李進才，劉夢杰，陳銀煥，郭慧敏，楊修仕，任貴興

模擬消化中藜麥的酚類化合物釋放和抗氧化活性

李進才1，劉夢杰1，陳銀煥1，郭慧敏2，楊修仕2，任貴興2

(1. 天津大學化工學院，天津 300350；2. 中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所，北京 100081)

為了解藜麥(Willd.)功能性營養(yǎng)成分在人體消化系統(tǒng)的利用效率，以籽粒顏色白、紅和黑的3種顏色藜麥為實驗材料，采用模擬消化模型分析了藜麥經(jīng)模擬口腔、胃和腸消化時酚酸、多酚和黃酮釋放量、生物可及性及抗氧化活性．結(jié)果表明：模擬消化過程中，3種顏色藜麥的酚酸、多酚和黃酮的釋放量隨消化進程的進行而增加，其中酚酸和黃酮在腸消化階段釋放較多，多酚在胃消化階段釋放較多，紅藜麥和黑藜麥的酚類化合物釋放量多于白藜麥(＜0.05)；模擬消化結(jié)束時的酚酸、多酚和黃酮釋放量在白藜麥、紅藜麥和黑藜麥之間也差異顯著(＜0.05)，依次分別為34.39、41.73、51.88mg/(100g)，362.19、400.40、436.62mg(GAE)/(100g)，28.73、48.90、41.24mg(RE)/(100g)；模擬消化結(jié)束時的生物可及性，酚酸為白藜麥90.33%、紅藜麥85.41%和黑藜麥91.61%，多酚為白藜麥81.44%、紅藜麥84.09%和黑藜麥78.75%，黃酮為3種顏色藜麥無顯著差異約20%(＞0.05)；模擬消化過程中，3種顏色藜麥的抗氧化活性(ABTS和DPPH自由基清除能力)也隨消化進程的進行而增大，多酚釋放量與抗氧化活性呈正相關(guān)(＜0.01)，紅藜麥和黑藜麥的抗氧化活性大于白藜麥(＜0.05)．從這些結(jié)果可以推論，食用藜麥可以獲取酚類化合物功能性營養(yǎng)成分和抗氧化生物活性，食用紅藜麥和黑藜麥會獲取較白藜麥更多的酚類化合物功能性營養(yǎng)成分和更大的抗氧化生物活性．

藜麥；模擬消化；酚酸；多酚；黃酮；生物可及性；抗氧化活性

藜麥(Willd.)為莧科藜屬一年生植物，是原產(chǎn)于南美洲安第斯山脈的假谷物，含有豐富的蛋白質(zhì)、膳食纖維和礦物質(zhì)，且氨基酸組成均衡，并富含酚酸、多酚和黃酮等酚類化合物功能性營養(yǎng)成分[1-2]．其中，攝入人體內(nèi)的酚類化合物具有抗氧化、抗炎、抗病毒和抗癌等生理功效[3-4]．

藜麥籽粒顏色豐富，有白色、紅色和黑色等，酚類化合物含量及抗氧化活性與其籽粒顏色密切相關(guān)．Brend等[5]采用鹽酸和甲醇提取方法的研究結(jié)果表明，紅藜麥的多酚和黃酮含量及抗氧化活性顯著大于黃藜麥．申瑞玲等[6]采用乙醇提取方法的研究結(jié)果表明，黃酮含量由高到低依次為黑藜麥、紅藜麥、黃藜麥和白藜麥．Tang等[4,7]采用甲醇和乙醚-乙酸乙酯提取方法的研究結(jié)果表明，黑藜麥的多酚含量及抗氧化活性大于白藜麥和紅藜麥，紅藜麥的黃酮含量大于白藜麥和黑藜麥．然而，藜麥在被食用后是經(jīng)口腔、胃和腸道中的消化液和酶進行消化的，其對酚類化合物的溶出效果與有機溶劑不同，Brend等[5]、申瑞玲等[6]和Tang等[4,7]的研究結(jié)果難以反映藜麥酚類化合物和抗氧化活性在人體消化系統(tǒng)環(huán)境下的利用效率.

