荞麦中类黄酮的提取过程中，表现出了一定的优势。
3 结论
水提法的最佳提取条件是：提取温度80℃、料液比1∶30、提取时间5h，提取率是0.63%;乙醇提法的最佳提取条件是：提取温度75℃、料液比1∶30、提取时间4h、乙醇浓度70%，提取率是1.55%;超声波法的最佳条件是：乙醇浓度70%、提取温度70℃、超声功率180W、提取时间80min、液料比1∶25，提取率是1.76%。
由此可见，在苦荞麦类黄酮的3种提取方法中，超声波提取法的提取效率高于水浸提法和乙醇浸提法，而且超声波提取工艺简单，无任何污染。因此，超声波提取法是一个理想的提取黄酮类物质的方法，具有广阔的应用前景。
摘要：本研究以苦荞麦为原料, 采用了水提取、乙醇提取、超声波提取3种方法提取苦荞麦中的黄酮类化合物。结果表明:超声波提取法的提取效率高于水浸提法和乙醇浸提法, 其最佳提取条件:用浓度70%的乙醇, 料液比为1:25, 在70℃下, 超声功率为180W, 提取时间80min, 黄酮类化合物的得率可达到1.76%。
关键词：苦荞麦,总黄酮,提取工艺
参考文献
[1]曹艳萍.苦荞麦麸皮中总黄酮的乙醇提取工艺研究[J].食品科学, 2005, 26 (3) :99～100.
[2]肖诗明, 张忠, 李勇, 等.苦荞麦麸皮中黄酮的提取工艺条件研究[J].食品科学, 2006, 27 (1) :156～158.
[3]董文斌, 徐颖, 孙建, 等.花生壳中黄酮类的提取工艺条件的研究[J].食品工业, 2003 (1) :45～46.
[4]许钢.苦荞麦黄酮提取最佳条件及抗氧化研究[J].中国食品学报, 2008, 8 (3) :78～83.
越西县苦荞麦栽培技术研究 篇2
关键词：荞麦,栽培技术,种植期调查
越西县位于四川省西部、凉山彝族自治州北部,地处康藏高原东缘横断山脉的东北。县境内独特的气候和地理位置,为农作物和经济作物的生长创造了有利条件。粮食作物以玉米、马铃薯、水稻、荞麦、小麦为主,其中荞麦播种面积0.83万hm2,占全州播种面积的13.8%,是越西县高二半地区的主栽作物,全县有40个乡镇种植荞麦。
苦荞麦属蓼科双子叶植物,俗称苦荞,学名鞑靼荞麦(P.tataricum)。苦荞麦喜凉爽,耐瘠薄,多生长在高寒山区,籽粒供食用。它主要分布于我国西南山区。
根据中国医学科学院卫生研究所对我国主要粮食的营养成分分析,荞麦的蛋白质含量明显高于大米、小米、小麦、高粱、玉米。荞麦含18种氨基酸。随着人民生活质量的提高,食物的优质化和多样化,需求增加,荞麦将作为健康食品受到人们的青睐。
为了充分利用当地独特的自然生态优势,以资源和市场相配置,大力发展苦荞麦,使之成为越西县农业结构调整和农民增收致富的发展重点。自2007年开始,越西县农技站、西昌农科所和西昌学院自选项目,共同开展苦荞麦栽培技术研究及应用推广项目,7a来,严格按照先试验、再示范、后推广的技术路线,通过学习外地成功经验,结合种植苦荞麦8a来的经验、教训,制订了越西苦荞麦生产技术规程,确定了适宜越西县栽培苦荞的品种、栽植方式等技术措施,改变了农民群众长期将苦荞麦用于改种、补种,轮息地用种,解决了苦荞麦,广种薄收、产量低,品质差、品种混杂、退化严重等关键技术问题,苦荞麦栽培技术已较为完善和成熟。
1 推广体系
1.1 相关部门对越西苦荞麦的项目支持
苦荞麦栽培技术研究及应用推广项目得到上级相关部门的大力支持,先后筹集100万元苦荞麦资金,使该项技术在越西县得以迅速普及,对越西苦荞麦高产优质示范片建设、农民培训等方面积极给予支持。越西苦荞麦高产优质示范片建设在县委、县政府和农业和科学技术局领导、专业技术人员和州农科所、西昌学院的精心准备下,成立了越西县苦荞麦高产优质栽培示范片建设。
大春荞麦高产优质栽培示范区:在高二半山区依洛乡、保石乡、申果乡、瓦曲觉乡建立4个示范区。
晚秋荞麦种植区:在沟谷平坝及二半山区,城关、南箐、大花、西山、板桥、瓦岩建立6个示范区。
