花生花生壳

第28卷第6期食品与生物技术学报V01.
28No.
62009年11月JournalofFoodScienceandBiotechnologyNov.
2009文章编号:1673—1689(2009)06-0741—07不同类型花生品种籽仁部位抗氧化能力张智猛1'及功能成分研究万书波",戴良香1,陈(1.
山东省花生研究所,山东青岛266100;2.
山东省农业静1,苗华荣1科学院,山东济南250100)摘要:以抗活性氧活力单位、抗超氧阴离子活力单位、总抗氧化活力单位、总黄酮含量、维生素C含量、蛋白质含量和色素含量等为指标,研究了白皮花生、红皮花生、黑皮花生、彩色花生、普通花生等14个不同类型花生品种籽仁各部位的抗氧化能力及抗氧化物质含量,并分析了相互问的关系.
结果表明,花生品种的抗氧化性存在显著的品种差异,籽仁各部位的抗氧化能力各品种间有很大差异.
黑色花生、彩色花生、红皮花生、白沙1016号和花育22号具有较强的抗氧化能力.
不同花生品种籽仁中总黄酮、VC、游离氨基酸总量和色素含量,表现为基因型间差异;相同品种不同籽仁部位各抗氧化物质含量差别较大,种皮中总黄酮和VC含量较高,游离氨基酸总量以胚中较高,色素含量最低的并不是种皮颜色较浅的白色花生.
样品的抗氧化活性与总氨基酸和总黄酮含量间呈显著正相关,蛋白质含量与抗氧化能力和总黄酮含量间呈极显著的负相关.
据此可以认为,花生籽仁的抗氧化活性与总黄酮含量、蛋白质含量有关.
关键词:花生;抗氧化作用;花生红衣;子叶;胚;色素;黄酮;维生素C中图分类号:TS218;TS201.
4文献标识码:AStudyontheAnti.
oxidationFunctionandFunctionalCompositionsinPartsofKernelofDifferentPeanutVarietiesZHANGZhi—men91,WANShu—b02,DAILiang—xian91,CHENJin91,MIAOHua—ron91(1-PeanutResearchInstituteofShandongprovince,Qingdao266100,China;2.
ShandongAcademyofAgricultur—alSciences,Jinan250100,China)Abstract:Theantioxidationcapacitiesandrelationshipof14variouscolorspeanutwereinvestigatedinthismanuscriptthroughexaminingtheactiveoxygenresistancereactivityunits(AORRU),superoxideanionresistancereactivityunits(SARRU),totalantioxidantreactivityunits(TARU),flavonoidcompounds,Vecontents,proteincontentsandpigmentsconcentrations.
Significantlydifferenceswereobservedinthepeanutvarietiesandindifferentpartsofsamepeanutkernel.
Themainresultswereachieved:(1)Thereweregenotypedifferencesinflavonoidcompounds,Vccontents,proteincontentsandpigmentsconcentrationsofpeanutkernel;(2)thehighestflavonoidcompoundsandVccontentsinseedcoats;(3)highest收稿日期:2008—11—26基金项目:国家"十一五"科技支撑计划项目(2006BAD211304—2);山东省农科院科技创新基金资助项目.
作者简介:张智猛(1963一),男,河北衡水人,农学博士,研究员,主要从事植物营养与栽培生理学研究.
*通讯作者:万书波(1962一),男,山东栖霞人,研究员,主要从事植物营养与栽培生理学研究.
Email:wansb@saas.
ac.
en万方数据742食品与生物技术学报第28卷freeaminoacidscontentinembryo:(4)thepigmentsconcentrationsinseedcoatofwhitepeanutwasnotthe10west.
Furthermore,theresultsdemonstratedthattheantioxidationcapacitiesofpeanutweresignificantlypositiverelatedtothetotalfreeaminoacidscontentandtheflavonoidcompounds,buttheproteincontentshownnegativeroleontheantioxidationcapacitiesandtheflavonoidcompounds.
Keywords:Peanut(Arnc矗is矗ypognP口L.
),antioxidationcapacities,Kernel,seedcoat,cotyledon,embryo,pigments,flavonoidcompounds,VC花生(ArⅡc^i妇ypog"P口L.
)是我国重要的经济作物,年产量已达1500万t,其中30%左右直接和间接用于食用,每年作为食用花生出口有35~45万t,占总产量的5%左右.
