花生发芽过程中主要生理指标及蛋白质代谢变化_张浩

摘 要：研究花生品种“百日红”(Arachis hypogaea L.)不同发芽阶段的主要生理生化变化和蛋白质降解变化。结 果显示：发芽96h时，花生发芽率为98.33%，芽长达到67.59mm；发芽过程中，花生干物质含量呈现下降的趋势， 发芽0～48h和60～84h干物质含量下降很快，48～60h和 84～96h时干物质含量变化不显著(P＞0.05)；呼吸强度整体 呈上升的趋势，发芽12～24h时呼吸强度出现急剧增加，之后增加幅度逐渐变小，并趋于稳定；发芽过程中可溶性 糖在发芽36h和84h时分别出现最小值和最大值，是未发芽种子含量的80.75%和121.24%；可溶性蛋白含量呈现先降 低后增加的趋势，发芽48h时达到最小值，比未发芽时降低了79.07%；多肽和游离氨基酸的含量呈上升趋势，在发 芽96h后，多肽和游离氨基酸含量与未发芽时相比分别增加了1.18倍和6.33倍，其中人体必需氨基酸含量增加了7.18 倍，由28.69%增加为32.02%，限制性氨基酸如苏氨酸和蛋氨酸的含量分别增加了6.88倍和9.27倍，但未检测出色氨 酸，表明发芽可改善氨基酸组成，部分提高花生蛋白的营养价值；发芽0～96h蛋白酶和肽链内切酶活力逐渐增大， 其中肽链内切酶活性在发芽84h达到最大值；各指标相关性分析表明花生发芽过程中主要生理变化对花生内源蛋白 酶的影响很大，进而影响蛋白质的代谢。 关键词：花生；发芽；生理指标；蛋白质；代谢变化
0.05) within these hours: the 48th to the 60th hours and the 84th to the 96th hours. The respiration intensity tended to increase, that is, the increase was sharp between the 12th and the 24th hours, then slow and reached a pleatau. The soluble sugar content reached minimum and maximum at the 36th and the 84th hour, respectively, which was 80.75% and 121.24% of non-germinated
control. The soluble protein content followed a decrease-increase-decrease pattern and reached its minimum value at the 48th
hour, which was 79.07% lower than that of non-germinated control. The contents of peptides and free amino acids showed
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食品科学
※营养卫生
花生(Arachis hypogaea L.)为蝶形花科，落花生属植 物，是我国最主要的经济作物之一。花生中含25%～36% 的蛋白质，主要为花生球蛋白(14S，68%)和伴花生球蛋 白(2S，25%)[1-2]。花生蛋白是一种营养价值较高的油料蛋 白，抗营养因子含量低，易为人体消化吸收，对维护人 体健康和幼儿发育具有重要作用[3]。但花生蛋白的营养也 存在缺陷，必需氨基酸组成不平衡，限制性氨基酸种类 较多，难以通过添加其他蛋白质来补充[4]；另外，花生蛋 白的抑菌、抗病毒和免疫调节等功能特性表现不明显[5]。 目前常采用微生物发酵和外源蛋白酶酶解等生物技术方 法提高花生蛋白的营养价值和利用价值[6]。有研究表明， 花生蛋白通过酶水解，得到花生多肽，其抗氧化[7-8]和降 血压[9-10]的效果明显增强，花生多肽自身不会引起过敏反 应，同时能够抑制蛋白质形成凝胶，作为食品添加剂可 以减少由花生蛋白引起的过敏反应[11]，Jamdar等[12]的研 究发现适度的酶解可使花生蛋白具有更好的乳化性和起 泡性。
an increasing tendency, and at the 96th hour were elevated 1.18 and 6.33 times, among which the human essential amino
acid content increased 7.18 times while the proportion in total amino acids changed from 28.69% to 32.02%. The contents
of the limiting amino acids Thr and Met increased 6.88 and 9.27 times while Try was not detected. These results showed that
this germination process could alter the amino acid composition and improve the nutritional quality of peanut protein. The
UV-2802型紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪 器有限公司；TDL-40B离心机 上海安亭科学仪器厂； HH-6型数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司； DHG-9030A型电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科技有限 公司；L8900自动氨基酸分wk.baidu.com仪 日本日立公司。
1.2 花生发芽工艺 参照刘娟等[22]的方法，根据花生的发芽特性，经
※营养卫生
