紫外及其联合褪黑素处理对发芽大豆异黄酮富集影响

◎ 古明朗，田 欣，程语轩

(扬州大学 食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127)

大豆（Glycine maxMerr.）是我国的四大粮油作物之一。目前在大豆中已经发现有12种异黄酮，大豆发芽后异黄酮的含量显著提升[1]，表明发芽大豆适宜富集异黄酮。大豆异黄酮可以预防更年期综合症[2]，减轻骨质疏松症和某些癌症[3]，受到广泛关注[4]。

大豆发芽期间受到紫外胁迫异黄酮的含量会显著增加[5]。但大豆是敏感型作物，其在经紫外胁迫后生长和生物量均受到严重抑制，使得产量大大降低。为提高大豆的生物量及黄酮含量，本研究通过褪黑素缓解紫外胁迫，研究紫外辐射时长、褪黑素浓度以及发芽时间对发芽大豆生长和富集异黄酮的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆籽粒购于2018年，产自东北吉林省，保存于4 ℃。褪黑素购自美国Sigma公司，其他试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

752N紫外分光光度计（苏州嘉仕德科学仪器有限公司）；发芽机（永康市贝欣五金电器厂）；PJX-250D光照发芽箱（金坛市水北科普实验仪器厂）。

1.3 方法

1.3.1 大豆发芽处理

选用100 g优质大豆种子。经去离子水冲洗后于1%（v/v）次氯酸钠水溶液消毒15 min，之后用去离子水冲洗至pH中性，于30 ℃的去离子水中浸泡6 h；浸泡后的大豆于30 ℃发芽，进行如下处理。①紫外辐射时长的影响。发芽温度30 ℃，发芽时间4 d，25 μmol·L-1褪黑素，紫外辐射时长为3～15 h·d-1。②褪黑素浓度的影响。发芽温度30 ℃，发芽时间4 d，9 h·d-1紫外辐射时长，褪黑素浓度为10～70 μmol·L-1。③发芽时间的影响。发芽温度30 ℃，发芽时间为2～6 d，紫外辐射9 h·d-1和25 μmol·L-1褪黑素。每隔12 h喷施培养液。各处理发芽结束后分别测定大豆芽长及异黄酮含量。

1.3.2 异黄酮含量的测定

采用紫外分光光度法测定[6]，以染料木素为标准品，用80%的乙醇配制不同浓度的染料木素溶液，测定在260 nm下的吸光值，以异黄酮浓度（μg·mL-1）为横坐标，吸光值为纵坐标，得到标准曲线方程为y=0.130 5x+0.009 3，R2=0.999 4。

2 结果与分析

2.1 不同紫外辐射时长下发芽大豆形态和异黄酮含量变化

由图1可知，与正常发芽的大豆比较，紫外胁迫下大豆生长受到抑制，在3～15 h·d-1时，辐射时间越长，大豆受抑制越严重。图2显示，紫外辐射3～9 h·d-1时，异黄酮浓度随着紫外辐射时长的增加而显著上升（P＜0.05），其后异黄酮含量下降，表明紫外辐射9 h·d-1有利于富集大豆异黄酮。

图1 紫外处理下大豆形态图

图2 紫外辐射下异黄酮含量变化图

2.2 不同褪黑素浓度处理下发芽大豆形态和异黄酮含量变化

由图3可知，大豆的生长抑制随褪黑素浓度的上升逐渐解除，褪黑素浓度大于55 μmol·L-1后芽长超过对照组。图4显示，异黄酮含量随褪黑素浓度增加而显著上升（P＜0.05），浓度高于25 μmol·L-1后异黄酮含量降低。经25 μmol·L-1褪黑素处理的大豆中异黄酮含量最高，是对照的1.41倍。

图3 不同浓度褪黑素处理下发芽大豆形态图

图4 不同浓度褪黑素处理下异黄酮含量变化图

2.3 发芽天数对发芽大豆异黄酮含量的影响

由图5可知，发芽2～4 d时，发芽大豆中异黄酮含量显著增加，4 d后其异黄酮含量无显著性变化，异黄酮含量最高为766.23 μg·g-1。

图5 发芽天数对发芽大豆异黄酮含量的影响图

3 结论

通过实验可知，紫外辐射9 h·d-1、褪黑素25 μmol·L-1、培养天数4 d是发芽大豆富集异黄酮的最佳条件。