花生食品安全和功能食品的开发生产是提高人民健康水平、延长农业生产链条、提高花生产品附加值的重要方面.
近年来.
活性氧自由基引起细胞损伤和衰老的理论已得到普遍认可,生理活性物质的生理功能亦被广泛接受.
黑米、黑豆等黑色食物富含蛋白质、氨基酸、维生素和多种矿物质元素,且具有特殊的营养价值和抗衰老、抗氧化、抗癌等保健功能的报道较多[1q].
花生抗氧化能力和生理活性物质的含量直接关系到花生的营养生理保健功能和开发利用效益,是花生保健功能和品质的重要物质基础和评定依据.
研究开发新型营养保健食物资源,成为花生生产及其食品领域的热点之一.
目前,已选育出蛋白质质量分数在30%以上(豫花8号等)和脂肪质量分数在40%以下(美国标准为含油率低于37.
5%)的品种,或亚油酸、赖氨酸、锌、硒等含量较高的品种.
为花生蛋白质的开发利用创造了条件.
同时,对花生育种和食品研究开发利用有着重要的意义.
关于花生抗氧化性的研究主要集中在抗氧化活性物质的提取条件、提取工艺、稳定性和体外抗氧化能力比较,以及花生籽仁蛋白质、氨基酸、脂肪等营养物质含量高低等方面¨川].
花生蛋白质的研究发展趋势同食品天然、营养、功能性的发展方向相一致.
花生红衣是花生产品的副产物,我国每年约产生600t,它是传统的中药成分,含有原花青素、白藜芦醇、维生素K等生物活性物质[4J],具有明显的抗氧化作用,利于食品的保存.
然而,有关花生抗氧化能力和生理活性物质种类及含量的研究报道较少.
作者以白皮花生、红皮花生、黑皮花生、彩色花生和普通花生等为试材,对花生籽仁各部位的抗氧化能力、黄酮类化合物、色素、VC、氨基酸等抗氧化物质含量及其之间的关系进行了研究,旨在揭示花生基因型、种皮颜色、籽仁部位的抗氧化能力及生理活性成分含量与抗氧化性间的关系,明确花生在抗衰老和营养保健功能机制等方面的作用.
同时,为花生新品种培育、花生营养保健食品的开发,以及充分利用加工副产物、探究不同类型花生的营养和药用保健价值,提供理论依据.
1材料与方法1.
1供试材料黑皮花生、红皮花生、彩色花生、白皮花生、花育16—23号、鲁花12号,共计14个花生品种(系).
所有品种(系)均由山东省花生研究所遗传育种研究室提供,品种名称和特性等见表1.
表1试验用花生品种性状Tab.
1Charactersofdifferentkindsofpeanuts试验在山东省花生研究所莱西试验站进行,土壤类型为褐土,土壤质地属沙壤土,供试材料均于2008年5月7日播种,9月20日收获.
小区面积为30m2,随机排列,重复3次,穴播,行距40cm,穴距万方数据第6期张智猛等:不同类型花生品种籽仁部位抗氧化能力及功能成分研究74318cm,每穴2粒,播种前各处理基施有机肥5000kg/hm2,氮磷钾复合肥料450kg/hm2,田间管理同大田.
收获后各品种随机选取花生仁500粒,按种皮(红衣)、子叶和胚(根、轴、芽)分开,粉碎后备用.
1.
2测定指标与方法采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定各项指标,分别用2批试剂盒重复验证,取平均值.
依据试剂盒要求,配制质量分数0.
6%的生理盐水作为供试样品抗氧化能力的提取液,制备成待测液,其余操作依据试剂盒的要求,进行各项指标测定.
1.
2.
1抗氧化能力测定抗活性氧测试盒测定原理是基于Fenton反应产生的羟自由基与H.
O.
的量成正比,当给予电子受体后,用gress试剂显色,形成红色物质,其颜色与一OH的多少也成正比.
定义每毫克组织蛋白在37℃下反应1rain使反应体系中Hz0:的浓度降低lmmol/L为一个抗活性氧单位.
花生籽仁各部位提取液对Of的清除能力用抗超氧阴离子活力表示.
抗超氧阴离子自由基测试盒是模拟人体中黄嘌呤与黄嘌呤氧化酶反应系统,产生超氧阴离子自由基,加入电子传递物质及gress显示剂,使反应体系呈紫红色,用分光光度计比色.
