杨 选 1,杨 震 1,陶 阳 1,韩永斌 1,*,鲁 金 2,李 洋 2,莫 斌 2
(1.南京农业大学 农业部农畜产品加工与质量控制重点开放实验室,江苏 南京 210095;2.扬州名佳食品有限公司,江苏 宝应 225800)
摘 要:为探究花生籽粒在萌发过程中脂肪代谢的规律,对花育30号花生籽粒在黑暗条件下30 ℃恒温发芽72 h,每隔12 h取样,分析其粗脂肪含量、脂肪酸组成、脂肪酶活力、脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活力、过氧化物值(peroxide value,POV)、羰基价(carbonyl group value,CGV)。结果表明:花生籽粒中脂肪酸主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、花生烯酸、山芥酸和木蜡酸。与未发芽花生籽粒相比,花生籽粒在发芽过程中粗脂肪含量显著降低(P<0.05);饱和脂肪酸总量在发芽36 h后显著下降(P<0.05),其中棕榈酸含量先降低后无显著变化,硬脂酸含量显著下降(P<0.05),木蜡酸含量显著上升(P<0.05);不饱和脂肪酸含量在籽粒发芽过程中先降低后显著上升(P<0.05),其中油酸和花生酸含量显著上升(P<0.05),亚油酸含量显著降低(P<0.05)。花生籽粒脂肪酶活力在发芽过程中先显著上升后显著下降;LOX活力在36 h达到最大值,48 h后活力显著下降;POD活力在发芽48 h达到最大值,此后变化不显著。POV和CGV在发芽过程中均呈现先显著上升,60 h后显著下降趋势(P<0.05)。相关性分析表明,亚油酸含量的变化与棕榈酸、硬脂酸正相关,与油酸、山芥酸、木蜡酸负相关;油酸含量变化与花生烯酸、木蜡酸正相关,与棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、花生酸负相关;粗脂肪含量变化与脂肪酶活性、POV、CGV、POD活性负相关,而脂肪酶活性与POV、CGV、POD活性正相关。
关键词:花生;发芽;脂肪代谢
花生(Arachishypogaea L.)为蝶形花科,落花生属植物,是世界范围内主要的油料和经济作物。我国是世界3大花生主产国之一,作为我国最主要的经济作物之一,花生的单产、总产和出口量均居世界首位 [1]。花生籽粒中含35%~60%的脂肪,含25%~36%的蛋白质,是重要的食用植物油和植物蛋白资源 [2]。
发芽可以使花生籽粒中蛋白质的功能性质改变 [3]和过敏原减少 [4]。张新友等 [5]对花生籽粒中脂肪酸的基因进行分析,以期控制各种组分的含量。李晓丹等 [6]对花生果针入土到形成荚果和籽粒期间脂肪酸组成的变化进行了研究。但是关于花生籽粒发芽过程中脂肪酸组分及与相关的酶活性间的相关性鲜见报道。郭金燕等 [7]研究了大豆发芽过程中油体的变化,发现发芽4 d后,大部分油体逐渐变小或消失,而有少部分聚合增大。植物中脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)的研究由来已久,Liavonchanka等 [8]和Porta等 [9]对植物中LOX的催化机制、性质和功能进行了综述。Funk等 [10]研究了大豆发芽过程LOX活性变化。Stephany等 [11]对不同羽扇豆种子的LOX活性进行了研究。对过氧化值(peroxide value,POV)、羰基价(carbonyl group value,CGV)等的研究主要集中在油脂氧化变质等方面 [12]。王爽等 [13]对高粱过氧化物酶(peroxidase,POD)同工酶进行了分析,发现植物POD同工酶的多少或有无与植物不同生长发育时期、与植物的不同组织器官的分化、形成及生理状态均有密切关系。
发芽可以激活内源酶活性、改善种子的营养价值和加工特性,目前民间已经有食用花生芽苗的习惯,因此芽菜类食品由于其营养保健价值高受到广泛关注 [14-15]。在花生种子萌发初期脂肪作为一种贮藏物质会在脂肪酶和LOX的作用下分解,为种子萌发和幼苗生长提供营养及能量,因此脂肪酶活性的强弱与种子生长发育有着密切关系。伴随脂肪的水解,各类脂肪酸的含量也会发生变化,用于满足新生组织细胞物质的构建和增强细胞的渗透调节能力。本研究对花生籽粒进行黑暗发芽处理,测定籽粒在发芽过程中有关脂肪代谢的主要生理生化指标,以期探索花生发芽过程中脂肪的代谢规律,为LOX在面粉制品中的应用以及开发花生芽菜等产品提供理论依据。
1.1 材料与试剂
实验用花生品种为:花育30号,由山东圣丰种业有限公司提供。
磷酸二氢钠(分析纯)、磷酸氢二钠(分析纯)、甲醇(色谱纯)、氢氧化钾(色谱纯)、石油醚(30~60 ℃) 国药集团化学试剂有限公司。
牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA,生化试剂) 上海蓝季科技发展有限公司;考马斯亮蓝G-250(生化试剂) 医药集团上海化学试剂公司;亚油酸钠(色谱纯)、对硝基苯棕榈酸酯(分析纯)、37 种脂肪酸甲酯混标(色谱纯) 美国Sigma公司。
