不同生长周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸组成分析及抗氧化性研究

孔杭如，梅玉，赵晓燕，倪媛媛，王满意，张连慧，白术群*

（1.中粮营养健康研究院营养健康与食品安全北京市重点实验室，北京 102200；2.北京市农林科学院蔬菜研究中心，北京 100097）

青稞（Hordeum vulgare Linn.）是藏族地区传统的粮食作物，又称裸大麦，为一年生或越年生的草本植物之一。青稞营养比例科学，具有高蛋白、高纤维、高维生素、低脂肪等特征，深受藏民们的喜爱。青稞苗是以青稞种子为原料，通过浸泡、发芽、种植而形成。青稞苗粉（highland barley seedling powder，HBSP）是将青稞苗收割后经清洗、预冷、热风干燥、粉碎等工序形成。青稞种子在蛋白酶酶系的作用下，胚乳细胞壁被分解，胚乳储存的物质开始降解并为胚轴生长提供营养[1]，发芽会使青稞种子本身的营养物质释放出来，促进青稞苗的生长，且可提高活性因子γ-氨基丁酸等营养物质的含量[2-3]。

近几年，青稞逐渐成为学术界的研究热点，对青稞种子营养成分的研究较多，但未见有对于不同生长周期青稞苗粉营养成分特性的相关报道，青稞苗生长过程中生长周期与氨基酸、脂肪酸组成及含量的变化趋势未见研究，多见大麦苗粉蛋白质、维生素、矿物质、多酚类等成分的研究[4-6]。本文以青稞苗粉所含的氨基酸、脂肪酸组成及含量为出发点，以西藏白青稞种子为原料，经热风干燥、粉碎、过筛等工艺制成青稞苗粉，研究不同生长周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸组成及含量差异，并对其总抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）进行探讨，从而对比得出青稞苗粉最佳生长周期，为开发具有高附加值的青稞产品提供数据参考和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白青稞种子：西藏桑珠孜区德琴3900庄园有限公司。

盐酸、乙醇、柠檬酸钠、氢氧化钾、乙醚、氯化钠、无水硫酸钠、氨水（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；甲醇、正乙烷、正庚烷、乙腈（均为色谱纯）：美国TEDIA公司；总抗氧化能力（T-AOC）试剂盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器与设备

Waters e2695高效液相色谱仪：沃特世科技（上海）有限公司；UV-1800/1800PC紫外可见分光光度计：上海析谱仪器有限公司；RE-52A旋转蒸发仪：北京神泰伟业仪器设备有限公司；HH-M8恒温水浴锅：江苏春兰仪器有限公司；GC7890气相色谱仪：安捷伦科技（中国）有限公司；SYNERGY HT酶标仪：美国伯腾仪器有限公司；X3R离心机：赛默飞世尔科技公司。

1.3 方法

1.3.1 青稞苗粉的加工工艺

1.3.1.1 青稞种子前处理

西藏白青稞种子与过滤后的纯净水按照1∶1的质量比，于暗室浸泡8 h～9 h，当发芽长度为1 mm且发芽率达60%后进行摆盘，摆盘后置于种植架上种植。

1.3.1.2 青稞苗的种植

采用纸上种植技术，在温度（24℃～28℃）、湿度（70%～80%）及自然光的条件下进行种植，种植时间分别为3、5、10、12 d，定期浇水，种植过程不给予营养液、化学农药等其他物质。

1.3.1.3 青稞苗粉的加工工艺及流程

1）收割：去除青稞苗根部，收割青稞苗并剔除杂质。

2）清洗：对收割的青稞苗进行清洗，清洗3次，每次清洗时间为10 min。

3）预冷：将清洗干净的青稞苗放置于4℃冷藏，30 min。

4）干燥：采用热风干燥的方法，梯度降温（80℃降至50℃），负压为-0.084 MPa。

5）粉碎、过筛：采用粉碎技术，粉碎后过筛，苗粉目数为300目，待测。

工艺流程为白青稞籽粒→浸泡→摆盘→上架→种植→新鲜青稞苗→收割→清洗→预冷→干燥→粉碎→过筛。

1.3.2 青稞苗粉指标的检测方法

多酚采用LS/T 6119—2017《粮油检验植物油中多酚的测定分光光度法》测定[7]；儿茶素采用GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》测定[8]；γ-氨基丁酸（r-aminobutyric acid，GABA）采用NY/T 2890—2016《稻米中γ-氨基丁酸的测定高效液相色谱法》测定[9]；ω-3系脂肪酸采用 GB 5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》测定[10]；氨基酸采用GB 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》测定[11]。

