玉米發(fā)芽過程中碳水化合物代謝變化研究

劉 娟 葉曉楓 王慶南 姜雯翔 韓永斌

玉米發(fā)芽過程中碳水化合物代謝變化研究

劉 娟1葉曉楓1王慶南2姜雯翔1韓永斌1

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室1，南京 210095)
(南京市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所2，南京 210014)

以普通玉米(蘇玉24號(hào)，SY－24)、糯玉米(紫花糯玉米，ZY)和甜玉米(京晶3號(hào)，TY)為試材，研究了不同玉米品種的組分差異及不同發(fā)芽階段生理生化和碳水化合物組成的變化。結(jié)果表明:不同品種玉米之間存在組分差異，SY－24的千粒重和直鏈淀粉含量最高，ZY中未檢測到直鏈淀粉;ZY的水分、還原糖、可溶性糖、Mg、Na和Ca的含量最高;TY中的類胡蘿卜素、可溶性蛋白、游離氨基酸、灰分、粗脂肪、Zn和K含量最高。SY－24中未檢出Ca;TY和SY－24中Fe含量沒有顯著差異(P＞0．05)，但均顯著高于ZY(P＜0．05)，分別是ZY中鐵含量的4．69和1．04倍。在發(fā)芽過程中，芽長、發(fā)芽率、呼吸強(qiáng)度逐漸升高，干物質(zhì)含量逐漸降低;淀粉酶活力而逐漸增加，β－淀粉酶活力顯著高于α－淀粉酶活力(P＜0．05);在淀粉酶作用下，淀粉含量逐漸降低，淀粉顆粒逐漸變小，ZY中沒有檢測到直鏈淀粉，SY－24和TY直鏈淀粉含量隨發(fā)芽時(shí)間延長呈先增加后降低，并分別在第24 h和第36 h達(dá)到最大值，分別是未發(fā)芽的3．10倍和1．46倍;可溶性糖在發(fā)芽過程中呈現(xiàn)波動(dòng)變化;ZY和SY－24中還原糖含量逐漸增加;TY中還原糖含量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，在發(fā)芽地12 h達(dá)到最低，與未發(fā)芽相比降低了15．44%。

玉米 發(fā)芽 碳水化合物 代謝變化

玉米(maize Zea mays L．)為禾本科，玉米屬植物，是我國重要糧食經(jīng)濟(jì)作物，產(chǎn)量僅次于小麥和水稻。玉米所含營養(yǎng)素全面，并具有一定的保健功能，是人們主要食用谷物之一，在國際上有“黃金作物”之稱。然而，玉米中大部分營養(yǎng)素不能夠被人體直接吸收利用，90%的酚類物質(zhì)是與水不溶性多糖結(jié)合的，被人體攝入后必須在相關(guān)酶的作用下分解出酚類或者轉(zhuǎn)化成水溶性多糖和酚酸后才能被人體利用，發(fā)揮其抗氧化活性，并且玉米蛋白質(zhì)中氨基酸構(gòu)成不合理，蛋白質(zhì)生物價(jià)較低［1－3］。

發(fā)芽對改善種子氨基酸組成、提高蛋白質(zhì)利用率［4］、增加B族維生素含量［5］、降低抗?fàn)I養(yǎng)因子水平［6］和改善加工特性［7］具有積極的作用。目前，對玉米發(fā)芽的研究主要集中在育種和發(fā)芽特性方面［8－10］，在發(fā)芽對玉米食用品質(zhì)影響方面的研究較少。發(fā)芽不僅能使玉米種子蛋白質(zhì)、碳水化合物不同程度降解，增加可溶性成分，提高維生素含量，還能大大降低制品黏度，改善制品復(fù)水性和沖調(diào)性，同時(shí)由于內(nèi)部的生化變化，形成制品特殊的甜香風(fēng)味，可明顯刺激食欲［11］。發(fā)芽玉米可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)嬰兒斷奶食品在流質(zhì)狀態(tài)時(shí)，營養(yǎng)價(jià)值不達(dá)標(biāo)，食品能量密度不足的缺憾［12］。Helland等［13］將發(fā)芽2 d的玉米粉添加到粥類食品的加工中，改善了制品的碳水化合物組成，增加了低聚糖和還原糖的含量，降低了食物體積，增加了食物的能量密度。但對玉米發(fā)芽過程中生理生化及其與碳水化合物組成之間的關(guān)系缺乏研究。本試驗(yàn)選擇3種具有代表性的玉米品種，普通玉米(蘇玉24號(hào))、糯玉米(紫花糯玉米)和甜玉米(京晶3號(hào))，研究了不同玉米品種間的組分差異及不同發(fā)芽階段生理生化和碳水化合物組成的變化及其相互關(guān)系，旨在探索不同品種玉米發(fā)芽過程中碳水化合物的變化規(guī)律，為評價(jià)發(fā)芽玉米營養(yǎng)價(jià)值和開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

