初 婷,彭 暢,郭麗萍*
(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266109)
流行病學(xué)研究表明,經(jīng)常攝入西蘭花、甘藍(lán)等十字花科蔬菜有助于預(yù)防肺癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌等癌癥的發(fā)生[1],這主要是因?yàn)樵谶@些蔬菜中含有豐富的硫代葡萄糖苷(簡(jiǎn)稱硫苷),其在黑芥子酶的作用下生成的異硫氰酸酯通過(guò)抑制體內(nèi)Ⅰ相致癌酶的產(chǎn)生,誘導(dǎo)產(chǎn)生Ⅱ相解毒酶并增強(qiáng)其活性,從而起到預(yù)防和治療癌癥的作用[1]。此外,異硫氰酸酯還具有抑菌、抗氧化、抗炎及預(yù)防心血管疾病等作用[2]。硫苷根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)可以分為脂肪族、芳香族和吲哚族硫苷[3]。
研究表明,西蘭花中脂肪族硫苷含量較多,占總硫苷的70%左右,其中蘿卜硫苷含量最多,占硫苷總量的50%以上[4];西蘭花芽苗菜中硫苷含量是成熟西蘭花的10~100 倍[5]。蘿卜硫苷的降解產(chǎn)物蘿卜硫素是目前發(fā)現(xiàn)的抗癌作用最強(qiáng)的異硫氰酸酯[6],引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注,因此西蘭花芽苗作為一種新型的具有保健功能的蔬菜和功能食品原料具有廣闊的前景。此外,西蘭花芽苗菜中還含有豐富的酚類物質(zhì)、花色苷和抗壞血酸等,它們都是重要的抗氧化物質(zhì),能夠消除體內(nèi)過(guò)多的自由基[7]。
隨著西蘭花芽苗菜生理活性的進(jìn)一步證實(shí)[8],如何提高西蘭花芽苗菜中生物活性物質(zhì)的積累已成為研究熱點(diǎn)。硫苷作為十字花科中一種特有的含硫物質(zhì),有學(xué)者試圖通過(guò)硫肥的添加而提高植物中硫苷含量。Yang Runqiang等[9]研究了含硫化合物K2SO4、ZnSO4和甲硫氨酸等對(duì)西蘭花芽苗生理活性物質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)ZnSO4處理后西蘭花芽苗生長(zhǎng)受到抑制,但其中的總硫苷、總酚、異硫氰酸酯和抗壞血酸物質(zhì)的含量顯著增加,黑芥子酶活力也顯著提高。Aires等[10]對(duì)西蘭花芽苗同時(shí)施加K2SO4和KCl,但并未發(fā)現(xiàn)硫苷含量有所增加,其中的總酚、抗壞血酸等物質(zhì)含量也無(wú)顯著變化。當(dāng)抗壞血酸存在時(shí),Mg2+可以提高黑芥子酶活性,從而促進(jìn)硫苷分解生成異硫氰酸酯[11]。MgSO4作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中常用的肥料,對(duì)于西蘭花芽苗菜中抗壞血酸、總酚、硫苷和異硫氰酸酯的富集以及抗氧化能力的影響鮮見報(bào)道。
本實(shí)驗(yàn)在西蘭花種子發(fā)芽過(guò)程中,通過(guò)外源噴施25、50 mmol/L和75 mmol/L的MgSO4溶液,研究西蘭花芽苗菜在發(fā)芽5 d和8 d時(shí)的生長(zhǎng)狀況和葉綠素、硫苷、異硫氰酸酯、總酚、抗壞血酸含量以及黑芥子酶活力、抗氧化能力的變化,為西蘭花芽苗菜的工業(yè)化生產(chǎn)及相應(yīng)功能性食品的開發(fā)提供理論依據(jù)。
西蘭花種子購(gòu)于杭州三雄種苗有限公司。
蘿卜硫素標(biāo)準(zhǔn)品、硫酸酯酶、抗壞血酸、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH) 美國(guó)Sigma公司;二氯甲烷、沒食子酸、福林-酚試劑、牛血清白蛋白、考馬斯亮藍(lán)、鐵氰化鉀、三氯化鐵、硫酸鎂 國(guó)藥集團(tuán)上?;瘜W(xué)試劑有限公司;乙腈(色譜純) 上海陸都化學(xué)試劑廠;葡萄糖測(cè)定試劑盒 南京建成生物工程公司。
