20个小麦品种戊聚糖含量分析_杨梅

安徽农业大学学报,2009,36(2):283-286
Journa l of A nhui A gr i cultura lU n i ve rs i ty
20个小麦品种戊聚糖含量分析
杨梅,张文明,姚大年*,郑文寅,王慧,樊宏
(安徽农业大学农学院,合肥230036)
摘要:选用皖麦19、郑麦9023和皖麦48等20个小麦品种(系)为供试材料,研究其面粉总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量的品种间差异。

结果表明,3种戊聚糖含量的品种间差异均达到了极显著水平;变幅分别为总戊聚糖1186%~3123%、水溶性戊聚糖0163%~1151%和非水溶性戊聚糖1111%~1187%,3种戊聚糖的平均含量分别为2154%、1107%和1149%。

郑麦9405等品种具有较高的戊聚糖含量,皖麦47和皖麦48等品种具有较低的戊聚糖含量。

讨论戊聚糖在小麦品质改良中的利用等问题。

关键词:小麦;品种;戊聚糖
中图分类号:S512文献标识码:A文章编号:1672-352X(2009)02-0283-04
Analysis of pentosan contents in t w enty wheat varieties
YANG M e,i Z HANG W en-m i n g,YAO Da-n i a n,Z HENG W en-yin,WANG H u,i FAN H ong
(Schoo l of A g ronomy,A nhu iA g ricu lt ura lU n i versity,H efe i230036)
Abst ract:Tw enty wheat varieties,inc l u d i n g W anm a i19,Zheng m a i9023and W anm ai48w ere analyzed for the contents o f tota l pentosan(TP),w ater-so luble pentosan(W SP)andW ater-i n soluble pentosan(W I P).A ll the var-i ances o fTP,W SP and W I P w ere high l y si g nificant a m ong t h e m.TP,W SP andW I P con tents ranged fro m1186%~ 3123%,0163%~1151%and1111%~1187%,respectively.The m eans o f TP,W SP and W I P w ere2154%, 1107%and1149%,respecti v e l y.Am ong the t w enty w heat varieti e s,Zheng m a i9405conta i n ed the highest pento-san,wh ileW anm ai47and W anm a i48contai n ed the lo w est one.The effects of different pentosan con tents on the u-tilization and genetic i m prove m ent of wheat quality w ere d iscussed.
K ey w ords:whea;t variety;pen tosan
小麦是我国的主要粮食作物之一。

近年来,随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,对面包、饼干等烘焙食品的需求正在加大。

需求增大的同时,人们也对烘焙食品的质量提高了要求,这对加工原料和面粉的质量要求更加严格。

谷物化学的深入研究表明,戊聚糖是影响小麦的籽粒硬度、加工品质、面团的粘稠度、流变学特性、面包的烘焙品质和淀粉回生等品质特性的重要因素之一[1]。

戊聚糖(pentosan)也称阿拉伯木聚糖(arabinox-ylan),主要有阿拉伯糖(arab i n ose)和木糖(xy l o se)组成,它是小麦非淀粉多糖(NSP)的主要成分,也是谷物细胞壁多糖的重要组成部分。

根据溶解性的不同,戊聚糖可以分为水溶性戊聚糖(w ater-so luble pentosans,W SP)和非水溶性戊聚糖(w ater-i n so luble pentosans,W I P)[2]。

戊聚糖具有较高的吸水性,粘稠性等特征,它作为一种功能性多糖,具有减肥、润肠通便、降脂、降低胆固醇吸收、抗氧化、促进小肠蠕动等重要的生理功能和营养功效[3]。

同时,戊聚糖作为一种天然的面粉改良剂,符合现代/绿色食品0发展的趋势,越来越受到小麦品质育种者、营养学者
¹收稿日期:2008-12-01
基金项目:国家自然科学基金(30671301)资助。

