 Hans Journal of Food and Nutrition Science 食品与营养科学, 2012, 1, 34-41 http://dx.doi.org/10.12677/hjfns.2012.14007 Published Online November 2012 (http://www.hanspub.org/journal/hjfns.html) Study on Nutritional Components of the White Cornmeal and Its Anti-Oxidation Activity M. Imerhasan1*, G. Haydar2, K. Osman3 1College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 2Department of Chemistry, College of Life Science, Xinjiang Normal University, Urumqi 3Department of Bio-Chemistry, Kashgar Teachers College, Kashgar Email: *imerhasan@xju.edu.cn Received Sep. 3rd, 2012; revised Sep. 17th, 2012; accepted Sep. 26th, 2012 Abstract: Nutritional Components of white-cornmeal (Zae mays L.) including Vitamin A, Vitamin C, total flavonoid, total alkaloid, microelements, total fat and total sugar were determined. UV spectra was applied for the determination of the Vitamine A (VA), Vitamine C (VC), flavonoid, alkaloid and cholesterin. Antioxidative components and total fat were extracted by soxhlet method. AAS was applied to determine the mineral elements such as K, Na, Zn, Ca, Fe, Cu, Mn, Mg, Sr in Cornmeal. Antioxidant activity of the ethanol extract and VC on cotton seed oil and suet were studied through measuring peroxide value (pov) by Na2S2O3-I2 titrimatric method. The results showed that 0.02% Rutin has higher ac- tivity than the 0.02% VC and 0.01% or 0.05% ethanolic extract. With increasing of ethanolic extract concentration, the antioxidatant activity is decreased. Hydroxyl free radical (·OH) scavenging ability was tested and compared by UV spectraphotometric method. The results were: 0.02% standart Sample of Flavone (Rutin) had stronger ·OH eliminating ability than the 0.02% VC and ethanolic extract. There were 286.50 μg of VA and 763.0 of VC in every 100 g Cornmeal. The amount of the total flavonoids, alkaloids in every 100 g Cornmeal, was 365.0 μg, 173.50 μg and 21.43 μg respec- tively. The amount of total sugar and meal cellulose was 4.48 g and 7.30 mg respectively. It has comparatively high amount of K and Na elements. Ethanolic extracts of Cornmeal can delay lipid peroxidation of the