论文部分内容阅读
花生在发芽过程中白藜芦醇含量的遽增己逐渐引发国内外学者的关注。白藜芦醇对人体具有重要的生理功能,但是它在动植物食品原料中的含量很低,很难从这些天然组织中大量摄取。针对以上问题,本研究确定了最佳富集白藜芦醇的花生发芽条件,再针对十个花生品种进行适宜性分析,得到适宜发芽富集白藜芦醇的花生品种,同时考察不同的诱导方法对花生发芽过程中白藜芦醇含量的影响,最后通过对白藜芦醇合成关键酶的作用,联合扫描电镜观察花生子叶细胞的损伤情况,探讨外源诱导花生发芽促进白藜芦醇的形成机理。确定了花生发芽富集白藜芦醇的最佳工艺条件。通过对比了浸泡温度、浸泡时间、发芽温度、发芽湿度对花生发芽过程中白藜芦醇含量的影响,结合单因素实验和正交实验对花生发芽条件进行优化,最终确定花生发芽富集白藜芦醇的最适条件为:浸泡温度35℃、浸泡时间8h、发芽温度29℃、发芽湿度100%。研究了花生发芽过程中白藜芦醇与各营养物质含量的变化以及相关性。10个不同品种的花生经过5d发芽后,蛋白质、糖和纤维含量显著增加,粗脂肪含量下降,灰分含量不受种子萌发的影响。致敏蛋白含量随着发芽时间的增长而降低,发芽5d后,花生致敏蛋白含量下降低至3.48ppm。将白藜芦醇含量与基本营养成分之间的相关性进行了分析,发现与白藜芦醇含量相关的有:蛋白质(r=0.261,P≤0.05),纤维(r=0.630,P≤0.01)和脂肪(r=-0.488,P≤0.01)。筛选出了适宜富集白藜芦醇的花生品种。将十个花生品种在100%相对湿度,发芽温度29℃下发芽5d后,白藜芦醇含量均显著增加。花生种子中白藜芦醇的含量从最低的白沙1016为1.66μ/g到桂花1026为5.49μg/g;发芽5d后,白藜芦醇含量增加至5.18(花育20)到44.73(阜花19号)μg/g。经过主成分分析(PCA)和聚类分析表明,阜花19号是最好的富集白藜芦醇的花生品种,其次是桂花1026、阜花12号和阜花17号,总体得分为1.62、0.38、0.26和0.11。对比了6种外源添加诱导花生发芽的方法。结果表明,不同的外源添加物对花生发芽率、芽长以及白藜芦醇含量均具有显著差异。苯丙氨酸(PHE)诱导对花生发芽率具有促进作用,发芽率为(89.75±0.88)%,略高于对照组(89.5±0.71)%;H202、ABS、 CBS.PBS以及SA的诱导均对花生发芽具有抑制作用。添加PHE组的花生芽长(45.60±8.45)mm,显著高于对照组(36.15±10.99)mm,添加H202组的花生芽长(40.13±4.07)mm略高于对照组,其他添加组的花生发芽率均远低于对照组。添加PHE组的花生在发芽过程中白藜芦醇含量远远高于其他组,在第4天达到最高值32.78±2.18μg/g,显著高于对照组第5天白藜芦醇的含量23.43±1.32 μ g/g,是种子中白藜芦醇含量的8.54倍,是花生正常发芽4d的1.53倍。添加H202组的花生白藜芦醇含量在发芽第3天略高于对照组,其他时间均低于对照组,但高于其他诱导组。其他诱导组的花生发芽过程中白藜芦醇的含量均远低于对照组。考察了超声诱导对花生发芽过程中白藜芦醇含量及致敏蛋白含量变化的影响。超声诱导能够显著提高发芽花生的白藜芦醇含量,而且随着频率的增加和发芽时间的延长而变化,也与品种的差异密切相关。在所有超声处理组中,发芽第3天时白藜芦醇含量呈现一个峰值。超声处理后,FH12、FH18和BS1016白藜芦醇含量分别从3.89、2.32、1.66μ g/g增加到31.38、25.06和13.28 μ/g,分别是对照组中的3.32、3.34和1.71倍。FH12号的白藜芦醇含量为最高,而BS1016为最低。三种花生在超声处理后发芽过程中致敏蛋白含量均有明显下降。未处理组花生在发芽3d后,FH12、FH18和BSl016的致敏蛋白含量分别从11.96、25.93和30.02下降到10.65、6.11和8.62ppm;而在超声处理组中,发芽3d以后致敏蛋白含量均在检出限以下。超声联合苯丙氨酸诱导花生发芽可进一步增加发芽花生中白藜芦醇含量,经过响应面优化后,最优提取条件为:PHE浓度0.8mmol/L,超声时间32分钟,超声功率为240 W。此条件下发芽3d后花生中白藜芦醇含量为36.99gg/g(n=3)。此外,超声处理还可以增加花生的发芽率。初步探讨了外源诱导花生发芽过程中富集白藜芦醇的机理。考察了3个品种花生在发芽过程中游离苯丙氨酸的含量,结果表明,游离苯丙氨酸含量和Res含量均随着发芽天数的增长而增长,且游离苯丙氨酸含量和Res含量之间具有显著正相关性。在花生发芽过程中,PAL的活性随着发芽时间呈波动性增长,且不同诱导方式PAL的变化不同。SA处理后的花生在5d的发芽期间,PAL活性一直呈抑制作用,H2O2、US、PHE诱导可增加发芽前期PAL的活性。在正常花生发芽过程中,RS基因表达量呈波动性增长。花生种子在受超声诱导后,将RS基因表达与白藜芦醇生成趋势对比发现,RS基因表达量的增加可导致Res含量的增长,但是花生发芽过程中RS基因表达量的骤降并没有显著降低Res的含量,这可能是由于Res具有一个前期累积量,并且其进一步转化成白藜芦醇苷等其他物质的速度低于Res合成的速度。由扫描电镜结果得出,超声诱导可破坏花生子叶细胞结构,对花生种子造成机械伤害。因此,白藜芦醇含量与其前体物PHE含量正相关,PHE、H2O2、US均能显著增加发芽前期PAL活性,以增加白藜芦醇的生成量;同时,超声诱导对花生种子造成机械损伤,并增加了RS基因表达量,因此超声诱导可在短期内迅速富集白藜芦醇。本研究筛选出适合花生发芽富集白藜芦醇的品种以及诱导方式,同时初步明确了外源诱导花生发芽富集白藜芦醇的机理,为开发发芽花生功能食品提供了理论依据。