The Optimization of Culture Condition on γ-aminobutyric Acid Accumulation in Fava Bean （Vicia faba L. ） Under Hypoxia Combined with NaCI

以蚕豆（启豆2号）为原料,研究了低氧联合NaCl胁迫下培养条件对γ-氨基丁酸（GABA）富集的影响。结果显示：非胁迫培养时间、培养pH和胁迫培养时间显著影响发芽蚕豆GABA积累。蚕豆发芽富集GABA最佳培养条件是非胁迫培养1．5d、培养液pH3．5和低氧联合NaC1胁迫4d,在此条件下其GABA含量可达1．06mg／g DW,为原料蚕豆的7．57倍。     

NaCl胁迫联合Ca2+调控糙米发芽富集GABA的工艺优化

为优化NaCl胁迫联合Ca~(2+)调控下糙米发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的培养条件,通过单因素和Box-Behnken响应面试验考察NaCl浓度、Ca~(2+)浓度、发芽温度及发芽时间4个因素对GABA含量的影响,得出糙米发芽最佳工艺条件。结果表明,发芽糙米在NaCl胁迫联合Ca~(2+)处理下富集GABA的最佳培养条件为NaCl浓度7.50 mmol/L,Ca~(2+)浓度15.0 mmol/L,发芽温度29℃,发芽时间2.3 d,在此条件下发芽糙米中GABA含量为144.98mg/100g。研究结果为糙米健康食品的研究提供了一定的理论依据。     

低氧联合NaCl胁迫下外源Ca2+对发芽苦荞γ-氨基丁酸富集的影响

采用在通气的培养液中添加外源Ca~(2+)培养的方式,研究了低氧联合NaCl胁迫下外源Ca~(2+)对发芽苦荞GABA富集的影响。低氧联合NaCl胁迫对苦荞的芽长有抑制作用,GAD活力和GABA的含量随着NaCl浓度的增大均呈先上升后下降的趋势,在10 mmol/L NaCl溶液处理时均达到最高值,分别是单纯低氧胁迫的1.65倍和1.10倍;在低氧联合NaCl胁迫的基础上添加低浓度的Ca~(2+)可缓解NaCl胁迫对苦荞芽长的抑制作用,添加3 mmol/L Ca~(2+)处理可使GAD活力和GABA的富集量达到最大,分别为91.44 U/g FW和492.31μg/g DW,分别是低氧联合NaCl胁迫的1.12倍和1.16倍;低氧联合NaCl胁迫下添加Ca~(2+)螯合剂和通道阻断剂后发芽苦荞芽长显著降低,GAD活力显著下降,GABA富集量减少。外源Ca~(2+)可降低低氧联合NaCl胁迫对苦荞芽长的抑制作用,并可通过提升GAD活力,增强发芽苦荞GABA的富集。     

响应面法优化盐胁迫发芽苦荞富集γ-氨基丁酸的培养条件

为优化盐胁迫条件下发芽苦荞富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的最优培养条件,在单因素试验的基础上,采用响应面法探讨NaCl浓度、发芽时间和发芽温度对发芽苦荞中GABA含量的影响。结果表明:发芽苦荞在盐胁迫条件下富集GABA的最佳培养条件为:NaCl浓度34 mmol/L、发芽时间5 d、发芽温度31℃,在此条件下发芽苦荞中GABA富集量为250.06μg/g(以干质量计)。方差分析及验证实验显示,模型具有极显著的可靠性和拟合度(R~2=0.9611),可准确预测盐胁迫条件下苦荞发芽过程中GABA的富集量。     

