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基于介质阻挡放电低温等离子体分析储藏稻谷高温胁迫下酚类代谢规律

2024-04-09侯帅张祎佳周丹丹马飞洋王大鹏赵思琪丁超刘强

中国农业科学 2024年6期
关键词:丙烷酚类总酚

侯帅,张祎佳,周丹丹,马飞洋,王大鹏,赵思琪,丁超,刘强✉

1 南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,南京 210023;2 南京林业大学轻工与食品学院,南京 210037

0 引言

【研究意义】稻谷储藏是保障粮食连续性供给和市场化运行不可或缺的重要环节,直接关系到国家的安全和社会稳定[1]。作为全球最大的稻谷消费国,我国稻谷年产量现已超2 亿吨,占全球总产量超过30%。根据稻谷安全储藏严格需求,新鲜稻谷必须经过稳定化处理才可进入储备粮仓进行储藏[2]。但受到高温等外界环境影响,每年因储藏方式不当引起的霉变和黄变等粮食产后损失高达2 500 万吨[3]。稻谷作为热敏感型食品原材料,即使在高温(35 ℃)胁迫下短暂储藏7 d 左右,加工出的大米色泽显著变黄,黄粒米比重严重超标。因此,如何提高稻谷产后储藏稳定性,确保加工稻米的商业价值,对促进粮食产后减损至关重要。【前人研究进展】研究表明,偏高水分稻谷在高温胁迫条件下的储藏过程中,籽粒表观颜色、膜脂氧化及代谢酶活性显著变化,对应的酚类等活性物质含量受到影响,品质劣变严重[4]。作为代表性非热加工技术之一,介质阻挡放电低温等离子体技术(DBD-CP)可以利用周围介质产生光电子、离子和自由基等活性物质[5],对样品内部代谢途径产生作用的同时,可在非热环境下最大程度保留样品的营养因子。现阶段,该技术现被证实在食品贮藏保鲜方面有积极作用[6]。例如,DBD-CP 处理能有效保持样品中抗坏血酸、酚类、黄酮类以及香气等相关活性成分的稳定性,类似研究已在草莓果实[7]、枸杞[8]和NFC 果汁[9]中被报道,但关于该技术在稻谷等谷物类品质稳定化方面有待进一步研究。酚类和黄酮类化合物作为稻谷中重要的次级代谢产物,具有消除体内自由基、缓解膜脂氧化等功能特性,对提升环境胁迫下储藏稻谷稳定性至关重要[10]。当前,稻谷籽粒内部酚类物质合成主要通过苯丙烷代谢途径。在该途径中,苯丙氨酸先后经苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)和查尔酮合成酶(CHS)等关键限速酶的催化,形成一系列苯基酚类和黄酮类化合物[11]。类似研究也证实,经DBD-CP 处理后可以诱导草莓果实内部苯丙烷代谢途径,显著提升果实内部花色苷类物质合成关键酶的活性,从而促进花色苷类物质的合成与积累,证实了DBD-CP 处理可作为提高采后果实活性物质含量的有效途径[12]。【本研究切入点】当前储藏稻谷黄变与酚类物质的代谢关联已被证实,但基于储藏稻谷对处理温度的敏感特性,如何调控储藏稻谷特性代谢以提高储藏稳定性有待进一步研究,特别是针对偏高水分稻谷储藏过程中黄变这一典型特征,利用非热处理能否实现其储藏稳定性提高以及酚类代谢调控的机理尚未阐明。【拟解决的关键问题】本研究以偏高水分稻谷为研究对象,探究DBD-CP 处理对储藏稻谷理化指标、活性物质含量及DPPH、ABTS、FARP 等抗氧化能力的影响,阐明DBD-CP 调控储藏稻谷品质劣变发展的机理,为偏高水分粮食应急化处理提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

稻谷样品:南粳9108(粳稻),2022 年11 月产自南京六合祝玉三家庭农场,摊晒后运送至实验室4℃储藏,对应初始水分16%(湿基)。

碳酸钠(分析纯,南京寿德生物科技有限公司);乙醇、盐酸、甲醇、冰乙酸(分析纯,南京化学试剂股份有限公司);亚硝酸钠、醋酸钠(分析纯,上海麦克林生化科技有限公司);六水合氯化铝、氢氧化钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);TPTZ(2,4,6-三吡啶基三嗪)、ABTS(2,2′-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸))、福林酚、过硫酸钾、三氯化铁以及没食子酸、儿茶素标准品(上海源叶生物科技有限公司);超氧阴离子含量检测试剂盒(北京索莱宝生物科技有限公司);丙二醛测定试剂盒、过氧化氢测定试剂盒(南京建成生物有限公司);苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶、查尔酮合酶测定试剂盒(上海酶联生物科技有限公司)。