oils and had the abil- ity of free-radical elimination. This article provided preliminary data for the further investigation and exploitation of the Uyghur traditional health medicinal materials. Keywords: White Cornmeal; Nutritional; Antioxidant Activity; Determination 白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 穆赫塔尔·伊米尔艾山 1*，古丽伯斯坦·阿依达尔 2，库尔班·吾斯曼 3 1新疆大学化学与化工学院，乌鲁木齐 2新疆师范大学生命科学学院化学系，乌鲁木齐 3喀什师范学院生命与环境科学系，新疆喀什 Email: *imerhasan@xju.edu.cn 收稿日期：2012 年9月3日；修回日期：2012年9月17 日；录用日期：2012 年9月26日 摘 要：采用紫外分光光度法，测定白玉米粉中维生素 A(VA)、维生素 C(VC)、总黄酮、总生物碱；采用索氏抽 提法提取白玉米粉中的脂肪和抗氧化成分，并测定其脂肪含量；用原子吸收分光光度法测定白玉米粉中钾、钠、 镁、铁、钙、锰、锌、铜、锶等 9种微量元素的含量，并观察了白玉米粉乙醇提取物、VC和芦丁(Rutin)对油脂 的抗氧化性，将其分别添加到棉籽油、羊油脂中，利用 Na2S2O3-I2滴定法分别测定乙醇提取物、VC和芦丁对棉 籽油、羊油脂的过氧化(POV)值；用分光光度法分别对白玉米粉乙醇提取物，维生素 C，芦丁的清除羟自由基(·OH) 的能力进行了测定和比较。实验结果表明，白玉米粉乙醇提取物、VC和芦丁分别对棉籽油、羊油脂均有抗氧化 作用，其中 0.02%芦丁的抗氧化作用大于0.02%VC和0.01%或0.05%的乙醇提取物，随着提取物浓度的增加，抗 *通讯作者。 Copyright © 2012 Hanspub 34  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 Copyright © 2012 Hanspub 35 氧化性能逐渐降低；白玉米粉乙醇提取物、维生素 C、芦丁均有清除羟自由基的能力，其中 0.02%芦丁标准品 的清除能力最好，其次是 0.02%维生素 C和白玉米粉乙醇提取物；通过测定得知每 100 g白玉米粉中 VA和VC 分别为 286.50 μg和763.0 μg；总黄酮含量为 365.0 μg；总生物碱含量为 173.50 μg；总糖和膳食纤维的含量分别 为4.48 g 和7.30 g；微量元素K和Na 含量较高；白玉米粉乙醇提取物具有一定的抗氧化性和清除自由基的能力， 可有效地延缓油脂的脂质过氧化反应。本文测得数据为进一步研究和综合开发利用这一维吾尔传统药食两用作 物提供了依据。 关键词：白玉米粉；营养成分；抗氧化性；测定 1. 引言 玉米(Zae mays L.)又名苞谷，玉米在植物分类学 上属禾科玉蜀黍族多年生草木植物[1,2]，是新疆广泛栽 培的重要谷类作物，在海拔 2600 m的上阿图什栽培 的白玉米的外观特征是籽粒小且均匀、较脆、色为奶 白、有光泽、不易被虫蚀；由其磨成的粉较细小、粘 性高；以其制成的食物，尤其是馕较香甜和可口，虽 然该品种的白玉米单位产量低、较晚熟，当地人们还 是喜欢种植该品种，使把玉米看作粗粮中的保健佳 品。德国营养保健协会的一项研究表明，在所有主食 中，玉米的营养价值最高、保健作用最好。苞谷和苞 谷须作为维吾尔族重要的民间食疗和保健品，在《维 吾尔医常用草药》中早有记载，至今临床仍在使用， 维吾尔医认为，玉米性平味甘，有开胃、健脾、除湿、 利尿、降压、降脂、促进胆汁分泌等作用。其在预防 和控制高血压、高血脂、高血糖和肥胖等疾病具有疗 效[3,4]。在民间在 11 月初收集的玉米经晾干、筛选后 按传统方法制做白玉米粉，以其为原料，制备馕(以玉 米面发酵，揉成面坯，再在特制的火坑(俗称馕坑)中 缓慢烤熟而制备的具有不同形状和富有营养的食品)、 面条、粥等食品，由于玉米富含糖类、膳食纤维、脂 肪、维生素、多酚类和微量元素具有良好的保健作用， 因此白玉米粉被视为具有更高的保健价值的食物[5-7]。 近年的研究发现自由基与人的衰老和各种疾病有着 密切关系，目前，从植物中寻找高效无毒的天然抗氧 化剂越来越受到人们的关注[8,9]。如玉米中的微量元素 锌、铜等抗氧化成分的研究都有一定的进展，微量元 素研究是目前国际上非常活跃的科学领域之一，虽然 从植物的角度对玉米的研究较多，但对白玉米粉营养 成分、抗氧化性和清除羟自由基能力的研究未见报 道。