動物或人體實驗是研究食物營養(yǎng)價值及生理活性的優(yōu)選方法，但難度大、耗時長和費用高[8]．體外模擬消化模型能較好地模擬食物在體內(nèi)的消化過程，快速準確地對食物的功能性營養(yǎng)成分等進行評價[9]，在大米[10]和小麥[11]的酚類化合物等營養(yǎng)成分研究中已有較多應(yīng)用．為了解藜麥功能性營養(yǎng)成分在人體消化系統(tǒng)的利用效率，以國內(nèi)外市場銷售普遍、籽粒顏色白、紅和黑的3種顏色藜麥為實驗材料，采用模擬消化模型分析和討論了藜麥經(jīng)模擬口腔、胃和腸消化過程中酚類化合物釋放量、生物可及性及抗氧化活性，以期為藜麥功能食品研發(fā)提供理論科學依據(jù)．

1?材料與方法

1.1?材料與試劑

白藜麥“QQ74”、紅藜麥“BGQ-41”和黑藜麥“POQ-67”產(chǎn)地為青海，購自山西中藜食品，白藜麥籽粒的色差L為75.87、a為2.39、b為19.79，紅藜麥籽粒的色差L為36.86、a為16.68，b為17.16，黑藜麥籽粒的色差L為29.57、a為6.18，b為4.52．含水率為白藜麥9.01%、紅藜麥8.99%、黑藜麥8.80%，3種顏色藜麥之間無顯著差異．將3種顏色藜麥籽粒分別粉碎，過60目篩，制成藜麥面粉，于-20℃儲藏，用于基本營養(yǎng)成分測定和模擬消化．

淀粉檢測試劑盒，愛爾蘭Mezayme；酚酸標準品的對香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、丁香酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、2，5-二羥基苯甲酸、香草酸和咖啡酸，美國Sigma；福林酚試劑、沒食子酸、蘆丁、2，2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2，2-azino-bis-(3-ethylbenzonthiazoline-6-sulfonic acid) diammo-nium salt，ABTS)、1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)和水溶性維生素E，北京Solarbio生物科技；α-淀粉酶、胃蛋白酶、豬膽鹽和胰酶，美國Sigma；其他化學試劑均為分析純，國藥集團化學試劑．

1.2?儀器與設(shè)備

恒溫水浴振蕩器，KW-1000DC型，常州億通分析儀器制造；全自動凱氏定氮儀，2300型，瑞典FOSS；液相色譜儀(紫外可見檢測器)，LC-20AT型，日本島津；酶標儀，SpectraMax Plus 384型，美國Molecular；臺式高速冷凍離心機，H1850R型，湖南湘儀儀器．

1.3?測定方法

1.3.1?藜麥基本營養(yǎng)成分測定

取3種顏色藜麥的面粉進行基本營養(yǎng)成分測定，采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》法測定蛋白質(zhì)含量，采用試劑盒AOAC 996.11法測定淀粉含量，采用GB 5009.88—2014《食品中膳食纖維的測定》法測定膳食纖維含量．

另取3種顏色藜麥面粉各5g，分別與50%(體積分數(shù))乙醇溶液50mL混合，80℃水浴振蕩提取2.5h，4500離心5min，上清液用于酚酸、多酚和黃酮含量測定．

酚酸含量測定采用高效液相色譜(HPLC)法，色譜柱Thermo Scientific Acclaim C18(4.6mm×250mm，5μm)，柱溫60℃，檢測波長280nm．流動相A為0.05%三氟乙酸溶液，流動相B為三氟乙酸0.05%-水59.95%-甲醇10.00%-乙腈30.00%的混合液，流動相洗脫程序設(shè)定如表1所示．測定包括對香豆酸、阿魏酸、異阿魏酸、丁香酸、原兒茶酸、對羥基苯甲酸、2，5-二羥基苯甲酸、香草酸和咖啡酸等9種酚酸的含量．

