绿豆作为中国主要的可食用豆类之一,绿豆不仅具有抗氧化、抗肿瘤及降糖等多种生理功能,而且还具有许多对人体健康有益的化学成分。
AOS作为一种可溶于水的无毒性物质,可调节植物根系生长,诱导大豆子叶糖素的合成。近几年,由于其特殊的性质,人们对褐藻胶寡糖在农业、食品、医药等方面的应用进行了深入研究。
为了提高绿豆芽的品质,进而更好的提高其抗氧化活性,本文研究了不同浓度AOS对绿豆发芽过程的影响,为AOS作为提高绿豆芽营养价值的潜在调节因子提供科学依据。
豆芽鲜重及芽长
种子鲜重及芽长等生产性能说明了植物种子正常发芽和生长的能力,反映了种子的物理、生理和遗传条件。
从表1可知,褐藻胶寡糖(以下简称AOS)处理的绿豆,无论是鲜重还是芽长均有显著增加;当AOS浓度达到0.01μg/mL时两个指标均达最高。
当AOS浓度提高到0.1μg/mL及1μg/mL时,可能会引起绿豆芽渗透压升高,对水分的吸收减少,因此当AOS浓度持续增加,鲜重及芽长均呈递减趋势。
当AOS浓度为0.01μg/mL时,与对照组相比绿豆芽的鲜重和芽长分别提高了32.34%、19.08%。
在豆芽生产中,鲜重是提高利润的重要因素,而芽长则是衡量豆芽品质的重要指标。AOS对豆芽的生长起到了促进作用。
可溶性蛋白含量
绿豆在发芽过程中营养成分会发生改变,蛋白酶系被激活,将绿豆贮存的蛋白质酶解为新的蛋白质。
通过图1可以看出当AOS浓度达到0.01μg/mL时绿豆芽可溶性蛋白含量达到最高,当AOS浓度持续增加,可溶性蛋白含量呈递减趋势;
当AOS浓度提高到0.1μg/mL及1μg/mL时,会引起绿豆芽渗透压降低,产生一定的副作用,进而使绿豆芽可溶性蛋白含量降低。
当AOS浓度为0.01μg/mL时,与对照组相比,绿豆芽的可溶性蛋白提高了19.95%。AOS在萌发过程中对可溶性蛋白的转化合成起到一定的促进作用。
植酸含量
发芽绿豆最重要的好处之一是,它有助于消除被称为植酸的抗营养剂,植酸是一种众所周知的抗营养物质,它可以抑制人体一些重要的消化酶,消化蛋白质和碳水化合物,包括淀粉酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶。
由图2可以看出,AOS处理后的绿豆芽植酸含量会显著下降,并且每组含量与对照组相比都有显著降低。随着AOS浓度增加,绿豆芽中的植酸含量逐渐下降,当达到0.01μg/mL时,绿豆芽植酸含量最低为2.32mg/g干样,与对照组相比降低了42.14%。
维生素C含量
维生素C(Vc)只是水果和蔬菜中的一小部分成分,但它在人类营养中起着至关重要的作用,由l-抗坏血酸和脱氢-抗坏血酸组成,具有水溶性,对热和氧敏感。并且Vc具有很强的抗氧化活性,是催化多种生化反应酶(包括中和活性氧作用的酶)的辅助因子。
如图3所示,AOS处理后的绿豆芽Vc含量会显著升高,并且每组含量与对照组相比都有显著增加,浓度为0.01μg/mL时最高,AOS浓度持续增加,Vc含量呈递减趋势,AOS浓度继续增加会使其抗氧化活性降低进而Vc含量减少。
当AOS浓度为0.01μg/mL时,与对照组相比,绿豆芽的Vc含量提高了137.61%。
总多酚含量
植物中富含多酚类物质,这些物质虽然未完全被认为是必需营养素,但它们的效力通常归因于其所具有的抗氧化潜能。
与休眠种子相比绿豆芽具有更强的抗氧化特性,主要是由于多酚含量较高,即化合物表现出一些有益于人类健康的属性,包括减轻心血管疾病,抑制和降低某些癌症的风险,预防糖尿病、骨质疏松症和神经退行性疾病。
通过图4可以看出,AOS处理后的绿豆芽总多酚含量显著升高,并且每组含量与对照组相比都有显著增加,浓度为0.01μg/mL时最高,为30.12mgGAE/g干样;
当AOS浓度持续增加,总多酚含量呈递减趋势,当AOS浓度为0.01μg/mL时,与对照组相比绿豆芽的总多酚含量提高了23.69%。
各组分多酚含量
酚类物质是一种重要的生物活性化合物,对人体有丰富的益处。豆类中存在的酚类化合物(作为活性代谢产物)使其适合于制造新的功能性食品。
表2表明经过0.01μg/mL AOS处理后,六种多酚的含量均升高,且每组含量与对照组相比都有显著增加。
六组多酚中增加含量比例最多的是原儿茶酸,其含量与对照组相比增加了41.03%,肉桂酸、阿魏酸、没食子酸、对羟基苯甲酸和香草酸与对照组相比分别提高了37.50%、26.08%、20.87%、20.55%及8.33%。
因此,施加AOS能有效增加绿豆芽中各组分多酚的含量。
总黄酮含量
与总多酚含量类似,黄酮类化合物也是在苯丙醇代谢途径中合成的植物次生代谢产物,同样具有抗氧化潜能。
通过图5可以看出,AOS处理后的绿豆芽总黄酮含量与对照组相比都有显著增加,且变化趋势与前面测定的总多酚类似,浓度为0.01μg/mL处理组最高,为1.17mg/g干样;
当AOS浓度持续增加,总黄酮含量呈递减趋势,这与上面总多酚含量变化趋势相同。当AOS浓度为0.01μg/mL时,与对照组相比,绿豆芽的总黄酮含量提高了31.46%。与总多酚含量测定结论大致相同。