为了对白玉米进行有效开发和综合利用，文中以 上阿图什产白玉米粉为研究对象，通过各种实验方法 对其中的总黄酮、生物碱、维生素A、维生素 C、总 糖、总脂肪、膳食纤维和微量元素等营养素成分的含 量进行了系统的测定，并对白玉米粉的乙醇提取物进 行抗氧化性实验，探讨其对油脂过氧化反应的抑制作 用[10,11]和按 Smirnoff[12]方法，使 Fe2+-H2O2体系产生的 羟自由基(·OH)的清除 效果。 白玉米粉 的化 学成分为 进一步了解白玉米粉的药理作用、即其药物活性研究 提供依据，以及使“安淇拉-IZQILAR”公司生产并上 市的白玉米粉拥有明确的产品国家标准。 2. 材料与方法 2.1. 材料、试剂与仪器 玉米产于新疆阿图什；白玉米粉“安淇拉-IZQILAR” 公司提供；标准样品芦丁(Rutin)、VA(All- Trans-Retinol 95%)、VC(Ascorbic Acid 99%)均为优级纯(ACROS-百 灵威化学技术有限公司)，盐酸小檗碱片 (berberine陕 西永寿制药有限责任公司)，葡萄糖(国产)其余试剂均 为分析纯，棉籽油和羊尾油(市售，羊尾油经小火熔化、 过滤处理)。 日本岛津 UV-2450 型紫外分光光度计，紫外分光 光度计 UV-9200，日立 Z2000型原子吸收光谱仪及其 配套设备。 2.2. 成分分析方法 2.2.1. 对照品溶液的制备 准确称取经干燥恒重的0.020 g芦丁标准品，置 于100 mL容量瓶中，用体积比为 60%的乙醇溶解， 并稀释至刻度，配制成0.02% (0.2 mg/mL)芦丁(Rutin) 的标准溶液。 精密称取 0.010 g小檗碱，置于 50 mL的容量瓶  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 中，加少量 CHCl3，摇匀，在超声波使小檗碱完全溶 解，补加 CHCl3至刻度，摇匀，得 0.02% (0.2 mg/mL) 的小檗碱标准溶液。 精密称取经恒重的 0.010 g VA的标准品，置于 50 mL 的棕色容量瓶中，加 CHCl3稀释到刻度，得 0.02% (0.2 mg/mL)的VA的标准溶液。 精确称取 0.020 g VC的标准品，置于 100 mL容 量瓶中，用体积比为60%的乙醇(或用1%草酸和 8% 醋酸的混合溶液)溶解，并稀释至刻度，摇匀，得0.02% (0.2 mg/mL)的VC的标准溶液。 2.2.2. 供试样品的制备 准确称取 20 g 白玉米粉样品，用滤纸包紧，置于 索氏提取器中，加入 80 mL 60% CH3OH，加热回流提 取4 h，冷却后将提取液转移到100 mL 的容量瓶中， 加CH3OH 定容至 100 mL，摇匀，在室温下存放，待 测总黄酮。 称取 20 g 白玉米粉样品，置于索氏提取器中，加 入80 mL CHCl3，加热回流提取 4 h，冷却后将提取液 转移到 100 mL容量瓶中，加 CHCl3至刻度，摇匀， 精密吸取 1 mL 于25 mL 容量瓶中，加 CHCl3至刻度， 摇匀，在室温下存放，待测总生物碱。 称取 20 g 白玉米粉样品，置于 250 mL 锥形瓶中， 加入 20 mL质量分数 20% KOH溶液，再加入 40 mL 体积分数 95%乙醇，在 80℃水浴上回流皂化 1 h，将 皂化液多次用乙醚萃取，合并乙醚萃取液，乙醚萃取 液用去离子水洗涤多次，然后依次用 20 mL 质量分数 20% KOH 溶液，50 mL 水洗涤，用无水硫酸钠干燥， 过滤，浓缩，取 5 mL浓缩液置于 25 mL棕色容量瓶 中，用 CHCl3稀释至刻度，在室温下，壁光处存放， 待测 VA。 称取 20 g 白玉米粉样品，置于 250 mL 锥形瓶中， 加入质量分数 1%草酸和8%醋酸的混合溶液 50 mL， 搅拌，室温下浸提30 min，过滤，滤饼再用等量溶剂 同法浸提两次，合并滤液，取滤液50 mL，加 1 g处 理过的活性炭，搅拌，过滤，取用活性炭氧化处理过 的滤液 10 mL，置于25 mL 容量瓶中，加质量分数2% 硫脲稀释至刻度，混合均匀，在室温下，壁光处存放， 待测 VC。 精确称取 20 g白玉米粉样品，置于平底蒸发孟 中，在电炉上 80℃~150℃下加热蒸干至无冒烟，放进 马福炉加热至 800℃~900℃进行灰化处理。冷却后， 已灰化的样品均分两份，分别放入两个50 mL 的烧杯 中，各加入 10 mL 的硝酸，过夜，加热至溶液透明， 令却，过滤，用去离子水定容 50 mL 的容量瓶中，在 室温下存放，待测微量元素。 2.2.3. 白玉米粉中总黄酮含量的测定 2.2.3.1. 最大吸收波长的选择 以样品溶液和芦丁标准溶液,用分光光度计在 250 nm~700 nm波长范围内进行扫描，结果两者在 390 nm 波长处均有最大吸收波长，则 390 nm选择为测试波 长。 2.2.3.2. 