1.2 仪器与设备

ST-110A 水分测定仪(厦门易仕特仪器有限公司);RDN 型人工气候箱(宁波东南仪器有限公司);BLH-3250 砻谷机(浙江伯利恒仪器设备公司);BLH-3110 型精米机(上海嘉定粮油仪器有限公司);高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司);液氮研磨机(天津市泰斯特仪器有限公司);XHF-DY高速分散器(宁波新芝生物科技股份有限公司);TG16WS 高速离心机(长沙湘智离心机仪器有限公司);旋转蒸发仪(南京莱福瑞斯有限公司);CM-5美能达分光测色仪(日本柯尼卡美能达);HH-4 数显恒温水浴锅(国华电器有限公司);紫外-可见分光光度计(日本日立高新技术公司);介质阻挡放电低温等离子体设备(益润等离子技术有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理 样本经过除杂后,每组分成50 g,用于DBD-CP 处理。处理参数参照文献报道[13],处理电压为60 kV,处理时间为10 min,极板间距离为65 mm,以未处理的稻谷为对照。处理后,所有样品放置在温度(35.0±1.0)℃、相对湿度(55±5)%的人工气候箱中模拟高温胁迫储藏,试验处理共计2.8 kg 样品,分别于第0、10、20、30、40、50 和60 天取样,单次取样数量400 g。取出后,立即将样品放入液氮中冷冻并于-80 ℃下储存,直至酶活性的评估完成,每个分析设置3 个重复。

1.3.2 颜色测定 稻谷样本在经过脱壳后制成糙米用于颜色分析,采用美能达CR400 分光光度计反射模式进行L*、a*和b*值测定。L*值代表亮度值,a*值为红绿值,b*值为黄蓝值,并根据YAN 等[14]提出的黄变指数(YI)值确定糙米表面颜色向黄色偏移的程度,通过以下公式进行计算:

1.3.3 游离酚的提取 参照ZHANG 等[15]的方法,并稍作改动,稻谷在经过砻谷后液氮研磨成粉,准确称取2 g 米粉与50 mL 预冷的酸性甲醇溶液混合,机械匀浆5 min,然后4 000 r/min 离心10 min,收集上清液,剩余沉淀用50 mL 预冷的酸性甲醇再提取一次,合并两次上清液,45 ℃旋蒸至干燥,用甲醇定容至10 mL,得游离酚提取液,在-20 ℃条件下保存,提取重复3 次。

1.3.4 结合酚的提取 参照李青等[16]的方法,并略作改动。向提取游离酚后的沉淀物中加入40 mL 2 mol·L-1NaOH 溶液在室温下消化1 h,同时充入氮气震荡。然后用6 mol·L-1盐酸调节pH 至1,加入100 mL正己烷萃取混合物中的脂质,剩余混合物用100 mL乙酸乙酯重复萃取5 次,将乙酸乙酯部分合并蒸发至干,用甲醇定容至10 mL,得结合酚提取液,在-20 ℃条件下保存,提取重复3 次。

1.3.5 总酚含量的测定 总酚含量的测定参照SINGLETON 等[17]的方法,并稍作改动。将0.125 mL提取液与0.5 mL 去离子水和 0.125 mL 福林酚试剂混匀,反应6 min,然后分别移取1.25 mL 7% Na2CO3溶液和1 mL 去离子水,混匀后反应90 min,测定760 nm 波长下吸光值。以甲醇作空白对照,以没食子酸为标准品制作标准曲线。游离态和结合态酚类物质之和用于表示总酚含量。总酚含量以每100 g 稻谷干基中所含没食子酸当量(mg GAE/100 g DW)表示,测定重复3 次。