1.2 仪器与设备
UV-2802型紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司;PGX-250智能光照培养箱 宁波海曙赛福实验仪器厂;BX-801智能芽菜机 永康市贝欣五金电器厂;818型pH测试仪 美国Orion Research Inc公司;H1650-W台式高速离心机 湖南湘仪公司;HH-6型数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科技有限公司;A11 Basic分析研磨机 德国IKA公司;GC Ultra气相色谱仪美国Thermo公司。
1.3 方法
1.3.1 花生籽粒发芽工艺
花生籽粒经过筛选、除杂后,用体积分数为1%的次氯酸钠溶液浸泡20 min消毒,后用去离子水冲洗数次后于30 ℃黑暗条件下浸泡12 h,用去离子水润洗数次后置于发芽机中于培养箱中30 ℃黑暗条件下发芽(发芽机每小时喷水一次),每隔12 h换水一次,发芽时间共72 h(此时花生芽长32 mm左右),每隔12 h取样,存于-70 ℃冰箱中备用 [16]。
1.3.2 粗脂肪含量测定
采用GB/T 14772—2008《索氏提取法》 [17]。
1.3.3 发芽花生籽粒中油脂的萃取
参考GB 16326—2005《坚果卫生标准》 [18],并进行修改:将冷冻干燥后的发芽花生籽粒粉碎,过筛称取10 g于锥形瓶中,加入30~60 ℃沸程的石油醚100 mL,振荡10 min后静置过夜,5 000 r/min离心10 min,取上清液,再重复提取一次,上清液合并,用旋转蒸发仪在真空状态50 ℃条件下除去石油醚,得到油脂备用。
1.3.4 脂肪酸组成的测定
采用氢氧化钾-甲醇酯化、气相色谱法分析花生芽中的脂肪酸的组成变化 [19-20]。
取50 mg油脂样品置于10 mL离心管中,加入2 mL 0.5 mol/L氢氧化钾-甲醇溶液,旋涡混匀30 s,30 ℃振荡30 min进行甲酯化,后加入2 mL饱和食盐水混匀后静置30 min,吸取上清液用0.22 μm孔径有机相滤膜过滤后待测。色谱条件:色谱柱采用SP-2560毛细管柱(100 m×0.25 mm,0.20 μm);柱温:初始温度140 ℃,保留5 min,以4 ℃/min升温至225 ℃,保留15 min;载气:氦气,20 cm/s;检测器:FID,260 ℃;进样量:1 μL;标准品分流比:100∶1,样品无分流比。将测得的样品色谱图中各峰的保留时间与37 种脂肪酸甲酯混标的各峰保留时间作比较,确定样品色谱图中各峰的性质。采用面积归一法确定各脂肪酸占总脂肪酸含量的百分比。
1.3.5 脂肪酶活力的测定
采用对硝基苯棕榈酸酯(p-nitrophenyl-palmitate,p-NPP)比色法 [21-22]。
反应液:A:30 mg p-NPP溶解在10 mL异丙醇;B:10 mL TritonX-100和0.5 g阿拉伯胶溶于500 mL 50 mmol/L pH 8.0的Tris-HCl缓冲液中,将A、B以1∶9(V/V)比例混合,作为反应液(可以稳定2 h)备用。
酶提取液:取1 g样品加入8 mL 50 mmol/L pH 8.0的Tris-HCl缓冲液冰浴充分研磨后,4 ℃ 12 000 r/min离心30 min,取上清液作为测定时酶液。
取37 ℃预热30 min反应液1.8 mL和酶提取液0.2 mL混匀,在410 nm波长处记录OD值,反应体系在37 ℃保温10 min后,再测一次OD值,以每分钟OD值增加0.01所需的活力作为1 个活力单位(U)。蛋白质含量测定:采用Bradford方法 [23]。酶活力以比活力(U/mg pro)表示。
1.3.6 LOX活力的测定
参考文献:[13]的测定方法。
1.3.7 POV的测定
采用GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准分析方法》中POV测定方法的第二法 [24]。
1.3.8 CGV的测定
采用GB/T 5009.37—2003中CGV的测定方法 [25]。
1.3.9 POD活力的测定
采用愈创木酚连续反应 [26]。
反应液:0.05 mmol/L pH 6.5的磷酸缓冲液500 mL加愈创木酚0.28 mL加30%过氧化氢溶液0.19 mL,混匀后作为反应液备用。
酶提取液:取1 g样品加入8 mL磷酸缓冲液冰浴充分研磨后,4 ℃、12 000 r/min离心30 min,取上清液作为测定时酶液。
取37 ℃预热30 min反应液2.8 mL和酶提取液0.2 mL混匀,在470 nm波长处观察OD值的变化,每30 s记数1 次,3 min后停止记录,绘制OD值变化曲线,以斜率计算酶活力。以每分钟OD值增加0.01所需的活性作为1 个活力单位(U)。蛋白质测定方法同1.3.5节。酶活力以比活力(U/mg pro)表示。
