黃 金

秦禮康

石慶楠

文安燕

(貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

藜麥萌芽期營(yíng)養(yǎng)與功能成分的動(dòng)態(tài)變化

黃 金

秦禮康

石慶楠

文安燕

(貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025)

對(duì)藜麥進(jìn)行萌芽處理，測(cè)定其萌芽過(guò)程中芽長(zhǎng)、萌芽率、蛋白質(zhì)、氨基酸、粗脂肪、淀粉、灰分、總黃酮、總多酚、γ-氨基丁酸(GABA)和皂甙含量的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，藜麥萌芽過(guò)程中，24 h時(shí)萌芽率即達(dá)80%；蛋白質(zhì)、總灰分及總淀粉含量呈遞減趨勢(shì)，而粗脂肪含量則呈遞增趨勢(shì)，其變化幅度分別為-64%，-41%，-49%，+28%；氨基酸組成無(wú)明顯變化，但總必需氨基酸占總氨基酸含量的比例從35%增加至38%；多酚和黃酮含量均呈先降后增再減少，分別在36 h和60 h達(dá)最大值(1.76 mg/g和2.8 mg/g)；γ-氨基丁酸含量從萌芽初期持續(xù)增加，至72 h達(dá)最高值(185.6 mg/100 g，為未萌芽藜麥的3.4倍)，其后略有下降；皂甙含量在萌芽初期(6 h內(nèi))迅速下降，6～42 h期間含量保持平穩(wěn)，之后逐漸升高直至96 h時(shí)達(dá)最高值(7.80 mg/g)，萌芽120 h后皂甙含量開始下降。

藜麥；萌芽；營(yíng)養(yǎng)成分；功能成分；動(dòng)態(tài)變化

藜麥(ChenopodiumquinoaWilld.)，作為一種藜科植物的雜糧珍品，不僅富含優(yōu)質(zhì)蛋白、健康油脂及鈣、鐵、鋅、VE等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還含有皂苷、多酚、黃酮等功能成分，具有提高人群健康，預(yù)防癌癥、過(guò)敏、炎癥及降低心血管疾病的功效，被國(guó)際營(yíng)養(yǎng)學(xué)家稱為“超級(jí)谷物” “糧食之母”“營(yíng)養(yǎng)黃金”或“未來(lái)食品”[1]。繼2004年“國(guó)際大米年”和2008年“國(guó)際土豆年”之后，在第67屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上將2013年設(shè)為“國(guó)際藜麥年”，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)正式推薦藜麥為最適宜人類的“全營(yíng)養(yǎng)食品”，并列入全球十大健康營(yíng)養(yǎng)食品之一[2]。

谷物萌芽對(duì)改善種子氨基酸的組成、提高蛋白質(zhì)的利用率[3]、增加B族維生素的含量[4]、降低抗?fàn)I養(yǎng)因子的水平[5]、改善加工特性[6]及適口性具有積極的作用。Koyama M等[7]將苦蕎浸泡20 h后萌芽處理6 d，可使其蘆丁含量從15.8 mg/100 g提高到109.0 mg/100 g，增加6.9倍；Ren S等[8]發(fā)現(xiàn)苦蕎種子萌芽處理期間總酚、總黃酮、蘆丁含量逐漸增加，并在第9天到最大值。另有研究表明，萌芽還可富集γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)等原來(lái)含量低或不具有的功能性成分[9]；萌芽在一定程度上還可調(diào)整豆類營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，增加豆類中維生素和礦物質(zhì)的生物利用率[10]。

