021-64550709
021-64550709
技術文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時間：2021-08-10
點擊次數：2401
黑小麥含有大量人體所需的營養物質和微量元素，是重要的黑色谷物資源[1]。黑小麥中γ-氨基丁酸（GABA）具有促進記憶力、降壓、改善腦活力、緩解焦慮和頭痛等功能[2]。GABA在高等植物中的合成主要來自GABA支路和多胺降解途徑，起主導作用的酶為谷氨酸脫羧酶和二胺氧化酶[3]。L-谷氨酸是谷氨酸脫羧酶的一個底物，可以激發谷氨酸脫羧酶的活性，從而使GABA得到富集[4]。谷氨酸脫羧酶能以磷酸吡哆醛為輔酶專一性催化L-谷氨酸脫羧合成GABA。若能外源加入磷酸吡哆醛，一次提高谷氨酸脫羧酶的活力，可能會使黑小麥中GABA含量有所提升。谷氨酸脫羧酶是一種Ca2+/鈣調蛋白依賴性酶，Ca2+濃度與谷氨酸脫羧酶活性有關[5-7]；NaCl與植物體內抗逆機制有關，在鹽逆境條件下會促進GABA產生。以氯化鈣、氯化鈉分別做培養液，使黑小麥處于鹽脅迫環境中，可能會使黑小麥中GABA含量提高，以實現GABA富集。同時有研究表明，酸性電解水可促進谷物發芽過程中某些生物活性物質的積累。用微酸性電解水處理黑小麥，可能會在殺菌消毒、GABA含量富集方面發揮積極作用。
本文實驗以運黑161為材料，采用微酸性電解水浸泡處理，將谷氨酸鈉、磷酸吡哆醛、氯化鈣、氯化鈉4種培養組分列為考察因素，做一系列單因素試驗，確定考察因素對黑小麥GABA的影響，以便為黑小麥功能性產品開發提供理論支持。
一、材料與方法
1、材料
運黑161、GABA標準品
2、儀器與設備
高速離心機、恒溫培養箱、真空冷凍干燥機、UV-9000S紫外可見分光光度計
二、實驗部分
1、黑小麥芽的制備
挑選籽粒飽滿、無蛀蟲、無霉爛的“運黑161"，分別稱取25.0±0.01g該黑小麥種子于100ml燒杯中。用自制微酸性電解水（pH5.55、有效氯濃度22.4mg/L）對種子浸泡消毒1h。用相應培養液以料液比1:2對種子浸泡8h，將浸泡后的種子均勻平鋪在底部有孔的發芽盒中，于恒溫箱（20℃）進行避光培養。培養期間每天用相應培養液淋澆3次，對照組用等量去離子水淋澆，培養5天后進行采收。
2、培養液成分對黑小麥芽GABA含量的影響
2.1培養液制備
配置質量濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mg/mL谷氨酸鈉溶液，濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mmol/L氯化鈣溶液，濃度分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mmol/L磷酸吡哆醛溶液，濃度分別為5、50、100、150、200、250mmol/L氯化鈉溶液。采收后的黑小麥芽速凍后于真空冷凍干燥機中進行凍干，磨成粉狀后于4℃冰箱貯存備用。
2.2標準曲線建立
配置不同濃度的GABA標準溶液，各取1ml，分別加入0.60ml 0.20mol/L硼酸鹽緩沖液，搖勻后加入2mL5%苯酚溶液，搖勻，加入1mL7%次氯酸鈉溶液混勻，用沸水加熱5min，直到溶液變為藍綠色，將其放入碎冰中冷卻至室溫。用紫外分光光度計在645nm處測定吸光度并繪制標準曲線。
2.3樣品GABA含量的測定
準確稱取0.50g黑小麥芽粉樣品，加5mL蒸餾水，在往復振蕩器震蕩提取4h，上層清液于10000r/min離心3min。用移液槍取1mL上層清液于10mL容量瓶中，按測定標準品的方法在光度計波長645nm處測定樣品中GABA含量。
三、實驗結果
1、谷氨酸鈉濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
圖1 谷氨酸鈉濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
2、氯化鈣濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
圖2 氯化鈣濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
3、磷酸吡哆醛濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
圖3 磷酸吡哆醛濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
4、氯化鈉濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
圖4 氯化鈉濃度對發芽黑小麥GABA含量的影響
四、結論
試驗以“運黑161"為原料，經微酸性電解水浸泡處理，將谷氨酸鈉、磷酸吡哆醛、氯化鈣、氯化鈉溶液作為發芽黑小麥富集GABA培養液。用分光光度法測得的實驗結果表明，增加底物濃度，激發谷氨酸脫羧酶活力，使黑小麥發芽處于鹽脅迫環境等方法提高黑小麥芽GABA含量。
參考文獻：
[1] 劉瑞, 于章龍, 孫元琳, 等. 運黑161與運黑14207小麥粉加工特性研究[J]. 中國糧油學報, 2020, 35(5): 18-22.
[2]朱云輝, 郭元新. 響應面法優化鹽脅迫發芽苦蕎富集γ-氨基丁酸的培養條件[J]. 食品科學, 2015, 36(19): 96-100.
[3]XING S G, JUN Y B, HAU Z W, et al. Higher accumulation of gamma-aminobutyric acid induced by salt stress through stimulating the activity of diamine oxidases in Glycine max (L) Merr roots[J]. Plant Physiology & Biochemistry, 2007, 45(8): 560-566.
[4]曾晴, 謝菲, 尹京苑, 等. 大豆發芽富集γ-氨基丁酸的培養液組分優化及鹽脅迫下的富集機理[J]. 食品科學, 2017,38(12): 96-103.
[5]朱云輝, 郭元新. 響應面法優化發芽苦蕎富集γ-氨基丁酸的培養條件[J]. 西北農林科技大學學報 (自然科學版),2016, 44(11): 141-148.
[6]郭元新, 楊潤強, 陳惠, 等. 鹽脅迫富集發芽大豆γ-氨基丁酸的工藝優化[J]. 食品科學, 2012, 33(10): 1-5.
[7]張亮, 靜恩岳, 孫宇, 等. NaCl脅迫聯合Ca2+調控糙米發芽富集GABA的工藝優化[J]. 食品研究與開發, 2018,39(21): 7-14.
文章內容來源于：陳雅芝，羅鑫，姚芙蓉，等.發芽黑小麥富集γ-氨基丁酸的培養組分優化[J].食品工業，2021,42（6）：114-118.
當前位置：