UV-2000紫外可-見分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司;AE100電子天平 上海天達(dá)儀器有限公司;TDL-5離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠;1200高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀 美國(guó)安捷倫公司;光照培養(yǎng)箱 上海高致精密儀器有限公司;DK-S24型電熱恒溫水浴鍋 龍口市先科儀器有限公司。
1.3.1 西蘭花種子發(fā)芽方法
將西蘭花種子用次氯酸鈉消毒后,用蒸餾水洗至中性,于30 ℃恒溫水浴鍋中浸泡4 h。浸泡后的西蘭花種子均勻播種于鋪有蛭石的4 個(gè)小盒中,置于帶有自動(dòng)噴霧的發(fā)芽機(jī)中,于25 ℃條件下發(fā)芽(16 h光照、8 h黑暗),1 d后,停止噴霧,每天噴施MgSO4溶液20 mL,濃度分別為25、50、75 mmol/L,以噴施蒸餾水作為對(duì)照,分別于發(fā)芽5、8 d后取樣測(cè)定。
1.3.2 芽苗菜芽長(zhǎng)與鮮質(zhì)量的測(cè)定
將每個(gè)濃度的西蘭花芽苗都隨機(jī)抽取30 根芽苗為一個(gè)樣本,測(cè)量其長(zhǎng)度,并稱質(zhì)量,計(jì)算每根芽苗的質(zhì)量。
1.3.3 葉綠素含量的測(cè)定
按王學(xué)奎[12]的方法,取1.0 g西蘭花芽苗加入10 mL 95%的乙醇溶液研磨至組織變白,靜置5 min后過(guò)濾,以95%乙醇為空白,在波長(zhǎng)665 nm和649 nm處測(cè)定吸光度。按式(1)計(jì)算葉綠素含量。
式中:V表示葉綠素提取的體積/mL;m表示樣品的質(zhì)量/g。
1.3.4 總硫苷含量的測(cè)定
根據(jù)Tian Ming等[13]的方法。取0.5 g西蘭花芽苗,加入3.0 mL蒸餾水研磨均勻,于37 ℃水浴酶解反應(yīng)1 h以使硫苷完全被內(nèi)源黑芥子酶酶解;同時(shí),另取一份樣品,加入3.0 mL酸化甲醇研磨成勻漿后,于80 ℃加熱5 min滅酶,以此為對(duì)照。然后向樣品中加入2.0 mL 100%甲醇和2~3 mg活性炭,使其中的多酚類化合物沉淀后,10 000×g離心10 min,收集上清液。用葡萄糖試劑盒測(cè)定葡萄糖含量,由硫苷分解生成的葡萄糖的物質(zhì)的量與硫苷的物質(zhì)的量相等,以此計(jì)算硫苷物質(zhì)的量,結(jié)果以鮮質(zhì)量計(jì),單位為μmol/g。
1.3.5 黑芥子酶活力的測(cè)定
黑芥子酶活力的測(cè)定按郭麗萍等[14]的方法。以每分鐘被黑芥子酶轉(zhuǎn)化生成1 nmol葡萄糖為1 個(gè)酶活力單位,酶活力單位為U/mg。
1.3.6 蘿卜硫素含量的測(cè)定
根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]的方法。取0.5 g西蘭花芽苗菜,加4 mL蒸餾水研磨,利用內(nèi)源酶進(jìn)行酶解后,加入二氯甲烷萃取,蒸干二氯甲烷后用體積分?jǐn)?shù)10%乙腈溶解,進(jìn)HPLC分析。檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm,紫外檢測(cè)器,流速為0.6 mL/min,柱溫為30 ℃。洗脫程序:0 min~25 min~30 min,乙腈洗脫體積分?jǐn)?shù)為10%~60%~100%。結(jié)果以mg/g鮮質(zhì)量表示。
1.3.7 抗壞血酸含量的測(cè)定
采用王志英等[15]的方法測(cè)定抗壞血酸的含量。用20 g/L草酸提取西蘭花芽苗菜中抗壞血酸,然后用HPLC進(jìn)行分析測(cè)定。SB-C18色譜柱;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm;流速0.8 mL/min;柱溫30 ℃;進(jìn)樣量20 μL;流動(dòng)相為V(0.1%草酸)∶V(甲醇)=95∶5。結(jié)果以鮮質(zhì)量表示。
1.3.8 總酚含量的測(cè)定
