花生芽白藜芦醇的影响因素及分子结构研究

2019-05-23 07:43余慧琳
农产品加工 2019年9期
关键词:胚轴光度计子叶

康 洁,余慧琳

(1.商丘师范学院生物与食品学院,河南商丘 476000;2.商丘职业技术学院,河南商丘 476000)

白藜芦醇是植物体内合成的具有抗氧化作用和抗肿瘤作用的一种酚类化合物[1-2],在花生、红葡萄和虎杖等植物体内含量较多,据研究发现,花生发芽后,体内白藜芦醇含量增加5倍,是葡萄酒的30倍[3-4],但在花生芽不同部位含量不同[5-6],也受种子条件和培养条件的影响[7],白藜芦醇在植物体内有2种分子形态,即游离态和糖化态,后者相对较稳定[8],但在动物体内可以被酶解变成游离的白藜芦醇。从种子因素、水质因素和取材部位研究花生芽内白藜芦醇的含量变化,同时也探讨了花生芽内白藜芦醇的分子类型,这在花生芽研究领域是创新,也为开发花生芽食用的保健产品提供了参考数据。

1 试剂设备与方法

1.1 试剂设备

紫外分光光度计,上海精密仪器仪表有限公司产品,电热恒温鼓风干燥箱,上海和呈仪器制造有限公司产品;数字恒温水浴锅,常州国华电器有限公司产品;GL-20G-Ⅱ型冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂产品;光照培养箱,上海长城华美仪器化剂公司产品。α-葡萄糖糖苷酶、阿拉伯糖苷酶,天津市科密欧化学试剂有限公司提供;市售纯净水。

1.2 方法

1.2.1 花生芽培养生产流程

选种→浸种→催芽→培养→取材。

1.2.2 花生种子成熟度对白藜芦醇合成的影响

选用2种花生种子,一是成熟期收获的籽粒饱满的种子,一是成熟期过后半月(15 d)再收获的籽粒饱满的种子,都在浸种、催芽与培养条件相同的环境中生长。当花生芽胚轴伸长至2,3,5 cm时,分别取胚轴与对应的子叶;放入干燥箱中,于55℃下烘干处理,然后置于研钵中研磨成粉末;用紫外光分光度计于波长305 nm处检测白藜芦醇含量[9-10]。每组做3次重复。

1.2.3 花生芽不同部位对白藜芦醇含量的影响

设立培养温度23℃,于恒温培养箱内培养,当花生萌发,胚轴伸长至1,2,3,4,5,6,7,8 cm时,取其胚轴部位,并同时取其对应的子叶。避光,放入55℃干燥箱中烘干处理,烘干后研磨成粉末,而后分别用紫外光分光光度计于波长305 nm处检测白藜芦醇含量。

1.2.4 水质对花生芽白藜芦醇含量的影响

在花生选种、浸泡时间、催芽时间、培养温度都一致的条件下,选择2种水质浸泡催芽及喷洒花生芽,即纯净水和营养液(硝酸钙1 mg/mL;硝酸钾0.5 mg/mL;硫酸镁0.7 mg/mL;磷酸二氢钾0.1 mg/mL)喷洒,2种水质每天喷洒量和喷洒次数相同。在花生芽胚轴长至2,3,4,5 cm时取其胚轴与对应子叶,避光、干燥处理,粉化后分别用紫外光分光光度计于波长305 nm处检测白藜芦醇含量。

1.2.5 花生芽白藜芦醇分子类型分析

在花生芽胚轴长至2,3,4,5 cm时取材,避光处理,于55℃下恒温干燥,研磨成粉,然后避光下经阿拉伯糖苷酶(含量40 U/g) 酶解2 h,离心去杂后用紫外光分光光度计于波长305 nm处检测白藜芦含量,与酶解前2,3,4,5 cm的胚轴做对比。

2 结果与分析

2.1 不同收获期花生种子的白藜芦醇含量

设成熟期收获的花生种子为种子1,成熟期过后收获的花生种子为种子2,将这2种花生种子在相同条件下培养,胚轴2,3,5 cm时的白藜芦醇含量及对应的子叶内白藜芦醇含量。

2种收获期的花生种子白藜芦醇含量(OD值)见表1。

由表1可知,可见种子2中的白藜芦醇含量比种子1是增加的,从胚轴3 cm以后,都表现出增加,其中在胚轴5 cm时最显著,子叶在轴长3 cm时显著。种子2在胚轴3,5 cm时的白藜芦醇含量是增加的,其中在胚轴5 cm时,表现出显著差异。对应子叶里的白藜芦醇含量在2,3 cm时过期收获种子的含量增加,在3 cm时表现为显著差异。这也许是成熟后的花生在土壤里,接触过多的霉菌而引起机体应激反应,促使体内白藜芦醇合成的增加。