1.3.6 总黄酮含量的测定 总黄酮含量的测定参照JIA 等[18]的方法,并稍作改动。将0.3 mL 提取液与1.5 mL 去离子水和0.09 mL 5% NaNO2溶液混匀,反应6 min。然后移取0.18 mL 10% AlCl3·6H2O 溶液,混匀,反应5 min。再移取0.6 mL 1 mol·L-1NaOH 溶液和0.3 mL 去离子水,混匀,测定510 nm 波长下的吸光值。以甲醇作空白对照,以儿茶素为标准品制作标准曲线。总黄酮含量以每100 g 稻谷干基中所含儿茶素当量(mg CE/100 g DW)表示,测定重复3 次。

1.3.7 FRAP 抗氧化能力测定 FRAP 抗氧化能力参考BENZIE 等[19]的方法,并稍作改动。将30 μL 提取液与90 μL 去离子水和900 μL FRAP 反应液混匀,反应30 min,于593 nm 处测定样品的吸光度。以甲醇作为空白,以Trolox 当量为标准品绘制标准曲线。结果以干基每100 g 稻谷中所含Trolox 当量(mg Trolox equivalents/100 g dry weight)表示,简写为 mg TE/100 g DW。测定重复3 次。

1.3.8 ABTS+自由基清除能力测定 ABTS+自由基清除能力测定参考滕慧等[20]的方法,并稍作改动。将50 μL 提取液与1 mL ABTS+反应液混匀,反应30 min,在734 nm 处测定样品的吸光度。以甲醇作为空白对照,以Trolox 当量为标准品绘制标准曲线。结果以干基每100 g 稻谷中所含Trolox 当量表示(mg TE/100 g DW)。测定重复3 次。

1.3.9 DPPH 自由基清除能力测定 DPPH 自由基清除能力测定参照HUANG 等[21]的方法,并稍作改动。将100 μL 提取液与3 mL 0.1 mmol·L-1DPPH 溶液混合,反应30 min。用紫外可见分光光度计在515 nm处测定样品的吸光度,以甲醇作为空白对照。按公式计算清除率:

式中,Ac:空白的吸光度;As:样品的吸光度。

H2O2含量测定:稻谷在经过砻谷后液氮研磨成粉,取1 g 糙米粉与9 mL 生理盐水混合后机械匀浆,然后10 000 r/min 离心10 min,取上清液待测,H2O2含量采用南京建成生物工程研究所的H2O2试剂盒进行测定,单位为μmol·g-1。

1.3.11 苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶及查尔酮合酶活力的测定 苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶及查尔酮合酶活力的测定:稻谷在经过砻谷后液氮研磨成粉,准确称取1 g 糙米粉,置于离心管中,加入9 mL PBS(pH 7.4)进行机械匀浆,然后3 000 r/min 离心20 min,取上清液待测,酶活力测定采用上海酶联生物科技有限公司的酶活性试剂盒进行,单位为U·g-1。

1.4 统计分析方法

所有试验重复3 次,用Microsoft Excel 2016 对数据进行统计和简单分析,数据相关性采用Correlation Plot 插件进行分析。利用SPSS 22.0 进行方差分析,采用单因素ANOVA 检验进行差异性分析,当P<0.05时,表示样品间差异性显著;当P<0.01 时,表示样品间差异极显著。利用Origin 2022 以及Excel 2016 软件绘图。

2 结果

2.1 DBD-CP 处理对储藏过程中稻谷籽粒表观颜色的影响

偏高水分稻谷在高温胁迫下储藏时,随着储藏时间的延长,糙米的L*值呈现逐渐下降的趋势(图1-A),对照组L*值在储藏后期下降速率逐渐加快,在60 d时L*下降为(52.50±0.19);而处理组下降趋势相对缓慢,在60 d 时L*下降为(54.11±0.12),极显著高于对照组(P<0.01)。a*在储藏过程中呈现逐渐增加的趋势,对照组a*值在40 d 时上升,为原始样本的1.14倍。DBD-CP 处理组样本a*低于对照组,随着储藏时间的延长,差距先增大后减小,在40 d 时差距达到最大值,相比于对照组a*值减少了8.8%(图1-B)。b*值在储藏过程也逐渐增加,处理组与对照组在第10—30 天表现出显著性差异(P<0.05),处理延缓了b*的增加(图1-C)。随着储藏时间的延长,稻谷黄变指数(YI)值不断上升,在第60 天时,对照组YI 值达到(68.29±0.11),DBD-CP 处理组YI 值随着储藏时间的延长,与对照组的差距逐渐增加,在60 d时YI 值仅为(66.29±0.24),表明DBD-CP 可以较好地延缓稻谷黄变的发生。

