γ射线辐照对大豆发芽和生物活性成分的影响

γ射线辐照对大豆发芽和生物活性成分的影响

γ射线辐照对大豆发芽和生物活性成分的影响
岳爱琴, 杨万明 , 杜维俊, 赵晋忠
(11 山西农业大学农学院, 山西太谷030801 ; 21 山西农业大学文理学院, 山西太谷030801)
摘　要: 大豆异黄酮和大豆皂苷是大豆中重要的活性成分, 具有较高的营养价值和保健功能。试验用不同剂量 60Coγ- 射线对晋大53 、晋大70 和晋大74 种子进行处理, 研究了γ射线对大豆种子的发芽率、活力指数、胚轴长 以及对大豆发芽后子叶和胚轴中大豆异黄酮、皂苷含量的影响。结果表明, 低剂量辐照后大豆的发芽率提高, 胚轴 生长速度加快; 说明辐照能够提高大豆子叶和胚轴中大豆异黄酮含量, 而对子叶和胚轴中的皂苷含量影响不明显。
关键词: γ射线; 大豆; 大豆异黄酮; 皂苷
中图分类号: S56511 文献标识码: A 文章编号: 167128151 (2009) 0420320203
The Effects of 60Coγ- Ray Irradiation on Germination and Bioactive Ingredients of soybean
YUE Ai2qin , YANG Wang2min , DU Wei2jun , et al.
( Col lege of A g ricul tural , S hanx i A g ricul tural Uni versi t y , Tai gu S hanx i 030801 , China)
Abstract : Saponin and isoflavone , which have high nut ritional value and health function , are important active ingredi2 ent s in soybean seed. In this paper , germination , hypocotyl length and living index of soybean seeds of Jinda 53 , J inda 70 , J inda 74 , which t reated with different irradiation dosages of 60Coγ- ray , were studied. Meanwhile , the content s of saponin and isoflavone of hypocoty and cotyledon were determinated under different irradiation dosages in germinated soybean. The result s showed that low irradiation dosages could improve seed germination rate , and accelerate the growth of hypocotyl length. Moreover , irradiation could promote the content of isoflavone in soybean hypocoty and cotyledon , but have no impact on the content of saponin.
Key words : γ2ray irradiation ; Soybean ; Isoflavone ; Saponin
大豆是五大作物之一。大豆籽粒中含有40 % 左右的蛋白质和20 %左右的脂肪, 具有很高的经 济价值。近年来研究发现大豆中还含有大豆异黄 酮、大豆皂苷等对人体健康有益的生物活性物质, 所以大豆更加受到重视[1 ] 。许多营养学研究表明, 大豆异黄酮在预防和治疗慢性疾病, 如骨质疏松、 心脏病和某些癌症等疾病方面起着重要的作用, 同时还能减轻更年期综合症[2 ] 。前人研究了γ射 线辐照对大豆蛋白、脂肪酸的影响[3～6 ] , 但对大 豆异黄酮与皂苷的影响报道不多。为了揭示γ射 线辐照对大豆异黄酮、皂苷等有益成分含量的变 化规律, 更好地发挥大豆及其制品在提高人类健 康方面的作用。试验对3 个山西农业大学近年来 培育的大豆品种的种子进行了γ射线辐照, 并对 大豆子叶和胚轴中的异黄酮、皂苷含量等进行了 研究, 以便更好地提高大豆经济价值和保健功效。
1 材料与方法
1.1 材料
山西农业大学大豆室培育的国审大豆, 晋大 53 、晋大70 和晋大74 。
1.2 方法
1.2.1 辐照剂量
辐照剂量分别设0 (CK) 、0 175 、110 、115 、 210 、215 、310 、410kGy。
1.2.2 发芽试验
挑选完好的3 个品种的种子各50 粒, 放在培 养皿内, 用滤纸作为发芽床, 加入适量水, 置于 20 ℃培养箱内培养发芽, 试验设3 次重复。每天 更换两次水, 以避免种子腐烂。待第1 粒种子发 芽后开始调查发芽数。第四天调查芽长, 并测定 胚轴和子叶中异黄酮、皂苷含量。
1.2.3 大豆异黄酮含量的测定
参照鞠兴荣[ 7 ] 等人的三波长紫外分光光度法, 提取方法加以改进。取012 g 材料进行脱脂, 加 5 mL 70 %乙醇放置24 h , 在3 职000 r ·min - 1离 心机上离心15 min ,倾出上清夜,再加5mL 70 %乙 醇振荡洗涤,离心15 min ,弃去残渣,上清液用于 测定。取上清夜适当稀释,在245 、265 、285 nm 处 测吸光度y245 、y265 、y285 。以金雀异黄素为标准 品,得大豆异黄酮的标准曲线为: y = 011262x - 010123 ,式中y 为吸光度, y = y265 - ( y245 + y285) / 2 ,x 为异黄酮含量(ug/ mL) 。
1.2.4 皂苷含量的测定
取011 g 大豆材料,加80 %的乙醇研磨,定容 至5 mL ,在4 000 r ·min - 1 离心机上离心10 min 。 取上清液1 mL ,70 ℃水浴蒸干,加入5 %香草醛冰 醋酸012 mL 、018 mL 高氯酸,在60 ℃水浴中加热 15 min ,流水冷却后加5 mL 冰醋酸,于560 nm 处 比色测定吸光度。以齐墩果酸为标准品,得大豆皂 苷的标准曲线为:y = 41959 x - 01022 ,式中y 为 吸光度,x 为大豆皂苷含量(mg/ mL) 。
2 结果与分析
2.1 γ射线辐照对大豆种子萌发及发芽指数的影 响(表1)

