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。     

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。     

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。     

亚精胺和柠檬酸联合处理促进荞麦芽中γ-氨基丁酸的富集

氨基丁酸（γ-Aminobutyric Acid,GABA）是一种具有众多生理功能的活性物质,在谷物中含量普遍较低,但通过胁迫处理可以得到有效富集。该研究以荞麦为原料,重点研究了柠檬酸和亚精胺联合处理对荞麦芽GABA含量的影响,并初步解析了其作用机制。响应面优化试验发现,2 mmol/L柠檬酸和0.1 mmol/L亚精胺联合处理更有助于荞麦发芽过程中GABA的积累,含量可达12.23 mg/g,比单独处理分别提高了1.11和1.27倍。同时,分别考察联合处理下谷氨酸脱羧酶（GAD）、二胺氧化酶（DAO）和多胺氧化酶（PAO）的活力以解析GABA含量变化的原因。结果表明处理后三种关键酶的活力分别为1 204 nmol/(min.g)、18.92 U/g和3.58 U/g,较未处理和单独处理的组别有显著提高,研究结果说明柠檬酸和亚精胺联合处理可显著提高荞麦芽GABA含量,这与GABA合成途径中关键酶GAD、DAO和PAO的酶活力提高有关,而且联合处理具有一定的协同作用。该研究为富集谷物GABA提供了思路和理论依据。     

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。     

通气和金属离子双重胁迫对糙米萌发富集γ-氨基丁酸的影响

为缩短糙米的发芽周期、提高发芽糙米的γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量,研究了通气胁迫、金属离子胁迫以及双重胁迫处理对糙米(镇糯19号)发芽效果(GABA含量、发芽率和芽长)的影响。试验结果表明:全程通气胁迫处理能显著加快糙米萌发速度并提高发芽后期糙米中GABA的含量,但是会导致芽体过长;发芽21h后进行通气胁迫处理(9h)能在提高GABA含量的同时,有效控制芽长在0.2cm左右;采用钙离子(Ca~(2+))或铝离子(Al~(3+))进行胁迫萌发能大幅度提高发芽糙米中GABA的含量,当Ca~(2+)浓度为35 mmol/L时,GABA增长率达到44.3%;双重胁迫萌发的最佳工艺条件为:糙米在35mmol/L的Ca~(2+)溶液中浸泡发芽21h后以1.5L/min的通气量通气9h,共发芽30h;在该条件下,镇糯19号胁迫萌发后γ-氨基丁酸含量达到28.18mg/100g,比正常发芽36h的样品提高了64.42%,发芽率提高了2.65%。可见,通气和金属离子双重胁迫可显著提高GABA含量并缩短发芽周期。     

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。     

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。     

外源γ-氨基丁酸对发芽大豆酚类物质富集及抗氧化能力的影响

种子萌发过程中γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）和酚类物质均得到富集,GABA可能在酚类物质富集中起调控作用。因此,本实验采用水培法,通过对大豆外源添加0、2.5、5、10 mmol/L和20 mmol/L的GABA,测定发芽大豆的生长指标、总酚含量、酚酸含量及抗氧化能力,以研究GABA对发芽大豆酚类物质富集及抗氧化能力的影响。结果表明：2.5、5 mmol/L外源GABA能显著提高发芽大豆的芽长和鲜质量（P＜0.05）,促进发芽大豆的生长。随着GABA浓度升高,发芽大豆的总酚和游离酚酸含量逐渐增加。当GABA浓度为20 mmol/L时,总酚含量为对照的1.39 倍。而结合酚酸含量呈现增加后降低的趋势,当GABA浓度为2.5 mmol/L时最高。说明随着GABA浓度的升高,结合酚酸逐渐释放,并向游离形态转化。此外,GABA处理还能够提高发芽大豆的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、2,2’-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)阳离子自由基清除能力和苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活力。综上,外源GABA能显著促进发芽大豆生长、调节苯丙氨酸解氨酶活性和诱导酚类物质累积,同时增强抗氧化酶活力和体外自由基清除能力。研究结果可为开发富含酚类物质的发芽大豆提供信号分子理论参考。     