1.4 数据统计与分析
实验设3 次重复,结果以 ±s形式表示,数据采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0统计软件对实验数据进行统计分析。均值间比较采用Duncan多重比较,显著性检验在0.05水平上进行(P<0.05)。主成分分析采用软件Minitab 16.0进行分析。
2.1 粗脂肪含量的变化
图1 花生发芽过程中粗脂肪含量的变化
Fig. 1 Change in crude fat content during peanut germination
由图1可知,该品种花生籽粒中粗脂肪含量在40%~50%范围内,花生籽粒在发芽24 h的粗脂肪含量与未发芽籽粒相比显著降低了4.73%(P<0.05),此后直到48 h仍然呈显著下降趋势,48 h后没有显著性变化(P>0.05)。未发芽的花生籽粒中粗脂肪含量最高为47.55%,到72 h降低为42.13%,粗脂肪含量降低了11.39%,表明在发芽初期阶段脂肪发生分解代谢,为发芽提供能量,以便于种子进行呼吸作用。此结果和纪红等 [27]对不同花生品种芽苗菜在发芽不同阶段的脂肪降低的结果一致。对于一般禾谷类种子而言在萌发过程中提供能量的一般是碳水化合物,而对于大部分油料种子其在萌发时是脂肪首先降解提供能量。
2.2 脂肪酸含量的变化
由表1可知,花生籽粒中主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、花生烯酸、山芥酸、木蜡酸8 种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸约占80%,油酸和亚油酸是主要成分。该实验花生品种籽粒在发芽过程中饱和脂肪酸总量在24 h之前无显著变化,36 h后显著下降(P<0.05)。其中棕榈酸含量在发芽前期48 h内一直显著降低(P<0.05),此后无显著变化。而硬脂酸含量在籽粒萌发过程中一直呈显著下降趋势(P<0.05),木蜡酸含量在籽粒发芽阶段显著上升(P<0.05)。不饱和脂肪酸含量在籽粒发芽过程中呈现先降低后显著上升的趋势。其中油酸由0 h的41.21%一直显著增加到72 h的43.05%(P<0.05),亚油酸含量由未发芽籽粒的36.27%显著降低为72 h的35.05%(P<0.05),花生酸含量则显著上升(P<0.05)。
李兰等 [28]研究了花生种子形成过程中脂肪酸的累积,指出脂肪酸含量随种子发育逐渐增加,油酸含量不断增多,亚油酸含量缓慢减少。种子成熟时,油酸与亚油酸含量的比值随种子发育逐渐增大,本研究结果与其有相同趋势。Kim等 [29]研究了小麦发芽脂肪酸的变化,指出油酸在发芽时迅速下降,而亚油酸和亚麻酸含量随着发芽时间的延长而增加,而花生酸和山芥酸含量在3 d后未检测出,说明不同植物籽粒发芽过程中脂肪酸组成以及变化有很大差异。本研究中脂肪酸含量与Chiou等 [30]文中报道的含量大致相同,但变化趋势不一致。可能是由于本研究中发芽36 h的芽长已经是Chiou文章报道中72 h的芽长,导致变化趋势不一致。
表 1 花生发芽过程中脂肪酸相对含量的变化
Table 1 Changes in fatty acid composition during peanut germination %
注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
脂肪酸发芽时间/h 0122436486072棕榈酸C 16∶013.16±0.01 a12.69±0.03 b12.48±0.03 b12.16±0.04 c11.36±0.04 e11.32±0.03 e11.34±0.04 e硬脂酸C 18∶04.63±0.02 a4.36±0.03 c4.27±0.02 d4.19±0.04 e4.19±0.05 e4.01±0.06 f3.99±0.07 f花生酸C 20∶01.67±0.02 a1.69±0.01 a1.73±0.05 a1.68±0.02 a1.62±0.03 b1.62±0.02 b1.61±0.03 b山芥酸C 22∶02.02±0.04 d2.55±0.04 b2.68±0.04 ab2.45±0.03 c2.80±0.05 a2.59±0.05 b2.42±0.04 c木蜡酸C 24∶01.14±0.02 e1.24±0.03 d1.32±0.03 c1.42±0.04 b1.45±0.03 b1.62±0.04 a1.63±0.03 a油酸C 18∶1n-941.21±0.06 e41.45±0.06 d41.43±0.05 d41.81±0.04 c42.56±0.06 b42.66±0.05 b43.05±0.08 a亚油酸C 18∶2-9,1236.27±0.06 a35.49±0.06 