多酚含量測定采用福林酚分光光度法[12]，單位表示為每100g藜麥含有沒食子酸當量(gallic acid equivalent，GAE)的mg數(shù)(mg(GAE)/(100g))．黃酮含量的測定采用氯化鋁比色法[13]，單位表示為每100g藜麥含有蘆丁當量(rutin equivalent，RE)的mg數(shù)(mg(RE)/(100g))．

表1?HPLC法流動相洗脫程序

Tab.1?HPLC mobile phase elution parameters

1.3.2?模擬消化

模擬消化模型實驗參照倪香艷等[9]報道的方法，做適當修改，實驗重復3次．

(1) 樣品熟化：稱取12g藜麥面粉于錐形瓶，加入200mL生理鹽水(0.9%的NaCl溶液)，沸水浴15min，冷卻后用蒸餾水調(diào)節(jié)樣品懸濁液體積至200mL，取出5mL熟化液樣品．

(2) 模擬口腔消化：在錐形瓶中的熟化液中加入a-淀粉酶10mg(提前在1mmol/L的CaCl2溶液1.25mL中溶解)，置于37℃恒溫水浴振蕩器反應(yīng)30min，在15、30min時分別取出5mL模擬口腔消化液樣品．

(3) 模擬胃消化：模擬口腔消化結(jié)束后，將錐形瓶中的消化液用6mol/L的HCl溶液約2mL調(diào)節(jié)pH值至2，加入胃蛋白酶0.25g(提前在0.1mmol/L的HCl溶液5mL中溶解)，用鋁箔紙包裹錐形瓶，充入氮氣后置于37℃恒溫水浴振蕩器反應(yīng)120min，在15、30、60、120min時分別取出5mL模擬胃消化液樣品．

(4) 模擬腸消化：模擬胃消化結(jié)束后，將錐形瓶中的消化液用6mol/L的NaOH溶液約3mL調(diào)節(jié)pH值至6.8，加入胰酶0.11g和豬膽鹽0.70g(二者提前在0.5mol/L的NaHCO3溶液10mL中溶解)，充入氮氣后置于37℃恒溫水浴振蕩器反應(yīng)240min，在反應(yīng)15、30、60、120、180、240min時分別取出5mL模擬腸消化液樣品．

以上模擬消化前的熟化液樣品，以及模擬口腔、胃和腸各消化階段的消化液樣品，于4℃、10000離心20min，取上清液3mL，加入丙酮12mL，再次離心除去蛋白質(zhì)和多糖，上清液于-80℃儲藏，用于酚類化合物釋放量和抗氧化活性測定．

1.3.3?模擬消化過程中酚類化合物的釋放量測定和生物可及性計算

取上述模擬消化前以及模擬口腔、胃和腸消化階段結(jié)束時的冷凍上清液樣品進行酚酸含量測定，方法采用HPLC法，檢測條件及洗脫程序同前．

取上述模擬消化前以及模擬口腔、胃和腸消化階段消化過程中的冷凍上清液樣品進行多酚和黃酮含量測定，測定方法與前述福林酚分光光度法[12]和氯化鋁比色法[13]相同．

根據(jù)上述測定的藜麥基本營養(yǎng)成分酚酸、多酚和黃酮含量，以及模擬消化結(jié)束時(模擬腸消化240min)的酚酸、多酚和黃酮釋放量，按照Hierro?等[14]的方法計算酚類化合物的生物可及性：

式中：是藜麥酚酸(或多酚或黃酮)的生物可及性，%；D是模擬消化結(jié)束時的藜麥酚酸(或多酚或黃酮)釋放量；R是未熟化藜麥的酚酸(或多酚或黃酮)含量．

1.3.4?抗氧化活性測定

本研究采用ABTS自由基清除能力和DPPH自由基清除能力評價模擬消化過程中3種顏色藜麥的抗氧化活性．取上述模擬消化前和模擬消化過程中的冷凍上清液樣品進行ABTS和DPPH自由基清除能力測定，ABTS自由基清除能力測定采用分光光度法[15]，單位表示為每g藜麥樣品含有水溶性維生素E當量(trolox equivalent，TE)的μmol數(shù)(μmol(TE)/g)；DPPH自由基清除能力測定采用Guo等[13]的方法，單位表示為每g藜麥樣品含有TE當量的μmol數(shù)(μmol(TE)/g)．

