不同生長周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸組成分析及抗氧化性研究

孔杭如，梅玉，趙曉燕，倪媛媛，王滿意，張連慧，白術群*

（1.中糧營養健康研究院營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102200；2.北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京 100097）

青稞（Hordeum vulgare Linn.）是藏族地區傳統的糧食作物，又稱裸大麥，為一年生或越年生的草本植物之一。青稞營養比例科學，具有高蛋白、高纖維、高維生素、低脂肪等特征，深受藏民們的喜愛。青稞苗是以青稞種子為原料，通過浸泡、發芽、種植而形成。青稞苗粉（highland barley seedling powder，HBSP）是將青稞苗收割后經清洗、預冷、熱風干燥、粉碎等工序形成。青稞種子在蛋白酶酶系的作用下，胚乳細胞壁被分解，胚乳儲存的物質開始降解并為胚軸生長提供營養[1]，發芽會使青稞種子本身的營養物質釋放出來，促進青稞苗的生長，且可提高活性因子γ-氨基丁酸等營養物質的含量[2-3]。

近幾年，青稞逐漸成為學術界的研究熱點，對青稞種子營養成分的研究較多，但未見有對于不同生長周期青稞苗粉營養成分特性的相關報道，青稞苗生長過程中生長周期與氨基酸、脂肪酸組成及含量的變化趨勢未見研究，多見大麥苗粉蛋白質、維生素、礦物質、多酚類等成分的研究[4-6]。本文以青稞苗粉所含的氨基酸、脂肪酸組成及含量為出發點，以西藏白青稞種子為原料，經熱風干燥、粉碎、過篩等工藝制成青稞苗粉，研究不同生長周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸組成及含量差異，并對其總抗氧化能力（total antioxidant capacity，T-AOC）進行探討，從而對比得出青稞苗粉最佳生長周期，為開發具有高附加值的青稞產品提供數據參考和理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白青稞種子：西藏桑珠孜區德琴3900莊園有限公司。

鹽酸、乙醇、檸檬酸鈉、氫氧化鉀、乙醚、氯化鈉、無水硫酸鈉、氨水（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；甲醇、正乙烷、正庚烷、乙腈（均為色譜純）：美國TEDIA公司；總抗氧化能力（T-AOC）試劑盒：南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設備

Waters e2695高效液相色譜儀：沃特世科技（上海）有限公司；UV-1800/1800PC紫外可見分光光度計：上海析譜儀器有限公司；RE-52A旋轉蒸發儀：北京神泰偉業儀器設備有限公司；HH-M8恒溫水浴鍋：江蘇春蘭儀器有限公司；GC7890氣相色譜儀：安捷倫科技（中國）有限公司；SYNERGY HT酶標儀：美國伯騰儀器有限公司；X3R離心機：賽默飛世爾科技公司。

1.3 方法

1.3.1 青稞苗粉的加工工藝

1.3.1.1 青稞種子前處理

西藏白青稞種子與過濾后的純凈水按照1∶1的質量比，于暗室浸泡8 h～9 h，當發芽長度為1 mm且發芽率達60%后進行擺盤，擺盤后置于種植架上種植。

1.3.1.2 青稞苗的種植

采用紙上種植技術，在溫度（24℃～28℃）、濕度（70%～80%）及自然光的條件下進行種植，種植時間分別為3、5、10、12 d，定期澆水，種植過程不給予營養液、化學農藥等其他物質。