图1 DBD-CP 处理对储藏过程中稻谷表观颜色的影响Fig. 1 The effect of DBD-CP treatment on the apparent color of rice during storage

2.2 DBD-CP 处理对总酚、总黄酮含量的影响

由图2-A 可知,对照组总酚含量随着贮藏时间的延长先上升后下降,在储藏40 d 时达到最大值,含量约为161.61 mg GAE/100 g DW,在60 d 时含量下降为144.52 mg GAE/100 g DW。处理组总酚含量变化也呈现类似的趋势,与对照组相比,处理组稻谷中总酚含量在储藏过程中均显著高于对照组(P<0.05)。总黄酮含量与总酚含量变化趋势类似,随着储藏时间的延长而先上升后下降,在储藏第40 天时,对照组稻谷中总黄酮的含量达到最大值,含量约为202.11 mg CE/100 g DW。处理组稻谷中总黄酮含量显著高于对照组(P<0.05),且随着储藏时间的延长,差值先增加后减少,在40 d 时差值最大,总黄酮含量为对照组的1.2 倍(图2-B),表明DBD-CP处理能够显著提高储藏稻谷中的总酚、总黄酮含量。

图2 DBD-CP 处理对储藏过程中稻谷总酚、总黄酮含量的影响Fig. 2 Effect of DBD-CP treatment on the content of total phenols and total flavonoids of rice during storage

2.3 DBD-CP 处理对稻谷抗氧化能力的影响

在储藏过程中,对照组ABTS+自由基清除能力先升高后降低,在50 d 时达到最大值;处理组ABTS+自由基清除能力随着储藏时间的延长具有波动性,呈现先下降后上升再下降的趋势,储藏初期含量为对照组的1.1 倍,在整个储藏期间分别在10、20 和40 d与对照组存在显著差异(P<0.01)(图3-A)。稻谷铁离子还原能力以及DPPH 自由基清除能力随着储藏时间的变化趋势与ABTS+自由基清除能力变化趋势相似,在多个储藏时间节点存在显著性差异(P<0.05)(图3-B、C),表明DBD-CP 处理能够提高稻谷的抗氧化特性。

图3 DBD-CP 处理对储藏过程中稻谷抗氧化性的影响Fig. 3 Effect of DBD-CP treatment on the oxidation resistance of rice during storage

2.4 DBD-CP 处理对稻谷中活性氧含量的影响

稻谷储藏期间过氧化氢含量呈现先上升后下降的趋势,在20 d 时达到最大值,30 d 时开始缓慢下降。整个储藏周期内,处理组稻谷籽粒中H2O2含量均低于对照组。其中,在储藏30 d 时,籽粒内部的H2O2含量已呈现极显著差异(P<0.01)(图4-A)。稻谷储藏过程中的含量与过氧化氢含量呈相同的变化趋势(图4-B),储存20 d 后,未处理稻谷的含量约是处理组的2 倍,表明DBD-CP 处理能够清除稻谷中活性氧。

图4 DBD-CP 处理对储藏过程中稻谷活性氧含量的影响Fig. 4 Effect of DBD-CP treatment on active oxygen content in rice grain during storage

2.5 DBD-CP 处理对稻谷中MDA 含量的影响

处理组稻谷和未处理稻谷的MDA 含量在整个储藏期间先上升后下降,且DBD-CP 处理组稻谷的MDA含量始终低于未处理组。储藏20 d 后,对照组和处理组稻谷的MDA 含量分别为51.65 和40.351 nmol·g-1,对照组中MDA 含量的增幅比DBD-CP 处理组高20.6%(图5),表明DBD-CP 处理能够抑制MDA 含量的增加。

图5 DBD-CP 处理对稻谷丙二醛含量的影响Fig. 5 Effect of DBD-CP treatment on MDA content in rice

2.6 DBD-CP 处理对稻谷中苯丙烷代谢关键酶活性的影响

在储藏期间,对照组PAL 活性均呈先增加后下降的趋势,在20 d 达到最大值,DBD-CP 处理组PAL活性也呈现类似的趋势,且在储藏过程中始终显著高于对照组(P<0.01);在30 d 时,DBD-CP 处理组稻谷PAL 活性为0.15 U·g-1,是对照组的2.28 倍,表明DBD-CP 处理能够迅速提高稻谷PAL 活性,且在储藏期间一直具有促进作用(图6-A)。与PAL 类似,稻谷C4H 和CHS 活性在储藏期间也呈现先增加后下降的趋势,DBD-CP 处理组稻谷的C4H 和CHS 活性在储藏期间具有波动性,先下降后上升再下降,且一直显著高于对照组(P<0.01)。在储藏结束时,DBD-CP 处理组稻谷的C4H 和CHS 活性分别为0.13和6 240.95 U·g-1,分别为对照组的1.62 和1.87 倍,表明DBD-CP 处理可提高储藏期间的C4H 和CHS 活性(图6-B、C)。