1.3.5?數(shù)據(jù)分析

以上測定數(shù)據(jù)均以3次重復的平均值±標準偏差表示．用SPSS軟件(版本18.0)進行單因素方差分析，采用Duncan法對藜麥基本營養(yǎng)成分含量、酚類化合物釋放量、生物可及性和抗氧化活性的測定結(jié)果進行差異顯著性分析(＜0.05)，采用-檢驗法對相關(guān)系數(shù)進行差異顯著性分析(＜0.01)．

2?結(jié)果與分析

2.1?3種顏色藜麥的基本營養(yǎng)成分

3種顏色藜麥的基本營養(yǎng)成分含量如表2所示，蛋白質(zhì)含量是白藜麥和黑藜麥高于紅藜麥(＜0.05)，淀粉含量由高到低依次為白藜麥、紅藜麥和黑藜麥(＜0.05)，膳食纖維含量由高到低依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥(＜0.05)．這些測定結(jié)果與Repo-Carrasco-Valencia等[1]和Nowak等[16]報道的一致.

酚酸含量由高到低依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥(＜0.05)，多酚含量由高到低也依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥(＜0.05)，黃酮含量由高到低依次為紅藜麥、黑藜麥和白藜麥(＜0.05)．Tang等[7]也曾報道黑藜麥酚酸及多酚含量高于白藜麥和紅藜麥，紅藜麥黃酮含量較高．

表2?3種顏色藜麥的基本營養(yǎng)成分含量

注：同一列數(shù)據(jù)后的不同小寫英文字母間有顯著性差異(＜0.05)．

2.2?模擬消化過程中酚酸釋放量的變化

酚酸是含有1個芳香環(huán)和1個以上酚羥基的酚類化合物．模擬消化過程中3種顏色藜麥的酚酸釋放量變化如圖1所示．模擬消化前，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的酚酸釋放量分別為(3.23±0.121)、?(4.86±0.227)、(6.39±0.128)mg/(100g)，3者差異顯著(＜0.05)；模擬口腔消化結(jié)束時，3種顏色藜麥的酚酸釋放量較消化前增加(＜0.05)，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的酚酸釋放總量分別為(6.91±0.361)、(14.94±0.880)、(11.47±0.405)mg/(100g)，3者差異顯著(＜0.05)；模擬胃消化結(jié)束時，與模擬口腔消化結(jié)束時相比，白藜麥的酚酸釋放量減少(＜0.05)，紅藜麥和黑藜麥的酚酸釋放量無顯著變化(＞0.05)；模擬腸消化結(jié)束時，3種顏色藜麥的酚酸釋放量較胃消化結(jié)束時增加(＜0.05)，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的酚酸釋放量分別為(34.39±0.864)、(41.73±1.055)、(51.88±1.111)mg/(100g)，3者差異顯著?(＜0.05)．

模擬消化過程中3種顏色藜麥的各種酚酸釋放量變化如表3所示．其中釋放量大于5mg/(100g)的酚酸，模擬口腔消化結(jié)束時有紅藜麥和黑藜麥的對香豆酸，模擬腸消化結(jié)束時有白藜麥的對香豆酸和阿魏酸，紅藜麥的阿魏酸和2，5-二羥基苯甲酸，以及黑藜麥的對香豆酸．另外，在模擬胃消化和模擬腸消化結(jié)束時，阿魏酸、異阿魏酸、丁香酸和香草酸等釋放量的測定值也有減小的現(xiàn)象．

不同大寫英文字母表示同種顏色藜麥在不同消化時間的酚酸釋放量有顯著性差異(P＜0.05)；不同小寫英文字母表示不同顏色藜麥在同一消化時間的酚酸釋放量有顯著性差異(P＜0.05)

表3?模擬消化過程中3種顏色藜麥酚酸釋放量的變化

Tab.3?Change of phenolic acid release from each of the three varieties of quinoa during simulated digestion mg/(100g)

