張華華，李航宇，秦少偉，康玉凡

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，北京100193）

硒浸種對(duì)綠豆芽用特性及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

張華華，李航宇，秦少偉，康玉凡*

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院，北京100193）

模擬工廠化生產(chǎn)豆芽條件，以不同濃度亞硒酸鈉溶液浸泡綠豆12 h，研究硒對(duì)豆芽芽用特性、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及1，1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH）清除率的影響。結(jié)果顯示：低濃度硒（10 μmol/L）可以提高綠豆芽產(chǎn)量和產(chǎn)出比，并增加根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、總長(zhǎng)和VC含量；隨硒濃度升高，產(chǎn)量性狀、根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、總長(zhǎng)、VC含量不斷降低，但下胚軸粗、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量逐漸升高；總酚含量隨濃度的升高呈先降低后升高的趨勢(shì)；DPPH自由基清除率則隨著硒濃度升高呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)，但處理的清除率均高于對(duì)照。試驗(yàn)表明10 μmol/L亞硒酸鈉溶液浸泡綠豆12 h適于生產(chǎn)富硒綠豆芽。

綠豆芽；硒；芽用特性；營(yíng)養(yǎng)成分；DPPH自由基清除率

綠豆芽是我國(guó)傳統(tǒng)蔬菜，具有清脆爽口、營(yíng)養(yǎng)豐富、易消化等特點(diǎn)[1]，深受人們喜愛(ài)。近年來(lái)，隨著人們生活水平的不斷提高和對(duì)綠豆芽藥理功效的認(rèn)可，綠豆芽的需求量不斷提高，市場(chǎng)前景廣闊[2]。豆芽產(chǎn)品規(guī)?；?、工廠化、機(jī)械化和智能化的生產(chǎn)方式越來(lái)越得到認(rèn)可，具有很大的發(fā)展空間[2]。硒是人體必須的微量元素[3]，與心腦血管疾病、人體免疫、抗癌和抗病毒等代謝活動(dòng)有重要關(guān)系[4]。由于土壤-植物系統(tǒng)中缺乏硒而導(dǎo)致人體缺硒的現(xiàn)象普遍存在。我國(guó)大部分地區(qū)缺硒，居民硒的每日攝食量（RDA）低于推薦的每日攝入55 μg[5-6]。飲食是硒的主要來(lái)源，研究表明通過(guò)食物鏈的方式補(bǔ)硒是最安全有效的途徑[7]，因此，富硒農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)研究已經(jīng)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。大量研究表明富硒農(nóng)產(chǎn)品不僅可以提高硒含量，還可以提高作物產(chǎn)量并改善營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。目前硒對(duì)豆芽芽用特性、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量及抗氧化性的研究報(bào)道較少。本研究通過(guò)亞硒酸鈉溶液浸種的方式，研究硒浸種對(duì)綠豆芽產(chǎn)量性狀、芽用特性、營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化力的影響，以期為富硒豆芽的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗(yàn)用綠豆為工廠化豆芽專用品種，由寧波五龍?zhí)妒卟耸称酚邢薰咎峁倭Ｖ?.81 g。

UV-1200型分光光光度計(jì)：上海美譜達(dá)儀器有限公司；5810 R型離心機(jī)：eppendorf公司；KQ-3200型數(shù)控超聲波清洗器：東莞市科橋超聲波設(shè)備有限公司；HWS 12型電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；BT224S型分析天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；LRH-250型生化培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

亞硒酸鈉：汕頭市西隴化工廠；DPPH：北京拓英坊科技有限公司；其他試劑均為北京化工廠生產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2 方法