表1 2种收获期的花生种子白藜芦醇含量(OD值)

2.2 花生芽不同部位白藜芦醇的含量

在培养条件相同的情况下,取材部位的不同,白藜芦醇含量也不相同。

花生芽不同长度胚轴与对应子叶内白藜芦醇的含量(OD值) 见表2。

表2 花生芽不同长度胚轴与对应子叶内白藜芦醇的含量(OD值)

由表2可知,胚轴在3 cm时达到最高,于波长305 nm下测得OD值为1.723 8,然后逐渐下降,但在4 cm时减少不明显,5 cm后减少明显。而子叶在胚轴1 cm时白藜芦醇含量最高,与4 cm胚轴含量几乎相当,而后趋于减少。因此,如果食用,选择4 cm以前的整株花生芽,如果提取白藜芦醇,选择3 cm长的胚轴最好。

2.3 水质对白藜芦醇含量的影响

用市售纯净水和配制的植物营养液分别浸泡和喷洒花生芽,在其他条件相同的情况下,测得胚轴不同长度及对应子叶里的白藜芦醇含量。

使用不同水质培养后花生胚轴和子叶白藜芦醇的含量(OD值) 见图1。

由图1可知,无论是茎胚轴或是子叶,在采用不同水质培养时,对内部白藜芦醇的合成影响不大,在胚轴长至5 cm时,用培养液喷洒的花生芽子叶,内部白藜芦醇含量有所增加,但没明显差异。因此,在节约成本的前提下,使用纯净水喷洒培养花生芽不影响白藜芦醇含量。

图1 使用不同水质培养后花生胚轴和子叶白藜芦醇的含量(OD值)

2.4 白藜芦醇分子类型分析结果

2,3,4,5 cm的胚轴经阿拉伯糖苷酶(含量40 U/g) 酶解后,用紫外分光光度计于波长305 nm处测定白藜芦醇含量,与同样胚轴长度的检测结果进行比较可知,酶解后的总白藜芦醇含量增加。因此说明,花生芽生长期有糖化白藜芦醇存在,经酶解后脱糖,转变为白藜芦醇,花生芽内存在游离白藜芦醇和糖化白藜芦醇2种分子形式。

花生芽酶解前后的白藜芦醇含量(OD值)见图2。

图2 花生芽酶解前后的白藜芦醇含量(OD值)

3 结论

花生芽营养丰富,不仅降低了脂质含量、减少花生豆霉变带来的黄曲霉素,而且增加了具有抗氧化、抗肿瘤性能的白藜芦醇成分[11],在花生芽萌发初期还会合成新的营养物质。由于花生芽的培养不需要施肥和使用杀虫农药,因此,又是一种绿色保健的蔬菜,不仅营养健康,而且减少土壤污染。因此,绿色保健作用的花生芽具有广阔的市场。

花生芽的培养生产流程是选种→浸种→催芽→培养→取材环节[12]。试验发现,种子成熟后,不必急着收获,延期半月之后,在土壤里环境的作用下花生种子内白藜芦醇含量会明显增加,如1.2.3表1所示,延期收获的种子萌发后,在胚轴3 cm和5 cm时都有明显增加。因此,选择籽粒饱满且延长收割的时间,会得到白藜芦醇含量高的优质种子。对于花生芽萌发后,使用什么水质与采摘的部位进行了探讨,使用纯净水和配制的营养水,其白藜芦醇含量无明显差异,而采摘部位有明显差异。在胚轴生长到3 cm时,胚轴白藜芦醇含量最高,而在胚轴 1 cm时子叶含量最高,但总体上,胚轴5 cm之前,胚轴和子叶内白藜芦醇含量都较高,因此,食用整颗花生芽时,以5 cm之内的花生芽比较好。

对花生芽内白藜芦醇分子类型进行验探索,初步发现,花生芽内有糖化白藜芦醇,从2.3中的图2看出,酶解后白藜芦醇的含量明显增加。花生芽糖化白藜芦醇可以在人体肠道内转化为游离状态,从而保证了花生芽白藜芦醇在人体内的持续作用,因为糖化白藜芦醇分子较稳定[13],不会受贮藏和加工过程的破坏,经肠道糖化酶作用,还能增加花生芽内白藜芦醇的总体含量。

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