小麦苗中阿魏酸含量变化分析

张志清，蒙 昭，姚艳艳，周利茗

(四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014)

小麦苗中阿魏酸含量变化分析

张志清，蒙 昭，姚艳艳，周利茗

(四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014)

应用HPLC方法对7个四川小麦品种(系)幼苗中抗氧化组分阿魏酸含量进行测定，以探讨小麦苗中阿魏酸含量的变化规律，确定加工麦苗粉的最佳采收时期。结果表明，7个小麦品种在生长1～4周时阿魏酸平均含量分别为0.2575、0.2865、0.3364、0.5193mg/g。阿魏酸的含量随着小麦的生长周期均呈增长趋势，在第3～4周每个品种阿魏酸含量增加明显。方差分析表明，在α=0.01水平上，其含量增长存在极显著差异，且品种间的含量和增幅有差异。偏相关分析表明，株高、干质量与阿魏酸的含量的偏相关系数均未达显著水平，揭示在确定小麦苗收割时期时可以不考虑株高、干质量的影响。因此在加工生产麦苗粉时，若以阿魏酸作为该保健产品的有效成分指标，麦苗生长至第4周采收最佳。

小麦苗；阿魏酸；HPLC；含量变化

麦苗的营养及药用价值，在我国明代药书《本草纲目》中就有明确记载：麦苗，辛、寒、无毒。主治消酒毒、暴热、酒疸、目黄。并捣烂绞汁滤服之，又解虫毒。煮汁滤服之，除时疾狂热，退胸膈热，利小肠[1]。在国外，对于用麦苗作为保健品的研究也有报道[2]。近年来，国内外已利用小麦苗或大麦苗开发出许多的保健产品，如小麦纤维食品、麦草叶饮料、麦绿素可乐、青麦酶营养品，尤其是欧美等国近年热销的“麦绿素”，是制取麦苗嫩茎叶绿汁粉体，并加入酵母、糊精、胡萝卜粉、高丽参粉等配制的保健食品[3]。

现代医学研究表明，麦苗具有：1)降低机体中的胆固醇和甘油三酯以及有害物质——脂质过氧化物的含量，提高生命机体中有益物质高密度脂蛋白和超氧化物歧化酶的含量，有保护心脏和血管的作用；2)保护胃黏膜，能减轻酒精性胃炎所致的胃黏膜出血；3)抗疲劳、增强体力，对高血脂和糖尿病人有治疗或辅助治疗的作用[4]。麦苗汁中含多种人体必需的氨基酸，丰富的抗氧化成分，如VC、VE、黄酮类化合物，较多的钾、铁、锌、硒和锰等矿物质元素；并且有较高的抗氧化活性，黄嘌呤氧化酶法测得其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]。

结合现有研究结果可以肯定的一点是：麦苗的广泛功能在一定程度上与其中主要的抗氧化组分含量有关，但是对于其中的抗氧化成分的种类和含量等研究甚少[5-7]，从而阻碍了麦苗制品的功能机理研究和产品质量控制。此外，通常小麦播种在春秋两季，麦苗生长受温度影响生长缓慢，生物产量低，因此需要探索利用夏季高温高湿加快麦苗生物产量积累的方式下，麦苗中功能性组分的变化规律，确定收割时期。本研究利用HPLC方法对麦苗中的抗氧化活性酚酸——阿魏酸(4-羟基-3-甲氧基肉桂酸)进行测定，分析麦苗中阿魏酸的含量及随生长周期的变化规律，为确定开发生产麦苗制品的质量指标、确定采收麦苗最佳时间奠定基础，这对研究麦苗功能作用机理，提升小麦生产价值具有重要的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选用四川农业大学小麦研究所近年选育的良麦2号、良麦3号、030474、030375、030482、良麦07-19等6个品种(系)和四川主推品种川麦107作为检测对象。种子用蒸馏水浸泡24h后，于2009年5月用营养土栽培营养钵中，适时浇水，自然光照。

甲醇(色谱纯)、无水乙醇、质量分数为4%的NaOH溶液、6mol/L HCl溶液、超纯水等；反式阿魏酸标准品(纯度＞99%) 德国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

LC-10A高效液相色谱仪(7725i型手动进样器) 日本岛津公司；N2000工作站 浙江大学智达信息工程有限公司；CP225D型电子天平 德国Sartorius公司；Milli-Q型纯水仪 美国Millipore公司；BP-20型pH计 德国Sartorius公司；MICROMAX型离心机 美国Thermo公司；RE-2000型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂。