标准曲线的绘制 精确吸取芦丁标准溶液 0.0，0.5，1.0，1.5，2.0， 2.5，3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 mL，分别置于到25 mL 的容量瓶中，各添加 0.7 mol/L 亚硝酸钠溶液 1.0 mL， 摇匀，放置 6 min，再加 0.5 mol/mL硝酸铝溶液 1.0 mL， 摇匀，放置 6 min，再加 0.1 mol/L 氢氧化钠试液 10.0 mL，加水稀释至刻度，摇匀放置 15 min，以 0号为 空白，分别在 390 nm处测其吸光度(A)，浓 度 (C)为横 坐标，吸光度(A)为纵坐标，绘制芦丁标准曲线，结果 用最小二乘法作线形回归，得回归方程：A = 13.362C + 0.0099 (mg/mL)，R2 = 0.9996，(n = 6)。 2.2.3.3. 样品中的黄酮含量的测定 取3份5.0 mL的样品溶液，分别稀释 5倍，10 倍，15 倍，分别各稀释溶液中加入 0.7 mol/L亚硝酸 钠溶液 1.0 mL，摇匀，放置 6 min，再加 0.5 mol/mL 硝酸铝溶液 1.0 mL，摇匀，放置6 min，再加0.1 mol/L 氢氧化钠溶液 10.0 mL，加水至刻度，摇匀，放置 15 min，在分光光度计的 390 nm 波长处测定吸光度。测 定结果表明，当分别稀释 5倍，10 倍，15 倍时所得 的吸光值中，只有稀释 10 倍时所测得的吸光度(0.108) 与标准曲线的线性符合的很好，所以以 5 mL稀释 10 倍的样品溶液的吸光值 A = 0.108，用回归方程 A = 13.362C + 0.0099 (mg/mL)就计算出浓度，得出的浓度 C = 0.0073 mg/mL，经换算每 100 g 白玉米粉样品中 总黄酮的含量为 0.365 mg。 2.2.3.4. 加样回收实验 为进一步检查测定方法的准确性，进行加样回收 实验。 Copyright © 2012 Hanspub 36  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 1) 精确吸取 2.5 mL浓度为0.2 mg/mL的芦丁标 准溶液，置于 25 mL 的容量瓶中，按 1.2.3.2.的方法， 在分光光度计的390 nm波长处测定其吸光度，A = 0.547。 2) 分别吸取 5 mL，浓度为 C = 0.090 mg/mL 样 品溶液，置于 25 mL 的容量瓶中，按 2.2.3.2.的方法， 在分光光度计的390 nm波长处测定其吸光度，A = 0.044。 3) 分别吸取 5 mL，浓度为C = 0.090 mg/mL 的样 品溶液和 2.5 mL，浓度为 0.2 mg/mL的芦丁标准溶液， 置于一个 25 mL 的容量瓶中，按 2.2.3.2 的方法，在分 光光度计的 390 nm 波长处测定其吸光度，A = 0.591。 用回归方程 A = 13.362C + 0.0099 (mg/mL)，以 吸 光值分别计算芦丁标准液、样品溶液及(样品 + 芦丁) 混合溶液的浓度，按以下公式计算其回收率，回收率 =(C 样+芦丁 − C 样)/C 芦丁，回收率为 101.7%。 2.2.4. 白玉米粉中维生素 A含量的测定 2.2.4.1. 最大吸收波长的选择 吸取一定量的玉米粉样品溶液和VA标准溶液用 紫外分光光度法，分别在 200 nm~700 nm范围进行扫 描，结果两者在 445.5 nm波长处均有最大吸收波长, 则445.5 nm 选择为测试波长。 2.2.4.2. 标准曲线的绘制 精取 0.2 mg/mL 维生素A的标准液 0.5，1.0，1.5， 2.0，2.5，3.0 mL，分别置于6个10 mL的棕色容量 瓶中，加氯仿稀释到刻度。在 445.5 nm下,以氯仿为 参比，测定吸光度，以浓度(C) 为横坐标，吸光度(A) 为纵坐标，绘制维生素A的标准曲线，得回归方程， A = 0.9821C + 0.0007 (mg/mL)。R2 = 0.9993，(n = 6)。 2.2.4.3. 样品中维生素A含量的测定 精取 3 mL样品溶液于6支试管中，各加醋酸酐 一滴，用注射器迅速加入三氯化锑-氯仿液 5 mL，于 445.5 nm波长下，氯仿为参比，在30 秒内读其最高 吸光度(A = 0.057，n = 6)。按回归方程 A = 0.9821C + 0.0007 (mg/mL)式计算得到样品中 VA的含量为 0.0573 mg/ m L ，经换算每 100 g 白玉米粉样品中维生素 A的 含量为 0.2865 mg。 2.2.5. 白玉米粉中维生素 C含量的测定 2.2.5.1. 最大吸收波长的选择 分别吸取 5.0 mL玉米粉样品溶液和 VC标准溶液, 用紫外分光光度法，分别在 200 nm~700 nm范围进行 扫描,结果两者在 523.5 m波长处均有最大吸收波长， 则523.5 nm 选择为测试波长。 2.2.5.2. 标准曲线的绘制 1) 于浓度为 0.2 mg/mL 的200 mL VC标准液中 加4g 处理过的活性炭，振摇1 min 过滤。 2) 取上述滤液 10，20，30，40，50 mL分别置 于5个100 mL 的容量瓶中，用1%硫脲稀释至刻度， 得2.0，4.0，6.0，8.0，10.0 μg/mL 维生素C系列溶液。 