1.3.3 青稞苗粉总抗氧化能力的检测

根据总抗氧能力（T-AOC）试剂盒的测定说明书进行测定。

1.4 数据处理

采用Excel软件对数据进行整理，结果表示为平均值±标准差。显著性检验采用SPSS 19.0进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 生长周期对青稞苗粉氨基酸组成及含量的影响

青稞苗粉的氨基酸组成及含量的研究结果如表1所示。

表1 不同生长周期青稞苗粉氨基酸组成及含量Table 1 Amino acid composition and content of HBSP in different growth periodsg/100 g

由表1可知，参测样品的丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、组氨酸等氨基酸的含量随着日龄的增加，呈现出先上升后下降的趋势；蛋氨酸、精氨酸、酪氨酸、丝氨酸等氨基酸的含量随着日龄的增加，呈现出一直增长的趋势。

HBSP的氨基酸含量随着生长周期的增加呈现出不同的变化趋势，其中天冬氨酸的含量最高且随着日龄的增加呈现出先上升后下降的趋势，在10 d时达到6.11 g/100 g，其含量是小麦苗粉的24倍左右[12]，天冬氨酸在消除疲劳、预防高血压、保护心肌[13-15]等方面具有重要意义。谷氨酸在不同生长周期含量较高，5 d HBSP 达 2.67 g/100 g，10 d HBSP 达 2.10 g/100 g，12 d HBSP达2.58 g/100 g，10 d HBSP谷氨酸的含量是小麦苗粉的7倍左右，有研究表明谷氨酸与血氨结合可形成谷酰胺，具有护肝脏、促进伤口愈合、缓解疲劳等疗效[16-18]。同时，有研究发现小麦苗粉中赖氨酸、丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸的含量分别为1.31、0.96、0.94、1.21、0.85 g/100 g[19]，这 5 项氨基酸的含量与 10 d HBSP基本保持一致。此外，γ-氨基丁酸是一种重要的抑制性神经递质，参与机体的多种代谢活动，有研究结果显示其对帕金森综合症、老年痴呆有显著的作用[20]。本研究结果表明，青稞苗粉的γ-氨基丁酸含量较高，5 d HBSP γ-氨基丁酸含量达 2.29 g/100 g，10 d HBSP γ-氨基丁酸达 3.12 g/100 g，12 d HBSP γ-氨基丁酸达2.21 g/100 g。由此可见，不同氨基酸在不同种作物（同大麦属）中含量差异较大，且不同生长周期对HBSP的氨基酸组成及含量有较大影响。

2.2 生长周期对青稞苗粉脂肪酸组成及含量的影响

青稞苗粉的脂肪酸组成及含量的研究结果如表2所示。

表2 不同生长周期青稞苗粉的脂肪酸组成及含量Table 2 Fatty acid composition and content of HBSP in different growth periods mg/100 g

续表2 不同生长周期青稞苗粉的脂肪酸组成及含量Continue table 2 Fatty acid composition and content of HBSP in different growth periodsmg/100 g