隨著雜糧消費(fèi)全球化趨勢(shì)的加速發(fā)展，藜麥的國(guó)際市場(chǎng)也日益擴(kuò)大，從美國(guó)擴(kuò)展到歐洲、亞洲和非洲，但中國(guó)對(duì)藜麥的引種及研究的起步相對(duì)較晚。國(guó)內(nèi)外有關(guān)藜麥的研究雖已有一些報(bào)道，但主要集中于引種栽培[11]、品種選育[12]、基本營(yíng)養(yǎng)成分[13]、功能性成分含量(皂甙、黃酮、多酚)測(cè)定等研究之上，對(duì)藜麥進(jìn)行萌芽處理后，跟蹤分析其主要營(yíng)養(yǎng)成分及重要活性物質(zhì)(黃酮、多酚、GABA、皂甙)的含量，未有報(bào)道。因此，系統(tǒng)分析藜麥種子萌芽過(guò)程中主要營(yíng)養(yǎng)成分及重要活性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化，以探討萌芽藜麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能價(jià)值，并為藜麥高值化產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要原料

藜麥：2015年產(chǎn)，甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院。

1.2 主要試劑

GABA標(biāo)準(zhǔn)品(CAS56-12-2)：純度≥99%，美國(guó)Sigma公司；

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(CAS153-18-4)、齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品(CAS480-43-3)：純度≥98%，成都曼思特生物科技有限公司；

沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)品(CAS149-01-7)：純度≥98%，上海源葉生物生物科技有限公司；

葡萄糖、次氯酸鈉、苯酚、硫酸等：分析純；

考馬斯亮藍(lán)G-250、牛血清白蛋白：生化試劑。

1.3 儀器與設(shè)備

酶標(biāo)儀：Spectra Max 190型，美國(guó)分子儀器公司；

豆芽培育箱：MK-C315型，中國(guó)Meikong公司；

冷凍干燥機(jī)：FD-1A-50型，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

超高速粉碎機(jī)：HC-700型，永康市天祺盛世工貿(mào)有限公司；

氨基酸自動(dòng)分析儀：L-8800型，日本Hitachi公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 藜麥萌芽的工藝流程 藜麥粒過(guò)篩，除雜后選取飽滿完好的藜麥粒，用0.1%次氯酸鈉溶液浸泡20 min后用去離子水清洗2次。然后將藜麥粒平鋪于鋪有4層紗布的培芽箱上，噴曬去離子水，放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱于(24±1) ℃下萌芽，期間每隔6 h淋水及臭氧殺菌處理。每隔12 h取樣一次，分別制得萌芽0，12，24，36，48，60，72 h的萌芽藜麥。然后將萌芽藜麥粒冷凍干燥，粉碎，過(guò)100目篩，得到萌芽藜麥粉，保存于-20 ℃冰箱待用。

1.4.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

(1) 芽長(zhǎng)：隨機(jī)抽選30粒萌芽藜麥，用游標(biāo)卡尺測(cè)定其芽長(zhǎng)。

(2) 萌芽率：按GB/T 3543.1～3543.7—1995《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》執(zhí)行。

(3) 可溶性蛋白質(zhì)：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[14]124-125。

(4) 氨基酸含量：采用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。

(5) 粗脂肪：按GB/T 5512—2008《糧油檢驗(yàn)糧食中粗脂肪含量測(cè)定》的索氏抽提法執(zhí)行。

(6) 淀粉：采用蒽酮—硫酸比色法[14]146-147。

(7) 灰分：按GB/T 22510—2008《谷物、豆類及副產(chǎn)品灰分含量的測(cè)定》執(zhí)行。

1.4.3 黃酮含量的測(cè)定 采用NaNO2-Al(NO2)3比色法，根據(jù)董施彬等[15]測(cè)定藜麥總黃酮的方法及條件，以吸光值(Y)與蘆丁濃度(X)求得回歸方程，繪出蘆丁對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得回歸方程：Y=0.078 5X+0.000 2，R2= 0.998 09。

1.4.4 多酚含量的測(cè)定 根據(jù)闕淼琳等[16]測(cè)定藜麥種子多酚的方法及條件，以吸光值(Y)與沒(méi)食子酸濃度(X)求得回歸方程，繪出沒(méi)食子酸對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得回歸方程：Y=0.334 6X-0.000 9，R2=0.999 12。