b35.59±0.07 b35.43±0.09 bcd35.27±0.05 d35.33±0.06 c35.05±0.08 e花生烯酸C 20∶1n-50.56±0.04 bc0.51±0.05 d0.48±0.03 d0.53±0.05 d0.68±0.04 a0.67±0.04 a0.65±0.04 ab饱和脂肪酸22.62±0.07 a22.53±0.09 a22.48±0.11 a21.90±0.16 b21.42±0.05 c21.16±0.13 c20.99±0.15 d不饱和脂肪酸78.04±0.19 c77.44±0.14 e77.50±0.08 de77.77±0.10 d78.51±0.05 b78.66±0.05 ab78.75±0.08 a
图2 花生发芽过程中脂肪酸组分的分值图
Fig. 2 Score plots of fatty acid composition during peanut germination
图3 花生发芽过程中脂肪酸组分的载荷图
Fig. 3 Loading plots of fatty acid composition during peanut germination
为了解释脂肪酸组分的变化对花生籽粒发芽的影响,对脂肪酸组分进行了主成分分析。图中横坐标表示提取的第1主成分、纵坐标表示提取的第2主成分。由图2和图3可以看出,主成分1和主成分2分别解释了脂肪酸75.9%和17.2%的变化,主成分1解释了脂肪酸组分的主要变化,在主成分1上可以把数据分为正值和负值两个部分。结合图2和图3,可以看出发芽0、12、24、36 h在正值部分,图3中的亚油酸、硬脂酸、棕榈酸和花生酸也在正值部分,说明这些脂肪酸在花生发芽0~36 h的阶段中所占比例较高。而48、60、72 h在负值部分,图3的花生烯酸、油酸、木蜡酸、山芥酸也在负值部分,说明这些脂肪酸在花生发芽48~72 h的阶段中所占比例较高。
图3的载荷图中,变量与原点的距离反映其因子载荷,位于坐标轴原点远端的变量具有较大的因子载荷,位于坐标轴原点近端的变量具有较小的因子载荷,两个指标的相关性可以通过其在图中的位置关系加以解释,以图中原点为顶点,两个变量夹角的余弦值就代表二者之间的相关系数 [31]。从图中可以直观地看出亚油酸含量变化与棕榈酸、硬脂酸正相关,而与油酸、山芥酸、木蜡酸负相关。油酸含量变化花生烯酸、木蜡酸正相关,与棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、花生酸负相关。
2.3 脂肪酶活力的变化
图4 花生发芽过程中脂肪酶的变化
Fig. 4 Change in lipase activity in peanut during germination
由图4可知,花生籽粒在发芽过程中脂肪酶活力呈现先显著上升后显著下降的趋势,未发芽籽粒中酶活力很低,在发芽12 h时酶反应启动,酶活力显著高于未发芽籽粒(P<0.05),此后酶活力持续显著上升,直到48 h。此时酶活力达到59.46 U/mg,是未发芽籽粒酶活力的10.27 倍,48 h后酶活力显著降低。发芽72 h的籽粒酶活力降低到37.47 U/mg pro,与48 h相比降低了36.98%。这种变化与张蕙心等 [32]在黄瓜萌发的研究中发现萌发中期(36 h)开始显著上升,在48 h和60 h达到最大值,萌发后期脂肪酶活力下降的趋势相似。Hidayat等 [33]在研究麻风树种子萌发生理变化时也发现脂肪酶活力在萌发阶段持续增加。说明脂肪酶在发芽开始就已经被启动来降解脂肪等物质,进行呼吸作用生成二氧化碳和水为籽粒发芽提供能量。
2.4 LOX活力的变化
图5 花生发芽过程中LOX活力的变化
Fig. 5 Change in lipoxygenase activity in peanut during germination
由图5可知,籽粒在发芽过程中LOX活力呈先显著升高后下降至趋于平缓的趋势。发芽12 h的LOX活力达到未发芽籽粒的3.51 倍,显著升高(P<0.05),此后仍持续升高,在发芽36 h酶活力达到最大值192.77 U/mg pro,是未发芽籽粒的4.53 倍。发芽48 h后LOX活力与36 h相比显著下降(P<0.05),此后趋缓,72 h下降为67.55 U/mg pro,但仍显著高于未发芽籽粒(P<0.05)。这与李新华等 [34]研究的大豆LOX在幼芽生长初期酶活力高,而后酶活力逐渐降低的规律一致。Porta等 [9]发现植物籽粒发芽阶段与LOX合成有关的mRNA有大量积累,并且持续几小时到几天不等。萌发后不久以及幼苗生长的早期阶段,LOX活力的增加已在多种植物中进行了报道,其中包括向日葵 [35]、大豆 [36]和黄瓜 [37]等,只是不同植物活力升高倍数或者持续时间不同。LOX在植物体内催化不饱和脂肪酸氧化而不会以甘油三酯作为底物,表明在萌发期间亚油酸被氧化形成氢过氧化物,亚油酸含量降低,POV以及CGV升高。
