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γ射線輻照對大豆發(fā)芽和生物活性成分的影響
γ射線輻照對大豆發(fā)芽和生物活性成分的影響
岳愛琴, 楊萬明 , 杜維俊, 趙晉忠
(11 山西農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院, 山西太谷030801 ; 21 山西農(nóng)業(yè)大學文理學院, 山西太谷030801)
摘 要: 大豆異黃酮和大豆皂苷是大豆中重要的活性成分, 具有較高的營養(yǎng)價值和保健功能。試驗用不同劑量 60Coγ- 射線對晉大53 、晉大70 和晉大74 種子進行處理, 研究了γ射線對大豆種子的發(fā)芽率、活力指數(shù)、胚軸長 以及對大豆發(fā)芽后子葉和胚軸中大豆異黃酮、皂苷含量的影響。結(jié)果表明, 低劑量輻照后大豆的發(fā)芽率提高, 胚軸 生長速度加快; 說明輻照能夠提高大豆子葉和胚軸中大豆異黃酮含量, 而對子葉和胚軸中的皂苷含量影響不明顯。
關(guān)鍵詞: γ射線; 大豆; 大豆異黃酮; 皂苷
中圖分類號: S56511 文獻標識碼: A 文章編號: 167128151 (2009) 0420320203
The Effects of 60Coγ- Ray Irradiation on Germination and Bioactive Ingredients of soybean
YUE Ai2qin , YANG Wang2min , DU Wei2jun , et al.
( Col lege of A g ricul tural , S hanx i A g ricul tural Uni versi t y , Tai gu S hanx i 030801 , China)
Abstract : Saponin and isoflavone , which have high nut ritional value and health function , are important active ingredi2 ent s in soybean seed. In this paper , germination , hypocotyl length and living index of soybean seeds of Jinda 53 , J inda 70 , J inda 74 , which t reated with different irradiation dosages of 60Coγ- ray , were studied. Meanwhile , the content s of saponin and isoflavone of hypocoty and cotyledon were determinated under different irradiation dosages in germinated soybean. The result s showed that low irradiation dosages could improve seed germination rate , and accelerate the growth of hypocotyl length. Moreover , irradiation could promote the content of isoflavone in soybean hypocoty and cotyledon , but have no impact on the content of saponin.
Key words : γ2ray irradiation ; Soybean ; Isoflavone ; Saponin
大豆是五大作物之一。大豆籽粒中含有40 % 左右的蛋白質(zhì)和20 %左右的脂肪, 具有很高的經(jīng) 濟價值。近年來研究發(fā)現(xiàn)大豆中還含有大豆異黃 酮、大豆皂苷等對人體健康有益的生物活性物質(zhì), 所以大豆更加受到重視[1 ] 。許多營養(yǎng)學研究表明, 大豆異黃酮在預防和治療慢性疾病, 如骨質(zhì)疏松、 心臟病和某些癌癥等疾病方面起著重要的作用, 同時還能減輕更年期綜合癥[2 ] 。前人研究了γ射 線輻照對大豆蛋白、脂肪酸的影響[3～6 ] , 但對大 豆異黃酮與皂苷的影響報道不多。為了揭示γ射 線輻照對大豆異黃酮、皂苷等有益成分含量的變 化規(guī)律, 更好地發(fā)揮大豆及其制品在提高人類健 康方面的作用。試驗對3 個山西農(nóng)業(yè)大學近年來 培育的大豆品種的種子進行了γ射線輻照, 并對 大豆子葉和胚軸中的異黃酮、皂苷含量等進行了 研究, 以便更好地提高大豆經(jīng)濟價值和保健功效。
1 材料與方法
1.1 材料
山西農(nóng)業(yè)大學大豆室培育的國審大豆, 晉大 53 、晉大70 和晉大74 。
1.2 方法
1.2.1 輻照劑量
輻照劑量分別設(shè)0 (CK) 、0 175 、110 、115 、 210 、215 、310 、410kGy。
1.2.2 發(fā)芽試驗