1.4.5γ-氨基丁酸的提取與測(cè)定 根據(jù)黨娟等[17]方法測(cè)定藜麥GABA。通過(guò)GABA標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及對(duì)應(yīng)吸光值算出標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：Y=0.950 9X+ 0.012 7，R2=0.999 17。

1.4.6 皂甙含量的測(cè)定 按課題組前期研究確認(rèn)的藜麥皂甙提取的最佳工藝條件[乙醇濃度65%，料液比1∶40(g/mL)，浸提溫度60 ℃]下提取藜麥皂甙，用酶標(biāo)儀于560 nm波長(zhǎng)下掃描，測(cè)定萌芽各階段藜麥皂甙含量。以吸光度值為橫坐標(biāo)(X)，以齊墩果酸濃度(mg/mL)為縱坐標(biāo)(Y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：Y=2.863 1X+0.011 2，R2=0.997 4。

2 結(jié)果與分析

2.1 萌芽期發(fā)芽率及芽長(zhǎng)的變化

藜麥屬于易萌芽種子[18]，浸泡即可使藜麥萌芽[19]。圖1表明，萌芽24 h其萌芽率可達(dá)80%，最終發(fā)芽率為87%；萌芽60 h前，芽長(zhǎng)的增長(zhǎng)速率保持平穩(wěn)，60～96 h時(shí)增長(zhǎng)速率最高。

圖1 萌芽率及芽長(zhǎng)的變化Figure 1 The change of germination rate and bud length

2.2 萌芽前后藜麥中常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的變化

表1顯示，隨著發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng)，蛋白質(zhì)、總灰分含量出現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，萌芽24 h達(dá)最低值，較未萌芽下降了64%和41%，之后雖逐漸增加，但其含量均低于未萌芽的，其原因可能是種子浸泡中可溶性氮溶出以及萌芽過(guò)程中蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下不斷分解和重新形成所致?？偟矸鄢食掷m(xù)下降趨勢(shì)，降幅約49%，其原因可能是萌芽過(guò)程中的呼吸消耗以及淀粉酶活性增加而引起的淀粉持續(xù)降解。粗脂肪含量在藜麥萌發(fā)過(guò)程中呈上升趨勢(shì)，在萌芽0～48 h時(shí)含量增加值為1.8%，其后粗脂肪含量無(wú)顯著變化。

2.3 萌芽前后藜麥氨基酸含量和組成對(duì)比

由表2可知，藜麥富含17種氨基酸。其中，谷氨酸含量最高，其次為天冬氨酸、亮氨酸及賴氨酸，且人體必需的8種氨基酸齊全，組成比例接近人體的氨基酸。尤應(yīng)指出的是，藜麥中賴氨酸含量約占總氨基酸含量的7%，而賴氨酸是谷物類的第一限制氨基酸，其在多數(shù)谷物中含量較少或不含；蛋氨酸是豆類食物的限制性氨基酸，在藜麥中蛋氨酸含量也占總氨基酸含量的0.9%。

表1 藜麥萌芽前后營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的變化?Table 1 The change of nutrients during sprouting %(dry basis)

? 相同字母代表差異不顯著；不同字母代表差異顯著(P<0.05) 。

表2 不同萌芽時(shí)間氨基酸含量Table 2 The content of amino acid during sprouting g/100 g

總體上看，萌芽過(guò)后氨基酸組成無(wú)明顯變化，總氨基酸含量持續(xù)增加?？偙匦璋被?TEAA)占總氨基酸(TAA)含量的比例從35%增加至38%。萌芽末期的各氨基酸含量是未萌芽狀態(tài)下的1.2～1.5倍，其中蛋氨酸含量增幅最大(約1.8倍)。萌芽后游離氨基酸總量明顯上升，是因?yàn)橐徊糠值鞍踪|(zhì)受酶催化水解為低分子肽與氨基酸，其中一部分氨基酸又繼續(xù)參與分解代謝產(chǎn)生脫氨、轉(zhuǎn)氨、脫羧等代謝物，這些代謝物又合成新的氨基酸從而使氨基酸種類和數(shù)量發(fā)生變化[20]。