各组分黄酮含量
黄酮类化合物是豆类中发现的主要酚类化合物。它们是植物中最大的一类酚类物质,占植物中已知酚类化合物的一半且具有一定抗氧化活性。
表3表明在经过0.01μg/mLAOS处理后,这六种黄酮的含量均升高,且每组含量与对照组相比都有显著增加。
与对照组相比,大豆苷含量增加最多,达到110.07%,染料木苷、染料木素、黄豆黄甘、黄豆黄素和大豆苷元与对照组相比相对应提高了75.92%、63.42%、52.45%、14.21%和10.19%。
实验结果可以说明绿豆芽中的各组分黄酮含量的增加与施加AOS有很大相关性。
DPPH清除率
人们认为,自由基与各种疾病直接相关,而能够清除自由基的膳食抗氧化剂可用于降低这些疾病的风险。因此,研究抗氧化剂清除豆芽自由基的作用具有重要意义。
从图6可以看出,经过AOS处理后的绿豆芽DPPH清除率显著升高,并且每组含量与对照组相比都有显著增加,当浓度为0.01μg/mL时,DPPH清除率最高达到了41.68%,与对照组(27.72%)相比提高了50.36%,当AOS浓度持续增加,DPPH清除率呈递减趋势。
当AOS浓度高于0.01μg/mL时,豆芽的抗氧化活性持续降低。这些抗氧化活性的变化说明,如果AOS浓度过高且氧化应激过高,其刺激作用减弱。
羟自由基清除率
羟自由基被认为是所有活性氧自由基中活性最强的几种之一,因为它具有不配对的电子。目前能清除羟自由基的有关系统研究还不多。
因此,研究消除羟自由基抗氧化剂的需求非常强烈。羟自由基清除率也可被用来代表物质的抗氧化能力及自由基清除能力。
从图7可以看出,羟自由基清除率和DPPH清除率有着类似的趋势,当浓度为0.01μg/mL时,对羟自由基清除率为77.20%,与对照组(62.85%)相比提高了22.83%;
当AOS浓度持续增加,羟自由基清除率呈递减趋势,这与前面的DPPH清除率变化趋势类似。
过氧化氢清除率
过氧化氢(H2O2)是活性氧的一种,绿豆芽的抗氧化活性可以通过H2O2的清除率表示。
由图8可知,AOS处理后的绿豆芽对H2O2清除率显著升高,并且每组含量与对照组相比都显著增加。
浓度为0.01μg/mL处理组最高,相比对照组提高了17.76%,当AOS浓度持续增加,H2O2清除率呈递减趋势,这与前面的DPPH清除率变化趋势类似。
过氧化物酶活力
为了进一步探究绿豆芽抗氧化活性提高的原因,对绿豆芽中三种抗氧化酶的活性进行了测定。其中,过氧化物酶(POD)广泛地存在于植物体内,其主要功能是将乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢。
通过图9可以看出,经过AOS处理后的绿豆芽POD活力均有上升,其中浓度为0.01μg/mL处理组活力最大,为3146.05U/g/min,比对照组提高了69.99%。
超氧化物歧化酶活力
超氧化物歧化酶(SOD),是动植物体内清除超氧阴离子自由基的酶,SOD酶活性的高低是反映动植物抗氧化活性的重要指标。
通过图10可以看出,经过AOS处理后的绿豆芽SOD酶活力均有上升,其中浓度为0.01μg/mL处理组活力最大,为25.19U/mL,比对照组提高了51.11%。
过氧化氢酶活力
植物发育过程中会进行呼吸作用,体内活性氧的代谢加强,过氧化氢大量积累。H2O2作为一种强氧化性物质会直接或间接地氧化核酸、蛋白质等大分子,而过氧化氢酶(CAT)作为植物体内清除H2O2的酶,其活性的高低是判定植物抗氧化性强弱的重要指标。
通过图11可以看出,经过AOS处理后的绿豆芽CAT活力均有上升,其中浓度为0.01μg/mL处理组活力最大,为136.60U/g/min,比对照组提高了99.94%。
这也证明了前面的推测,即AOS处理可以提高豆芽中CAT的活力,从而提高豆芽对过氧化氢的清除率。
结 论
褐藻胶寡糖对绿豆芽生长有明显促进作用,能减少绿豆芽中植酸的含量;可提高可溶性蛋白、维生素C、总多酚及各组分多酚、总黄酮及各组分黄酮的含量;
显著提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活力,从而提高了绿豆芽清除DPPH、H2O2和羟自由基的能力。
结果表明,以浓度0.01μg/mL的褐藻胶寡糖为最佳。
引 用
何雅清,唐文竹,李宪臻. 褐藻胶寡糖对绿豆芽品质的影响[J]. 中国食品添加剂,2024,35(2):119-127.
——————END——————
版权说明
文案 | 来源 何雅清,唐文竹,李宪臻. 褐藻胶寡糖对绿豆芽品质的影响[J]. 中国食品添加剂,2024,35(2):119-127.
图片 | 来源 何雅清,唐文竹,李宪臻. 褐藻胶寡糖对绿豆芽品质的影响[J]. 中国食品添加剂,2024,35(2):119-127. 其它产品图来源光华时代(海南)生物科技有限公司拍摄或设计(不可作其它商用)
本文所有自主文案、图片等如需转载需事先联系光华时代(海南)生物科技有限公司授权,转载需注明来源!