1.2.1 硒浸種及綠豆芽培養(yǎng)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，硒濃度（以Se計(jì)）處理分別為：0、10、50、100、500、1 000 μmol/L，分別用CK、Se1、Se2、Se3、Se4、Se5表示。綠豆發(fā)芽培育的操作過(guò)程大致為：器皿清洗消毒→清洗種子→燙豆→浸泡→預(yù)生→培養(yǎng)→淋水→出芽取樣。精選綠豆種子，用10倍于種子重量的上述硒溶液在23℃培養(yǎng)箱中浸種12 h。浸種結(jié)束后用清水反復(fù)沖洗綠豆以去除表面附著的硒。模擬工廠化豆芽生產(chǎn)條件，采用人工培養(yǎng)箱技術(shù)培育綠豆芽[2]，每個(gè)發(fā)芽杯放入約20 g綠豆，每個(gè)處理3次重復(fù)。將發(fā)芽杯置于人工氣候箱內(nèi)，在23℃恒溫條件下避光培養(yǎng)5 d，每6小時(shí)淋水一次，每杯每次淋水量200 mL。

1.2.2 產(chǎn)量特性及芽用特性指標(biāo)測(cè)定[8]

豆芽產(chǎn)量為培育結(jié)束后群體重量，豆芽根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)及下胚軸粗為每個(gè)發(fā)芽杯中隨機(jī)選取的25株豆芽的平均值。發(fā)芽率和產(chǎn)出比計(jì)算公式為：

發(fā)芽率=發(fā)芽個(gè)數(shù)/綠豆總個(gè)數(shù)，產(chǎn)出比=豆芽產(chǎn)量/綠豆重量。

1.2.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

可溶性糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[9]、可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[9]、維生素C含量測(cè)定采用二甲苯比色法[9]、總酚含量測(cè)定采用Folin-Ciocalteu比色法[10]。

1.2.4 DPPH自由基清除能力測(cè)定[11]

取綠豆芽1.0 g用蒸餾水研磨成勻漿，超聲處理30 min后置于4℃浸提24 h，12 000 r/min離心15 min后取上清液備用。

準(zhǔn)確稱取DPPH粉末并用甲醇溶解為6×10-5mol/L的DPPH甲醇溶液。在反應(yīng)體系中，于10 mL離心管中加入1 mL提取液和3 mL DPPH甲醇溶液，振蕩搖勻，在黑暗條件下靜置30min，然后分光光度計(jì)測(cè)定515nm處的吸光值。清除能力計(jì)算公式為：DPPH自由基清除率（I%）=（1-As/A0）×100%，式中：As為樣品管的吸光值；A0為對(duì)照管的吸光值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010及SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析與作圖，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P=0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒浸種對(duì)綠豆芽發(fā)芽率及產(chǎn)量性狀的影響

豆芽的生物產(chǎn)量、產(chǎn)出比是衡量豆芽生產(chǎn)效益的重要指標(biāo)。硒浸種對(duì)綠豆芽發(fā)芽率及產(chǎn)量性狀的影響見(jiàn)表1。

表1 不同濃度硒浸種對(duì)綠豆芽發(fā)芽率及產(chǎn)量性狀的影響Table 1 Effects of Selenium soaking on germination，biomass and output ratio of mung bean sprouts

由表1可以看出，低濃度硒處理與對(duì)照發(fā)芽率無(wú)顯著差異，發(fā)芽率均很高，達(dá)到生產(chǎn)豆芽的要求。隨著硒濃度的增加，發(fā)芽率不斷下降，濃度為500、1000μmol/L處理下發(fā)芽率分別較對(duì)照降低了6.55%和46.9%。由此可見(jiàn)，高濃度硒降低綠豆發(fā)芽率，對(duì)豆芽生產(chǎn)不利。隨著硒濃度增加，豆芽生物產(chǎn)量和產(chǎn)出比均呈現(xiàn)先增高后降低的變化規(guī)律。濃度為10 μmol/L時(shí)生物產(chǎn)量和產(chǎn)出比均高于對(duì)照，此時(shí)的豆芽形態(tài)整齊、芽體粗壯、芽體長(zhǎng)、芽體色正、手感好。當(dāng)濃度達(dá)到100 μmol/L時(shí)，生物產(chǎn)量和產(chǎn)出比均顯著低于對(duì)照。何士敏等[12]在硒浸種對(duì)豌豆種子萌發(fā)的生理生化效應(yīng)的研究結(jié)果顯示，適宜硒濃度浸種可以提高豌豆種子的活力和相關(guān)酶活力，從而促進(jìn)豌豆發(fā)芽，提高生物量。通過(guò)以上分析可知低濃度硒浸泡可以提高綠豆芽生物產(chǎn)量和產(chǎn)出比，但高濃度硒處理則抑制綠豆正常生長(zhǎng)。