示范片内实施:规范化种植、配方施肥、选用高产优质品种、高产栽培,绿色食品生产起到示范带动作用,为越西苦荞麦产业发展奠定良好的基础,实现将苦荞麦变为大产业的目标。示范片集试验、示范、推广、生产于一体,示范功能、辐射作用更强。
1.2 高产创建示范及引种试验
2012年:高产示范:越西县秋荞栽培技术示范13.33hm2(其中创建春荞麦高产示范片0.667hm2)。引种试验:荞麦新品种展示示范0.2hm2。其中参试品种(川荞1号、川荞2号、西荞1号、西荞2号、西荞3号、黑丰1号)由凉山州农科所提供,本地品种由板桥乡种植农户提供。
1.3 目标
栽培技术示范较当地常规栽培增产10%;秋荞麦高产创建面积0.667hm2,产量指标100~150kg/667m2;苦荞新品种川荞1号、川荞2号、西荞1号、西荞2号、西荞3号、黑丰1号等品种秋播展示。
1.4 工作内容
整地。由于前作是烤烟,因此在荞麦播种前,组织农户对项目区内的荞麦种植地块进行了全面拔除烟杆,然后深翻平整土地,高产示范片采用条播。
肥料组织。根据本地实际,同时通过测土化验,每667m2用复合肥25kg,土杂肥500kg作底肥,苗期在视长势用每667m25kg进行追肥。
荞麦高产示范片。3a最高产量平均为144.69kg,较常规种植平均每667m2产121.02kg,平均每667m2增产23.67kg,每667m2增产率达20%;最低平均为118.29kg,较常规种植平均每667m2产107.2kg,平均每667m2增产11.09kg,每667m2增产率达10%;3a平均产量为131.49kg,较常规种植平均每667m2产114.13kg,每667m2增产率达17.36kg,每667m2增产率达15%。
高产创建。2012年高产创建示范片平均每667m2产为148.2kg,2013年高产创建示范片平均每667m2产为151.2kg,2014年高产创建示范片平均每667m2产为206.79kg,3a平均每667m2产为168,79kg,比3a常规种植最高平均每667m2产121.02kg,每667m2增产47.77kg,每667m2增幅39%。
品种展示。根据3a的试验数据,平均产量最高的为西荞2号,平均产量达130.2kg,比ck每667m2增产11%;其次为川荞2号,平均每667m2产126.9kg,比ck每667m2增产8.4%;第三为西荞3号,平均每667m2产126kg,比ck每667m2增产7.6%。(ck平均每667m2产为117.1kg)
目前适合越西县种植的荞麦品种为西荞2号、西荞3号、川荞2号。同时通过精细整地,适时播种、配方施肥、条播等技术措施可充分提高荞麦的产量。
2 适宜播种期试验
本试验以川荞1号作供试品种。田间采用随机区组法排列,重复3次,小区面积10m2(2m×5m)。条播,行距0.33m,每小区用种50g,播种时,每小区用过磷酸钙0.45kg,尿素0.075kg作底肥行施用。
播种期分别为7月25日、8月5日、8月15日、8月25日、9月5日,9月15日,9月25日共7个播种期。
根据试验结果表明不同播种期产量水平表现很不一致,最高单产143.2kg/667m2,最低单产99kg/667m2。不同播种期整体产量水平表现为低-高-低的趋势,以8月25日—9月5日期间播种的产量最高。8月25日、9月5日播种的较7月30日、8月10日播种的,平均每667m2增产21.2kg,增产率达17%。
同时单株主茎节数、有效花序数、1、2次枝数也随着播种期的推迟下降,无效花序数随着播种期的推迟上升。
综合以上分析结果,越西县秋荞麦的适宜播种期在8月25日—9月5日之间。9月25日播种的几乎无收成,这可能是后期气温、日照时数等不能满足秋荞麦的正常灌浆成熟,而且易受霜冻危害所致。
3 农民培训
制订了越西苦荞麦生产技术规程,确定了适宜越西县栽培苦荞的品种、栽植方式等技术措施,改变了农民群众长期将苦荞麦用于改种、补种,轮息地用种,解决了苦荞麦,广种薄收、产量低,品质差、品种混杂、退化严重等关键技术问题,苦荞麦栽培技术已较为完善和成熟。并得到相关部门的大力支持,先后筹集100万元资金,使该项技术在越西县得以迅速普及,2009—2014年共对农民进行技术培训1.1万余人次,发放技术资料2万余份。