3) 于三个试管中加入上述同一浓度的标准液 4 mL(每一种浓度的标准液用三个试管)其中一个试管 做空白，其余两个试管中各加入 1.0 mL，2%，2.4-二 硝基苯肼溶液，将所有试管都放入37 .5℃的恒温箱中 保温 3 h。 4) 保温后将空白管取出冷却至室温，加入 1.0 mL，2%，2,4-二硝基苯肼溶液，10 min 后与所有试管 一起放入冰水中，在冰水的冷却下，向每管中加入 5 mL，85%硫酸，加硫酸时要漫漫滴加边加边摇动。然 后在室温下放半个小时。 5) 上述各管溶液用分光光度计在 523.5 nm波长 测吸光度，以稀释液硫脲为参比液。浓度(C)为横坐标， 吸光度(A)为纵坐标，绘制标准曲线，结果用最小二乘 法作线形回归，得回归方程：A = 205.06C – 0.0193 (mg/mL)，R2 = 0.9993，(n = 4)。 2.2.5.3. 样品中维生素C含量的测定 分别吸取 4 mL以用活性炭氧化处理过的样品溶 液，置于三个试管中，按标准曲线绘制的操作方法， 在523.5 nm 波长下，以硫脲为参比，分别测定各试管 溶液的吸光值(A = 0.012，n = 3), 按回归方程 A = 205.06C – 0.0193 (mg/mL) 式计 算得到样品中 VC的含量为0.1526 µg/mL，经换算每 100 g 白玉米粉样品中维生素 C的含量为0.763 µg。 2.2.6. 白玉米粉中总生物碱含量的测定 2.2.6.1. 最大吸收波长的选择 分别吸取 1 mL小檗碱标准液和样品溶液，分别 置于两个加入5 mL CHCl3的分液漏斗中，各加入 3 mL 溴甲酚绿缓冲液和 1 mL 0.2 moL/L NaOH溶液， Copyright © 2012 Hanspub 37  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 振摇，静置，取澄清的 CHCl3溶液，以 CHCl3为空白， 在200 nm~700 nm 波长范围内进行扫描，结果两者在 305 nm波长处均有最大吸收波长，故选定 305 nm作 为测定波长。 2.2.6.2. 标准曲线的绘制 精密吸取 0.2 mg/mL 小檗碱标准液 0.0，1.0，2.0， 3.0，4.0，5.0 mL，分别置于 6个10 mL 的容量瓶中， 加CHCl3至刻度，振摇，移至分液漏斗中，加入1 mL 溴甲酚绿缓冲液和 0.2 moL/L NaOH，摇匀，静置，取 澄清的 CHCl3，以 CHCl3为空白，在 305 nm波长处 对系列溶液进行测定，以浓度(C)为横坐标，吸光度(A) 为纵坐标，绘制标准曲线，结果用最小二乘法作线形 回归，得回归方程：A = 5C + 0.0003 (mg/mL)，R2 = 0.9995，(n = 6)。 2.2.6.3. 样品中总生物碱含量的测定 25 mL 的6个容量瓶中，各取 2 mL 的样品溶液， 其用 CHCl3稀释至刻度。按标准曲线绘制的操作方法， 以CHCl3为空白，在305 nm波长处测其吸光度(A = 0.074，n = 6)，按回归方程：A = 5C + 0.0003 (mg/mL) 式得到样品中总生物碱的含量为0.0347 mg/mL，经换 算每 100 g白玉米粉样品中总生物碱的含量为0.1735 mg。 2.2.6.4. 加样回收实验 为了进一步检查测定方法的准确性，进行加样回 收实验。 1) 精确吸取样品溶液 2 mL，置于 10 mL 的容量 瓶中，按 2.2.6.2 的方法，在 305 nm波长处测定其吸 光度，A = 0.101。 2) 精确吸取 0.2 mg/mL小檗碱标准溶液 1 mL， 置于 10 mL 的容量瓶中，按 2.2.6.2 的方法，在305 nm 波长处测定其吸光度，A = 0.261。 3) 精确吸取样品溶液 2 mL，小檗碱标准溶液 1 mL，置于一个 10 mL 的容量瓶中，按2.2.6.2 的方法， 在305 nm 波长处测定其吸光度，A = 0.375。 用回归方程 A = 5C + 0.0003(mg/mL)，以吸光值 分别计算小檗碱标准液、样品溶液及(样品 + 小檗碱) 混合溶液的浓度，按以下公式计算其回收率，回收率 =(C 样+小檗碱 − C 样)/C 小檗碱，回收率为105 .18%。 2.2.7. 过氧化值(POV 值)的测定 分别称取 1.00 g 经过处理的棉籽油和羊油脂，置 于2个250 mL锥形瓶中，各依次加入 25 mL V(氯 仿):V(冰乙酸) = 2:3混合溶液和 1 mL饱和KI 溶液， 密塞，摇均避光放置 30 min。然 后加入50 mL 去离子 水，以 10 g/L的淀粉溶液做指示剂，用 0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至为终点，记录消耗的Na2S2O3 mL 数(V)，按下式计算过氧化值(POV)。