低氧联合酸胁迫富集大麦芽中γ-氨基丁酸工艺优化

为优化低氧联合酸胁迫发芽工艺条件富集大麦芽中功能物质γ-氨基丁酸(GABA),本研究以大麦为试材,通过单因素实验和响应面实验,研究浸麦阶段通氧量、培养液pH和浸麦时间对大麦GABA含量的影响,进一步探讨发芽阶段中低氧发芽方式、通氧量、和发芽时间对于麦芽指标的影响并对其进行优化。结果表明:浸麦阶段控制通氧量为3 L/min,浸麦36 h为最佳浸麦条件;发芽最优方式为正常发芽1 d后再经低氧胁迫发芽3 d;发芽工艺优化得到的响应面回归模型极显著,各因素对GABA含量影响次序为培养液pH发芽时间通氧量,低氧胁迫发芽最优工艺为培养pH 4.0,通氧量4.5 L/min,发芽时间111 h,在此条件下麦芽中GABA含量最高为0.335 mg/gDW,相较大麦籽粒中GABA含量提高了33.6倍。     

低氧与低温胁迫对发芽玉米籽粒中γ-氨基丁酸富集的影响

以玉米籽粒为实验材料,研究低氧胁迫下发芽时间、低温胁迫与回温解冻下的温度及时间对发芽玉米中γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量的影响,对其低氧和低温胁迫工艺进行了优化,同时对胁迫期间发芽玉米籽粒中GABA代谢酶活性的变化进行了研究。结果表明:玉米经低氧胁迫发芽72 h后,在-18℃冷冻6 h和25℃回温4 h条件下,发芽玉米中GABA含量增加29.9倍,达到1.52 mg/g(以干质量计);低氧胁迫下发芽玉米籽粒主要是通过GABA支路富集GABA的。玉米籽粒是富集GABA的良好原料,且低氧与低温胁迫是富集发芽玉米中GABA的有效方式。     

发芽处理对蚕豆主要成分和γ-氨基丁酸的影响

研究了酸性低氧胁迫和非胁迫条件下,蚕豆发芽过程中主要营养成分的变化,以及γ-氨基丁酸(GABA)的富集情况。结果表明:随着发芽时间的延长,胁迫和非胁迫条件下发芽5.5 d后,蚕豆蛋白含量分别提高了18%和3%,淀粉含量降低了19%和22%,还原糖分别比发芽前提高了157%和63%。胁迫条件下蚕豆GABA含量是原料的49.26倍,非胁迫条件下没有显著差异。因此,可以将酸性低氧胁迫下发芽的蚕豆用于生产富含GABA保健食品,可以显著蚕豆的经济价值。     

盐胁迫富集发芽大豆γ - 氨基丁酸的工艺优化

在单因素试验基础上,应用响应面试验研究氯化钠浓度、培养时间和培养温度对大豆发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的影响,目的是优化盐胁迫条件下发芽大豆富集GABA的最佳培养条件。研究结果表明：豆芽在盐胁迫条件下富集GABA的最优条件是氯化钠浓度133.5mmol/L、培养时间5.5d、培养温度33.3℃,在此条件预测的最高GABA富集量为1205.24μg/g。方差分析和验证实验显示,模型可准确的预测盐胁迫条件下大豆发芽过程中GABA的富集。     

冷等离子体联合L-谷氨酸与盐胁迫对红小豆萌发富集γ-氨基丁酸的效果及工艺条件

为探究等离子体联合盐胁迫对红小豆萌发后γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)含量的富集作用及效果。本实验以红小豆为原料,考察大气冷等离子电压、频率、时间处理种子对其发芽过程中GABA含量的影响,同时采用L-谷氨酸(L-Glu)联合盐胁迫的发芽方法,通过考察单因素(发芽时间、CaCl₂、L-Glu和NaCl浓度)对GABA富集量的影响及响应面优化试验确定该法富集GABA最佳工艺。结果表明,大气冷等离子体技术处理种子对其萌发富集γ-氨基丁酸有促进作用,电压90 kV、频率120 Hz、时间20 min条件下大气冷等离子体处理效果较好。在发芽时间为58 h、CaCl₂浓度为4.4 mmol/L、L-Glu浓度为3.2 mg/mL、NaCl浓度为66 mmol/L时,发芽红小豆GABA含量为160.23±2.91 mg/100 g,是未发芽红小豆的7.12倍。该方法高效可靠且成本低,为富含GABA食品的工厂化生产提供技术参考。     