作者简介:杨梅(1984-),女,硕士研究生。

*通讯作者(Correspond i ng au t hor)E-m a i:l dnyao@1631com
和食品工作者的高度重视。

戊聚糖在小麦中的含量虽然很低,但对小麦营养和加工品质都有重要的影响[4]。

因此,研究小麦品种中的戊聚糖含量对小麦的品质改良、增加小麦附加值有着深远的意义。

本试验选择了山东、江苏、安徽等省的20个小麦品种(系)为试材,分析了总戊聚糖、水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖的含量,旨在研究3种戊聚糖含量的品种间差异,为针对戊聚糖的小麦品质改良提供参考依据。

1材料和方法
111供试材料
选用皖麦19、郑麦9023和皖麦48等20个小麦品种(系)为供试材料,于2007~2008年在安徽农业大学农业园试验农场种植。

田间采取随机区组试验,3次重复,每个重复20个小区,每小区5行,行长2m,行距25c m,每行60株左右。

于成熟期收获、晾晒,然后在缸内储藏2个月备用。

112戊聚糖含量的测定
11211面粉的制备润麦24h使水分达到14%左右,然后用Brabender公司生产的880110型实验磨制粉、筛理,出粉率60%左右,面粉密封放入冷藏柜中保存备用。

11212戊聚糖的测定方法测定原理:戊聚糖在盐酸的作用下水解为戊糖,戊糖脱水生成糠醛,糠醛与显色剂反应生成有色的复合物,根据复合物颜色与戊聚糖含量呈正比的关系,通过标准曲线换算出戊聚糖含量。

测定方法:采用地衣酚)盐酸法[5]测定水溶性戊聚糖和总戊聚糖含量,并换算出非水溶性戊聚糖含量(非水溶性戊聚糖含量=总戊聚糖含量-水溶性戊聚糖含量)。

总戊聚糖(TP)的测定方法:准确称取面粉样品50m g于50mL离心管中,加入10mL2m o l#L-1盐酸,密封后在100e水浴加热150m i n,待冷却后加入20mL蒸馏水、充分摇匀后于4800r#m i n-1下离心15m in,然后移取110mL上清液,依次加入2m L 蒸馏水,3mL的011%的Fe C l3酸溶液和013m L 1%的地衣酚醇溶液,涡旋振荡后于沸水浴中显色40m i n,取出后在水流下迅速冷却,测定其在670nm 和580n m处的吸光值。

水溶性戊聚糖(W SP)的测定方法:准确称取面粉样品100m g于50mL的离心管中,加入10mL蒸馏水,在30e条件下置于往复振荡器上连续振荡120m in,然后于4800r#m i n-1下离心10m i n,提取110mL上清液于一离心管中,并加入同体积的4 m ol#L-1盐酸溶液。

盖紧盖子,在100e水浴加热120m i n。

待冷却后再移取110mL混合液,依次加入2m L的蒸馏水,3mL的011%的Fe C l3酸溶液和013mL1%的地衣酚醇溶液,涡旋振荡后于沸水浴中显色40m i n,取出后在水流下迅速冷却,测定其在670nm处的吸光值。

每个样品在测吸光值时做4次重复,再分别换算成戊聚糖含量后,计算平均值。

戊聚糖(%)=(C@0188A W)@10@n/100
C:由标准曲线求得的木糖浓度;0188:戊聚糖与木糖的比例;W:样品重量;n:稀释倍数;在制作标准曲线时,分别吸取0、015、110、115、210、215、310 mL100L g#mL-1的木糖标准液于10m L试管中,分别加蒸馏水使总体积为3m L的011%的Fe C l3酸溶液和013m L1%的地衣酚醇溶液,涡旋振荡后于沸水浴中显色40m i n,取出后在水流下迅速冷却,水溶性戊聚糖用670n m处测得的吸光值,总戊聚糖用670nm和580nm处测得的吸光值的差值。