1.3 样品处理

分别从根颈部剪断称量7个品种的新鲜麦苗1g，加入适量石英砂研磨，充分研碎，以料液比1:12(g/mL)加入提取液(体积比为2:1的4%氢氧化钠与无水乙醇)，40℃条件下加入0.5g无水Na2SO3超声0.5h。用6mol/L HCl溶液调节pH值为4，7500r/min离心15min，取上清液于50℃减压旋蒸出乙醇，蒸至剩余液体2～3mL，用流动相于25mL的棕色容量瓶中定容，充分摇匀，用0.45μm有机微孔滤膜滤过待上机检测。

小麦生长1周后开始取样，每周测定1次，一共测定4次，在每次测定时每个品种(系)平行测定3次，同时测量麦苗的苗高和干质量。

1.4HPLC测定

准确称量20.03mg阿魏酸标准品，用甲醇定容于50mL的棕色容量瓶中，充分摇匀，配制成质量浓度为400.6mg/mL的对照品储备液，用0.45μm有机滤膜过滤，4℃保存备用。

精密量取储备液1mL，用流动相定容于25mL的棕色容量瓶中，充分摇匀，配置成质量浓度为16.02μg/mL的阿魏酸对照品工作液，4℃保存上机使用。

色谱柱采用Luna C18柱(150mm×4.60mm，5μm)，流动相为甲醇-水-冰乙酸(25:69.25:0.75，V/V)，pH2，柱温30℃，流速1.0mL/min，测定波长320nm，进样量10μL[8]。

1.5 统计分析

阿魏酸含量计算以每克新鲜麦苗样品，最终提取并定容到25mL容量瓶中阿魏酸质量来计算。

式中：C为HPLC法测定的阿魏酸质量浓度/(μg/mL)；m为称量新鲜麦苗样品质量/g；A为HPLC法测定的阿魏酸峰面积。

方差分析、多重比较和偏相关分析采用Excel 2003函数计算，并参考荣廷昭[9]相关统计分析。

2 结果与分析

2.1 色谱分析条件

图1 阿魏酸对照品(a)和麦苗样品(b)色谱图Fig.1 Chromatograms of ferulic acid reference substance and wheat seedling sample

精密吸取2、4、6、8、10、12、14、16μL对照品工作液按上述色谱条件进样，测定峰面积，计算含量(图1a)。以峰面积为纵坐标(Y)，以对照品进样量(μg)为横坐标(X)制作标准曲线，得阿魏酸的线性回归方程为Y=7000000X+15768(r=0.9999)。精密吸取上述1.3节的样品溶液10μL按1.4节色谱条件进样(图1b)。阿魏酸保留时间为11.065min，阿魏酸与其邻峰之间的分离度均大于1.5，且峰形较好。表明在该色谱条件下，适合此实验的测定。

2.2 小麦苗不同生长时期阿魏酸含量变化

根据上述色谱条件测定小麦苗不同生长时期阿魏酸含量(表1)。小麦苗在生长1～4周时阿魏酸的平均含量分别为0.2575、0.2865、0.3364、0.5193mg/g。在前4周内，随着小麦苗的生长，阿魏酸的含量呈不断增长的趋势，而在第4周达到最值。其中从第3周开始，阿魏酸的增长幅度最大，平均增幅达到0.1829mg/g。且各小麦品种(系)中阿魏酸含量增加趋势相同，在生长第1～4周呈现慢-慢-快的趋势。

表1 小麦苗不同生长时期阿魏酸的含量变化Table 1 Change of ferulic acid content in cultivation variants at different growth periodsmg/g

2.3 小麦不同品种(系)间的阿魏酸含量差异

不同品种在各个生长时期的含量不同，都存在着一定的差异，从表1中可看出在第1周，各个品种阿魏酸的含量高低依次为良麦2号＞品系030375＞品系030482＞川麦107＞良麦07-19＞品系030474＞良麦3号。第2周期间，除了品系030375和品系030482的阿魏酸含量变化较小，其余品种的有不同程度的增加，各个品种阿魏酸的含量高低依次为良麦2号＞川麦107＞品系030375＞品系030474＞品系030482＞良麦07-19＞良麦3号。第3周期间，除了良麦2号阿魏酸含量增幅微小，剩下的5个品种都增长了，且各个品种阿魏酸含量差异都不大，在0.3070～0.3675mg/g之间，其含量高低依次为良麦2号＞品系030482＞川麦107＞良麦07-19＞品系030375＞品系030474＞良麦3号，因此第3周为小麦各品种中阿魏酸的含量相当的周期。而在第4周期间，各品种呈现出阿魏酸含量迅速增加，尤其以良麦3号和川麦107的增长速度最快，其中含量最高的为川麦107 (0.6160mg/g)，其次是良麦3号(0.5806mg/g)，其余品种的阿魏酸含量从高低依次为良麦07-19＞良麦2号＞品系030474＞品系030482＞品系030375。其中良麦3号在前3周生长过程中的含量一直呈最低值，但在第4周，其生长含量跃居排序第二，而在前3周良麦2号的含量都是最高的，在第4周，生长含量降到排序第4。综上可见不同品种间阿魏酸含量有差异，虽然在1个月的苗期内呈增长趋势，但品种间由于受基因型差异影响在增长幅度上不尽相同。