注：“—”為未檢出；tr為痕量．

2.3?模擬消化過程中多酚釋放量的變化

多酚是有3個以上苯酚環(huán)的酚類化合物．模擬消化過程中3種顏色藜麥的多酚釋放量變化如圖2所示．模擬消化前，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的多酚釋放量分別為(73.69±1.13)、(91.65±0.60)、(118.28± 1.88)mg(GAE)/(100g)，3者差異顯著(＜0.05)；模擬口腔消化階段，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的多酚釋放量較模擬消化前增加(＜0.05)，30min結(jié)束時分別為(109.87±3.05)、(132.64±0.80)、(141.63±1.19)mg(GAE)/(100g)，3者也差異顯著(＜0.05)；模擬胃消化階段，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的多酚釋放量急速增加，大于模擬口腔消化階段(＜0.05)，120min結(jié)束時分別為(271.97±4.19)、(301.65±1.50)、(333.50±0.52)mg(GAE)/(100g)，3者還差異顯著(＜0.05)；模擬腸消化階段，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的多酚釋放量逐漸增加，大于模擬胃消化階段(＜0.05)，240min時分別為?(362.19±3.91)、(400.40±1.20)、(436.62±0.69)mg (GAE)/(100g)，3者仍差異顯著(＜0.05)．

2.4?模擬消化過程中黃酮釋放量的變化

黃酮是多酚中具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的酚類化合物．模擬消化過程中3種顏色藜麥的黃酮釋放量變化如圖3所示．模擬消化前，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的黃酮釋放量差異顯著(＜0.05)，分別為(7.50±0.05)、(12.02±0.05)、(10.73±0.07)mg(RE)/ (100g)；模擬口腔消化階段，3種顏色藜麥的黃酮釋放量無顯著變化(＞0.05)；模擬胃消化階段，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的黃酮釋放量大于模擬口腔消化階段(＜0.05)，120min結(jié)束時分別為(13.82±1.00)、(21.84±0.75)、(19.40±0.85)mg(RE)/ (100g)，3者也差異顯著(＜0.05)；模擬腸消化階段，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥的黃酮釋放量急速增加，大于模擬胃消化階段(＜0.05)，240min結(jié)束時分別為(28.73±0.12)、(48.90±1.84)、(41.24±1.58)mg(RE)/(100g)，3者還差異顯著(＜0.05)．

不同大寫英文字母表示同種顏色藜麥在不同消化時間的多酚釋放量有顯著性差異(P＜0.05)；不同小寫英文字母表示不同顏色藜麥在同一消化時間的多酚釋放量有顯著性差異(P＜0.05)；

不同大寫英文字母表示同種顏色藜麥在不同消化時間的黃酮釋放量有顯著性差異(P＜0.05)；不同小寫英文字母表示不同顏色藜麥在同一消化時間的黃酮釋放量有顯著性差異(P＜0.05)；

2.5?模擬消化結(jié)束時酚類化合物的生物可及性

生物可及性是指食物含有的營養(yǎng)成分可能被吸收進入血液循環(huán)系統(tǒng)的比率．模擬消化結(jié)束時3種顏色藜麥的酚類化合物的生物可及性如圖4所示．酚酸的生物可及性是白藜麥和黑藜麥大于紅藜麥(＜0.05)，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥分別為90.33%、85.41%、91.61%；多酚的生物可及性是3種顏色藜麥之間差異顯著(＜0.05)，白藜麥、紅藜麥和黑藜麥分別為81.44%、84.09%、78.75%；黃酮的生物可及性較低約20%，且3種顏色藜麥之間無顯著差異(＞0.05)．

不同小寫英文字母表示不同顏色藜麥間有顯著性差異(P＜0.05)