2.2 硒浸種對(duì)綠豆芽用特性的影響

綠豆芽的芽用特性包括根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、下胚軸粗等指標(biāo)[8]，反映了豆芽的商品性狀。只有健康、正常、美觀的綠豆芽才能滿足消費(fèi)者需求。硒浸種對(duì)綠豆芽用特性的影響如表2所示。

表2 不同濃度硒浸種對(duì)綠豆芽用特性的影響Table 2 Effects of Selenium soaking on sprout traits of mung bean sprouts

不同濃度硒處理下綠豆芽根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、總長(zhǎng)的變化規(guī)律與產(chǎn)量性狀變化規(guī)律相同，均為先增加后降低的趨勢(shì)。高濃度的硒可以增加下胚軸粗。濃度大于50 μmol/L時(shí)根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)和總長(zhǎng)小于對(duì)照各相應(yīng)指標(biāo)，當(dāng)濃度高于100 μmol/L時(shí)，根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)和總長(zhǎng)均大幅下降，而下胚軸粗顯著增加，表明綠豆芽生長(zhǎng)受到了脅迫。目前對(duì)芽用特性的研究極少，康玉凡等[2]對(duì)不同品種綠豆的芽用特性進(jìn)行了篩選和評(píng)價(jià)，而影響芽用特性的其他因素還未得到充分研究。

2.3 硒浸種對(duì)綠豆芽營(yíng)養(yǎng)成分影響

有研究表明，對(duì)植物進(jìn)行不同硒處理，可以影響植物的正常代謝，從而改善植物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。硒浸種對(duì)綠豆芽營(yíng)養(yǎng)成分影響見(jiàn)表3。

表3 不同濃度硒浸種對(duì)綠豆芽營(yíng)養(yǎng)成分的影響Table 3 Effects of Selenium soaking on nutritional composition of mung bean sprouts

隨著硒濃度增高，綠豆芽可溶性糖含量和可溶性蛋白含量大致呈上升趨勢(shì)。硒可以極大提高綠豆芽可溶性糖含量達(dá)42.3%～84.0%，可提高可溶性蛋白含量達(dá)2.38%～19.90%。10 μmol/L硒浸種可以提高綠豆芽VC含量10.03%，但濃度超過(guò)50 μmol/L時(shí)則極大降低了VC含量，降低幅度達(dá)51.15%～72.17%?？偡雍砍尸F(xiàn)先降低后升高的變化規(guī)律，但含量均低于對(duì)照。

目前，大量研究表明硒處理可以影響作物營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。Jahid等[13]研究發(fā)現(xiàn)，硒可以刺激綠豆發(fā)芽過(guò)程中糖代謝途徑，提高豆芽體內(nèi)可溶性糖的含量，從而促進(jìn)綠豆萌發(fā)與生長(zhǎng)，這與本研究結(jié)果一致。尚慶茂等[14]在硒素營(yíng)養(yǎng)對(duì)水培生菜品質(zhì)的影響的研究中發(fā)現(xiàn)，加硒提高了生菜莖葉中總糖、還原糖、葉綠素、維生素C的含量。雷紅靈等[15]對(duì)藤茶進(jìn)行葉面噴施50 mg/L～200 mg/L硒溶液15天～25天后，藤茶中的黃酮、可溶性蛋白、可溶性糖、游離氨基酸的含量明顯提高，提高了藤茶的品質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與硒處理對(duì)不同作物營(yíng)養(yǎng)成分含量影響的規(guī)律相同。郭紅轉(zhuǎn)等[16]對(duì)豆芽生長(zhǎng)過(guò)程中維生素C消長(zhǎng)規(guī)律的研究表明，豆芽中VC含量隨培養(yǎng)時(shí)間先增加后降低，第3天達(dá)到最大?？梢?jiàn)培養(yǎng)時(shí)間對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也有一定影響，還需要進(jìn)一步研究。