2.4 小麦苗不同生长时期的阿魏酸含量的方差分析

方差分析表明，小麦品种间阿魏酸的含量均存在一定差异，但在0.01和0.05两个水平上，品种间的含量均无显著差异，而在生长周数间的含量差异存在极显著水平(表2)。多重比较表明(表3)，第1～2周和第2～3周的增长含量未达显著差异，而第1～3周和第3～4周的增长含量差异极显著。可见麦苗中阿魏酸从第3周开始含量迅速增长，且其含量的增长量达到极显著水平。

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

表3 SSR多重比较结果Table 3 Result of SSR test

2.5 阿魏酸含量与小麦苗株高、干质量的相关性分析

在每个测量周期中，同时测定麦苗的株高和干质量(每克新鲜麦苗的干质量)2个重要的农艺和生理指标，以期确定与阿魏酸含量的关系，并确定小麦苗收割的最佳时期。将表4的数据用偏相关分析，在以单株平均干质量(x1)保持一定时，平均株高(x2)和阿魏酸含量(y)的偏相关系数为r2y·1=0.7840，以平均株高(x2)保持一定时，单株平均干质量(x1)和阿魏酸含量(y)的偏相关系数为r1y·2=

－0.5600。结果表明，株高与阿魏酸的含量呈正相关，而干质量与阿魏酸的含量呈负相关。但是显著性检验结果表明，株高与阿魏酸的含量以及干质量与阿魏酸的含量的偏相关系数均未达到显著水平，揭示在确定小麦苗收割时期时可以不考虑株高、干质量等影响，而以阿魏酸含量高低作为确定指标是适合的。因此本实验确定以第4周阿魏酸含量最高时收割为宜。

表4 小麦苗的平均干质量、株高与阿魏酸含量的关系Table 4 Relationship among average net weight, plant height and ferulic acid content in wheat seedling

3 结论与讨论

3.1 研究表明，亚油酸法测得麦苗汁的抗氧化活性分别是BHT、α-生育酚的4.9倍和7.2倍[5]。表明在麦苗中，可能存在各种天然抗氧化剂的协同作用，从而导致其抗氧化活性显著提高[10]。研究表明，植物多酚类物质是重要的生物抗氧化剂[11]，而阿魏酸就是麦苗中天然多酚类抗氧化剂之一，这为在探索麦苗中抗氧化活性物质又提供一种明确成分，成为研究麦苗抗氧化机理积累的基本数据。

3.2 本研究对小麦苗中阿魏酸含量的动态变化规律进行分析，这对在加工麦苗粉时，以不同有效成分为麦苗收割指标具有重大意义。根据有关文献，制作麦绿素保健食品的麦苗一般在苗高为25cm进行采割[12]。本实验探索利用夏季高温高湿条件加快麦苗生物产量积累，由于后期实验条件限制虽然没有测出阿魏酸含量的最高时期，但有关数据显示，麦苗生长到20d时蛋白质和维生素含量达到最高，而25d时含量有所下降[13]，所以综合考虑麦苗的营养成分含量以及本实验阿魏酸的含量动态，以阿魏酸的含量作为加工麦苗粉的有效成分指标时，小麦生长到第4周时应当为麦苗较好的采割时间。

3.3 麦苗的功能甚广，具有改善体质和美容的作用，又对治疗疑难病症有药理效果[14]，研究表明麦苗汁液或麦绿素都对胃癌细胞(FG-85)均有较强的杀死功效[4]。而且麦苗对人体有安全可靠并无任何毒副作用[15]。因此，麦苗食品的开发大有可为，其营养和功能性成分更值得进一步探索。

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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

四川省人事厅留学人员科技活动择优资助项目(川人函[2008]488号)；四川省教育厅重点项目(09ZA081)；四川农业大学国家级大学生创新项目(091062627)

张志清(1976—)，男，副教授，博士，主要从事食品、生物制品检测研究。E-mail：zqzhang721@163.com