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苦荞芽菜培养过程中总黄酮和可溶性糖含量变化及抗氧化活性研究

2022-04-07邓琳琼张以忠

现代农业科技 2022年6期
关键词:苦荞荞麦清除率

邓琳琼 丰 艳 张以忠

(贵州工程应用技术学院生态工程学院,贵州毕节 551700)

苦荞(Fagopyrum tataricum)是蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum Mill)的 2 个栽培种之一[1-2],是一种集营养、保健、医疗于一体的多用途植物[3-4]。苦荞富含黄酮类化合物,能有效控制糖尿病、降血压、降血糖、降血脂、清除自由基、增强免疫力等[5-8]。随着人们生活水平的提高,膳食营养和健康饮食越来越受到人们的重视,荞麦及其相关产品日益受到人们的喜爱,市场需求不断增加[9-11]。目前,荞麦籽粒在食用产品方面主要被研发成荞麦面条、荞麦米线、荞麦蛋糕、荞麦面包、荞麦饼干、荞麦粑粑、荞麦粥、荞麦饭等。这些产品在加工过程中荞麦中的芦丁极易在多水环境下被荞麦粉中高活性的芦丁降解酶分解,从而降低了芦丁利用率[12-14]。因此,寻求更有效的荞麦开发及利用途径,成为荞麦研究一大课题。研究发现,苦荞麦芽与种子相比,营养价值大大提高,芦丁、赖氨酸、糖类等的含量明显增加,一些抗营养物质发生代谢反应并随之降解,甚至消失[15-17]。随着人们对食品营养结构需求的进一步理性化,荞麦的营养保健价值也日益受到人们的重视,苦荞芽菜作为一种新型食品具有巨大的开发应用前景。探讨苦荞发芽后总黄酮和可溶性糖含量的变化及对活性氧的清除能力,可以为苦荞的进一步开发及苦荞芽菜的利用等提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试苦荞为毕节当地长期栽培的苦荞品种。

1.2 试验方法

1.2.1 苦荞芽菜培养。挑选饱满的苦荞籽粒,使用0.01%高锰酸钾溶液消毒10 min,用清水清洗3~4次,均匀放于垫有潮湿滤纸的培养皿中,并将培养皿置于25℃光照培养箱中黑暗培养,保持滤纸湿润。待芽长到3 cm时,在3 000 lx条件下每天进行12 h光照培养,第14天后停止培养。

1.2.2 苦荞芽菜提取液制备。从苦荞发芽开始,每天选适量苦荞芽菜于60℃恒温烘干,研磨成粉,过二号筛。取150 mg粉末放入50 mL离心管中,加12 mL 80%乙醇,80℃恒温水浴振荡40 min,离心,收集上清液。加入6 mL 80%乙醇于残渣中,重复提取2次后合并上清液。在上清液中加入30 mg活性炭后,于80℃水浴中脱色30 min,用80%乙醇定容至30 mL,过滤后取滤液测定。

1.2.3 营养成分测定。参照文献[18]和[19]的方法,以苦荞籽粒为对照,测定不同发芽时间苦荞芽菜总黄酮和可溶性糖含量。

1.2.4 抗氧化活性研究。参照文献[20]的方法,以苦荞籽粒为对照,测定不同发育时间苦荞芽菜对·OH、·O2-和 H2O2的清除能力。

2 结果与分析

2.1 苦荞芽菜培养过程中总黄酮和可溶性糖含量变化

由图1可知,在整个培养时间内,随着培养时间的增加,苦荞芽菜可溶性糖含量不断增加。籽粒的可溶性糖含量最低,仅为2.23%,低于苦荞芽菜培养各时期的含量。其中第1~4天可溶性糖含量增长迅速,第4天之后增长相对缓慢,培养至第14天时可溶性糖含量最高,达到5.20%,约为籽粒中可溶性糖含量的 2.33 倍。

苦荞在整个培养期的总黄酮含量变化情况与可溶性糖含量变化情况较为相似,籽粒中的总黄酮含量最低,为5.97%,比苦荞芽菜培养的各时期都低。苦荞发芽第1天总黄酮含量上升到7.52%,较籽粒明显增加。培养的第2天和第3天,总黄酮含量上升不明显,其他培养时间总黄酮含量上升趋势比较平稳,培养至第14天时苦荞芽菜中总黄酮含量最高,达14.41%,约为苦荞籽粒的 2.41 倍。