總酚含量的測(cè)定參考文獻(xiàn)[14]的方法。稱取0.2 g西蘭花芽苗菜,加入50%甲醇研磨勻漿后離心,取上清液1 mL,加入1 mL福林-酚試劑、2 mL 20 g/L Na2CO3,暗處反應(yīng)2 h,于765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以沒食子酸作標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果以鮮質(zhì)量表示。
1.3.9 H2O2清除率的測(cè)定
H2O2清除率的測(cè)定參考文獻(xiàn)[16]。稱取0.5 g的西蘭花芽苗,加入5.0 mL 50%乙醇進(jìn)行研磨,將勻漿液10 000×g離心15 min,取上清液1 mL,加入4 mL 10 mmol/L的H2O2溶液,用蒸餾水定容至100 mL,在248 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(A1);同時(shí)測(cè)定不加樣品的H2O2溶液(A0)和不加H2O2溶液的樣品(A2)的吸光度。H2O2清除率按式(2)計(jì)算。
1.3.10 DPPH自由基清除率的測(cè)定
取1.0 mL 1.3.9節(jié)的上清液,與0.3 mL 40 μmol/L DPPH無(wú)水乙醇溶液、2.0 mL蒸餾水混合,搖勻后于室溫下避光放置30 min,于517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(A1)。同時(shí)測(cè)定不加樣品的DPPH無(wú)水乙醇溶液的吸光度(A0)和不加DPPH無(wú)水乙醇溶液的樣品液的吸光度(A2)。DPPH自由基清除率按式(3)計(jì)算。)
實(shí)驗(yàn)設(shè)3 次重復(fù),各指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3 次,結(jié)果以表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,均值間比較采用Duncan’s多重比較,在0.05水平上進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
圖1 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜芽長(zhǎng)(A)和鮮質(zhì)量(B)的影響Fig. 1 Effect of MgSO4 treatment on sprout length (A) and fresh weight (B) of broccoli sprouts
圖1結(jié)果表明,MgSO4對(duì)西蘭花芽苗菜造成了一定的脅迫作用,降低了其產(chǎn)量。25 mmol/L MgSO4處理下,西蘭花芽苗菜芽長(zhǎng)和鮮質(zhì)量與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異,雖然不同濃度處理組芽苗菜在發(fā)芽5 d時(shí)的芽長(zhǎng)與對(duì)照組相比下降(圖1A),但是鮮質(zhì)量卻與對(duì)照組無(wú)顯著差異(圖1B);與對(duì)照組相比,在發(fā)芽8 d時(shí)50 mmol/L MgSO4處理組芽苗菜的芽長(zhǎng)和鮮質(zhì)量分別降低12.6%和10.8%,75 mmol/L MgSO4處理組分別降低23.3%和18.6%。
圖2 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜葉綠素含量的影響Fig. 2 Effect of MgSO4 treatment on chlorophyll content in broccoli sprouts
如圖2所示,發(fā)芽5 d和8 d時(shí),不同濃度MgSO4處理組西蘭花芽苗菜中葉綠素含量無(wú)顯著性差異。MgSO4處理顯著提高了西蘭花芽苗菜中葉綠素含量,葉綠素含量隨著MgSO4濃度的增大逐漸增加; 25、50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組西蘭花芽苗菜中葉綠素含量在發(fā)芽5 d時(shí)分別較對(duì)照組增加29.0%、44.0%和67.3%;在發(fā)芽8 d時(shí),分別增加25.1%、41.9%和60.1%。