由表1 可以看出, γ射线辐照对于晋大53 、 晋大70 和晋大74 的发芽率有影响, 低剂量辐照 可以促进发芽, 而高剂量辐照抑制发芽。如晋大 53 辐照剂量为0175 、110 、215 、210 kGy 时, 发 芽率分别为82 %、87 %、83 %和84 % , 比对照高 出5 %、10 %、6 %和7 %; 当剂量增加至215 kGy 时, 发芽率降低为73 %。但是γ射线辐照对 不同大豆品种发芽率的影响又有所不同, 例如晋 大53 当辐照剂量为110 kGy 时发芽率最高为 87 % , 晋大70 当辐照剂量为0175 时发芽率就达 到最高为87 %。对晋大74 来说, 低剂量对发芽 也具有抑制作用。说明不同大豆品种对γ射线的 敏感程度不同。
表1 还表明, γ射线辐照对不同大豆品种胚 轴生长的影响程度也不同。低剂量辐照可促进晋 大53 、晋大70 胚轴的生长, 如辐照剂量小于115 kGy 对晋大53 胚轴的生长具有促进作用, 辐照剂 量小于210 kGy 对晋大70 胚轴的生长具有促进作 用。而小剂量辐照却抑制晋大74 胚轴的生长。
2.2 γ射线辐照对大豆胚轴和子叶中大豆异黄酮 含量的影响(图1 , 2)
由图1 、2 可以看出, 晋大53 、晋大70 、晋 大74 经不同剂量的γ射线辐照处理后发芽, 胚轴 和子叶中的大豆异黄酮含量均比对照高, 说明γ 射线辐照刺激胚轴和子叶中大豆异黄酮的进一步 合成。而且三个品种在辐照剂量为0175 kGy 时, 子叶和胚轴中的大豆异黄酮含量最高, 然后随着 辐照剂量的加大大豆异黄酮含量逐渐降低。试验 表明, 当辐照剂量小于0175 kGy 时, 随着辐照 剂量的增加对胚轴和子叶中大豆异黄酮合成的刺

激作用变大; 当辐照剂量大于0175 kGy 时, 随 着辐照剂量的增加对胚轴和子叶中大豆异黄酮合 成的刺激作用变小。
2.3 γ射线辐照对大豆胚轴和子叶中皂苷含量的 影响(图3 , 4)
由图3 、4 可以看出,晋大53 、晋大70 、晋大74 经不同剂量的γ射线辐照处理后发芽,大豆胚轴和 子叶中皂苷含量的变化不明显。说明用辐照的方 法对提高大豆种子中皂苷含量效果不明显。

3 结论与讨论
3.1 γ射线辐照对大豆的发芽有一定的影响
适当的γ射线辐照可以提高发芽率和胚轴的 长度, 因此γ射线辐照大豆可以用于豆芽的生产。 本研究表明, 不同大豆品种对γ射线的敏感程度 不同, 因此选择辐照剂量时不仅要考虑发芽率, 还应考虑胚轴长度, 这样可以提高豆芽的产量。
3.2 大豆异黄酮是大豆体内特别是种子中积累的 一类次生代谢产物
大豆籽粒异黄酮含量是一个非常活跃的因素, 不仅受遗传因素的影响, 也易受环境条件的影响 而表现出较大幅度差异[8～10 ] 。本研究表明, 大豆 经γ射线辐照后进行发芽, 可以促进发芽过程中 大豆异黄酮在子叶和胚轴中进一步积累, γ射线 辐照是大豆异黄酮的重要影响因素之一。近年来 研究表明, 大豆异黄酮对人体的健康有益, 如果 大豆作为提取大豆异黄酮的原材料, 可对大豆进 行适当剂量的γ射线辐照处理, 从而提高大豆的 附加值。经γ射线辐照后大豆异黄酮总含量增加, 但具体到某一组分的增加, 还有待进一步研究。
参　考　文　献
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