图6 DBD-CP 处理对稻谷中苯丙烷代谢关键酶活性的影响Fig. 6 Effect of DBD-CP treatment on the activities of key enzymes involved in phenylpropanoid metabolism in rice

2.7 相关性分析

在上述指标分析基础上,进一步对DBD-CP 处理稻谷苯丙烷代谢与酚类物质的关联特性进行数据分析,关联热图结果表明,储藏稻谷中酚类物质含量与苯丙烷代谢关键酶的活性呈高度正相关(图7)。总黄酮与PAL 酶活性含量(P<0.05、R2=0.7)、C4H(P<0.05、R2=0.71)和CHS(P<0.05、R2=0.7)呈正相关,总酚与总黄酮(P<0.05、R2=0.75)之间也存在显著的相关性。根据皮尔逊相关系数,过氧化氢含量和含量与DPPH、ABTS 和FRAP 具有一定的负相关性,说明酚类物质具有清除ROS 的作用,而清除ROS 有助于减少细胞膜损伤。由此推测,DBD-CP处理可能是通过激活苯丙烷代谢促进酚类合成代谢和加强抗氧化系统避免膜质过氧化,进而延缓稻谷品质劣变。

图7 DBD-CP 处理稻谷苯丙烷代谢与酚类物质的相关性分析Fig. 7 Correlation analysis between phenylpropanoid metabolism and phenolic compounds in rice treated with DBD-CP

3 讨论

3.1 DBD-CP 处理提高了储藏稻谷表观颜色稳定性

受到高温胁迫时,随着储藏时间延长,稻谷黄变程度逐渐加重,对应的稻米凝胶也失去了原有的亮白色与半透明状态[22]。本研究结果表明,在35 ℃条件下储藏10 d 后,对应的YI 指数呈现显著上升。类似研究报道也指出,储藏稻谷发生黄变后,碾出的大米糊化特性、流变特性以及蒸煮特性均呈现不同程度劣变,严重影响其食用价值[23]。温度越高,稻谷呼吸作用越强,黄化现象越容易发生[24];另一方面,储藏过程中稻谷籽粒内部脂质氧化增强,会进一步加剧籽粒黄变的现象[25]。在本研究中,DBD-CP 技术在储藏期间改善了稻谷品质,提高了储藏过程中苯丙烷代谢关键酶活性和酚类物质的合成。DBD-CP 处理对a*值没有显著影响,但显著提高了L*值,降低了b*值和YI 值[11]。从表观特征来看,DBD-CP 技术可被视为储藏稻谷采后黄变阻抑的有效方法,处理后的样品在高温胁迫下的储藏稳定性得到有效提升。

3.2 DBD-CP 处理抑制了储藏稻谷中活性氧以及MDA含量的激增

在应对外界胁迫时,植物果实组织内部会加速ROS 代谢与积累,但ROS 含量过多会对组织细胞造成持续损伤。当植物种子萌发迅速或储藏受到胁迫时,其体内的电子流处于高能状态,并与氧粒子结合形成大量的ROS,产生“氧化爆发”现象,进而导致蛋白质、膜脂质和细胞损伤。过氧化氢和作为植物种子中两种重要的ROS,早期ROS 的激增是植物氧化应激的标志[26]。本研究中,高温胁迫下储藏前20 d 内,未处理样本籽粒内部ROS(和H2O2)含量持续激增。然而,在经DBD-CP 处理后储藏,“氧化爆发”现象得到明显抑制,对应的H2O2和含量显著降低。这可能是因为DBD-CP 处理后稻谷籽粒内部酚类物质的合成受到诱导上调,提升了储藏过程中ROS 的清除能力[27]。与YANG 等[27]和ZHAO 等[28]研究类似,均表明可以通过诱导酚类物质合成,进而实现样本储藏过程中内部ROS 代谢稳定性的提升。另外,MDA 作为判断膜脂过氧化程度的重要指标,其含量的增加意味着多不饱和脂肪酸的氧化,细胞膜损伤[29]。MDA含量越高,对应的细胞膜损伤越严重[30]。本研究发现,高温胁迫下储藏稻谷中MDA 含量迅速积累,但DBD-CP 处理显著抑制了其增长速率。在储藏后期,MDA 含量有所下降的原因可能是由于MDA 具有不稳定性,容易发生自身聚合反应,形成更复杂的化合物,如吡喃和多聚丙二醛,或进一步被氧化生成乙酸[31]。此外,丙二醛可以与其他化合物进行缩合反应,形成各种有机化合物,如亚硫酸氢盐等[32]。