逆境刺激对马铃薯谷氨酸脱羧酶活性及γ-氨基丁酸含量的影响

以马铃薯为材料,研究Ca Cl2、Na Cl、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)对谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和富集γ-氨基丁酸(GABA)的影响。单因素试验结果为:Na Cl的富集效果最佳,处理后马铃薯块茎GAD活性可达到(17.83±0.31)mg/100 g·h,GABA含量为(54.16±1.32)mg/100 g。在此基础上,以Na Cl浓度、p H、温度为因素,采用响应面试验设计优化马铃薯富集GABA的工艺条件。结果显示:Na Cl富集GABA的最优条件是浓度104.48 mmol/L、p H5.52、温度29.6℃,在此条件预测的最高GABA富集量为60.85 mg/100 g,验证性试验结果为(61.34±1.12)mg/100 g。该模型可准确地预测Na Cl胁迫下马铃薯GABA的富集量。     

高温及其联合亚硒酸钠调控西兰花芽苗生理及异硫氰酸酯代谢研究

为研究高温及其联合亚硒酸钠对西兰花芽苗生理和异硫氰酸酯代谢的影响,通过高温胁迫及其联合0.1 mmol/L亚硒酸钠处理西兰花芽苗,分析发芽期间芽苗主要生理生化和异硫氰酸酯代谢的变化。结果显示,相较蒸馏水处理,西兰花芽苗发芽期间经高温胁迫及其联合亚硒酸钠处理,其生长发育受到抑制,发芽4、6 d时芽长显著降低(P<0.05),分别为蒸馏水处理组的79.39%和57.45%;发芽4 d时,丙二醛含量显著增加(P<0.05),为对照的1.67倍;4 d时芽苗总抗氧化能力也显著增加(P<0.05),为对照的1.56倍。高温及其联合亚硒酸钠处理下芽苗中异硫氰酸酯含量均显著提高(P<0.05),发芽4 d时其含量分别为对照的2.36倍和3.35倍,其后随发芽时间延长异硫氰酸酯含量显著降低(P<0.05)。亚硒酸钠处理4 d,芽苗中硫代葡萄糖苷含量显著高于对照处理(P<0.05),而黑芥子酶无显著变化(P>0.05),研究表明西兰花芽苗经高温联合亚硒酸钠处理是富集异硫氰酸酯和硫代葡萄糖苷的有效方式,且发芽时间以4 d为宜。     

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。     

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。     

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。     

低氧联合NaCl胁迫下蚕豆发芽富集γ-氨基丁酸培养条件优化

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1.5 d、培养液pH 3.5和低氧联合NaCl胁迫4 d,在此条件下其GABA含量可达1.06mg/g DW,为原料蚕豆的7.57倍。     

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。     

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。     

富含GABA的纳豆咀嚼片生产技术研究

本研究在大豆发芽富集γ-氨基丁酸(GABA)的基础上,接种纳豆芽孢杆菌,37℃下发酵24 h,经干燥、粉碎后,制作富含GABA和纳豆激酶(NK)的纳豆咀嚼片。结果表明:采用柠檬酸低氧发芽后再经低温冷冻与回温处理,发芽大豆中GABA含量高达1.24 mg/g DW;经纳豆芽孢杆菌发酵后大豆中GABA含量升至3.87 mg/g DW,同时NK活力升至每克鲜纳豆0.06个TAME单位;以45%的纳豆粉为原料制作的咀嚼片中GABA含量达到2.07 mg/片,纳豆激酶(NK)活力为0.063 TAME单位/片。通过该生产技术,可生产富含GABA和NK活力的功能性纳豆咀嚼片。     

大豆发芽过程中异黄酮含量和抗氧化活性变化研究

该文通过光度分析法对大豆发芽过程中异黄酮总含量的变化、大豆中的异黄酮在子叶和芽茎中的分布进行了研究,结果表明,大豆发芽后,大豆中异黄酮总含量有所增高,且在芽长为3cm时达到最高。豆芽芽茎中异黄酮的总含量显著高于大豆原料和豆芽子叶,随着豆芽的增长,子叶中异黄酮的含量有所升高,但芽茎中异黄酮的含量有所降低。进而通过DPPH和ORAC两种方法对大豆发芽过程中的抗氧化活性的变化进行了研究,研究表明,随着豆芽的增长,子叶和芽茎的抗氧化活性均和其中的异黄酮含量呈现显著正相关的统计关系。