2.4 萌芽對(duì)藜麥主要功能成分的影響

2.4.1 黃酮含量 黃酮類化合物是天然的植物雌激素,具有多種生物活性,包括誘導(dǎo)凋亡、抗誘變、抑制蛋白激酶C、超氧化物歧化酶和脂肪氧合酶活性、阻礙組胺的釋放等[21]。藜麥籽實(shí)是黃酮類化合物的良好來(lái)源[22]195-196，含量范圍在36.2～144.3 mg/100 g[19]。藜麥的蘆丁、槲皮素、異槲皮素和山奈酚的含量比蕎麥高[22]194，而其他谷物類如小米、大米、玉米、小麥、大麥和燕麥都不含黃酮類[23]。由圖2可知，藜麥發(fā)芽24 h內(nèi)的黃酮類物質(zhì)含量有所減少，之后含量開始增加直至60 h達(dá)最高值1.76 mg/g，該含量是未萌芽條件下的1.4倍。因?yàn)檗见溤诿劝l(fā)過(guò)程中呼吸作用加強(qiáng)，酶的種類和數(shù)量顯著增加，苯丙氨酸氨基裂解酶(PAL)作為黃酮生物合成的關(guān)鍵酶發(fā)揮作用，使黃酮的合成持續(xù)進(jìn)行[24]。

圖2 萌芽過(guò)程中黃酮含量變化Figure 2 The change of flavonoids during sprouting

2.4.2 多酚含量 藜麥提取物中很多活性成分具有抗氧化作用，其中最主要的是多酚類物質(zhì)[25]。Pasko[26]、Alvarez-Jubete[27]、Hirose[28]等的研究認(rèn)為，藜麥種子及新芽中有較多的總多酚。由圖3可知，藜麥在萌發(fā)過(guò)程中多酚隨著時(shí)間變化含量出現(xiàn)了先降低后增高再減少的趨勢(shì)。這可能是不溶性結(jié)合酚的釋放導(dǎo)致酚酸類物質(zhì)含量的變化。多酚含量在0～24 h內(nèi)下降，24～36 h增高，萌發(fā)36 h時(shí)達(dá)最大值2.8 mg/g，較未萌芽狀態(tài)約增加了21%。36 h后多酚含量呈下降趨勢(shì)，但減勢(shì)平穩(wěn)。萌芽過(guò)程中藜麥多酚含量變化與黃酮含量變化趨勢(shì)接近，兩者都在24 h內(nèi)減少，之后開始增加，分別在36 h和60 h達(dá)最高值后開始減少。此結(jié)果與趙霞[29]發(fā)現(xiàn)的萌芽燕麥多酚與黃酮含量的變化趨勢(shì)接近的結(jié)果一致。

圖3 萌芽過(guò)程中多酚含量變化Figure 3 The change of polyphenols during sprouting

2.4.3γ-氨基丁酸(GABA)含量 由圖4可知，藜麥萌芽前期，GABA含量持續(xù)升高，72 h時(shí)達(dá)最大值185.6 mg/100 g，為未萌芽藜麥(55.4 mg/g)的3.4倍。萌芽72 h后，藜麥中的GABA含量勻速減少，但至萌芽末期(144 h)時(shí)，仍為未萌芽藜麥的2.5倍。有研究表明，GABA廣泛分布于動(dòng)植物中，為哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有降血壓、改善腦機(jī)能、緩解疼痛和焦慮[30]，以及肝、腎功能活化和促進(jìn)乙醇代謝等作用[31]。萌芽后谷氨酸脫羧酶活性的增加使谷氨酸轉(zhuǎn)化為GABA是導(dǎo)致其含量增長(zhǎng)的主要原因[32]。