蘇玉24(SY－24)、紫花糯玉米(ZY):南京神州種業(yè)集團(tuán);京晶3號(hào)(TY):南京市蔬菜研究所。原料包裝貯藏于0～4℃冰箱中。

1．2 試驗(yàn)設(shè)備

UV－2802型紫外可見分光光度計(jì):尤尼柯(上海)儀器有限公司;TDL－40B離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;RE－52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠;WH－3微型旋渦混合儀:上海滬西分析儀器廠;HH－6型數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州國華電器有限公司;DHG－9030A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海一恒科技有限公司;偏光顯微鏡59XA－3:上海永亨儀器制造公司;原子吸收分光光度計(jì)AAS－990:北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1．3 玉米發(fā)芽的生產(chǎn)工藝

玉米經(jīng)篩選、除雜后，準(zhǔn)確稱取200 g樣品，于1%的次氯酸鈉溶液中浸泡30 min，用去離子水沖洗數(shù)次，于30℃黑暗條件下浸泡12 h，去離子水潤洗數(shù)次后在30℃黑暗條件下發(fā)芽，每隔12 h用去離子水清洗種子數(shù)次。每隔12 h取樣(發(fā)芽時(shí)間共60 h)，液氮速凍后，儲(chǔ)存于－20℃冰箱中備用［14］。

1．4 玉米淀粉的提取工藝

將60℃熱風(fēng)干燥的發(fā)芽玉米粉碎，過60目篩。提取淀粉參照Yanez等［15］的方法:取適量的發(fā)芽玉米粉，用5倍體積的0．25%NaOH溶液處理4 h，傾去上清液;重新加入0．25%NaOH溶液處理3 h后，徹底清洗至中性。谷物泥漿通過100目的濾布，得到提取粗淀粉漿。將粗淀粉漿靜置過夜后分層，傾去上層，下層沉淀物在4 000 r/min條件下離心10 min。傾去上清液，下層淀粉在50℃條件下干燥。干燥后的淀粉塊粉碎，過60目篩，置于干燥器中貯藏。

1．5 測定指標(biāo)與方法

1．5．1 常規(guī)指標(biāo)測定

千粒重:參照Kawaljit等［16］法測定;含水量:采用AOAC［17］法測定;可溶性蛋白含量:采用考馬斯亮藍(lán)G－250法測定;呼吸強(qiáng)度:采用小籃子法測定;芽長:采用游標(biāo)卡尺測定;發(fā)芽率:參照GB 3543—1983《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》［18］測定;還原糖含量:采用3，5－二硝基水楊酸法測定;可溶性糖(主要指溶于水和乙醇的單糖和寡聚糖)含量:采用苯酚－硫酸法測定;淀粉含量:參照GB/T 5009．9—2003《食品中淀粉的測定》［19］測定;直鏈淀粉:參照GB 7648—1987《水稻、玉米、谷子籽粒直鏈淀粉測定法》［20］測定;類胡蘿卜素含量:參照朱蕾［21］的方法;灰分含量:參照GB/T 5505—2008《糧油檢驗(yàn)－灰分測定法》［22］;礦物元素含量，采用原子吸收分光光度計(jì)法。

1．5．2 淀粉顆粒大小的測定［23］

取0．1 g淀粉分散于3 mL甘油 － 水(1∶1)中調(diào)制成淀粉乳，渦旋混勻，取一滴淀粉懸浮液制成臨時(shí)玻片，并在400倍的偏光顯微鏡下觀察，測定淀粉顆粒的大小。淀粉顆粒的大小(取100個(gè)淀粉顆粒，求平均值)表示成:長(μm)×寬(μm)。