POV = N × V/G × 1000 (meg/kg)。 2.2.8. 白玉米粉乙醇提取物的制备 称取 50 g 的白玉米粉，放入索氏提取器中，加入 100 mL 石油醚，在恒温水浴中回流 12 h，脱色，脱脂 后，将提取液换成体积比为 60%乙醇，继续回流 15 h， 提取抗氧化成分，浓缩，得到淡黄色油状物，真空抽 干，得淡黄色稠状物，置于冰箱保存，待用。 2.2.9. 白玉米粉乙醇提取物浓度对油脂抗氧化性的影 响 准确称取白玉米粉乙醇提取物5.0000 g置于 500 mL 容量瓶中，用体积比为 60%乙醇稀释至刻度，此 时浓度为 0.01 g/mL 或1.0%。由此溶液配制成 0.01%， 0.05%，0.1%，0.5%，1.0%的乙醇提取物系列溶液。 分别吸取各系列溶液 5 mL，分别加入盛有 1 g 棉籽油 的6个锥形瓶中(其中一个只加 5 mL，体积比为 60% 的乙醇作空白对照)；同样各系列溶液 5 mL，分别加 入盛有 1 g羊油脂的 6个锥形瓶中(其中一个只加 5 mL，体积比为 60%的乙醇作空白对照)，剧烈搅拌混 均，锥形瓶口用薄膜覆盖并打几个小孔，将所有样品 放入 60℃ ± 1℃，恒温干燥箱中保存，定时搅拌，通 入空气。定时取各种平衡样。 2.2.10. 分析方法 分别采用灼烧法、费林氏法、碱滴定法、索氏抽 提法，参照文献[13,14]分别测定了白玉米粉中水分、 灰分、糖类、膳食纤维、酸类、淀粉、脂肪等一般营 养素的含量；采用紫外分光光度法、参照文献[15-17] 通过分别测定白玉米粉乙醇提取物、芦丁、VC等清除 羟自由基(·OH) 的能力进一 步证 实其抗氧 化能力； 采 用原子吸收分光光度法，参照文献[17]分别测定了白 玉米粉中钠、钾、锌、钙、铁、铜、锰、锶、镁等 9 种微量元素的含量；分别采用紫外分光光度法，分别 Copyright © 2012 Hanspub 38  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 采用紫外分光光度法，用 Na2S2O3-I2滴定法，参照文 献[18-19]测定了总生物碱的含量；参照文献[20]测定 了白玉米粉乙醇提取物和 VC对油脂的过氧化(POV) 值。 3. 结果与讨论 3.1. 白玉米粉中营养素成分的分析 由表 1和表 2可看出，白玉米粉中淀粉含量最高， 总生物碱含量最低，微量元素中K和Mg 含量最高， Sr 含量最低。 3.2. 白玉米粉对油脂的抗氧化作用 按1.2.7 方法测定并计算结果表明，棉籽油和羊 油脂的过氧化值(POV)分别为 126.90 meg/kg，RSD为 0.03(n = 6)和4.57 meg/kg，RSD 为0.04 (n = 6)。 按1.2.7 方法测定并计算白玉米粉乙醇提取物对 油脂的过氧化(POV)值，以油脂的过氧化(POV)值为纵 坐标，以时间(d )为横坐标,绘制乙醇提取物对棉籽油和 羊油脂的抗氧化作用 POV-t变化曲线，见图1和图 2， 并以 POV 值的大小表示油脂的氧化速度，POV 值高， 说明油脂的自动氧化速度快；POV 值低，说明油脂的 自动氧化速度漫，进而来衡量乙醇提取物的抗氧化活 性。由图 1和图2可见，空白油脂和分别添加了乙醇 提取物系列溶液的棉籽油和羊油脂，随时间 POV 值 逐渐增高，但空白油脂的 POV 值的增高较明显，添 加了浓度为 1.0%的乙醇提取物溶液的棉籽油和羊油 脂的 POV 值最高，添加了浓度为0.01%的乙醇提取物 溶液的棉籽油和羊油脂 POV值最低，该白玉米粉乙 醇提取物系列溶液对油脂的抗氧化效果由高到低为： 0.01% > 0.05% > 0.1% > 0.5% > 1.0%，这说明棉籽油 和羊油脂中被添加的天然抗氧化成分的浓度越低，越 能减慢油脂的自动氧化速度。在现实生活中也能看 Table 1. Nutriments content of white cornmeal 表1. 白玉米粉中的一般营养素含量(每100 g白玉米粉) 成分 含量 成分 含量 成分 含量 水分/g 18.01 灰分/mg 3.5 总酸/mg 8.90 脂肪/g 16.0 膳食纤维/g 7.30 总黄酮/μg 365.0 VA /μg 286.50 VC/μg 763.0 总生物碱/μg173.50 淀粉/g 30.82 总糖/g 4.48 还原糖/g 1.89 热量/J 203.14 Table 2. Trace elements in the white cornmeal content 表2. 各微量元素在白玉米粉中的含量 元素 K NaMg Fe Ca Mn ZnCuSr 含量 μg/g 698025510330165 40 20 15105 Mg(元素)/100 g (白玉米粉) 69825.5103316.5 4 2 1.51 0.5 0 40 80 120 160 200 02468101214 时间/d POV 值(meq/kg) 0.01%乙醇提取物 0.05%乙醇提取物 0.1%乙醇提取物 0.5%乙醇提取物 1.0%乙醇提取物 空白 Figure 1. POV-t curve for cottonseed oil of ethanolic extracts 图1. 