2.6?模擬消化過程中抗氧化活性的變化

ABTS和DPPH自由基清除能力是評價食品抗氧化活性的常用指標，ABTS自由基清除能力反映食品抑制ABTS自由基產(chǎn)生的能力，DPPH自由基清除能力反映食品與DPPH自由基相結(jié)合的能力．模擬消化條件下3種顏色藜麥的ABTS和DPPH自由基清除能力即抗氧化活性變化如圖5所示．模擬消化前，3種顏色藜麥的ABTS自由基清除能力差異顯著，由大到小依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥(＜0.05)；模擬口腔消化階段，3種顏色藜麥的ABTS自由基清除能力較模擬消化前增大(＜0.05)，30min結(jié)束時紅藜麥和黑藜麥也大于白藜麥(＜0.05)；模擬胃消化階段，3種顏色藜麥的ABTS自由基清除能力急速增大，大于口腔消化階段(＜0.05)，紅藜麥和黑藜麥還大于白藜麥(＜0.05)；模擬腸消化階段，3種顏色藜麥的ABTS自由基清除能力逐漸緩慢增大，紅藜麥和黑藜麥仍大于白藜麥(＜0.05)．

模擬消化過程中3種顏色藜麥的DPPH自由基清除能力變化與ABTS自由基清除能力變化一致，也是模擬口腔消化階段大于模擬消化前(＜0.05)，模擬胃消化階段和模擬腸消化階段大于模擬口腔消化階段(＜0.05)；模擬消化前和模擬消化過程中，紅藜麥和黑藜麥的DPPH自由基清除能力都大于白藜麥(＜0.05)．

2.7?模擬消化過程中多酚釋放量與抗氧化活性的相關(guān)性

多酚是藜麥的主要抗氧化物質(zhì)[17]．模擬消化過程中3種顏色藜麥的多酚釋放量與抗氧化活性的相關(guān)性如圖6所示，3種顏色藜麥的多酚釋放量與ABTS和DPPH自由基清除能力具有顯著相關(guān)性?(＜0.01)．

不同大寫英文字母表示同種顏色藜麥在不同消化時間的抗氧化活性有顯著性差異(P＜0.05)；不同小寫英文字母表示不同顏色藜麥在同一消化時間的抗氧化活性有顯著性差異(P＜0.05)；

**表示相關(guān)性極顯著(P＜0.01)

3?討?論

3.1?模擬消化過程中3種顏色藜麥的酚酸釋放量變化

酚酸是藜麥的主要單體酚化合物[18]．3種顏色藜麥的酚酸釋放量在模擬口腔消化和腸消化結(jié)束時均增加，尤其是在模擬腸消化結(jié)束時增加較多；而模擬胃消化結(jié)束時的酚酸釋放量是白藜麥有所減少，紅藜麥和黑藜麥無顯著變化(圖1和表3)．這表明模擬口腔和模擬腸消化可以促進藜麥酚酸釋放，與秈型和粳型糙米在模擬消化過程中的酚酸釋放量變化類似[9].其原因可能是由于藜麥的酚酸主要通過脂鍵或醚鍵等與纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)及黃酮等相連的結(jié)合態(tài)存在[4,19-20]，在口腔消化的α-淀粉酶、胃消化的胃酸和胃蛋白酶以及腸消化的胰酶作用下，結(jié)合態(tài)酚酸逐漸被水解釋放游離出來[10,20-21]．而模擬胃消化結(jié)束時的酚酸釋放量測定結(jié)果減少或無顯著增加(圖1)，可能是由于釋放出來的對香豆酸(表3)部分被氧化或沉淀[21]．

3種顏色藜麥的酚酸含量(表2)與模擬消化結(jié)束時的釋放量(圖1)一致，由多到少依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥，表明食用紅藜麥和黑藜麥會獲取較白藜麥更多的酚酸功能性營養(yǎng)成分．

3.2?模擬消化過程中3種顏色藜麥的多酚和黃酮釋放量變化

在模擬口腔消化、胃消化和腸消化3個階段，3種顏色藜麥的多酚釋放量隨消化進程的進行逐漸增加，其中在模擬胃消化初期有急速增加(圖2)；黃酮釋放量在模擬胃消化和腸消化2個階段也隨消化進程的進行逐漸增加，其中在模擬腸消化初期有急速增加(圖3)．這些結(jié)果與糙米[9]和精米[10]在模擬消化過程中的多酚和黃酮釋放量變化類似，表明藜麥的多酚和黃酮在模擬消化過程中也是逐步釋放出來的．這可能是由于藜麥的多酚和黃酮多是以與淀粉、多糖和蛋白質(zhì)等相結(jié)合的結(jié)合態(tài)存在[9]，在模擬口腔消化的α-淀粉酶、模擬胃消化的胃酸和胃蛋白酶以及模擬腸消化的胰酶作用下被逐漸水解釋放游離出來[4,9]，因為α-淀粉酶可水解淀粉，胃蛋白酶可水解多糖羧基，胰酶中的胰淀粉酶可水解淀粉糖苷鍵，胰酶中的胰蛋白酶可水解蛋白質(zhì)酯鍵．