定义在反应体系中每毫克组织蛋白在37℃下反应40rain所产生的相当于1mg的VC所产生的超氧阴离子自由基的变化值为一个活力单位.
抗氧化物质能使Fe3+还原成Fe2.
,后者可与菲啉类物质形成稳固的络合物,通过比色可测出其抗氧化能力的高低.
定义在37℃时,每毫克组织蛋白每分钟使反应体系的吸光度(oD)值增加0.
01为一个总抗氧化能力单位.
1.
2.
2籽粒色素的提取与测定称取粉碎后的样品1.
00g,用体积分数95%乙醇与1.
5mol/LHCI混合液(体积比85:15)60℃水浴提取5h,于535am处测吸光度[2].
以提取液的吸光度(OD)值作为标准色素单位.
以每克材料所含的色素单位数代表该材料的色素含量,单位为U/g.
1.
2.
3籽粒总黄酮的提取与测定称取适量粉碎后的样品,用体积分数60%的乙醇于60℃的水浴锅黑暗提取24"3|,以芦丁作标准曲线,计算其含量.
1.
2.
4VC、蛋白质和游离氨基酸总量的测定VC含量用比色法测定口],蛋白质含量采用考马斯亮蓝比色法[73测定,游离氨基酸总量采用茚三酮法测定'8|.
2结果分析2.
1不同品种籽仁各部位抗氧化能力比较抗活性氧能力(抑制羟自由基能力)可以反映样品对羟自由基的清除能力,抗超氧阴离子自由基能力可以反映样品对超氧阴离子的抑制效应,总抗氧化能力可以综合体现各材料的抗氧化能力.
由表2可以看出,不同花生品种不同籽仁部位抑制羟自由基能力(抗活性氧活力)差异较大,种皮抗活性氧能力较强,平均值为145.
46U/mg,远高于子叶和胚的,其平均值分别高出112.
49U/mg和129.
28U/mg.
分别是子叶和胚的4.
4和9.
0倍.
其中以红皮花生、白沙1016号、花育18号、花育22号、花育23号和鲁花12号籽仁的抗活性氧能力较强.
不同花生品种不同籽仁部位抗超氧阴离子自由基能力差异较小,亦表现出各品种种皮抗超氧阴离子自由基能力稍大.
各部位总抗氧化能力以种皮相对较高,胚次之,子叶的总抗氧化能力最低.
表2不同类型花生品种籽仁各部位抗氧化能力Tab.
2AntioxidantcapacityofoxidationresistancesamongpeanutvarietiesU/mg品种(系)抑制羟自由基能力子叶胚种皮抗超氧阴离子自由基能力子叶胚种皮总抗氧化能力子叶胚种皮红皮花生白皮花生黑皮花生彩色花生白沙1016花育16号花育17号26.
9338.
15143.
3416.
8913.
0626.
920.
802.
185.
6927.
280.
00112.
3921-3723.
3429.
921.
162.
390.
3919.
950.
00107.
1423.
7721.
7117.
751.
283.
2425.
7643.
4712.
7068.
6321.
0723.
209.
800.
343.
654.
9138.
7744.
73165.
3216.
9119.
8431.
450.
162.
242.
0234.
7824.
3395.
4018.
6322.
0414.
760.
023.
031.
9731.
870.
0089.
9321.
1118.
0613.
231.
562.
700.
64万方数据744食品与生物技术学报第28卷花育18号花育19号花育20号花育21号花育22号花育23号鲁花12号44.
3015.
66183.
9420.
8718.
OO26.
361.
3611.
390.
00105.
9621.
2419.
0013.
840.
9527.
1338.
3475.
4716.
3020.
931I.
810.
2935.
9010.
39148.
9625.
2213.
7423.
411.
3645.
2126.
59180.
1718.
1223.
6936.
180.
6338.
710.
00251.
5619.
9718.
5032.
570.
5835.
9137.
65308.
1813.
5420.
4361.
200.
322.
551.
161.
841.
361.
701.
941.
53O.
563.
111.
851.
3113.
010.
602.
36平均值2.
30可见,各参试品种籽仁抗氧化能力存在较大差异,以红皮花生、黑皮花生、白沙1016号、花育19号、花育22号、花育23号和鲁花12号等品种具有较强的总抗氧化能力.