3.3 DBD-CP 处理提高了储藏稻谷总酚、总黄酮含量及苯丙烷代谢关键酶活力

为消除应对外界胁迫时产生的过量ROS,植物组织内部通常会有两个防御ROS 的保护系统[33]。一类是酶促抗氧化系统,由抗氧化酶的活性构成,利用抗坏血酸-谷胱甘肽循环等抗氧化化合物与ROS 反应;另一类是由酚类、抗坏血酸、谷胱甘肽、类胡萝卜素和生育酚等活性物质组成的非酶抗氧化系统[33]。稻谷中含有丰富的酚类化合物,酚类是植物体内重要的次生代谢产物,具有抗氧化活性,作为抗氧化剂和ROS清除剂,保护植物免受胁迫[34]。本研究中,DBD-CP处理促进了储藏稻谷总酚、总黄酮的合成,诱导了储藏稻谷籽粒内部苯丙素类和类黄酮代谢途径,加速了籽粒内部次级代谢产物的合成与积累。类似研究也发现DBD-CP 处理通过影响苯丙素和类黄酮的途径来增加蓝莓果实内部酚类和类黄酮的含量水平[11]。抗氧化特性表明生物活性物质的总含量,如抗坏血酸、谷胱甘肽、生育酚、类胡萝卜素和酚类化合物[35]可作为评价生物样本状态的关联指标。本研究采用FRAP 法来反映稻谷提取物对铁离子的还原能力,用DPPH 和ABTS+来评价其对自由基的清除能力,证实了经DBD-CP 处理后能显著提高储藏稻谷的抗氧化特性。从物质代谢角度分析发现,DBD-CP 处理后储藏稻谷中的总酚、总黄酮等次级代谢产物含量显著提升,表明关联代谢途径受到影响,对应籽粒内部抵御外界胁迫的能力得到提高。这可能是因为DBD-CP 处理激活苯丙烷代谢促进酚类物质合成,从而增强了对ROS的清除能力,延缓了稻谷的劣变[36-37]。结合苯丙烷代谢途径关键限速酶的活性分析,DBD-CP 处理激活了苯丙烷代谢途径中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4 羟化酶(C4H)以及查尔酮合酶(CHS)活性的增加[38-39],诱导了储藏稻谷苯丙烷代谢通路的加速上调,对应的下游酚类、黄酮类等活性小分子物质积累速率得到提升,缓解了由高温胁迫下稻谷籽粒内部ROS积累造成的膜脂损伤,从而提升了高温胁迫下稻谷的储藏稳定性。

4 结论

在高温储藏过程中,DBD-CP 处理可显著提升储藏稻谷的颜色稳定性,超氧阴离子、过氧化氢以及MDA 含量在储藏20 d 时已显著降低,新鲜且偏高水分稻谷的劣变速率显著受到抑制;此外,在高温胁迫储藏期间,DBD-CP 处理样本总酚及总黄酮含量同步显著提升,抗氧化特性和铁离子还原能力均呈现同步增强;经DBD-CP 处理后的PAL、C4H 和CHS 活性显著提升,对应的苯丙烷代谢途径得到上调;相关性分析证实高温胁迫下偏高水分稻谷酚类物质含量与PAL、C4H 和CHS 酶活性显著关联,与籽粒内部活性氧以及丙二醛含量呈现负相关。因此,DBD-CP 处理可以通过激活苯丙烷代谢促进偏高水分稻谷籽粒内部酚类合成速率,加强组织抗氧化特性并缓解膜质过氧化和自由基的积累,进而延缓稻谷在高温胁迫储藏环境下的品质劣变。

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