3種顏色藜麥的多酚和黃酮含量(表2)與模擬消化過程中的釋放量(圖2和圖3)一致，多酚由多到少依次為黑藜麥、紅藜麥和白藜麥，黃酮由多到少依次為紅藜麥、黑藜麥和白藜麥，表明食用紅藜麥和黑藜麥會獲取較白藜麥更多的多酚和黃酮功能性營養(yǎng)成分．

3.3?模擬消化結(jié)束時3種顏色藜麥的酚類化合物的生物可及性

具有生物可及性的酚類化合物功能性營養(yǎng)成分，才有可能在人體內(nèi)發(fā)揮其生物學作用[22]．模擬消化結(jié)束時，3種顏色藜麥酚酸(約90%)和多酚(約80%)的生物可及性比黃酮(約20%)高得多(圖4).表明食用藜麥后酚酸和多酚的利用效率可能較高，而黃酮的可能較低．Rodríguez-Roque等[23]曾報道豆?jié){模擬消化結(jié)束時酚酸的生物可及性為0，可見不同食品的酚酸種類及存在形式有很大差異，藜麥酚酸的實際營養(yǎng)價值高于大豆．藜麥黃酮的生物可及性之所以較低，可能是由于藜麥黃酮的穩(wěn)定性差，且在模擬消化過程中會與不溶性纖維[24]和a-淀粉酶[25]結(jié)合．Helal等[26]在肉桂飲料模擬消化研究中也觀測到多酚的生物可及性為80%，Rodríguez-Roque等[23]在豆?jié){模擬消化研究中也觀測到黃酮的生物可及性為16%．

藜麥酚酸的生物可及性在3種顏色藜麥間的差異(圖4)，可能是由于消化過程中3種顏色藜麥的各種酚酸釋放量有差異(表3)．多酚的生物可及性在3種顏色藜麥間的差異(圖4)，可能同各種酚酸釋放?量不同一樣，3種顏色藜麥含有的各種多酚釋放量?不同[1, 7]．

3.4?模擬消化過程中3種顏色藜麥的抗氧化活性變化

模擬消化過程中3種顏色藜麥的抗氧化活性隨消化進程的進行逐漸增大(圖5)，模擬消化條件下大米[9]和小麥[27]的抗氧化活性也是逐漸增大．3種顏色藜麥的多酚釋放量與ABTS和DPPH自由基清除能力的顯著相關(guān)性(圖6)，表明在模擬消化條件下藜麥釋放的多酚具有較高抗氧化生物活性，也表明酚類化合物中的多酚是藜麥的主要抗氧化物質(zhì)[17]．