2.
2不同品种籽粒色素和黄酮含量不同花生品种不同籽仁部位总黄酮含量差别很大,见表3.
表3花生籽仁黄酮及色素含量Tab.
3Flavonoidsandpigmentcontentinpeanutvarieties相同品种以种皮中总黄酮含量最高,平均为665.
97mg/g;子叶中总黄酮含量最低,平均为15.
01mg/g;胚中总黄酮含量介于二者之间.
其中花育20号种皮中总黄酮含量最高,达919.
00mg/g;而白皮花生的种皮中总黄酮含量最低,仅为41.
00mg/g,是平均值的1/16.
胚中总黄酮含量以鲁花12号最高,红皮花生、白皮花生、黑皮花生、白沙1016号、花育21号等品种中的总黄酮含量均超过各品种胚中总黄酮含量的平均值;子叶中总黄酮含量以花育17号最高,红皮花生、花育21号、鲁花12号亦表现较好.
因此,不同品种不同籽仁部位中总黄酮含量差异较大,总体以红皮花生、黑皮花生、白沙1016号、花育17号、花育21号、花育22号和鲁花12号等7个品种籽仁中总黄酮含量相对较高,对花生籽仁抗氧化能力有一定影响.
不同品种籽仁中色素含量亦有差别,以黑皮花生色素含量最高,达2.
54U/g;花育17号色素含量最低,仅为0.
5U/g,是黑皮花生的1/5.
2.
3不同品种籽粒中游离氨基酸总量和VC含量由表4可以看出,各品种籽仁各部位游离氨基酸总量以胚中较高,种皮次之,子叶最低,其平均值分别为285.
29、188.
25、130.
72mg/hg,其中黑皮花生、彩色花生、花育17号和花育23号籽仁中游离氨基酸含量较高.
花生各品种籽仁中VC含量有差异,以种皮中VC含量相对较高,平均为213.
98mg/hg,子叶和胚中VC含量相近,平均值分别为180.
42、187.
88mg/hg.
彩色花生、白沙1016号、花育17号和花育22号籽仁中VC含量相对较高.
2.
4花生籽仁抗氧化能力指标问的相关关系表5表明,花生籽仁蛋白质含量与抑制羟自由基能力、抗超氧阴离子自由基能力、总抗氧化能力和总黄酮含量间均呈极显著的负相关关系;抑制羟自由基能力与抗超氧阴离子自由基能力和总黄酮含量间呈极显著的正相关关系,与总抗氧化能力和维生素C含量间呈显著的正相关关系;总抗氧化能力仅与总氨基酸含量和总黄酮含量间呈显著相关,万方数据第6期张智猛等:不同类型花生品种籽仁部位抗氧化能力及功能成分研究745其余抗氧化物质与抗氧化能力之间无相关关系.
可见组织中蛋白质含量极显著地影响着其抗氧化能力,而总黄酮含量和总氨基酸含量显著地影响组织的总抗氧化能力.
尽管VC被认为是较强的抗氧化物质,但在本试验条件下,较强的抗氧化能力并未显现出来,这可能与组织类型、试验条件等有关.
表4花生籽仁不同部位氨基酸和维生素C质量分数Tab.
4ThetotalaminoacidsandvitaminCcontentinpeanutvarieties表5花生籽仁氨基酸含量、维生素C及总黄酮含量与抗氧化能力间的相关关系Tab.
5Relationshipbetweenantioxidantabilityandcontentoftotalaminoacids,VitaminC,flavonoidsinpeanutseed蛋白质抑制羟抗超氧总抗氧化总氨、,r冷暑总黄酮相关性含量自由基能力阴离子能力能力基酸含量….
日里含量抑制羟自由基能力一0.
7938—1.
0000抗超氧阴离子能力—0.
6455—0.
6667''1.
0000总抗氧化能力—0.
-3962—0.
2873'0.
05741.
0000总氨基酸含量—0.
1308—0.
1162—0.
01270.
2947.
1.
0000VC含量一0.
08500.
2882'一0.
0538—0.
05580.
1105I.
0000总黄酮含量—0.
6942—0.
6999''0.
12980.
293Z'一0.
069l0.
25521.
0000注:**极显著;*显著.
3讨论3.