大豆发芽富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化及盐胁迫下的富集机理

以东北大豆为原料,研究培养液组分对大豆发芽富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的影响,利用响应面法优化了大豆发芽富集GABA的培养液组分,在此基础上对低盐胁迫下大豆发芽富集GABA的机理进行研究。结果表明:优化后有效的培养液组分为谷氨酸钠1.0 mg/mL、磷酸吡哆醛2.0 mmol/L、CaCl_2 2.0 mmol/L、NaCl 100 mmol/L,在此条件下,富集得到的发芽大豆中GABA含量较高,为(269.93±4.73)mg/100 g,比大豆发芽前提高了约10倍;盐胁迫下,发芽大豆谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)活性和GABA含量随Na Cl浓度加大和胁迫时间延长而提高,同时大豆发芽期间GABA含量与其他指标之间相关性分析表明,盐胁迫下发芽大豆GABA含量与芽长、GAD活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量之间呈显著正相关,在低盐胁迫下,大豆发芽受到抑制,但促进了GAD活性的升高,游离氨基酸和可溶性蛋白质含量增加,富集产生了较多的GABA。     

低氧胁迫下大豆发芽富集γ-氨基丁酸品种筛选及培养条件优化

比较理想M-7、95-优1、苏青1号和YH-NJ大豆品种培养4 d后的生理生化变化情况,结果表明:YH-NJ的发芽率、芽长和呼吸强度显著高于其他品种,发芽4 d后YH-NJ的蛋白酶活力、游离氨基酸含量的增加量也显著高于其他品种,γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)产量及增加量均为最大。由此筛选出大豆YH-NJ是发芽富集GABA的良好品种。以YH-NJ为原料,在单因素试验结果的基础上,通过正交试验,得到发芽大豆富集GABA的最佳培养条件为:正常培养4 d、低氧胁迫培养48 h、培养液p H 5.0、发芽温度30℃。在此条件下,GABA产量达到1.97 mg/g,是随机组的1.56倍。     

发芽蚕豆富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化

以蚕豆为试材,研究谷氨酸钠(MSG)、CaCl2、和VB6对发芽蚕豆谷氨酸脱羧酶(GAD)及γ-氨基丁酸(GABA)的影响,采用Box-behnken设计对发芽蚕豆富集GABA的培养液组分进行了优化,并对发芽蚕豆富集GABA的二次回归模型进行分析。结果表明,低氧联合盐胁迫下,MSG、CaCl2和VB6对发芽蚕豆GAD及GABA的影响均达到显著水平(P<0.005)。经过回归分析建立了GABA含量对培养液组分的二次回归模型,回归方程的决定系数达到0.976,说明方程能很好的预测GABA富集含量的变化。蚕豆富集GABA的最适培养液组分为MSG 1.1 mg/mL、CaCl2 6.1 mmol/L、VB6 72μmol/L,此时,GABA富集量达到(1.98±0.09)mg/g DW,为对照[(1.08±0.01)mg/g DW]的1.83倍。     

NaCl胁迫下Ca2＋调控发芽大豆生理代谢和γ-氨基丁酸含量变化

为研究NaCl胁迫下Ca2＋对发芽大豆主要生理指标和γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid,GABA）富集的调控作用,利用CaCl2和乙二醇二乙醚二胺四乙酸（ethylene glycol tetraacetic acid,EGTA）处理发芽大豆,研究NaCl胁迫下外源和内源Ca2＋对发芽大豆主要生理代谢和GABA含量的影响。结果显示,发芽大豆经NaCl联合CaCl2处理,其芽长和呼吸速率显著增加,表明CaCl2缓解了NaCl对发芽大豆生长的抑制,同时过氧化氢酶及过氧化物酶活力显著提高,说明CaCl2可能是通过提高抗氧化酶活力来缓解NaCl胁迫下发芽大豆的抑制效应,而施用EGTA则呈相反的变化趋势;NaCl联合CaCl2处理后发芽大豆中GABA含量与单独NaCl处理无显著差异,但显著高于对照组;在NaCl联合CaCl2或EGTA基础上施用氨基胍,发芽大豆子叶中GABA含量分别下降17.1%和9.8%,胚中分别下降26.5%和8.5%,表明NaCl胁迫下施用CaCl2在促进发芽大豆中GABA富集的同时还可保证生物产量,且CaCl2和EGTA处理下多胺降解途径对GABA富集贡献降低。     

