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苦荞营养保健成分研究



全 文 :苦荞营养保健成分研究
宋毓雪,黄凯丰* (贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所,贵州贵阳 550001)
摘要 [目的]明确不同苦荞材料的营养保健成分含量,筛选出优质苦荞材料。[方法]以 T32、T31、T30、T14、T28、T23、T24、九江苦荞、
威苦 2号和威苦 1号 10种苦荞材料为试材,测定了其营养成分(总糖、还原糖、淀粉、直链淀粉、支链淀粉和蛋白质)含量、黄酮含量及理
化特性(膨胀力和持水力)。[结果]可溶性蛋白质、可溶性总糖、还原糖、直链淀粉含量和膨胀力在某些品种之间存在显著差异,而所有
品种在总淀粉、支链淀粉、黄酮含量和持水力方面均差异不显著。[结论]苦荞籽粒中淀粉含量较高,以支链淀粉为主。
关键词 苦荞;营养成分;理化特性
中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)01 -00100 -03
Research on Nourishing Compositions of Fagopyrum tataricum
SONG Yu-xue et al (Institute of Plant Genetics and Breeding of College of Life Sciences,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou
550001)
Abstract [Objective]The aim was to identify the nourishing compositions of Fagopyrum tataricum,and screen high quality buckwheat mate-
rial. [Method]A total of 10 types of buckwheat including T32,T31,T30,T14,T28,T23,T24,Jiujiang Buckwheat,Weiku 2,and Weiku-
1 were employed as experimental material,and the contents of the nutritional components(including total sugar,reducing sugar,starch,amy-
lose,amylopectin,protein),flavonoids contents,physical and chemical characteristics (such as expansive force,water holding capacity)of
them were measured. [Result]There were significant differences in contents of soluble protein,total sugar,reduced sugar,amylase and ex-
pansive force among the cultivars,but the differences in contents of total starch,amylopectin,flavonoids content and water holding capacity
were not significant. [Conclusion]The starch content in the seeds of buckwheat was high,mainly with amylopectin.
Key words Buckwheat;Nourishing compositions;Physical and chemical characteristics
基金项目 贵州省科学技术基金项目[黔科合 J字(2009)2108 号];贵
州师范大学博士科研基金项目(2008 年) ;贵州师范大学学
生科研重点项目(2010 年)。
作者简介 宋毓雪(1990 - ) ,女,贵州贵阳人,本科生,专业:生物技术,
E-mail:songyx1990@ 163. com。* 通讯作者,副教授,博士,
硕士生导师,从事营养保健研究,E-mail:hkf1979@ 163. com。
收稿日期 2010-10-25
荞麦(Buckwheat)属于蓼科荞麦属(Fagopyrum)[1],为 1
年生或多年生宿根性植物[2]。荞麦大致可分为甜荞(Fearta
esculenium)、苦荞(Fearta tartaricum)和翅荞(Fearta emargin-
atwn)三大类[3]。在我国,荞麦与燕麦、食用豆类、黑色米、小
米、玉米、麦麸和米糠并称为八大保健食品[4]。苦荞具有很
高的营养价值和药用价值[5 -7],含有蛋白质、脂肪、维生素、
单宁、芦丁、蛋白酶抑制剂、矿物质和微量元素等,其含量普
遍高于大米、小麦和玉米等,且还含有其他禾谷类粮食所没
有的叶绿素和生物类黄酮物质[8 -12]。苦荞不仅蛋白质含量
较高,而且其蛋白质的氨基酸组成十分平衡;它既是一种很
好的营养源,又具有明显的降低血糖、血脂、尿糖等的功能,
非常适合人类的营养需求[9,13 -14],因此认为苦荞产业的开发
具有良好的发展前景[15 -18]。为此,笔者以 10份具较高产量
的苦荞资源为试材,对其营养保健成分及理化性质进行了分
析,探明了各营养保健成分在不同苦荞资源中的含量差异,
以期为筛选优质高产的苦荞品种及进行大面积推广提供理
论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料 10份苦荞资源(表 1)均由贵州师范大学生命科
学学院植物遗传育种研究所种子库提供。
1. 2 试验方法 试验于贵州师范大学植物遗传育种研究所
进行。2009年 8月 14日,从种子库中挑选出 10份具较高产
量的苦荞资源,挑选饱满、整齐一致的种子栽种,常规田间管
理。10月 30日,当荞麦籽粒 80%以上转为黑色时开始收获
种子。将收获的种子放入 105 ℃烘箱中杀青 30 min,然后于
65 ℃烘箱中烘干至恒重,去壳,粉碎机粉碎后过 60目筛,放入
干燥器中保存备用。试验前再次在 60 ℃烘箱中烘至恒重。
表 1 试验用苦荞材料
Table 1 Buckwheat experimental material
编号
No.