2.5 POV的变化
图6 花生发芽过程中脂肪POV的变化
Fig. 6 Change in peroxide value of peanut lipid during germination
由图6可知,花生籽粒在发芽36 h后的脂肪的POV与未发芽籽粒相比呈显著上升趋势(P<0.05),由未发芽籽粒的0.20 mmol/kg升高到60 h时的0.81 mmol/kg,POV值增加了3.05倍。发芽72 h时POV与发芽60 h相比显著下降(P<0.05),但显著高于未发芽籽粒(P<0.05)。发芽过程中花生籽粒的POV远小于脂肪酸败临界点的值,说明发芽之后的油脂完全没有酸败的迹象。脂肪POV的升高表明脂肪开始降解生成一些过氧化物,而这明显与其中酶的作用有关,如LOX,底物亚油酸可以被氧化生成氢过氧化物致使POV升高,在60 h后降低可能是由于过氧化物有部分不稳定而生成其他一些更小分子的物质。
2.6 CGV的变化
图7 花生发芽过程中脂肪CGV的变化
Fig. 7 Change in carbonyl value of peanut lipid during germination
由图7可知,在发芽初期12~24 h内籽粒脂肪的CGV与未发芽籽粒无显著差异,直到36 h时CGV与未发芽籽粒相比才有显著上升(P<0.05),由最初的0.56 mmol/kg上升到0.72 mmol/kg,到48 h上升到最大值0.98 mmol/kg,与未发芽籽粒CGV相比提高了75%,60 h时CGV与48 h无显著变化(P>0.05),到72 h时CGV显著低于60 h(P<0.05),但显著高于36 h之前的CGV(P<0.05)。表明在花生籽粒发芽过程形成过氧化物的同时伴随着过氧化物的分解。CGV反映了过氧化物次级分解产物如醛和酮等的多少 [38],这些化合物相对于过氧化物来说更稳定。在发芽过程中提取的粗脂肪含有一些醛酮类物质以及一些其他含有羰基的有机物。由CGV和POV两个指标可以看出花生在发芽过程中确实产生了过氧化物以及其他一些降解产物,间接表明在花生发芽过程中脂肪酶以及LOX以及POD发挥了重要的代谢作用。
2.7 POD活力的变化
图8 花生发芽过程中POD活力的变化
Fig. 8 Change in peroxidase activity of peanut during germination
POD作为植物体细胞生长和发育重要的生理生化指标,同时也是种子萌发的关键因素。由图8可知,在花生籽粒发芽过程中,POD活力呈现先升高后趋于平缓的趋势。POD活力在发芽24 h较低,为196.96 U/mg pro,24 h后酶活力显著增加(P<0.05),在48 h达到最大值703.34 U/mg pro,与未发芽籽粒的POD活力相比提高6 倍,随后持续上升但不显著(P>0.05)。POD在种子萌发过程中相当活跃,对许多生理活性分子的合成与分解产生重要影响,是植物体细胞生长和发育重要的生理生化标志。
2.8 指标主成分分析以及相关性分析
表 2 花生发芽过程中指标的相关性分析
Table 2 Correlation among various parameters of peanut during germination
注:**.在0.01水平上显著相关。
指标粗脂肪含量脂肪酶活性LOX活性POVCGVPOD活性粗脂肪含量1-0.836**0.137-0.850**-0.899**-0.896**脂肪酶活性10.0510.856**0.820**0.762** LOX活性1-0.175-0.380-0.426 POV10.914**0.809** CGV10.949** POD活性1
由表2可知,粗脂肪含量与脂肪酶活性、POV、CGV、POD活性在0.01水平上呈显著负相关(R=-0.836、R=-0.850、R=-0.899、R=-0.896);脂肪酶活性与POV、CGV、POD活性显著正相关(R=0.856、R=0.820、R=0.762);POV与CGV、POD活性显著正相关(R=0.914、R=0.809);CGV与POD活性呈显著正相关(R=0.949)。表明在花生发芽过程中,随着POD活力的升高,POV以及CGV呈现相同升高趋势,由于酶活力的升高使得过氧化物含量升高,从而影响了POV以及CGV的改变。
图9 花生发芽过程中各指标的分值图
Fig. 9 Score plots of various indexes during peanut germination