圖3 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜總硫苷含量的影響Fig. 3 Effect of MgSO4 treatment on total glucosinolate content in broccoli sprouts
圖3結(jié)果表明,發(fā)芽8 d的西蘭花芽苗菜中總硫苷含量顯著低于發(fā)芽5 d的,MgSO4處理顯著提高了西蘭芽苗菜中總硫苷含量。隨著MgSO4濃度的增大,總硫苷含量先增加后降低,經(jīng)50 mmol/L MgSO4處理后芽苗菜中總硫苷含量最高;50 mmol/L MgSO4處理組的芽苗菜,總硫苷含量在發(fā)芽5、8 d時(shí)分別是對(duì)照、25、75 mmol/L MgSO4處理組的1.42、1.21、1.08 倍和1.93、1.33、1.06 倍;在50 mmol/L MgSO4處理下,發(fā)芽8 d時(shí)的芽苗菜較發(fā)芽5 d時(shí)總硫苷含量下降了25.08%。
圖4 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜黑芥子酶活力的影響Fig. 4 Effect of MgSO4 treatment on myrosinase activity in broccoli sprouts
由圖4可知,MgSO4處理顯著提高了黑芥子酶活力,對(duì)于發(fā)芽時(shí)間相同的芽苗菜,50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組之間無(wú)顯著差異。在50 mmol/LMgSO4處理下,發(fā)芽5 d和8 d芽苗菜的黑芥子酶活力分別是對(duì)照組的1.83 倍和1.41 倍;0、25、50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理后,發(fā)芽8 d的西蘭花芽苗菜中黑芥子酶活力分別是發(fā)芽5 d的2.06、1.69、1.59 倍和1.59 倍。
從圖5可知,對(duì)于相同濃度MgSO4處理組,發(fā)芽8 d的西蘭花芽苗菜中蘿卜硫素含量顯著低于發(fā)芽5 d的;MgSO4處理顯著提高了芽苗菜中蘿卜硫素含量,但對(duì)于發(fā)芽時(shí)間相同的芽苗菜,50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組之間無(wú)顯著差異;50 mmol/L MgSO4處理下,發(fā)芽5 d和8 d的芽苗菜中蘿卜硫素含量分別較對(duì)照組增加了54.5%和68.2%。
圖5 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜蘿卜硫素含量的影響Fig. 5 Effect of MgSO4 treatment on sulforaphane content in broccoli sprouts
圖6 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜總酚(A)和抗壞血酸(B)含量的影響Fig. 6 Effect of MgSO4 treatment on the contents of total phenoics (A)and ascorbic acid (B) in broccoli sprouts
西蘭花芽苗菜中總酚含量隨著MgSO4濃度的增加不斷增加(圖6A),且發(fā)芽5 d的芽苗菜中總酚含量高于發(fā)芽8 d的;25、50 mmol/L和75 MgSO4處理下,發(fā)芽5 d的芽苗菜中總酚含量分別較對(duì)照組高15.4%、47.7%和66.9%,而發(fā)芽8 d的芽苗菜中總酚含量分別較對(duì)照組高32.8%、78.3%和109.6%。與此相反,經(jīng)MgSO4處理后,抗壞血酸含量卻顯著降低(圖6B),對(duì)照組和25 mmol/L MgSO4處理組芽苗菜在發(fā)芽5 d和8 d時(shí)抗壞血酸含量無(wú)顯著差異;50 mmol/L和75 mmol/LMgSO4處理組芽苗菜在發(fā)芽8 d時(shí)時(shí)抗壞血酸含量高于發(fā)芽5 d的;75 mmol/L MgSO4處理組在發(fā)芽5 d和8 d時(shí)抗壞血酸含量分別比對(duì)照組低48.9%和28.7%。