材料名称
Material
材料来源
Material source
1 T32 贵州威宁
2 T31 贵州威宁
3 T30 贵州威宁
4 T14 贵州威宁
5 T28 贵州威宁
6 T23 贵州威宁
7 T24 贵州威宁
8 九江苦荞 贵州威宁
9 威苦 2号 贵州威宁
10 威苦 1号 贵州威宁
1. 3 测定项目及方法 可溶性蛋白质、可溶性总糖、还原
糖、总淀粉的含量测定参照邹琦[19]的方法进行;直链淀粉、
支链淀粉的含量测定参照汪连爱[20]的方法进行;黄酮的含
量测定参照黄云华[21]的方法进行;持水力、膨胀力的测定参
考田学森[22]的方法进行。
2 结果与分析
2. 1 不同苦荞材料营养保健成分分析 由表 2 可知,可溶
性蛋白质的含量总体在 3. 029 ~ 7. 963 mg /g,其中 6 号品种
最高,7号品种最低,平均值是 5. 282 mg /g,品种间有差异。
总糖的含量总体在 5. 878% ~7. 248%,其中 7号品种最高,9
号品种最低,平均值是 6. 682%,品种间有差异。还原糖的含
量总体在 0. 353% ~2. 915%,其中 4 号品种最高,10 号品种
最低,平均值是 1. 457%,品种间有差异。总淀粉的含量总体
在 54. 05% ~86. 83%,其中 9 号品种最高,8 号品种最低,平
均值是 75. 20%,品种间差异不显著。直链淀粉的含量总体
在 15. 51% ~30. 31%,其中 6 号品种最高,4 号品种最低,平
均值是 25. 03%,品种间有差异。支链淀粉的含量总体在
责任编辑 乔利利 责任校对 李岩安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(1):100 - 102
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.01.119
30. 95% ~62. 07%,其中 4 号品种最高,8 号品种最低,平均
值是 50. 18%,品种间差异不显著。黄酮的含量总体在
1. 902% ~2. 498%,其中以 8 号品种最高,9 号品种最低,平
均值是 2. 286%,品种间差异不显著。
表 2 不同苦荞材料营养保健成分的含量比较
Table 2 Comparison of the nutrients of different material of buckwheat
编号
No.
可溶性蛋白质∥mg /g
Soluble protein
总糖∥%
Total sugar
还原糖∥%
Reduced sugar
总淀粉∥%
Total starch
直链淀粉∥%
Amylose
支链淀粉∥%
Amylopectin
黄酮∥%
Flavonoids
1 7. 484 b 6. 776 ab 1. 999 ab 72. 31 a 28. 46 c 43. 85 a 2. 192 a
2 4. 998 e 7. 153 ab 0. 816 bc 76. 44 a 27. 28 c 49. 16 a 2. 213 a
3 5. 306 e 6. 992 ab 2. 508 a 78. 40 a 24. 62 a 53. 79 a 2. 319 a
4 3. 515 f 6. 745 ab 2. 915 ab 77. 58 a 15. 51 b 62. 07 a 2. 314 a
5 6. 834 c 6. 286 b 0. 727 c 79. 27 a 27. 01 c 52. 26 a 2. 400 a
6 7. 963 a 6. 540 ab 1. 359 ab 75. 42 a 30. 31 d 45. 11 a 2. 216 a
7 3. 029 g 7. 248 a 0. 579 bc 76. 82 a 23. 97 a 52. 86 a 2. 468 a
8 3. 499 f 6. 526 c 0. 573 c 54. 05 a 23. 10 a 30. 95 a 2. 498 a
9 3. 918 f 5. 878 c 2. 745 ab 86. 83 a 26. 53 c 60. 30 a 1. 902 a
10 6. 271 d 6. 680 ab 0. 353 c 74. 86 a 23. 46 a 51. 40 a 2. 335 a
注:同列不同小写字母表示品种间在 0. 05水平上差异显著。
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differences at 0. 05 level.
2. 2 不同苦荞材料的理化性质比较 由表 3 可知,不同苦
荞材料的持水力总体在 100. 69% ~ 125. 22%,其中 9 号品种
最高,4号品种最低,平均值是 112. 57%,品种间差异不显
著。膨胀力总体在 1. 52 ~ 2. 04 ml /g,其中 1 号品种最高,9
号品种最低,平均值是 1. 80 ml /g,品种间有差异。
表 3 不同苦荞的理化性质比较
Table 3 Comparison of physical and chemical characteristics of differ-
ent material of buckwheat
编号
No.
持水力∥%
Water holding capacity
膨胀力∥ml /g
Expansion capacity
1 102. 14 a 2. 04 a
2 119. 61 a 1. 84 ab
3 101. 44 a 1. 79 ab
4 100. 69 a 1. 79 ab
5 106. 01 a 1. 58 bc
6 113. 60 a 1. 79 ab
7 118. 33 a 1. 85 a
8 117. 59 a 1. 82 ab
9 125. 22 a 1. 52 c
10 121. 02 a 1. 97 ab
注:同列不同小写字母表示品种间在 0. 05水平上差异显著。
Note:Different lowercases in the same column stand for significant differ-
ences at 0. 05 level.