1.3.1.3 青稞苗粉的加工工藝及流程

1）收割：去除青稞苗根部，收割青稞苗并剔除雜質。

2）清洗：對收割的青稞苗進行清洗，清洗3次，每次清洗時間為10 min。

3）預冷：將清洗干凈的青稞苗放置于4℃冷藏，30 min。

4）干燥：采用熱風干燥的方法，梯度降溫（80℃降至50℃），負壓為-0.084 MPa。

5）粉碎、過篩：采用粉碎技術，粉碎后過篩，苗粉目數為300目，待測。

工藝流程為白青稞籽粒→浸泡→擺盤→上架→種植→新鮮青稞苗→收割→清洗→預冷→干燥→粉碎→過篩。

1.3.2 青稞苗粉指標的檢測方法

多酚采用LS/T 6119—2017《糧油檢驗植物油中多酚的測定分光光度法》測定[7]；兒茶素采用GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》測定[8]；γ-氨基丁酸（r-aminobutyric acid，GABA）采用NY/T 2890—2016《稻米中γ-氨基丁酸的測定高效液相色譜法》測定[9]；ω-3系脂肪酸采用 GB 5009.168—2016《食品安全國家標準食品中脂肪酸的測定》測定[10]；氨基酸采用GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》測定[11]。

1.3.3 青稞苗粉總抗氧化能力的檢測

根據總抗氧能力（T-AOC）試劑盒的測定說明書進行測定。

1.4 數據處理

采用Excel軟件對數據進行整理，結果表示為平均值±標準差。顯著性檢驗采用SPSS 19.0進行統計分析。

2 結果與討論

2.1 生長周期對青稞苗粉氨基酸組成及含量的影響

青稞苗粉的氨基酸組成及含量的研究結果如表1所示。

表1 不同生長周期青稞苗粉氨基酸組成及含量Table 1 Amino acid composition and content of HBSP in different growth periodsg/100 g

由表1可知，參測樣品的丙氨酸、甘氨酸、賴氨酸、亮氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、組氨酸等氨基酸的含量隨著日齡的增加，呈現出先上升后下降的趨勢；蛋氨酸、精氨酸、酪氨酸、絲氨酸等氨基酸的含量隨著日齡的增加，呈現出一直增長的趨勢。

HBSP的氨基酸含量隨著生長周期的增加呈現出不同的變化趨勢，其中天冬氨酸的含量最高且隨著日齡的增加呈現出先上升后下降的趨勢，在10 d時達到6.11 g/100 g，其含量是小麥苗粉的24倍左右[12]，天冬氨酸在消除疲勞、預防高血壓、保護心肌[13-15]等方面具有重要意義。谷氨酸在不同生長周期含量較高，5 d HBSP 達 2.67 g/100 g，10 d HBSP 達 2.10 g/100 g，12 d HBSP達2.58 g/100 g，10 d HBSP谷氨酸的含量是小麥苗粉的7倍左右，有研究表明谷氨酸與血氨結合可形成谷酰胺，具有護肝臟、促進傷口愈合、緩解疲勞等療效[16-18]。同時，有研究發現小麥苗粉中賴氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸的含量分別為1.31、0.96、0.94、1.21、0.85 g/100 g[19]，這 5 項氨基酸的含量與 10 d HBSP基本保持一致。此外，γ-氨基丁酸是一種重要的抑制性神經遞質，參與機體的多種代謝活動，有研究結果顯示其對帕金森綜合癥、老年癡呆有顯著的作用[20]。本研究結果表明，青稞苗粉的γ-氨基丁酸含量較高，5 d HBSP γ-氨基丁酸含量達 2.29 g/100 g，10 d HBSP γ-氨基丁酸達 3.12 g/100 g，12 d HBSP γ-氨基丁酸達2.21 g/100 g。由此可見，不同氨基酸在不同種作物（同大麥屬）中含量差異較大，且不同生長周期對HBSP的氨基酸組成及含量有較大影響。

2.2 生長周期對青稞苗粉脂肪酸組成及含量的影響

青稞苗粉的脂肪酸組成及含量的研究結果如表2所示。

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

續表2 不同生長周期青稞苗粉的脂肪酸組成及含量Continue table 2 Fatty acid composition and content of HBSP in different growth periodsmg/100 g