为推广无公害苦荞麦栽培技术,越西注重农民的素质,现有技术干部71人,其中高级农艺师9人、农艺(农经)师36人,近几年通过农业综合开发项目、阳光工程项目和新型农民培训项目对农民进行集中培训,通过课堂教学和现场示范,重点推广苦荞麦的管理技术。
技术人员从精细整地,提高播种质量,合理施肥,适时播种加强田间管理,及时防治虫、草害,适时收获等多方面进行详细讲解。针对荞麦种植技术薄弱的情况,农科局组织专业技术人员,免费为荞麦种植户进行入户指导培训。
截止2014年,全县苦荞麦面积0.83万hm2,每年可生产苦荞麦12431.5万t,按售价3.4元/kg元计算,仅荞麦籽粒产值达4226.7万元。预计到2017年全县优质苦荞麦面积达到1万hm2,项目建成后每年生产苦荞麦1.5万t左右,销售荞麦籽粒产值5100万元(加上加工产值)随着荞麦产量和品质的提高,再扩大加工规模,用荞麦粉做原料,生产荞麦面包、蛋糕、荞麦粥、荞麦挂面、荞麦方便面、荞麦豆乳、豆腐和多种荞麦食品及保健食品的话,定会受广大消费者青睐。那经济效益将是不可估量的(根据越西县天生源野生保健品有限责任公司生产荞麦加工情况,年加工荞麦2000t,实现产值520万元,荞麦粉丝产值240万元,苦荞茶产值146万元,总产值达906万元。越西县1.5万t荞麦可实现加工产值6795万元)。
大力发展苦荞产业,将为越西提供批量无公害苦荞麦产品的同时,还拉动包装、运输等产业的发展,经济、社会、生态效益显著。
参考文献
[1]赵发俊.苦荞栽培技术要点[J].甘肃农业科技,2007(09).
[2]万丽英.苦荞麦的营养与开发应用前景[J].农业科技通讯,2010(09).
[3]贾银连.苦荞栽培技术[J].山西农业,2004(11).
苦荞麦总黄酮 篇3
1. 目前生产生物活性肽的方法及存在问题
目前, 国内外制取功能肽的方法归纳起来包括:分离提取法、化学法、基因重组法及食品蛋白质水解法。不同的方法适合不同的目的, 也各有优缺点。常见的用来生产功能肽的方法包括化学法、DNA重组法和酶法。
从表1中我们可知: (1) 酸碱降解法 (化学降解法) 严重的损害了蛋白质的营养特性, 而且降解条件及产物的控制难度大, 会产生象Lys-Ala这样的有毒二肽, 因此使用受到限制。 (2) 采用微生物发酵法生产多肽技术是直接利用微生物发酵过程中产生的蛋白酶 (复合) 降解蛋白质, 可达到较高的水解度, 但是利用微生物发酵法生产活性肽的技术存在着对菌种的依赖性较大, 另外也存在菌种安全评价和相关产物分析等问题。 (3) 酶降解法是通过食品级生物酶制剂对蛋白质进行有限的水解。生物酶制剂能通过较容易地控制条件实现定位水解, 产生特定的活性肽。目前生物活性肽的研究开发主要采用这种方法制得, 因为微生物酶具有溶解性好, 活性高, 专一性强, 来源充足和使用方便等特点, 利用微生物蛋白酶是该领域今后研发的主要方向。
2. 酶解苦荞麦蛋白粉的蛋白酶种类选择
在食物蛋白水解研究中涉及到的酶类很多, 包括细菌胶原酶、胰蛋白酶、地衣形芽孢杆菌碱性蛋白酶、嗜热菌蛋白酶, 还有胃蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、木瓜蛋白酶等。
酶的选择要求酶的专一性强, 并且不会随着水解度的提高出现苦味。所以应该选择内肽酶, 不应该选择端肽酶, 这样可以避免水解产物中出现过多的游离氨基酸, 从而提高产率并减少因氨基酸过多所带来的测定干扰及后续分离难度。
3. 苦荞麦活性肽的纯化
为富集活性肽以便分析, 一般采用凝胶过滤和离子交换层析法或小孔径键合相液相色谱法分离纯化。目前, 纯化生物活性肽的方法大部分仍采用传统方法, 即凝胶过滤法, 首先要进行生物活性肽的粗分离。由于苦荞麦活性肽通常为少数氨基酸组成的低肽混合物, 其分子量较小, 因此可选用交联葡聚糖Sephadex G-25对苦荞麦分离蛋白酶水解物进行粗分离。