圖7 MgSO4處理對(duì)西蘭花芽苗菜DPPH自由基清除率(A)和H2O2清除率(B)的影響Fig. 7 Effect of MgSO4 treatment on scavenging capacity against DPPH radical (A) and H2O2 (B) of broccoli sprouts
圖7A結(jié)果表明,菜在發(fā)芽5 d的西蘭花芽苗清除DPPH自由基的能力顯著高于發(fā)芽8 d的,經(jīng)MgSO4處理后,清除DPPH自由基的能力顯著增強(qiáng),但50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組之間無(wú)顯著差異;50 mmol/L MgSO4處理組芽苗菜在發(fā)芽5 d和8 d時(shí),其DPPH自由基清除率分別是對(duì)照組的1.7 倍和1.6 倍,發(fā)芽5 d的芽苗菜DPPH自由基清除率較發(fā)芽8 d的提高28.1%。而西蘭花芽苗菜的H2O2清除率隨著MgSO4濃度的增加逐漸增強(qiáng),25、50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組在發(fā)芽5 d和8 d時(shí),對(duì)DPPH自由基清除率分別是對(duì)照組的1.17、1.37、1.59 倍和1.24、1.55、1.76 倍。
有活力的種子經(jīng)吸水后開始萌發(fā),期間發(fā)生了一系列生理生化變化,如淀粉、蛋白質(zhì)水解,大分子物質(zhì)合成,亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化和細(xì)胞伸長(zhǎng)等。西蘭花芽苗菜噴施不同濃度的MgSO4溶液處理后,發(fā)芽5 d芽苗菜的生長(zhǎng)無(wú)顯著變化,顯著降低了發(fā)芽8 d芽苗菜的芽長(zhǎng)和鮮質(zhì)量;表明過(guò)量的MgSO4溶液對(duì)西蘭花芽苗菜造成脅迫效應(yīng),作用大小與噴施時(shí)間和濃度有關(guān)。鎂是葉綠素卟啉環(huán)位于中央位置的一個(gè)具有螯合效應(yīng)的中心金屬元素,它是形成葉綠素結(jié)構(gòu)的重要元素,且MgSO4能顯著提高大豆根系的葉綠素含量[17],本實(shí)驗(yàn)也得到相似的結(jié)果,MgSO4顯著提高了西蘭花芽苗菜中葉綠素含量。
Falk等[18]研究表明,植物中30%的硫來(lái)源于硫苷,給植物施用硫肥,其可以以硫的形式進(jìn)入到植物體內(nèi),對(duì)于硫苷的合成起到了很大的幫助;然而,當(dāng)植物缺乏硫時(shí),其中的硫苷就會(huì)被分解,產(chǎn)生的硫以硫源形式合成其他含硫的物質(zhì)或者供給植物生長(zhǎng),這大大降低了硫苷的含量。植物在生長(zhǎng)過(guò)程中,伴隨著硫苷的合成與分解,硫苷含量逐漸下降[19],本研究中發(fā)芽8 d西蘭花芽苗菜中總硫苷含量也顯著低于發(fā)芽5 d芽苗菜,主要是因?yàn)殡S著芽苗菜的生長(zhǎng)硫苷在芽苗中得到稀釋。當(dāng)植物遭受適當(dāng)?shù)拿{迫(如熱激、低氧、NaCl等)[20-21]或添加外源物質(zhì)(茉莉酸、油菜素內(nèi)酯、蔗糖、茉莉酸甲酯)[22-24]時(shí),硫苷作為植物中重要的次生代謝產(chǎn)物,其含量會(huì)得到積累;但是當(dāng)脅迫作用到一定程度后,次生代謝產(chǎn)物含量不會(huì)繼續(xù)增加[20]。本研究中,總硫苷含量經(jīng)MgSO4處理后顯著增加,50 mmol/L MgSO4處理時(shí)達(dá)到最高,且與75 mmol/L MgSO4處理組之間無(wú)顯著差異。一方面的原因可能是MgSO4對(duì)西蘭花芽苗造成的脅迫效應(yīng),使硫苷含量得到積累;另一個(gè)原因可能是MgSO4作為硫源,促進(jìn)了硫苷的合成,但具體機(jī)理有待于進(jìn)一步闡明。