由表2可知，不同生長周期的HBSP的脂肪酸組成有一定的差異，脂肪酸含量變化趨勢也不一致。本研究發現，參測樣品中棕櫚酸、順-11-二十碳一烯酸等脂肪酸的含量隨著日齡的增加，呈現出一直下降的趨勢，含量范圍分別在519.00 mg/100 g～817.00 mg/100 g、8.16 mg/100 g～19.90 mg/100 g。順-11，14-二十碳二烯酸、木焦油酸等脂肪酸的含量隨著日齡的增加，呈現出先上升后下降的趨勢，含量范圍分別在3.48mg/100g～7.53 mg/100 g、13.70 mg/100 g～47.20 mg/100 g之間。油酸含量范圍為81.30 mg/100 g～297.00 mg/100 g，呈現出先下降后升高的趨勢。花生酸、山崳酸等脂肪酸的含量隨著日齡的增加，呈現出一直升高的趨勢，含量范圍分別在 7.37 mg/100 g～44.30 mg/100 g、9.45 mg/100 g～55.30 mg/100 g之間。肉豆蔻酸、十五碳酸、棕櫚油酸、硬酯酸、亞油酸等脂肪酸的含量隨著日齡的增加，呈現出波動的狀態，含量范圍分別在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之間；ω-3多不飽和脂肪酸指標呈現出先上升后下降的趨勢，最高值為10 dHBSP，含量達（1 910.00±2.93）mg/100 g。綜上，根據各生長周期青稞苗粉氨基酸組成及含量、脂肪酸組成及含量的變化趨勢，可得出在生產過程中，10 d的青稞苗粉為最適生長周期。

2.3 生長周期對青稞苗粉抗氧化能力的影響

酚類化合物是一類組成較為復雜的化合物，其中包括多酚及兒茶素等[21]，它參與機體重要代謝環節，發揮重要作用如清除自由基、阻斷氧化反應等[22]。不同生長周期青稞苗粉的酚類組成及含量的測定結果見表3。

表3 不同生長周期青稞苗粉的酚類組成及含量Table 3 Phenolic composition and content of HBSP in different growth periodsg/100 g

由表3可知，參測樣品的多酚及兒茶素含量隨著日齡的增加總體呈現出逐漸增長的趨勢，多酚及兒茶素的含量分別在 0.32 g/100 g～1.83 g/100 g、0.14 g/100 g ～1.00 g/100 g之間。本研究結果與王芳[23]的研究結果不一致，對比發現，10d HBSP多酚化合物的含量高于閩麥02、大福1號、莆5品種的大麥苗粉及綿陽26、小福1號的小麥苗粉。

不同生長周期青稞苗粉抗氧化能力的測定結果見圖1。

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

由圖1可知，參測樣品的抗氧化能力隨著日齡的增加呈逐漸遞增的趨勢，12 d HBSP的抗氧化能力最強，為（0.89± 0.03）mmol/L，顯著高于 10 d HBSP、5 d HBSP 及 3 d HBSP（P＜0.05），其次是 10 d HBSP，抗氧化能力為（0.68±0.05）mmol/L，但3 d HBSP與5 d HBSP的抗氧化性差異不顯著，這可能的原因是隨著日齡的增加，種子中的內源酶活化程度更高，酚類物質的合成和轉化更徹底[24]，從而使抗氧化化合物（如多酚、兒茶素等）含量不斷增加，抗氧化性逐漸增強。此外，L（+）-抗壞血酸的抗氧化能力測定結果為（0.98±0.01）mmol/L，參測樣品的抗氧化性均顯著低于L（+）-抗壞血酸（P＜0.05）。試驗結果表明，參測樣品的酚類物質含量與抗氧化能力之間存在著顯著的正相關性，這與其他學者的研究結果一致[25-26]。

3 結論

本研究分析了不同生長周期HBSP的氨基酸、脂肪酸營養組成、含量差異及總抗氧化能力。不同生長周期HBSP的氨基酸、脂肪酸等營養組成差異較小，但氨基酸、脂肪酸含量的差異較大。總體而言，10 d HBSP營養價值比3dHBSP、5dHBSP、12dHBSP高，總抗氧化能力依次為 12dHBSP＞10dHBSP＞5dHBSP＞3dHBSP。通過綜合對比不同生長周期青稞苗粉氨基酸、脂肪酸的組成、含量差異及其總抗氧化能力，可得出青稞苗粉的最適生長周期為10 d。本研究可為開發不同營養比例且高附加值的青稞苗粉產品提供理論支持。