2.4 硒浸種對(duì)綠豆芽DPPH自由基清除率的影響

DPPH（1，1-二苯基-2-三硝基苯肼）自由基是一種有機(jī)自由基，由于其穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)物質(zhì)的抗氧化活性[17]，可以用來(lái)測(cè)定任何植物材料提取物的抗自由基能力[18]。不同濃度硒浸種處理后綠豆芽提取物清除DPPH自由基能力的差異見(jiàn)圖1。

圖1 不同濃度硒浸種對(duì)綠豆芽DPPH自由基清除率的影響Fig.1 Effects of Selenium soaking on DPPH free-radicalscavenging capacities of mung bean sprouts

從圖中結(jié)果可以看出，硒浸種處理的綠豆芽自由基清除能力表為先增高后降低的變化趨勢(shì)，但均高于對(duì)照。50 μmol/L和10 μmol/L DPPH清除率最高，分別為84.93%和82.23%。

硒浸種處理后，綠豆芽提取物的清除自由基能力增強(qiáng)，其原因可能為：（1）由于硒與硫的相似性，硒被植物吸收后轉(zhuǎn)化為與硫相關(guān)有機(jī)物質(zhì)，這些物質(zhì)具有抗氧化能力；（2）硒浸泡影響了綠豆萌發(fā)過(guò)程中的正常生理變化，為響應(yīng)這些刺激而產(chǎn)生了一些抗氧化物質(zhì)；（3）植物生理的變化還包括抗氧化酶類的活性，如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPx）、超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）等[19]。

3 結(jié)論

從產(chǎn)量性狀、芽用特性、營(yíng)養(yǎng)成分三個(gè)方面研究了硒浸種處理對(duì)生產(chǎn)綠豆芽的影響，得出如下結(jié)論：低濃度（10 μmol/L）硒浸泡綠豆12 h，可以提高綠豆芽生物產(chǎn)量和產(chǎn)出比，并增加根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、總長(zhǎng)和VC含量；隨硒高濃度升高，發(fā)芽率、產(chǎn)量性狀、根長(zhǎng)、下胚軸長(zhǎng)、總長(zhǎng)、VC含量不斷降低，而下胚軸粗、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量逐漸增加；總酚含量隨濃度增高先降低后升高，DPPH自由基清除率則隨硒濃度升高呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì)。綜合考慮不同指標(biāo)，試驗(yàn)表明10 μmol/L浸泡綠豆12 h適于生產(chǎn)富硒綠豆芽。硒是一把雙刃劍，缺硒和高硒都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，并且硒的有益到有害范圍非常窄，故富硒豆芽的安全評(píng)價(jià)與合理攝取的相關(guān)研究還需進(jìn)一步完善。

[1]袁興淼,張濤,程須珍,等.我國(guó)綠豆種質(zhì)資源的芽用特性評(píng)價(jià)與篩選[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2012,13(5):879-883

[2]康玉凡,劉騰飛,程須珍,等.芽用綠豆品種子粒性狀及其豆芽生理特性研究[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2011,12(6):986-991

[3]Terry N,Zayed A M,de Souza M P,et al.Selenium in higher plants [J].Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 2000,51:401-432

[4]Reilly,C.SeleniuminFoodandHealth[M].2nded.NewYork:Springer, 2006

[5]Food and Nutrition Board-USA Institute of Medicine.Dietary References Intakes for Vitamin C,Vitamin E,Selenium and Carotenoids. Washington:National Academy Press,2000