113统计分析
室内试验在安徽农业大学种子科学与工程实验室进行,采用DPS统计软件进行方差分析和Duncan 式多重比较。

2结果与分析
211方差分析
由方差分析可知,TP的F=151376**,W SP的F=151682**,W I P的F=31222**,F(19,38)0101= 2140,20个小麦品种(系)的品种间总戊聚糖含量、水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖含量的差异均达到了极显著水平,说明不同的小麦品种戊聚糖含量存在着较大的差异,这与姚大年[6]等的研究结果基本一致。

212多重比较
由表1可以看出,本试验的3种戊聚糖含量的变幅分别为总戊聚糖1186%~3123%、水溶性戊聚糖0163%~1151%和非水溶性戊聚糖1111%~ 1187%;平均含量为总戊聚糖2154%、水溶性戊聚糖1107%和非水溶性戊聚糖1149%。

在本试验的20个小麦品种(系)中,总戊聚糖含量较高、处于前3位的为郑麦9405(3123%)、扬麦158(2186%)、和安农1032(2175%),最高的是郑麦9405;含量较低、处于后3位的为皖麦47(1186%)、皖麦48 (2104%)和皖东麦1号(2105%),最低的是皖麦47。

水溶性戊聚糖含量较高、处于前3位的为郑麦
284安徽农业大学学报2009年
9405(1151%)、安农1032(1146%)和烟农19 (1126%),最高的是郑麦9405;含量较低、处于后3位的为皖麦19(0163%)、皖麦47(0166%)和皖麦48(0171%),最低的是皖麦19。

非水溶性戊聚糖含量较高、处于前3位的为扬麦158(1187%)、郑麦9405(1172%)和扬麦12(1162%),最高的是扬麦158;含量较低、处于后3位的为偃展4110 (1111%)、皖麦47(1120%)和内乡188(1120%),最低的是偃展4110。

可见,不同品种(系)间的总戊聚糖、水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖含量存在着显著差异,而这种差异对于针对戊聚糖含量,选择高、低戊聚糖的亲本材料是具有实际意义的。

表120个品种(系)总(TP)、水溶性(W SP)和非水溶性戊聚糖(W IP)含量的多重比较
T able1M u lti ple co m pa rison o f the contents o f t o ta-l,wa ter-so l ub l e and w ater-i nso l ub le pentosans i n t w enty wheat va rieti es%序号No1品种(系)V ar i e ty TP W SP W IP 1郑麦9405Zheng m a i94053123a A1151a A1172abAB
2扬麦158Y angma i1582186bB0199de fCDE F G1187aA
3安农1032A nnong10322175bcBC1146a AB1129cdeBCD
4烟农21Y annong212165bcdBCD1117bc dCDE1147bcdABCD
5烟农19Y annong192158cde B CDE1126bAB C1132cdeBCD
6淮麦20H uai m a i202152cdefBCDEF1103cdeCDE F1149bcdABCD
7扬麦12Y ang m a i122144de fgCDE F G0182fgh ijF GH I1162abcAB C
8济麦21Ji m a i212142de fgCDE F G0196efg hDEF G1146cdeBCD
9豫麦18-64Y u m a i18-642139de fghDEFGH1118bc dCDE1122deCD
10邯6172D an61722136efghDE F GH0191efg hi E F GH I1144bcde ABCD 11郑麦9023Zheng m a i90232136efghDE F GH0195efg hDEF GH1141bcdeBCD 12偃展4110Y anzhan41102134efghDE F GH1123bcBC D1111eD
13皖麦33W an m a i332128fgh i E FGH0177ghij F GH I1151bcdABCD 14皖麦54W an m a i542121g hiF GH0176hijFGH I1145bcde ABCD 15内乡188L e i x iang1882117g hiF GH I0198de fgCDEFG1120deCD
16皖麦19W an m a i192114h i G H I0163iJ1151bcdABCD 17皖麦52W an m a i522114h i G H I0173ij G H I1141bcdeBCD 18皖东麦1号W andongm ai12105iH j I0172ij G H I1132cdeBCD
19皖麦48W an m a i482104iH j I0171ij G H I1133cdeBCD
20皖麦47W an m a i471186jI0166H j I1120deCD 变幅R ange1186~31230163~11511111~1187注:小写字母表示差异达到5%显著水平,大写字母表示差异达到1%显著水平。