挑選完好的3 個品種的種子各50 粒, 放在培 養(yǎng)皿內(nèi), 用濾紙作為發(fā)芽床, 加入適量水, 置于 20 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)發(fā)芽, 試驗設(shè)3 次重復。每天 更換兩次水, 以避免種子腐爛。待第1 粒種子發(fā) 芽后開始調(diào)查發(fā)芽數(shù)。第四天調(diào)查芽長, 并測定 胚軸和子葉中異黃酮、皂苷含量。
1.2.3 大豆異黃酮含量的測定
參照鞠興榮[ 7 ] 等人的三波長紫外分光光度法, 提取方法加以改進。取012 g 材料進行脫脂, 加 5 mL 70 %乙醇放置24 h , 在3 職000 r ·min - 1離 心機上離心15 min ,傾出上清夜,再加5mL 70 %乙 醇振蕩洗滌,離心15 min ,棄去殘渣,上清液用于 測定。取上清夜適當稀釋,在245 、265 、285 nm 處 測吸光度y245 、y265 、y285 。以金雀異黃素為標準 品,得大豆異黃酮的標準曲線為: y = 011262x - 010123 ,式中y 為吸光度, y = y265 - ( y245 + y285) / 2 ,x 為異黃酮含量(ug/ mL) 。
1.2.4 皂苷含量的測定
取011 g 大豆材料,加80 %的乙醇研磨,定容 至5 mL ,在4 000 r ·min - 1 離心機上離心10 min 。 取上清液1 mL ,70 ℃水浴蒸干,加入5 %香草醛冰 醋酸012 mL 、018 mL 高氯酸,在60 ℃水浴中加熱 15 min ,流水冷卻后加5 mL 冰醋酸,于560 nm 處 比色測定吸光度。以齊墩果酸為標準品,得大豆皂 苷的標準曲線為:y = 41959 x - 01022 ,式中y 為 吸光度,x 為大豆皂苷含量(mg/ mL) 。
2 結(jié)果與分析
2.1 γ射線輻照對大豆種子萌發(fā)及發(fā)芽指數(shù)的影 響(表1)
由表1 可以看出, γ射線輻照對于晉大53 、 晉大70 和晉大74 的發(fā)芽率有影響, 低劑量輻照 可以促進發(fā)芽, 而高劑量輻照抑制發(fā)芽。如晉大 53 輻照劑量為0175 、110 、215 、210 kGy 時, 發(fā) 芽率分別為82 %、87 %、83 %和84 % , 比對照高 出5 %、10 %、6 %和7 %; 當劑量增加至215 kGy 時, 發(fā)芽率降低為73 %。但是γ射線輻照對 不同大豆品種發(fā)芽率的影響又有所不同, 例如晉 大53 當輻照劑量為110 kGy 時發(fā)芽率最高為 87 % , 晉大70 當輻照劑量為0175 時發(fā)芽率就達 到最高為87 %。對晉大74 來說, 低劑量對發(fā)芽 也具有抑制作用。說明不同大豆品種對γ射線的 敏感程度不同。
表1 還表明, γ射線輻照對不同大豆品種胚 軸生長的影響程度也不同。低劑量輻照可促進晉 大53 、晉大70 胚軸的生長, 如輻照劑量小于115 kGy 對晉大53 胚軸的生長具有促進作用, 輻照劑 量小于210 kGy 對晉大70 胚軸的生長具有促進作 用。而小劑量輻照卻抑制晉大74 胚軸的生長。
2.2 γ射線輻照對大豆胚軸和子葉中大豆異黃酮 含量的影響(圖1 , 2)
由圖1 、2 可以看出, 晉大53 、晉大70 、晉 大74 經(jīng)不同劑量的γ射線輻照處理后發(fā)芽, 胚軸 和子葉中的大豆異黃酮含量均比對照高, 說明γ 射線輻照刺激胚軸和子葉中大豆異黃酮的進一步 合成。而且三個品種在輻照劑量為0175 kGy 時, 子葉和胚軸中的大豆異黃酮含量最高, 然后隨著 輻照劑量的加大大豆異黃酮含量逐漸降低。試驗 表明, 當輻照劑量小于0175 kGy 時, 隨著輻照 劑量的增加對胚軸和子葉中大豆異黃酮合成的刺
激作用變大; 當輻照劑量大于0175 kGy 時, 隨 著輻照劑量的增加對胚軸和子葉中大豆異黃酮合 成的刺激作用變小。
2.3 γ射線輻照對大豆胚軸和子葉中皂苷含量的 影響(圖3 , 4)
由圖3 、4 可以看出,晉大53 、晉大70 、晉大74 經(jīng)不同劑量的γ射線輻照處理后發(fā)芽,大豆胚軸和 子葉中皂苷含量的變化不明顯。說明用輻照的方 法對提高大豆種子中皂苷含量效果不明顯。
3 結(jié)論與討論
3.1 γ射線輻照對大豆的發(fā)芽有一定的影響
適當?shù)摩蒙渚�輻照可以提高發(fā)芽率和胚軸的 長度, 因此γ射線輻照大豆可以用于豆芽的生產(chǎn)。 本研究表明, 不同大豆品種對γ射線的敏感程度 不同, 因此選擇輻照劑量時不僅要考慮發(fā)芽率, 還應(yīng)考慮胚軸長度, 這樣可以提高豆芽的產(chǎn)量。
3.2 大豆異黃酮是大豆體內(nèi)特別是種子中積累的 一類次生代謝產(chǎn)物
大豆籽粒異黃酮含量是一個非�；钴S的因素, 不僅受遺傳因素的影響, 也易受環(huán)境條件的影響 而表現(xiàn)出較大幅度差異[8～10 ] 。本研究表明, 大豆 經(jīng)γ射線輻照后進行發(fā)芽, 可以促進發(fā)芽過程中 大豆異黃酮在子葉和胚軸中進一步積累, γ射線 輻照是大豆異黃酮的重要影響因素之一。近年來 研究表明, 大豆異黃酮對人體的健康有益, 如果 大豆作為提取大豆異黃酮的原材料, 可對大豆進 行適當劑量的γ射線輻照處理, 從而提高大豆的 附加值。經(jīng)γ射線輻照后大豆異黃酮總含量增加, 但具體到某一組分的增加, 還有待進一步研究。
參 考 文 獻
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