硫苷在黑芥子酶的作用下,生成異硫氰酸酯等化合物,蕓薹屬植物中存在表皮特異硫蛋白,其可以使硫苷朝著腈類物質(zhì)的方向水解,從而降低異硫氰酸酯含量,而腈類物質(zhì)是沒有抗癌等生物活性的[25]。因此,硫苷的含量和黑芥子酶的活性對(duì)于異硫氰酸酯的形成至關(guān)重要。黑芥子酶活性的變化與植物的種類和品種密切相關(guān),在發(fā)芽5 d的甘藍(lán)芽苗菜中黑芥子酶活力先增大后減小[15],發(fā)芽5 d的蘿卜芽苗菜中黑芥子酶活力高于發(fā)芽3 d和7 d的芽苗菜[26],而西蘭花芽苗菜在發(fā)芽的7 d內(nèi),黑芥子酶活力隨發(fā)芽時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增強(qiáng)[14]。本研究中,發(fā)芽8 d的西蘭花芽苗菜中黑芥子酶活力顯著高于發(fā)芽5 d的。研究發(fā)現(xiàn),單獨(dú)的Mg2+存在時(shí),黑芥子酶活力無(wú)顯著變化,但當(dāng)與抗壞血酸共存時(shí),能顯著提高黑芥子酶活力從而提高異硫氰酸酯的形成[11]??箟难峥梢允购诮孀用傅幕钚灾行臉?gòu)象發(fā)生變化從而改變其活力,低濃度的抗壞血酸能夠提高黑芥子酶活力,但是當(dāng)濃度過(guò)高時(shí)會(huì)抑制酶活力使異硫氰酸酯含量降低[27-28]。本實(shí)驗(yàn)中,MgSO4顯著提高了西蘭花芽苗菜的黑芥子酶活力,可能是在抗壞血酸的存在下,Mg2+聯(lián)合抗壞血酸使得黑芥子酶活力增加。蘿卜硫素是西蘭花芽苗菜中含量最高的異硫氰酸酯,占總量的67%左右[14]。本研究中,蘿卜硫素的變化趨勢(shì)與硫苷變化趨勢(shì)基本一致,50 mmol/L MgSO4處理組西蘭花芽苗菜中蘿卜硫素含量最高;雖然發(fā)芽8 d的芽苗菜中黑芥子酶活力高于發(fā)芽5 d的,由于其底物總硫苷含量在發(fā)芽5 d的芽苗菜中較高,因此導(dǎo)致發(fā)芽5 d的芽苗菜總有較高的異硫氰酸酯含量。
本研究中,隨著MgSO4濃度的增加,抗壞血酸的含量減低,這與Guo Liping等[21]用NaCl處理西蘭花芽苗菜的結(jié)果相似,一種原因可能是一部分抗壞血酸作為抗氧化物質(zhì)抵御MgSO4造成的脅迫效應(yīng),另一個(gè)原因可能是抗壞血酸合成過(guò)程中重要的酶——L-半乳糖酸-1,4-內(nèi)酯脫氫酶活性降低所致。NaCl等脅迫可以提高植物中酚類物質(zhì)等次生代謝產(chǎn)物的含量,而當(dāng)脅迫達(dá)到一定程度后,次生代謝產(chǎn)物含量不會(huì)進(jìn)一步增加[21]。本實(shí)驗(yàn)中MgSO4也對(duì)西蘭花芽苗菜造成一定的脅迫效應(yīng),因此使酚類物質(zhì)得到積累以抵御脅迫??偡?、抗壞血酸是西蘭花芽苗菜中重要的抗氧化物質(zhì),硫苷和蘿卜硫素也具有一定的抗氧化作用[7,29]。雖然抗壞血酸含量經(jīng)MgSO4處理后顯著下降,但硫苷、蘿卜硫素和總酚的含量顯著增加,因此西蘭花芽苗菜經(jīng)MgSO4處理后清除DPPH自由基和H2O2的能力均顯著提高。
西蘭花芽苗菜經(jīng)MgSO4處理后,發(fā)芽8 d的芽苗菜生長(zhǎng)受到抑制,芽長(zhǎng)和鮮質(zhì)量顯著下降。葉綠素含量隨MgSO4濃度的增大逐漸增加,但發(fā)芽5 d和8 d的芽苗菜之間無(wú)顯著差異。發(fā)芽5 d的芽苗菜中總硫苷含量顯著高于發(fā)芽8 d的,但發(fā)芽8 d芽苗菜的黑芥子酶活力高于發(fā)芽5 d的;MgSO4處理顯著提高了芽苗菜中總硫苷含量、黑芥子酶活力,但是50 mmol/L和75 mmol/L MgSO4處理組之間差異不顯著,蘿卜硫素含量的變化趨勢(shì)與總硫苷含量一致。總酚含量隨MgSO4濃度的增大逐漸增加,而抗壞血酸含量卻逐漸降低;MgSO4處理顯著提高了西蘭花芽苗菜清除DPPH自由基和H2O2的能力。這些結(jié)果為西蘭花芽苗菜的開發(fā)和利用提高了科學(xué)的理論依據(jù)。
[1] HIGDON J, DELAGE B, WILLIAMS D, et al. Cruciferous vegetables and human cancer risk: epidemiologic evidence and mechanistic basis[J]. Pharmacological Research, 2007, 55(3): 224-236.DOI:10.1016/j.phrs.2007.01.009.