[6]陳銘,譚見(jiàn)安.環(huán)境硒與健康關(guān)系研究中的土壤化學(xué)與植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[J].土壤學(xué)進(jìn)展,1994,22(4):1-10

[7]張華華,康玉凡.植物吸收和轉(zhuǎn)化硒研究進(jìn)展[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào),2013,32(3):270-275

[8]肖伶俐,康玉凡,陶禮明,等.不同大豆品種芽用特性比較[J].大豆科學(xué),2008,27(6):955-959

[9]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2006

[10]田文禮,孫麗萍,董捷,等.Folin-Ciocalteu比色法測(cè)定蜂花粉中的總酚[J].食品科學(xué),2007,28(2):258-260

[11]張逸波,鄭文杰,黃峙,等.硒雜環(huán)化合物SPO清除DPPH和ABTS自由基的光譜學(xué)研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2010,30(7):1866-1871

[12]何士敏,張燕,易涵.硒浸種對(duì)豌豆種子萌發(fā)的生理生化效應(yīng)[J].種子,2012,31(2):42-47

[13]Jahid A M,Sanjeev K,Prince T,et al.,Promotion of growth in Mungbean(phaseolus aureus Roxb.)by selenium is associated with stimulation of carbohydrate metabolism[J].Biological Trace Element Resesrch,2011,143(1):530-539

[14]尚慶茂,高麗紅,李式軍.硒素營(yíng)養(yǎng)對(duì)水培生菜品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,3(3):67-71

[15]雷紅靈,周大寨,鄭小江,等.葉面噴施硒對(duì)藤茶硒含量及品質(zhì)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,40(2):190-194

[16]郭紅轉(zhuǎn),陸占國(guó),王彩艷.豆芽生長(zhǎng)過(guò)程中維生素C的消長(zhǎng)規(guī)律研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā),2006,27(2):133-135

[17]張立華,張?jiān)?安春燕,等.石榴皮提取物的大孔樹(shù)脂純化及其抗氧化性能[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2009,25(1):142-147

[18]Brand-William W,Cuvelier M E,Berset C.Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity[J].LWT-FOOD Sci Technol, 1995,28(1):25-30

[19]李亞敏,姬海寧.硒對(duì)獼猴桃抗氧化活性的促進(jìn)作用[J].現(xiàn)代食品科技,2012,28(1):27-29

Effects of Soaking with Selenium on the Sprout Traits and Nutritional Quality of Mung Bean Sprout

ZHANG Hua-hua，LI Hang-yu，QIN Shao-wei，KANG Yu-fan*
（College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China）

In this study，mung bean seeds were soaked in varied concentrations of Selenium （Se）for 12 hours and then germinated in growth chamber to stimulate the production of mung bean sprouts in factory.The effects of Se on mung bean sprout traits，nutritional qualities and antioxidant capacities were investigated.The results showed that low concentration （10 μmol/L）treatment can increase the biomass，output ratio，root length，hypocotyl length，total length and vitamin C content.Biomass，output ratio，root length，hypocotyl length，total length and vitamin C content were suppressed，while hypocotyl diameter，soluble sugar and soluble protein contents increased when treated with high concentrations of Se.Total phenolic content decreased at low concentrations and increased at high concentrations.DPPH free-radical-scavenging capacities of Se treatments were higher than that of control and peaked at 50 μmol/L.In conclusion，10 μmol/L was better for production of Se-enriched mung bean sprouts according to this study.

mung bean sprout；selenium；sprout trait；nutrient content；DPPH

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.08.001

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)資金（CARS-09）

張華華（1988—），男（漢），碩士研究生，研究方向：植物硒的富集規(guī)律及豆類種子生物學(xué)。

*通信作者：康玉凡，教授，從事豆類種子生物學(xué)及現(xiàn)代芽菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展理論與技術(shù)研究。

2013-12-30