玉米籽粒低氧胁迫发芽期间主要生理生化和γ-氨基丁酸含量变化

以玉米籽粒为材料研究低氧胁迫下籽粒发芽过程中主要生理生化和γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量变化,筛选出最适富集GABA的玉米品种。结果表明:5个品种玉米籽粒在72 h低氧胁迫发芽期间,芽长增长15.5~26.3 mm,呼吸强度提高1.7~3.2倍,干物质损失35.6%~40.6%,淀粉消耗15.5%~28.9%,还原糖和游离氨基酸含量分别增加1.7~4.7倍和7.4~13.3倍,GABA含量提高9.3~13.2倍,不同品种玉米籽粒发芽能力和GABA富集量呈显著差异,以京甜紫花糯(ZHN)品种发芽率最高,达到85.5%,且GABA富集量达到0.65mg/g(以干质量计),ZHN是富集GABA的最适玉米品种。低氧胁迫下发芽玉米中GABA含量与芽长、呼吸强度、游离氨基酸呈极显著正相关(P0.01),玉米经低氧胁迫发芽能提升玉米营养品质。     

响应面法优化柠檬酸胁迫藜麦富集γ-氨基丁酸的培养条件及体外降血压活性研究

为优化柠檬酸胁迫藜麦富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的最优培养条件,采用超声波提取,高效液相色谱法检测,在单因素试验的基础上,利用响应面法优化柠檬酸溶液浓度、培养温度以及培养时间对发芽藜麦中GABA含量的影响。结果表明:发芽藜麦在柠檬酸胁迫下富集GABA的最佳培养条件为柠檬酸溶液浓度2.00 mmol/L、培养温度25℃、培养时间48 h,在此培养条件下发芽藜麦中GABA含量为1.538 mg/g,是藜麦种子中GABA含量的3.8倍。体外降血压实验结果表明:柠檬酸胁迫藜麦发芽后血管紧张素转换酶抑制率为63%,分别是用去离子水发芽的藜麦和藜麦种子的1.3倍和1.9倍,即柠檬酸胁迫藜麦发芽后可以提高其降血压活性。研究结果为藜麦的进一步研究提供了一定的理论依据。     

NaCl胁迫下Ca~(2+)调控发芽大豆生理代谢和γ-氨基丁酸含量变化

为研究NaCl胁迫下Ca~(2+)对发芽大豆主要生理指标和γ-氦基丁酸(gamma-aminobutyric acid,GABA)富集的调控作用,利用CaCl_2和乙二醇二乙醚二胺四乙酸(ethylene glycol tetraacetic acid,EGTA)处理发芽大豆,研究NaCl胁迫下外源和内源Ca~(2+)对发芽大豆主要生理代谢和GABA含量的影响。结果显示,发芽大豆经NaCl联合CaCl_2处理,其芽长和呼吸速率显著增加,表明CaCl_2缓解了NaCl对发芽大豆生长的抑制,同时过氧化氢酶及过氧化物酶活力显著提高,说明CaCl_2可能是通过提高抗氧化酶活力来缓解NaCl胁迫下发芽大豆的抑制效应,而施用EGTA则呈相反的变化趋势;NaCl联合CaCl_2处理后发芽大豆中GABA含量与单独NaCl处理无显著差异,但显著高于对照组;在NaCl联合CaCl_2或EGTA基础上施用氦基胍,发芽大豆子叶中GABA含量分别下降17.1%和9.8%,胚中分别下降26.5%和8.5%,表明NaCl胁迫下施用CaCl_2在促进发芽大豆中GABA富集的同时还可保证生物产量,且CaCl_2和EGTA处理下多胺降解途径对GABA富集贡献降低。     