为了解释脂肪含量、脂肪酶活性、LOX活性、POV、CGV和POD活性对花生籽粒发芽的影响,对其进行了主成分分析。由图9和图10可知,主成分1和主成分2分别解释了脂肪酸75.1%和18.4%的变化,主成分1解释了主要变化,在主成分1上可以把数据分为正值和负值两个部分。结合图9和图10,可以看出发芽0、12、24 h在负值部分,粗脂肪含量和LOX活性在负值部分,说明粗脂肪含量和LOX活性在花生发芽0~24 h的阶段中所占比例较高。发芽36、48、60、72 h在正值部分,脂肪酶活性、CGV、POD活性在正值部分,说明脂肪酶活性、CGV、POD活性在花生发芽36~72 h的阶段中所占比例较高。从载荷图中可以直观地看出粗脂肪变化与脂肪酶活性、POV、CGV、POD活性负相关,而脂肪酶活性与POV、CGV、POD活性正相关,这一结果与上述相关性分析结果一致。
图10 花生发芽过程中各指标的载荷图
Fig. 10 Loading plots of various indexes during peanut germination
与未发芽花生籽粒相比,花生在发芽过程中粗脂肪含量显著降低(P<0.05)。脂肪酶活力在发芽过程中先显著上升后显著下降(P<0.05),未发芽籽粒中脂肪酶活力很低,12 h酶反应启动,48 h后脂肪酶活力显著降低(P<0.05)。LOX活力在发芽过程中先上升后下降,在36 h达到最大值,48 h后显著下降(P<0.05)。POV以及CGV在发芽过程中先升高,60 h达到最大值,后显著下降(P<0.05)。POD活力在发芽48 h达到最高值,随后持续上升但不显著(P>0.05)。
花生籽粒中脂肪酸主要有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、花生烯酸、山芥酸和木蜡酸。花生籽粒中饱和脂肪酸总量在发芽36 h后显著下降(P<0.05),其中棕榈酸含量先降低后无显著变化,硬脂酸含量显著下降(P<0.05),木蜡酸含量显著上升(P<0.05)。不饱和脂肪酸含量在籽粒发芽过程中先降低后显著上升(P<0.05)。亚油酸含量显著降低,花生酸含量则显著上升(P<0.05)。
亚油酸含量变化与棕榈酸和硬脂酸正相关,而与油酸、山芥酸、木蜡酸负相关。油酸含量变化与花生烯酸、木蜡酸正相关,与棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、花生酸负相关。粗脂肪含量变化与脂肪酶活性、POV、CGV、POD活性负相关,而脂肪酶活性与POV、CGV、POD活性正相关。
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Change in Lipid Metabolism during Peanut Seed Germination
YANG Xuan 1, YANG Zhen 1, TAO Yang 1, HAN Yongbin 1,*, LU Jin 2, LI Yang 2, MO Bin 2
(1. Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Yangzhou Mingjia Food Limited Company, Baoying 225800, China)
Abstract:In order to explore lipid metabolism during peanut germination, the peanut cultivar ‘Huayu 30' was germinated in darkness at a constant temperature of 30 ℃ for 72 h, and sampled after every 12 h to determine the changes in crude fat content, fatty acid composition, lipase, lipoxygenase (LOX), peroxide value (POV) and carbonyl group value (CGV) and peroxidase (POD) activity. The results showed that the main fatty acids in peanut seed included palmitic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidic acid, arachidonic acid, erucic acid and lignoceric acid. Compared with non-germinated peanut seed, the crude fat content of peanut seed was significantly decreased during germination (P < 0.05). Saturated fatty acid content was reduced signifcantly after 36 h germination (P < 0.05). Palmitic acid content fell at the beginning of germination and then kept