3 结论与讨论
姜忠丽等[23 -24]研究发现,小麦淀粉的含量为 74. 6%,玉
米淀粉的含量为 72. 2%。从该试验结果可知,苦荞品种淀粉
的平均含量为 75. 2%,略高于小麦、玉米,且苦荞中支链淀粉
含量较丰富,占总淀粉含量的 66. 7%左右。支链淀粉的含量
与作物的品质有直接关系,如以缺乏中等长度葡聚糖链分支
的支链淀粉的荞麦,作为荞麦蒸煮品质指标的糊化温度降
低[25]。如果支链淀粉含量高,则产品的质地软,食味较好;
但是如果是制作面粉罐头或耐贮糕点,往往需要直链淀粉含
量较高,以利于加工和贮藏[26]。至于如何通过一些技术手
段来增加或降低支链淀粉在总淀粉中的含量以满足不同的
生产需要,有待进一步研究。
持水力和膨胀力是衡量膳食纤维功能性的一项重要指
标。持水力高的膳食纤维,则食用后排出物体积大、粪便软,
有利于防止便秘和结肠癌,有很好的保健作用[27]。李丽
等[28]研究发现,小麦膳食纤维的持水力为 4. 21%,膨胀力达
3. 25 ml /g,分别比该试验结果高出 3 ~ 4 和 1 ~ 2 倍,这可能
是因为该试验参照了膳食纤维理化特性的研究方法测定荞
麦籽粒的持水力和膨胀力,有待于进一步验证。
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15 -16.
(上接第 52页)
分析没有明显影响,且成本低廉。徐晓宇等[18]运用4种方法
对微生物总 DNA 进行了提取,并对其中 4 种方法进行了
PCR-DGGE 图谱分析,结果表明,BIO-101DNA Extraction Kit
试剂盒提取的 DNA代表的微生物多样性最全,而 SDS -酚 -
氯仿方法抽提的 DNA代表性最差。
3 酶法
目前广泛使用的酶法是溶菌酶法。溶菌酶能切断肽聚糖
中 N-乙酰葡萄糖胺和 N-乙酰胞壁酸之间的 β-1,4糖苷键,破
坏肽聚糖支架,从而细菌细胞在内部渗透压的作用下胀裂而死
亡。赵文怡等[14]比较了不同方法破除金黄色葡萄球菌细胞壁
的结果,发现溶菌酶法用时最长,且效率最低。而刘敏等[19]通
过比较几种不同的细菌 DNA提取方法提取金黄色葡萄球菌
DNA得出结论,溶菌酶能有效地降解金黄色葡萄球菌细胞壁,
且用溶菌酶破壁后提取的 DNA适于 PCR试验。
随着研究的深入,越来越多的研究者发现,用 2种或多种
DNA提取方法组合起来对 DNA进行提取,能取得比单用一种
方法更好的效果。很多研究者经常把化学法和机械法或者酶
法结合使用。冻融 +玻璃珠 +溶菌酶 + SDS方法就是一种颇
受研究者们青睐的组合。熊开容等[20]用 3种方法的组合对活
性污泥中的微生物 DNA进行了提取,结果表明,用冻融 +玻璃
珠 +溶菌酶 + SDS方法获得的 DNA最适合于酶解和 PCR扩
增的要求。李鹏等[3]通过比较活性污泥不同 DNA提取方法对
PCR-DGGE的影响发现,冻融 +玻璃珠 +溶菌酶 + SDS方法获
得的 DNA产量更高,条带较亮,但纯度并不及超声波法和 SDS
裂解法。李惠敏等[21]通过比较玻璃珠 +溶菌酶 + SDS方法和
CTAB +溶菌酶 +冻融裂解方法对土壤微生物的 DNA提取效
果发现,2种方法提取的土壤微生物总 DNA电泳结果没有差
别,但是用CTAB +溶菌酶 +冻融裂解方法提取的总DNA不需
要纯化,在增加Mg2 +用量的条件下,只需用第 1轮非特异 PCR
产物作为模板即可扩增出16S rDNA片段,因此CTAB +溶菌酶
+冻融裂解方法更适合于土壤微生物群落结构的多样性分析。
Bourrain等[22]通过不同的 DNA提取方法对活性污泥中的微生
物进行研究表明,溶菌酶 + SDS 处理是最有效的细胞溶解方
法,尤其是在丝状菌丰富存在的环境中,在经过物理方法预处
理后,这一步骤效果非常好。细胞裂解处理顺序和方法组合的
最佳选择很大程度上取决于污泥,具体污泥应具体分析。
4 结语
PCR-DGGE技术发展至今,已经日渐成熟,其涉及的领域
也越来越广,如饲养业、水产业、土壤、活性污泥和湖泊底泥中
的微生物研究,植物细胞、动物细胞和各种病毒等的研究。随
着研究的进步和深入,DNA提取方法不断进步和成熟,研究者
们应用的DNA提取方法也千变万化。DNA的提取,作为 PCR-
DGGE试验过程中首要而关键的一个步骤,在实际研究中,应
该根据不同环境的微生物,并综合考虑试验目的以及条件等选
择不同的方法进行。
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