N ote:S ma ll letters f o llo w ed the data mean si gnifi cant diff erences at0105leve,l cap i ta l lettersm ean si gn ifi cant differences at0101leve.l
表220个品种(系)总(TP)、水溶性(W SP)和非水溶性戊聚糖(W IP)含量的相关分析
T ab l e2Co rrelati on ana l ysis o f the content of tota-l,w ater-so l ub l e and w ater-inso l uble pentosans i n t went y whea t var i eties
戊聚糖种类
T ype of pentosans
TP W SP
W SP0182**
W IP0143-0104
213相关分析
由表2可以看出,总戊聚糖含量与水溶性戊聚糖含量达到极显著正相关,可见在筛选具有不同水溶性戊聚糖含量的品种资源时,其总戊聚糖含量具有一定参考价值;总戊聚糖含量和非水溶性戊聚糖含量正相关不显著,而水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖含量呈不显著的负相关。

3讨论
研究小麦面粉中的戊聚糖含量对于培育专用小麦有重要的意义,作为面包等烘培食品的原料,需要选用水溶性戊聚糖含量较高的小麦品种[7]。

面粉中所含的戊聚糖含量与面粉的品质存在着较大的相关性,有研究报道水溶性戊聚糖对面粉品质具有重要的改良作用,而非水溶性戊聚糖对其具有抑制作用[8]。

王明伟等[9-10]研究认为,水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖不仅降低面筋产率,而且影响面筋成分及品质;郑学玲等[10]研究也发现面粉的水溶性戊聚糖含量高,对面包等烘培食品的改良效果较好,水溶性戊聚糖含量低,对饼干等烘培食品的改良效果
285
36卷2期杨梅等20个小麦品种戊聚糖含量分析
较好;非水溶性戊聚糖对面包、饼干等烘培食品的品质改良效果不明显。

小麦中的戊聚糖含量受基因型、环境以及其互作的影响,但基因型起决定性作用[12]。

李春喜等[13]认为,不同品种和不同生态环境下小麦戊聚糖含量均有很大的差异。

本研究仅考虑基因型对小麦戊聚糖含量的影响,对20个小麦品种的面粉中戊聚糖含量进行了分析。

研究结果显示,20个小麦品种(系)的面粉中总戊聚糖、水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖含量的变幅分别在1186%~3123%、0163% ~1151%和1111%~1187%之间,3种戊聚糖的平均含量分别为2154%、1107%和1149%,这一结果比张岐军等[14]研究得到的结果略偏高,且部分相同的品种含量也略偏高,这可能与品种、种植环境等因素的差异有关。

从本研究结果可以看出,郑麦9405的总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量均较高,而皖麦47和皖麦48等的总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量均较低。

所以,根据戊聚糖含量,并结合以往若干品质试验资料(略),认为郑麦9405等品种更适合于制作面包等烘焙食品,而皖麦47和皖麦48等品种更适合于制作饼干等膨化食品。

本研究中,20个小麦品种(系)面粉的总戊聚糖、水溶性和非水溶性戊聚糖含量的品种间差异均达到0101显著水平,这与李春喜等[15]得到的结果基本一致,说明基因型可能是造成戊聚糖含量差异的主要原因;而在20个小麦品种(系)面粉的总戊聚糖、水溶性戊聚糖和非水溶性戊聚糖的相关分析结果中,总戊聚糖含量与水溶性戊聚糖含量呈极显著相关,说明在筛选具有不同水溶性戊聚糖含量的品种资源时,其总戊聚糖含量具有一定参考价值。

根据本研究结果并结合前人的研究,认为在小麦品质育种中,可以根据育种目标的需要,选择高或低戊聚糖含量的材料。

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