constant, while lignoceric acid content rose signifcantly (P < 0.05). The content of unsaturated fatty acid dropped at the beginning of germination and then rebounded gradually (P < 0.05). The contents of oleic acid and arachidic acid ascended signifcantly (P < 0.05), whereas linoleic acid descended signifcantly (P < 0.05). The lipase activity frst increased signifcantly and then decreased. LOX activity reached the maximum level after 36 h germination and then decreased signifcantly after germination for another 12 h. Peroxidase activity reached the maximum level after 48 h germination and then did not change signifcantly. Peroxide value and carbonyl group value frst increased signifcantly and then decreased. Linoleic acid was positively correlated with either palmitic acid or stearic acid, and negatively correlated with oleic acid, docosanoic acid or lignoceric acid. Oleic acid was positively correlated with either arachidonic acid or lignoceric acid, and negatively correlated with palmitic acid, stearic acid, linoleic acid or arachidonic acid. Crude fat was negatively correlated with lipase, POV, CGV or POD. Lipase activity was positively correlated with POV, CGV or POD.
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201701023
中图分类号:TS210.1
文献标志码:A
文章编号:1002-6630(2017)01-0142-07
收稿日期:2016-03-07
基金项目:江苏省农业科技支撑计划资助项目(BE2014366)
作者简介:杨选(1990—),女,硕士,研究方向为食品科学。E-mail:yangxuan0607@163.com
*通信作者:韩永斌(1963—),男,教授,博士,研究方向为农产品加工与综合利用。E-mail:hanyongbin@njau.edu.cn
引文格式:
杨选, 杨震, 陶阳, 等. 花生籽粒发芽过程中脂肪代谢的变化[J]. 食品科学, 2017, 38(1): 142-148. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201701023. http://www.spkx.net.cn
YANG Xuan, YANG Zhen, TAO Yang, et al. Change in lipid metabolism during peanut seed germination[J]. Food Science, 2017, 38(1): 142-148. (in Chinese with English abstract)
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201701023. http://www.spkx.net.cn
Key words:peanut; germination; lipid metabolism
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网址: 花生籽粒发芽过程中脂肪代谢的变化 https://m.huajiangbk.com/newsview2258705.html
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