圖4 萌芽過(guò)程中GABA含量變化Figure 4 The change of γ-aminobutyric acid during sprouting

2.4.4 皂甙含量 圖5表明，萌芽6 h內(nèi)，皂甙含量較未萌芽時(shí)約下降了40%，可能是藜麥種子浸泡中富含皂甙的種皮脫落而流失；萌芽6～42 h時(shí)，皂甙含量穩(wěn)定在3.5 mg/g左右；萌芽42 h后，皂甙含量開始增加，直至96 h時(shí)達(dá)最高值(7.8 mg/g)；萌芽后期(120 h后)，皂甙含量緩慢減少。關(guān)于藜麥萌芽中后期皂甙含量增加的原因，有待進(jìn)一步研究。

圖5 萌芽過(guò)程中皂甙含量變化Figure 5 The change of saponins during sprouting

3 結(jié)論

經(jīng)萌芽處理后，藜麥中的營(yíng)養(yǎng)成分呈動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)。蛋白質(zhì)、總灰分含量先減后增，萌芽24 h達(dá)最低值；淀粉因持續(xù)為萌芽活動(dòng)供應(yīng)能量而呈下降趨勢(shì)；粗脂肪持續(xù)上升，在萌芽48 h之前增幅顯著，萌芽48 h之后粗脂肪含量無(wú)顯著變化。黃酮、多酚和GABA等功能成分的含量在萌芽期間先增后降，其中GABA含量增幅最大，72 h的含量為未萌芽時(shí)3.4倍；皂甙含量雖在萌芽前期有短時(shí)下降，但從總體上看呈逐漸上升趨勢(shì)，在萌芽96 h后達(dá)最大值。

因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的萌芽處理可改善藜麥的口感，提高藜麥功能性營(yíng)養(yǎng)成分含量。在食用及加工藜麥時(shí)，人們可根據(jù)具體需要來(lái)確定所需最佳萌芽時(shí)間，使各種指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。同時(shí)，萌芽藜麥在保健食品等新型食品研究領(lǐng)域具有廣泛的開發(fā)價(jià)值。

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Dynamic Changes of nutrational and functional Ingredients During Germination of Quinoa

HUANGJin

QINLi-kang

SHIQing-nan

WENAn-yan

(SchoolofLiquorandFoodEngineering,GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025,China)

The changes of bud length, germination rate, protein, amino acid, crude fat, starch, ash content, total flavonoids, total polyphenols,γ-aminobutyric acid and saponin content were investigatedduring the period of sprouting. The rate of germination could reach 80% after 24 hours. There was a decreasing tendency on the content of protein, total ash and total starch, while the crude fat content displayed a trend of increasing, and the variation were 64%, 41%, 49% and 28% respectively. The composition of amino acids had no obvious change, but the proportion of total essential amino acids (TEAA) to total content of amino acids (TAA) increased from 35% to 38%; Polyphenols and flavonoids content were dropping after increasing firstly, then decreasing, the peak values were 1.76 mg/g and 2.8 mg/g after sprouting 36 hours and 60 hours respectively. From early stages of germination to 72 hours, the content ofγ-aminobutyric acid (GABA) was rising continuously to the highest (185.6 mg / 100 g, 3.4 times of not sprout quinoa), then followed by a slightly decline. Saponins content dropped rapidly at the beginning of the germination (6 hours), kept steady during 6～42 hours and then up to highest content (7.80 mg/g) after sprouting of 96 hours, it began to decline after 120 h.

quinoa; germination; nutrients; functional component; dynamic changes

六盤水市級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào)：52020-2015-02)

黃金，女，貴州大學(xué)在讀碩士研究生。

秦禮康(1965—)，男，貴州大學(xué)教授，博士。 E-mail：likangqin@126.com

2017—03—08

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.05.011