[2] TRAKA M, MITHEN R. Glucosinolates, isothiocyanates and human health[J]. Phytochemistry Reviews, 2009, 8(1): 269-282. DOI:10.1007/s11101-008-9103-7.
[3] AGERBIRK N, OLSEN C E. Glucosinolate structures in evolution[J]. Phytochemistry, 2012, 77: 16-45. DOI:10.1016/j.phytochem.2012.02.005.
[4] PéREZ-BALIBREA S, MORENO D A, GARCíA-VIGUERA C.Genotypic effects on the phytochemical quality of seeds and sprouts from commercial broccoli cultivars[J]. Food Chemistry, 2011, 125(2):348-354. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.09.004.
[5] FAHEY J W, ZHANG Y, TALALAY P. Broccoli sprouts: an exceptionally rich source of inducers of enzymes that protect against chemical carcinogens[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1997, 94(19): 10367-10372. DOI:10.1073/pnas.94.19.10367.
[6] JUGE N, MITHEN R F, TRAKA M. Molecular basis for chemoprevention by sulforaphane: a comprehensive review[J]. Cellular and Molecular Life Sciences, 2007, 64(9): 1105-1127. DOI:10.1007/s00018-007-6484-5.
[7] GUO R F, YUAN G F, WANG Q M. Effect of sucrose and mannitol on the accumulation of health-promoting compounds and the activity of metabolic enzymes in broccoli sprouts[J]. Scientia Horticulturae,2011, 128(3): 159-165. DOI:10.1016/j.scienta.2011.01.014.
[8] AKHLAGHI M, BANDY B. Dietary broccoli sprouts protect against myocardial oxidative damage and cell death during ischemiareperfusion[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 2010, 65(3): 193-199. DOI:10.1007/s11130-010-0182-4.
[9] YANG Runqiang, GUO Liping, JIN Xiaolin, et al. Enhancement of glucosinolate and sulforaphane formation of broccoli sprouts by zinc sulphate via its stress effect[J]. Journal of Functional Foods, 2015, 13:345-349. DOI:10.1016/j.jff.2015.01.007.
[10] AIRES A, ROSA E, CARVALHO R. Effect of nitrogen and sulfur fertilization on glucosinolates in the leaves and roots of broccoli sprouts (Brassica oleracea var. Italica)[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2006, 86(10): 1512-1516. DOI:10.1002/jsfa.2535.
[11] LUDIKHUYZE L, RODRIGO L, HENDRICKX M. The activity of myrosinase from broccoli (Brassica oleracea L. cv. Italica): influence of intrinsic and extrinsic factors[J]. Journal of Food Protection, 2000,63(3): 400-403. DOI:10.4315/0362-028X-63.3.400.
[12] 王學(xué)奎. 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: 134-136.
[13] TIAN Ming, XU Xiaoyun, LIU Yanlong, et al. Eあect of Se treatment on glucosinolate metabolism and health-promoting compounds in the broccoli sprouts of three cultivars[J]. Food Chemistry, 2016, 190(1):374-380. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.05.098.