玉米粉乙醇提取物对棉籽油的 POV 值(meq/kg) 0 15 30 45 60 75 02468101214 时间/d POV 值 (meq/kg) 0.01% 乙醇提取物 0.05% 乙醇提取物 0.1%乙醇提取物 0.5%乙醇提取物 1.0%乙醇提取物 空白 Figure 2. POV-t curve for suet of ethanolic extracts 图2. 玉米粉乙醇提取物对羊油脂的 POV 值(meq/kg) 到，室温下，不加任何防腐剂的情况下，经熔化、过 滤处理的羊油脂至少 1年内不变质，这是由于羊油脂 (除羊肚子内的脂肪外)本身具有抗氧化性。故我们选 取对油脂抗氧化效果较好的0.01%和0.05%乙醇提取 物溶液与 0.02%VC标准溶液和0.02%芦丁标准溶液分 别添加到棉籽油和羊油脂做抗氧化性能的比较实验。 3.3. 白玉米粉乙醇提取物、VC和芦丁标准品对 油脂抗氧化性能的比较 按2.2.7 方法分别测定并计算添加了 0.02% VC标 准溶液和0.02%芦丁标准溶液对油脂的过氧化(POV) 值，并其与对油脂抗氧化效果较好的0.01%和0.05% 乙醇提取物溶液的抗氧化作用进行比较和分析，分别 绘制其对棉籽油和羊油脂的抗氧化作用 POV-t 变化曲 线。见图 3和图4。 由图 3可见，空白棉籽油、分别添加了 0.01%、 Copyright © 2012 Hanspub 39  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 0 40 80 120 160 200 0 24 6 8101214 时间 ( d ) PO V 值 (meq/kg) 0.01%乙醇提取物 0.05%乙醇提取物 0.002%VC 0.002%芦丁 空白 Figure 3. POV-t curve for seed oil of ethanolic extracts, VC and rutin 图3. 玉米粉乙醇提取物、VC和芦丁标准溶液对面子油 POV-t 变化 曲线 0 20 40 60 80 02468101214 时间/d POV 值 (meq/kg) 0.01%乙醇提取物 0.05%乙醇提取物 0.002% VC 0.002% 芦丁 空白 Figure 4. POV-t curve for sued of ethanolic extracts, Vc and rutin 图4. 玉米粉乙醇提取物、Vc 和芦丁标准溶液对羊油脂的 POV-t 变化曲线 0.05%乙醇提取物系列溶液、0.02% VC标准品溶液和 0.02%芦丁标准品溶液的棉子油的抗氧化作用曲线变 化可知，其对棉子油的抗氧化效果由高到低为：0.02% 芦丁 > 0.02% VC > 0.01%的乙醇提取物 > 0.05%乙醇 提取物。由图4可见，空白羊油脂、分别添加了 0.01%、 0.05%乙醇提取物系列溶液、0.02%VC标准品溶液和 0.02%芦丁标准品溶液的羊油脂的抗氧化作用曲线变 化可知，其对羊油脂的抗氧化效果由高到低为：0.02% 芦丁 > 0.01%的乙醇提取物 > 0.02%VC > 0.05%乙醇 提取物，但 0.01%的乙醇提取物、0.02% VC和0.05% 乙醇提取物对羊油脂的抗氧化作用相互接近。 3.4. 白玉米粉乙醇提取物、芦丁和 VC清除羟基 自由基能力的测定和比较 按Smirnoff 方法，用 FeSO4和H2O2混合产生羟 自由基(·OH)，即：H2O2 + Fe2+→·OH + H2O + Fe3+，在 体系中加入水杨酸钠时，其被(·OH)氧化而捕捉羟自由 基并产生有色物质，该物质在 299 nm处有最大吸收 峰。所得产物的吸光值表示(·OH)多少，吸光值越小， 则(·OH)越少，清除效果越好。 分别吸取 0.0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5 mL含量 为0.02%的乙醇提取液，0.02% VC，0.02%芦丁标准溶 液，置于离心管中，加体积比为 60%的乙醇补足至 3 mL，加入 0.5 mL 12 mmol/L水杨酸钠，0.5 mL 0.9 mmol/L FeSO4，最 后加1.0 mL 18 mmol/L H2O2，在37 ℃恒温水浴反应 1 h 后，5000 r/min，离心 15 min，吸 取上层清液，置于 10 mL 的容量瓶中，用体积比60% 的乙醇稀释至刻度，在 299 nm波长处分别测定乙醇 提取物，乙醇提取物本底，VC，芦丁吸光值 A，绘制 其吸光度–体积变化曲线，见图5，并按以下公式计 算白玉米粉乙醇提取物、VC、芦丁(·OH)的清除率， 待测溶液对自由基的清除率越高，表明其氧化能力也 越高。