模擬消化條件下，紅藜麥和黑藜麥的ABTS和DPPH自由基清除能力反映的抗氧化活性顯著大于白藜麥，表明食用紅藜麥和黑藜麥會獲取較白藜麥更大的抗氧化生物活性．

4?結(jié)?語

模擬消化模型能夠較好地模擬食物在人體內(nèi)的消化，快速準確地對食物的功能性營養(yǎng)成分等進行評價．研究結(jié)果表明：藜麥的酚類化合物在模擬消化過程中隨消化進程的進行逐漸釋放，其中酚酸和黃酮在腸消化階段釋放較多，多酚在胃消化階段釋放較多；紅藜麥和黑藜麥的酚類化合物含量及模擬消化的釋放量均多于白藜麥；藜麥模擬消化結(jié)束時的酚酸和多酚的生物可及性顯著高于黃酮；藜麥的抗氧化活性在模擬消化過程中隨消化進程的進行逐漸增大，多酚釋放量與抗氧化活性呈正相關(guān)，紅藜麥和黑藜麥的抗氧化活性大于白藜麥．從這些結(jié)果可以推論，食用藜麥可以獲取酚類化合物功能性營養(yǎng)成分和抗氧化生物活性，食用紅藜麥和黑藜麥會獲取較白藜麥更多的酚類化合物功能性營養(yǎng)成分和更大的抗氧化生物活性．該結(jié)論對藜麥功能食品研發(fā)具有指導意義，但這只是藜麥在酚類化合物功能性營養(yǎng)成分和抗氧化生物活性兩方面的利用效率，以及紅藜麥和黑藜麥在這兩方面較白藜麥的優(yōu)勢，作為功能食品研發(fā)還需要考量色澤和口感等感官品質(zhì)以及蛋白質(zhì)和膳食纖維等營養(yǎng)品質(zhì)方面的差異．

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Phenolic Compounds Release and Antioxidant Activity of Quinoa (Willd.)During Simulated Digestion

Li Jincai1，Liu Mengjie1，Chen Yinhuan1，Guo Huimin2，Yang Xiushi2，Ren Guixing2

(1. School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University，Tianjin 300350，China；2. Institute of Crop Science，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China)

In order to understand how functional nutrients from the seeds of the herbaceous plant, quinoa(Willd.) are utilized in the human digestive system, we examined the release of phenolic acids, polyphenols, and flavonoids together with the bioavailability and antioxidant activity of quinoa during simulated oral, gastrointestinal, and intestinal digestion. White, red, and black varieties of quinoa were used in these experiments. Our results revealed that the release of phenolic acids, polyphenols, and flavonoids from all three varieties of quinoa increases as digestion progresses. Phenolic acids and flavonoids were mainly released during intestinal digestion, while polyphenols were primarily released during gastric digestion. Red and black quinoa varieties released more phenolic compounds as compared to the white quinoa variety (＜0.05). At the completion of simulated digestion, the net release of phenolic acids, polyphenols, and flavonoids was significantly different when comparing results among white, red, and black quinoa (＜0.05), and these values are 34.39, 41.73, and 51.88 mg/(100 g); 362.19, 400.40, and 436.62 mg(GAE)/(100 g); and 28.73, 48.90, and 41.24 mg(RE)/(100 g) from white, red, and black varieties, respectively. At the completion of simulated digestion, the bioavailability of phenolic acids from white, red, and black quinoa was 90.33%, 85.41%, and 91.61%, respectively and the bioavailability of polyphenols was 81.44%, 84.09%, and 78.75%, respectively. We detected no significant differences in the bioavailability of flavonoids among the three varieties of quinoa(＞0.05), which were all about 20%. Likewise, the antioxidant activity (the free radical scavenging capacity of ABTS and DPPH) of each of the three varieties of quinoa also increased as digestion progressed; this activity positively correlated with the release of polyphenols(＜0.01). Finally, we found higher levels of antioxidant activity in red and black quinoa compared to that detected in the white variety (＜0.05). Thus, our results suggest that functional nutrients and antioxidant effects are among the benefits obtained from consumption of quinoa. Moreover, when compared to white quinoa, the consumption of red or black varieties may provide relatively higher levels of phenolic compounds and antioxidant effects.

quinoa；simulated digestion；phenolic acids；polyphenols；flavonoids；bioavailability；antioxidant activity

TS201.4

A

0493-2137(2020)08-0785-10

10.11784/tdxbz201907012

2019-07-04；

2019-10-14.

李進才（1960—??），男，博士，副教授，lijincai@tju.edu.cn. Email：m_bigm@tju.edu.cn

楊修仕，yangxiushi@caas.cn.

中秘藜麥加工技術(shù)聯(lián)合研究與示范資助項目(KY201402023)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新工程資助項目(F18R02-02).

the China-Peru Joint Research and Demonstration of Quinoa Processing Technology(No.KY201402023)，the Inno-vation of Modern Agricultural Project(No.F18R02-02).

(責任編輯：田?軍)