[14] 郭麗萍, 王志英, 楊潤(rùn)強(qiáng), 等. 西蘭花種子發(fā)芽過(guò)程中生理活性物質(zhì)含量的變化[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2016, 16(3): 160-167. DOI:10.16429/j.1009-7848.2016.03.022.
[15] 王志英, 郭麗萍, 李倩倩, 等. 甘藍(lán)苗生長(zhǎng)過(guò)程中主要生理生化變化[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(3): 6-11. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201503002.
[16] 郭麗萍, 王鳳舞, 劉翠翠. 木糖與甘氨酸美拉德反應(yīng)產(chǎn)物抗氧化性能的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(7): 79-81.
[17] 王芳, 劉鵬, 朱靖文. 鎂對(duì)大豆根系活力葉綠素含量和膜透性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 23(2): 235-239.
[18] FALK K L, TOKUHISA J G, GERSHENZON J. The effect of sulfur nutrition on plant glucosinolate content: physiology and molecular mechanisms[J]. Plant Biology, 2007, 9(5): 573-581. DOI:10.1055/s-2007-965431.
[19] GUO L P, YANG R Q, WANG Z Y, et al. Glucoraphanin,sulforaphane and myrosinase activity in germinating broccoli sprouts as affected by growth temperature and plant organs[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 9: 70-77. DOI:10.1016/j.jff.2014.04.015.
[20] GUO L P, YANG R Q, ZHOU Y L, et al. Heat and hypoxia stresses enhance the accumulation of aliphatic glucosinolates and sulforaphane in broccoli sprouts[J]. European Food Research and Technology, 2016,242(1): 107-116. DOI:10.1007/s00217-015-2522-y.
[21] GUO Liping, YANG Runqiang, WANG Zhiying, et al. Effect of NaCl stress on health-promoting compounds and antioxidant activity in the sprouts of three broccoli cultivars[J]. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 2014, 65(4): 476-481. DOI:10.3109/09637486.2013.860583.
[22] GUO L P, YANG R Q, GU Z X. Cloning of genes related to aliphatic glucosinolate metabolism and the mechanism of sulforaphane accumulation in broccoli sprouts under jasmonic acid treatment[J].Journal of the Science of Food and Agriculture, 2016, 96(13): 4329-4336. DOI:10.1002/jsfa.7629.
[23] BAENAS N, GARCíA-VIGUERA C, MORENO D A. Biotic elicitors effectively increase the glucosinolates content in Brassicaceae sprouts[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62(8):1881-1889. DOI:10.1021/jf404876z.
[24] GUO R F, HOU Q M, YUAN G F, et al. Effect of 2,4-epibrassinolide on main health-promoting compounds in broccoli sprouts[J]. LWTFood Science and Technology, 2014, 58(1): 287-292. DOI:10.1016/j.lwt.2014.02.047.
[25] ANGELINO D, JEFFERY E. Glucosinolate hydrolysis and bioavailability of resulting isothiocyanates: Focus on glucoraphanin[J].Journal of Functional Foods, 2014, 7: 67-76. DOI:10.1016/j.jff.2013.09.029.
[26] YUAN G, WANG X, GUO R, et al. Effect of salt stress on phenolic compounds, glucosinolates, myrosinase and antioxidant activity in radish sprouts[J]. Food Chemistry, 2010, 121(4): 1014-1019.DOI:10.1016/j.foodchem.2010.01.040.
[27] GUO Q, GUO L, WANG Z, et al. Response surface optimization and identification of isothiocyanates produced from broccoli sprouts[J]. Food Chemistry, 2013, 141(3): 1580-1586. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.04.026.
[28] GU Z X, GUO Q H, GU Y J. Factors influencing glucoraphanin and sulforaphane formation in Brassica plants: a review[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2012, 11(11): 1804-1816. DOI:10.1016/S2095-3119(12)60185-3.
[29] VALGIMIGLI L, IORI R. Antioxidant and pro-oxidant capacities of ITCs[J]. Environmental and Molecular Mutagenesis, 2009, 50(3): 222-237. DOI:10.1002/em.20468.