清除率 12 % 100%AAAA ，A—— 未加待测溶液的空白体系的吸光值；A1——加入待测 溶液(提取液、VC和芦丁)时体系的吸光值；A2——待 测溶液的本底吸光值。 由表 3可见，乙醇提取液、VC、芦丁标准品对羟 自由基(·OH)有一定的清除能力，且在一定浓度范围 内，清除效果与样品浓度成正比，其中芦丁的清除能 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 00.1 0.2 0.30.4 0.5 0.6 浓度(mg/mL) 吸光值(A) 加提取物时的吸光值(A) 提取物的本底吸光值(A) 加VC 时的吸光值(A) VC 的本底吸光值(A ) 加芦丁时的吸光值(A) 芦丁的本底吸光值(A) Figure 5. Curve elimination effect of the ·OH of ethanolic extracts, VC and rutin 图5. 玉米粉乙醇提取物、VC和芦丁清除羟基能力的变化曲线 Table 3. The determination and comparative scavenging the hy- droxyl free radical(·OH) effects of Sample 表3. 样品清除羟自由基(·OH)能力的测定和比较 待测溶液 体积(mL) 浓度 C mg/mL 清除率(%) 0.5 0.00001 3.87 1.0 0.00002 6.13 1.5 0.00003 2.79 2.0 0.00004 8.33 0.02% 乙醇提取物* 2.5 0.00005 8.57 0.5 0.00001 4.72 1.0 0.00002 10.34 1.5 0.00003 7.70 2.0 0.00004 7.49 0.02% 维生素 C标 准品溶液 2.5 0.00005 13.41 0.5 0.00001 1.33 1.0 0.00002 4.76 1.5 0.00003 7.68 2.0 0.00004 12.60 0.02% 芦丁标准品 溶液 2.5 0.00005 13.53 *正确称取2 mL，含量为 0.01 g/mL 乙醇提取物，置于 100 mL 容量瓶中，用 60%乙醇稀释至刻度，此时浓度为 0.0002 g/mL 或0.02%。 Copyright © 2012 Hanspub 40  白玉米粉的营养成分和抗氧化性能的研究 Copyright © 2012 Hanspub 41 力最好，其次是维生素C和白玉米粉乙醇提取物；在 VC、芦丁样品浓度为 0.05 μg/mL 时清除能力最强；随 浓度的增加乙醇提取液的清除能力也增强，当样品浓 度为 0.05 μg/mL 时清除能力最强。 4. 讨论 本文采用紫外分光光光度法对白玉米粉中总黄 酮、总生物碱、维生素 A、维生素 C、总糖和膳食纤 维的含量分别进行了测定，每100 g白玉米粉中其含 量分别为 365 μg，173.50 μg，286.50 μg，763.0 μg， 4.48 g和7.30 g。采用原子吸收法对白玉米粉中钠、 钾、锌、钙、铁、铜、锰、锶、镁等 9种微量元素的 含量进行了测定，发现白玉米粉中含有较丰富的镁、 铁、锌、钙等必须微量元素。测定结果表明白玉米粉 中宏量元素钾的含量最高，特别是必须微量元素镁的 含量最高，必须微量元素中铁、钙、锰、锌的含量较 高，铜和锶的含量较低。有文献报道，1A 族元素不 仅对于健脑和维持人体酸碱平衡具有重要作用，而且 它们参与体内某些激素和维生素的合成，从而防止和 减轻各种疾病和衰老。实验数据及结果可知：白玉米 粉中含有一定量的黄酮类、维生素 C及锌、铜等的天 然抗氧化剂，由于以上不同抗氧化性能的物质的协同 作用下，白玉米粉乙醇提取物系列中质量分数为 0.01%的乙醇提取物缓慢棉籽油自动氧化速度的能力 最佳。而质量分数为 0.01%的乙醇提取物缓慢羊油脂 自动氧化速度的能力最佳。白玉米粉乙醇提取物、黄 酮标准品(芦丁)和维生素 C标准品清除羟基自由基能 力的比较可知：当黄酮标准品和维生素 C标准品的浓 度为 0.05 μg/mL 时清除羟基自由基的能力最强；随浓 度的增加乙醇提取液的清除能力也增强，当乙醇提取 物浓度为 0.05 μg/mL 时清除能力最强。可以从白玉米 粉的化学成分进一步了解白玉米粉的药理作用。玉米 在新疆各地普遍栽培，分布和应用相当广泛，玉米中 的抗氧化成分则是良好的天然抗氧化剂的来源，开发 提取作为天然的抗氧化剂是切实可行的。 从测定白玉米粉中化学成分所用的实验方法来 看，在实验中掌握好测定方法的线性范围和测定条 件，是实验是否成功的关键。 参考文献 (References) [1] 米吉提·胡达拜尔地, 徐建国. 新疆高等植物检索表[M]. 乌 鲁木齐: 新疆大学出版社, 2000: 454. 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