4. 苦荞麦活性肽的理化性质
与苦荞麦蛋白质相比, 苦荞麦活性肽往往可能具有更好的理化性质: (1) 黏度随温度变化不大, 即使在50%的高浓度下仍具有流动性; (2) 溶解度很好, 在较宽的p H值范围内仍可保持溶解状态; (3) 可直接由肠道吸收, 速度快, 吸收率高; (4) 对热很稳定; (5) 无抗原性, 不会引起免疫反应; (6) 具有抗疲劳、抗氧化、增加血液中乙醇代谢产率、降血压、降血脂等重要的生理活性。
5. 苦荞麦活性肽的生理功能
已有文献从不同角度介绍了苦荞麦活性肽所产生的生理功能, 如防治高血压、冠心病、糖尿病等, 但作用机理大多处于推测阶段, 且主要集中于黄酮类物质和微量元素, 对于苦荞麦蛋白质研究尚有报道, 但对于苦荞麦蛋白生产的生理活性肽的研究极少。一些研究表明:苦荞麦蛋白质用蛋白酶水解可得到一种结构与响尾蛇毒素十分相似的三肽, 对血管紧张素转移酶具有很强的抑制作用, 具有降血压的作用。
现在科学家逐渐注意到:在营养蛋白的多肽链内部可能普遍存在着功能区, 选择适当的蛋白酶水解这些多肽, 有可能将其释放出来, 从而提取各种各样的生物活性肽, 而这些多肽具有抗氧化活性。据有关文献报道, 体内的自由基能造成胰岛β细胞的损伤, 导致胰岛功能下降, 使血糖升高。
生物体内物理、化学的因素以及酶促、非酶促都能产生自由基。自由基是正常组织中的代谢产物, 生成与被清除处于动态平衡, 有的自由基对机体无明显毒性, 而大多数自由基对机体损伤严重。近来大量研究表明, 当机体剧烈运动后, 或处于环境毒物影响下时, 自由基往往生成过多, 或当机体处于生病、衰老、饮食不当情况下机体消除自由基能力降低, 这两种情况都会打破机体的自由基与抗氧化剂之间的平衡。生物体内产生的自由基主要有超氧自由基 (O-2) 、羟自由基 (OH) 和过氧自由基 (ROD) 等。也就说可把O-2、OH等活性氧的含量水平可作为生物衰老生理指标, 所以要通过适当补充外源抗氧化剂来提高机体抗氧化水平, 抵御自由基的损害。
孙庄容动物实验证明, 用苦荞麦蛋白质复合物饲喂小鼠后, 使小鼠血液中红细胞SOD (超氧物歧化酶, 具有对抗自由基的作用) 活性提高了15.1%, CAT (过氧化氢酶, 催化过氧化氢分解成氧和水) 活性提高了13.4%, 全血GSH-PX (谷胱甘肽过氧化物酶, 具有抗氧化作用) 阻止自由基生成的活性提高了23.2%, 肝脏中SOD, CAT和GSH-PX活性分别提高了19.2%, 15.1%和18.4%。而小鼠血液和脏器中的MDA (脂质过氧化产物丙二醛) 含量下降, 其中心脏中MDA降低的程度最为显著, 说明苦荞麦蛋白质复合物对机体内的脂质过氧化物有一定的清除作用。
林汝法等实验证明苦荞麦蛋白质提取物对大、小鼠经口急性毒性LD50>10g/kg, 属试剂无毒。经Ames试验、微核试验和精子畸变试验证实苦荞麦提取物无致突变性。同时试验证明, 苦荞麦提取物对大鼠生长发育及血液学、生化和病理指标均无明显的不良影响。因此, 根据食品安全性毒理学评价程序, 经二阶段毒性试验证明, 认为苦荞麦提取物是安全的。同年, 林汝法等通过用苦荞麦提取物对大小鼠血糖、血脂的调节试验, 证明苦荞麦提取物对四氧嘧啶所致的高血糖大鼠空腹血糖有明显的降低作用, 同时可使大鼠血清总胆固醇 (TC) 浓度和血清甘油三酯 (TG) 浓度下降。
苦荞麦蛋白质中活性肽研究较早的是日本的CHUN-HUI LI等从荞麦面粉的酶解产物中分离得到了具有降血压作用的小肽物质。此方面我国的研究报道见于2004年, 林汝法等只是对酶法水解苦荞麦麸皮蛋白研究其降血压作用进行了理论论述。金肇熙等得到了具有降血压生理活性的苦荞麦蛋白多肽产品。但这些报道只是进行了理论性阐述, 并未对苦荞麦蛋白多肽进行详细研究。国内仅有张政等对苦荞麦蛋白质提取物的保健功能作了研究, 但未对活性物质进行分离、纯化和表征。