2.2 苦荞芽菜培养过程中对活性氧的清除能力

由图2可知,从清除·OH的效果来看,随着苦荞芽菜培养时间延长,清除·OH能力不断增加。籽粒清除率最低,仅为36.33%,低于苦荞芽菜培养各时期的清除率。发芽第1天,清除率为38.28%,相对籽粒来说,变化不大;第2~3天,清除率增长幅度较大,以后增长缓慢,培养至第14天时清除率最高,达80.47%,约为苦荞籽粒的2.21倍。

从清除·O2-的效果来看,随着苦荞芽菜培养时间的增加,清除·O2-的能力不断增强。籽粒对·O2-的清除率最低,为43.28%,低于芽菜培养过程中各时期清除率。第1、2天清除率分别为44.96%、46.64%,相对于籽粒而言,变化不大。培养至第6天时,·O2-清除率增长幅度比较大,之后清除率增加缓慢,培养至第14天时清除率最高,达到91.18%,约为苦荞籽粒的2.11倍。

从清除H2O2的效果来看,籽粒对H2O2的清除率最低,仅为4.41%,苦荞芽菜清除H2O2的能力均比籽粒强,在培养的第1天,清除率就为籽粒的2倍,以后不断增强,第14天时清除率最高,达到54.41%,为籽粒的12.34倍。

2.3 多重比较分析

由表1可知,对总黄酮和可溶性糖含量来说,苦荞芽菜培养期间,其含量均逐渐递增,均表现为第1天最低、第14天最高,均显著高于籽粒。第2天与第3天总黄酮含量差异不显著,第5天与第6天及第9天与第10天可溶性糖含量差异不显著,其余各天均差异显著。从·OH、·O2-和H2O2清除率来看,具有相似的变化情况。在苦荞芽菜培养期间,清除率均逐渐递增,第14天最高,与第13天差异不显著,均显著高于其他培养时间。第1天清除率最低,均显著低于其他培养时间芽菜的清除率,但均显著高于籽粒。

表1 苦荞芽菜总黄酮、可溶性糖含量和清除·OH、·O2-和 H2O2能力多重比较 单位:%

2.4 相关性分析

由表2可知,苦荞芽菜总黄酮和可溶性糖含量与苦荞芽菜对·OH、·O2-、H2O2的清除能力均成极显著正相关(P<0.01)。

表2 苦荞芽菜总黄酮和可溶性糖含量与清除活性氧的相关性

3 结论与讨论

于智峰[21]等研究发现苦荞籽粒粗提取物对·OH、·O2-、H2O2有较强的清除能力。本文研究发现,苦荞籽粒对·OH、·O2-、H2O2均具有一定的清除能力,与于智峰[21]等的报道基本一致。蔡马[16]研究表明苦荞培养10 d后总黄酮含量是籽粒的1.76倍;马 麟等[22]研究发现鲜芽菜可溶性糖及总黄酮含量增加均显著;孙国娟等[23]发现苦荞芽在第14天时对DPPH自由基的清除率最高,达到80%以上;朴春红等[24]研究认为荞麦壳提取液对DPPH自由基的清除能力与黄酮含量具有相关性;张冬梅[25]研究认为培养第12天时的苦荞芽菜是黄酮类化合物收获的最佳时期;李 扬等[26]研究表明苦荞萌发到第10天时对3种自由基的清除能力均最高,以后几天略有下降。本研究发现,苦荞芽菜在培养过程中总黄酮和可溶性糖含量不断增加,培养10 d后的苦荞芽菜总黄酮含量约是苦荞籽粒的2倍,培养第14天时总黄酮和可溶性糖含量及对·OH、·O2-、H2O2的清除率均最高,且总黄酮和可溶性糖含量与·OH、·O2-、H2O2的清除率成显著正相关。 这与马 麟等[22]、蔡马[16]、孙国娟等[23]、朴春红等[24]的报道一致,与李 扬等[26]、张冬梅[25]的研究结果存在一定的差异。

另外,本研究还发现,从苦荞发芽第1天起总黄酮和可溶性糖含量及对·OH、·O2-、H2O2的清除率均呈上升趋势,没有下降,但从芽菜叶片生长情况来说,第14天芽菜叶片已完全展开,完全可以采摘,但是否为最佳采摘期有待进一步研究。

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