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花生发芽过程中主要生理指标及蛋白质代谢变化
张 浩1，张雅君1，丁 艳1，李广胜2，陈沁滨2，韩永斌1,*
(1.南京农业大学 农业部农畜产品加工与质量控制重点开放实验室，江苏 南京 210095； 2.南京农垦生物技术有限公司，江苏 南京 210000)
1 材料与方法
1.1 材料、试剂与仪器 供试花生为百日红(BRH)，由徐州金农种子公司提供。 酪蛋白(分析纯) 美国Sigma公司；酪氨酸(生化试
剂)、牛血清白蛋白(生化试剂) 上海蓝季科技发展有限 公司；考马斯亮蓝G-250(生化试剂)、乙酸(分析纯) 中 国医药集团上海化学试剂公司；苯酚(分析纯)、三氯乙酸 (分析纯) 上海凌峰化学试剂有限公司。
activities of protease and endopeptidase increased steadily throughout the germination period while the latter enzyme reached its maximum at the 84th hour. Correlation analysis of various parameters revealed that the major physiological changes led to a
average shoot length was 67.59 mm after 96 hours of germination. The content of dry matter showed an decreasing tendency: it decreased rapidly within the first 48 hours and from the 60th to the 84th hours while the changes were not significant (P ＞
含水量测定：采用AOAC[23]法；呼吸强度测定：采用 小篮子法；芽长测定：采用游标卡尺测定；发芽率测定： 参照GB 3543—83《农作物种子检验规程》[24]测定；可溶 性糖(主要指溶于水和乙醇的单糖和寡聚糖)含量测定：采 用苯酚-硫酸法测定；可溶性蛋白含量测定：采用考马斯 亮蓝G-250法[25]；游离氨基酸含量测定：采用茚三酮比色 法[26]；氨基酸种类和含量测定：自动氨基酸分析仪。 1.3.2 多肽含量测定(样品按干质量计)
(1. Key Laboratory of Food Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China；2. Nanjing Agriculture Biotechnology Co.Ltd., Nanjing 210000, China)
Abstract：In this study, the peanut variety BaiRiHong (Arachis hypogaea L.) was selected to investigate the changes of main
physiological reactions and protein during germination. The results showed that the germination percentage was 98.33% and the
中图分类号：TS210.1
文献标志码：A文章编号：1002-6630(2013)19-0311-06
doi:10.7506/spkx1002-6630-201319064
收稿日期：2012-09-19 基金项目：江苏省优势学科建设工程资助项目(2012BAD28B01)；南京市321引进计划项目；南京市江宁区科技创新专项基金项目 作者简介：张浩(1987—)，男，硕士研究生，研究方向为食品科学。E-mail：2011108065@njau.edu.cn *通信作者：韩永斌(1963—)，男，教授，博士，研究方向为农产品加工与综合利用。E-mail：hanyongbin@njau.edu.cn
过多次实验做出修改。花生经过筛选、除杂后，准确 称取400g样品，于体积分数1%的次氯酸钠溶液中浸泡 30min，用去离子水冲洗3次，于30℃黑暗条件下浸泡 6h，用去离子水润洗数次后在30℃黑暗条件下发芽，每 隔24h用去离子水清洗种子数次，每隔12h取样(发芽时间 共96h)，取样后用液氮速冻，存于－20℃冰箱中备用。 1.3 指标测定 1.3.1 常规指标测定(样品按干质量计)
Changes of Physiological Indicators and Protein Metabolism during Peanut Germination
ZHANG Hao1，ZHANG Ya-jun1，DING Yan1，LI Guang-sheng2，CHEN Qin-bin2，HAN Yong-bin1,*
发芽是一种改善种子营养品质和加工特性的有效手 段，可以改变种子氨基酸组成，提高蛋白质的利用率[13-15]， 增加B族维生素的含量并降低抗营养因子的水平[16-17]。目 前，关于花生发芽的研究主要集中在育种和大田栽培方 面[18-19]，鲜见从食品和营养的角度来关注花生发芽过程 中生理生化变化和蛋白质的代谢。花生种子在萌发过程 中，蛋白酶被激活和释放，并从结合态转化为游离态； 蛋白酶抑制剂降解，抑制效果快速下降甚至部分抑制作 用消失[20]；大分子的贮藏物质分解，多肽和氨基酸等小 分子活性物质生成[21]。本实验对花生进行发芽处理，测 定发芽花生的主要生理指标，旨在探索花生发芽过程中 蛋白质的代谢规律，为评价发芽花生营养价值和开发相 关的产品提供理论依据。
considerable effect on peanut endogenous protease and thus, affected protein metabolism.
Key words：peanut；germination；physiological indicators；protein；metabolism