低氧胁迫下大豆芽菜富集γ-氨基丁酸培养液组分优化

优化得到低氧胁迫下大豆芽菜富集γ-氨基丁酸(GABA)的最适培养液组分为:Na Cl浓度42.49 mmol/L,VB6浓度62.6μmol/L和Ca Cl2浓度6.21 mmol/L;此条件下,大豆芽菜GABA含量为2.77 mg/g DW。对大豆发芽过程中生理生化指标的分析表明:低氧胁迫条件下大豆芽苗生长受到抑制,呼吸速率低于对照,可溶性蛋白分解速率加快,游离氨基酸等小分子物质积累,谷氨酸脱羧酶(GAD)和二胺氧化酶(DAO)活性升高,GABA累积。     

低温胁迫对糙米发芽及γ-氨基丁酸含量的影响

为了解低温胁迫对糙米发芽率及发芽糙米中GABA含量的影响,选择优质"长粒香"糙米为实验材料,以不同低温胁迫温度、胁迫时间和发芽时间为影响因素,以发芽率及GABA含量为指标进行研究,并利用正交设计优化糙米发芽工艺。实验表明,低温胁迫能够促进发芽糙米中GABA的积累,其最佳工艺条件为:胁迫温度0℃,胁迫时间2h,发芽时间30h。该条件下制得的发芽糙米中GABA含量为35.16mg/100g,是原料糙米的2.58倍,是对照组发芽糙米的1.19倍。     

低氧联合酸胁迫红小豆/绿豆萌发富集GABA及富含GABA芽豆复配米饭的工艺优化

为了研究低氧联合酸胁迫对红小豆和绿豆GABA富集的作用,采用单因素对萌发时间、萌发温度、低氧时间和L-谷氨酸浓度进行考察,在确定高GABA芽豆的胁迫条件基础上,将富含GABA红小豆、绿豆与大米进行复配,利用D-混料设计优化芽豆米饭配方工艺。结果显示,低氧联合酸胁迫对红小豆、绿豆富集GABA有积极促进作用,在萌发时间48 h、萌发温度40℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL条件下,萌发红小豆中GABA高达158.32±3.24 mg/100 g。绿豆胁迫条件为萌发时间24 h、萌发温度35℃、低氧时间15 h和L-谷氨酸浓度2.5 mg/mL时,其中GABA含量最高为141.57±4.35 mg/100 g。在此基础上,通过D-混料设计优化确定了复配芽豆米饭的最佳配方为：大米76%、萌发绿豆11%、萌发红小豆13%,此条件下,芽豆米饭GABA含量为23.73±1.03 mg/100 g,感官评分均值为88.76±2.47,制得的芽豆米饭口感、色泽、香味均在可接受范围内,且积累了GABA活性成分,提升了芽豆米饭的营养及功能特性,为进一步开发杂粮复配米饭提供理论参考。     

未熟粒糙米低氧胁迫发芽期间生理生化变化研究

以未熟粒糙米为试材,研究其低氧胁迫发芽期间主要生理生化变化。结果表明：经低氧胁迫发芽48 h,未熟粒糙米的发芽率达79.3%,芽长为1.92 mm,呼吸强度提高5.6 倍,容重达0.79 g/mL;发芽期间其含水量快速增加后趋于平缓,淀粉含量持续下降,还原糖和游离氨基酸含量则逐渐增加,均与完熟粒糙米变化趋势一致且无显著性差异;未熟粒糙米中γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）含量随发芽时间延长呈逐渐增加趋势,发芽48 h时GABA含量增加1.08 倍,且谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）活力和谷氨酸（glutamic acid,Glu）含量与对照组无显著差异。低氧胁迫下未熟粒发芽糙米中GABA含量与芽长、呼吸强度、游离氨基酸和GAD活力均呈极显著正相关（P＜0.01）,与淀粉和谷氨酸含量呈极显著负相关（P＜0.01）。低氧胁迫发芽改善了未熟粒糙米营养品质,是富集GABA的良好原料。