1花生保健功能的物质基础花生含有丰富的营养物质,其主要营养成分为油脂、蛋白质、氨基酸、膳食纤维、维生素(富含维生素E)和矿物质(如Ca、Mg、K)等.
同时,还含有大量的生理活性成分,如白藜芦醇、黄酮类物质、花色苷和酚类物质等[9].
通过对花生的根、茎、花、果壳、种皮、叶和子叶等7个部位样品的测定,结果表明花生的根和茎中的白藜芦醇含量较高,分别为46.
7~58.
8ttg/g和59.
75~108.
63Ftg/g.
花生红衣中亦含有白藜芦醇,但花生叶片和子叶中未检测出白藜芦醇[9].
花生组织、器官中均含有丰富的黄酮类化合物,其中花生叶中含量最高,其次是花生茎和花生万方数据746食品与生物技术学报第28卷壳中.
花生蔓中总黄酮质量分数可达2.
58%[10|.
花生粕中黄酮化合物的质量分数平均为0.
865%.
杨增明等[11]的研究表明,不同产地花生壳中总黄酮质量分数在0.
25%~1.
42%之间,以木犀草素成分为主.
李明静[12]则认为,花生壳中木犀草素质量分数为3.
47%.
花生粕中膳食纤维含量较高,特别是起重要生理功能的水溶性膳食纤维质量分数高达9.
26%,水不溶性膳食纤维质量分数为39.
58%,膳食纤维总质量分数为48.
84%.
因此,花生粕可作为一种制备膳食纤维的理想新原料[13|.
色素、黄酮、VC和氨基酸等是蓝、紫黑、深紫、紫等黑粒小麦抗氧化能力较高的主要物质基础ll".
本试验结果表明,花生籽仁中含有丰富的蛋白质、氨基酸、黄酮、VC等生理活性成分,且以种皮中黄酮、VC含量较高,同时花生籽仁各部位均具有较强的抗氧化能力,这是花生具有抗氧化能力和营养保健功能的物质基础,也是开发花生营养保健型食品的物质基础.
3.
2花生组织提取物的抗氧化活性机体新陈代谢会产生多种自由基,具有很高的活性,主要损害细胞膜的结构,并引发一系列有害的生化反应,导致细胞死亡.
其中,羟自由基和超氧阴离子自由基为最常见的2种,氧化能力极强.
在研究物质抗氧化性质时常把清除超氧阴离子自由基和羟自由基作为重要指标[1引.
生物的抗氧化特性与抗氧化物质的种类、含量等有关.
已有研究显示,种皮色素n1]、黄酮类化合物【3J6—17|、VCElS3、总酚'14.
18]、花色苷'19|、氨基酸'203和类胡萝b素'211等物质具有抗氧化活性.
黄酮类化合物具有强烈的清除自由基功能,氨基酸尤其是碱性氨基酸可抑制不饱和脂肪酸的氧化反应[2卜2引.
花生壳、花生蔓、花生红衣等组织器官中均含有丰富的抗氧化成分,是天然的抗氧化物质,这预示了花生壳提取物作为抗氧化剂应用于食品的可能性.
关于抗氧化活性与多酚类物质含量的相关性,前人曾有研究,但结果不一.
Heinonen等[25]认为抗氧化活性与总酚含量无相关性.
而詹沛鑫和Meyer等研究认为,抗氧化活性与总酚含量呈显著相关[26_27'.
黑米种皮色素和黄酮类化合物含量与其生物抗氧化能力存在极显著的正相关[1_2],表明黄酮类化合物和色素是主要的抗氧化物质.
色素、黄酮、氨基酸是蓝、紫黑、深紫、紫等黑粒小麦的抗氧化能力强于白粒小麦和红粒小麦的主要基础物质.
VC、氨基酸和类胡萝b素对其抗氧化能力也有一定贡献¨".
本试验亦表明了上述观点,样品的抗氧化能力与总氨基酸和总黄酮含量间呈显著正相关,但蛋白质含量与抗氧化能力呈极显著的负相关关系.
花生籽仁抗氧化能力与总黄酮含量、蛋白质含量有关,但由于黄酮类物质的多样性及各个样品中具有抗氧化活性的黄酮物质的种类和含量不同,显示出抗氧化活性有差异.
以上为营养保健型花生品种的选育提供了依据.
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(inChinese)(责任编辑:秦和平)万方数据