由表2可知，不同生长周期的HBSP的脂肪酸组成有一定的差异，脂肪酸含量变化趋势也不一致。本研究发现，参测样品中棕榈酸、顺-11-二十碳一烯酸等脂肪酸的含量随着日龄的增加，呈现出一直下降的趋势，含量范围分别在519.00 mg/100 g～817.00 mg/100 g、8.16 mg/100 g～19.90 mg/100 g。顺-11，14-二十碳二烯酸、木焦油酸等脂肪酸的含量随着日龄的增加，呈现出先上升后下降的趋势，含量范围分别在3.48mg/100g～7.53 mg/100 g、13.70 mg/100 g～47.20 mg/100 g之间。油酸含量范围为81.30 mg/100 g～297.00 mg/100 g，呈现出先下降后升高的趋势。花生酸、山嵛酸等脂肪酸的含量随着日龄的增加，呈现出一直升高的趋势，含量范围分别在 7.37 mg/100 g～44.30 mg/100 g、9.45 mg/100 g～55.30 mg/100 g之间。肉豆蔻酸、十五碳酸、棕榈油酸、硬酯酸、亚油酸等脂肪酸的含量随着日龄的增加，呈现出波动的状态，含量范围分别在6.17 mg/100 g～10.10 mg/100 g、2.93 mg/100 g～5.47 mg/100 g、3.13 mg/100 g～5.20 mg/100 g、36.40 mg/100 g～54.50 mg/100 g、738.00 mg/100 g～1 890.00 mg/100 g之间；ω-3多不饱和脂肪酸指标呈现出先上升后下降的趋势，最高值为10 dHBSP，含量达（1 910.00±2.93）mg/100 g。综上，根据各生长周期青稞苗粉氨基酸组成及含量、脂肪酸组成及含量的变化趋势，可得出在生产过程中，10 d的青稞苗粉为最适生长周期。

2.3 生长周期对青稞苗粉抗氧化能力的影响

酚类化合物是一类组成较为复杂的化合物，其中包括多酚及儿茶素等[21]，它参与机体重要代谢环节，发挥重要作用如清除自由基、阻断氧化反应等[22]。不同生长周期青稞苗粉的酚类组成及含量的测定结果见表3。

表3 不同生长周期青稞苗粉的酚类组成及含量Table 3 Phenolic composition and content of HBSP in different growth periodsg/100 g

由表3可知，参测样品的多酚及儿茶素含量随着日龄的增加总体呈现出逐渐增长的趋势，多酚及儿茶素的含量分别在 0.32 g/100 g～1.83 g/100 g、0.14 g/100 g ～1.00 g/100 g之间。本研究结果与王芳[23]的研究结果不一致，对比发现，10d HBSP多酚化合物的含量高于闽麦02、大福1号、莆5品种的大麦苗粉及绵阳26、小福1号的小麦苗粉。

不同生长周期青稞苗粉抗氧化能力的测定结果见图1。

图1 不同生长周期青稞苗粉的抗氧化能力Fig.1 Total antioxidant capacity of HBSP in different growth periods

由图1可知，参测样品的抗氧化能力随着日龄的增加呈逐渐递增的趋势，12 d HBSP的抗氧化能力最强，为（0.89± 0.03）mmol/L，显著高于 10 d HBSP、5 d HBSP 及 3 d HBSP（P＜0.05），其次是 10 d HBSP，抗氧化能力为（0.68±0.05）mmol/L，但3 d HBSP与5 d HBSP的抗氧化性差异不显著，这可能的原因是随着日龄的增加，种子中的内源酶活化程度更高，酚类物质的合成和转化更彻底[24]，从而使抗氧化化合物（如多酚、儿茶素等）含量不断增加，抗氧化性逐渐增强。此外，L（+）-抗坏血酸的抗氧化能力测定结果为（0.98±0.01）mmol/L，参测样品的抗氧化性均显著低于L（+）-抗坏血酸（P＜0.05）。试验结果表明，参测样品的酚类物质含量与抗氧化能力之间存在着显著的正相关性，这与其他学者的研究结果一致[25-26]。

3 结论

本研究分析了不同生长周期HBSP的氨基酸、脂肪酸营养组成、含量差异及总抗氧化能力。不同生长周期HBSP的氨基酸、脂肪酸等营养组成差异较小，但氨基酸、脂肪酸含量的差异较大。总体而言，10 d HBSP营养价值比3dHBSP、5dHBSP、12dHBSP高，总抗氧化能力依次为 12dHBSP＞10dHBSP＞5dHBSP＞3dHBSP。通过综合对比不同生长周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸的组成、含量差异及其总抗氧化能力，可得出青稞苗粉的最适生长周期为10 d。本研究可为开发不同营养比例且高附加值的青稞苗粉产品提供理论支持。