1．5．3 淀粉酶活力測定

淀粉酶活力采用李合生等［24］的方法。取10 g左右的發(fā)芽玉米籽粒于研缽中，加入少量的石英砂和2 mL的去離子水，研磨成勻漿后，將勻漿置于離心管中，室溫下提取15～20 min，并不斷攪拌。然后在4 000 r/min下離心10 min，上清液定容至100 mL，得到淀粉酶提取液。取淀粉酶提取液10 mL定容至50 mL，得淀粉酶稀釋液。取淀粉酶提取液1．0 mL，于70℃水浴15 min，使β－淀粉酶失活，空白管加入1．0 mL 6 mol/L的NaOH后，立即加入2．0 mL 3，5－二硝基水楊酸，于40℃保溫10 min后，加入1．0 mL 1%的淀粉溶液，于40℃保溫5 min，加入1．0 mL 6 mol/L的NaOH后，立即加入2．0 mL 3，5－二硝基水楊酸。測定540 nm下的吸光值來計(jì)算α－淀粉酶活力;取淀粉酶稀釋液1．0 mL，空白管加入1．0 mL 6 mol/L的NaOH后，立即加入2．0 mL 3，5－二硝基水楊酸，處理如上，得淀粉酶的總活力。β－淀粉酶的活力為總淀粉酶活力減α－淀粉酶活力。淀粉酶活力定義為:40℃下每分鐘內(nèi)麥芽糖增加的毫克數(shù)為1個(gè)淀粉酶活力單位(U)。

1．6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)設(shè)3次重復(fù)，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示，采用SPSS18．0進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同玉米品種的組分差異

在常規(guī)指標(biāo)中，SY－24的千粒重和直鏈淀粉的含量最高，千粒重分別為ZY的1．50倍、TY的2．34倍，直鏈淀粉含量是TY的1．34倍，ZY中未檢測到直鏈淀粉，SY－24的淀粉含量與ZY沒有顯著差異，是TY淀粉含量的1．79和1．78倍;ZY的水分、還原糖和可溶性糖含量最高，水分含量分別是TY和SY－24的1．09和1．14倍，還原糖含量分別TY和SY－24的2．64和1．62倍，可溶性糖含量分別TY和SY－24的1．79和3．47倍;TY的類胡蘿卜素、可溶性蛋白、游離氨基酸、灰分和粗脂肪含量最高，類胡蘿卜素的含量是SY－24和ZY的9．30、1．89倍，可溶性蛋白的含量SY－24和ZY的2．01、1．86倍，游離氨基酸是SY－24和ZY的1．83、2．36倍，灰分是SY－24和ZY的1．78、2．40倍，粗脂肪含量是SY－24和ZY的2．10、2．78倍。Narpinder等［25］研究發(fā)現(xiàn)在爆裂玉米、甜玉米、馬齒玉米、糯玉米中，甜玉米的灰分含量最高，脂肪含量最高、可溶性蛋白含量最高。TY的結(jié)果與Narpinder等［25］的研究結(jié)果相似。

通過對不同玉米品種主要礦物元素含量進(jìn)行分析得到:ZY中Mg、Na和Ca的含量最高，Mg的含量分別為TY和SY－24的1．01、1．11倍，Na的含量分別為TY和SY－24的1．27、1．80倍，Ca的含量分別為TY的3．33倍，SY－24中未檢出;TY中Zn和K的含量最高，Zn的含量是ZY和SY－24的1．27和1．31倍，K的含量是ZY和SY－24的1．29和1．54倍;TY和SY－24中Fe的含量沒有顯著差異，但顯著高于ZY(P＜0．05)，分別是ZY中鐵含量的4．69和1．04倍。

2．2 不同玉米品種發(fā)芽過程中主要生理指標(biāo)的變化

由表2可以看出，各玉米品種干物質(zhì)的含量在0～60 h內(nèi)逐漸降低。ZY和SY－24在0～60 h干物質(zhì)含量顯著降低外，TY在24～36 h和48～60 h干物質(zhì)含量下降不顯著(P＞0．05)，之后顯著降低(P＜0．05)。Bove等［26］指出種子發(fā)芽過程中的吸水過程具有“快－慢－快”的特點(diǎn)，即經(jīng)歷“吸漲吸水期”、“緩慢吸水期”和“生長吸水期”。TY的結(jié)果與Bove等的觀點(diǎn)一致，而ZY和SY－24生長迅速，該階段表現(xiàn)不明顯。

表1 不同玉米品種的組分差異

表2 不同玉米品種發(fā)芽過程中主要生理指標(biāo)的變化

隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，各玉米品種的發(fā)芽率和芽長均呈現(xiàn)不同程度的增加。各品種的發(fā)芽率大小分別為ZY＞SY－24＞TY，其分別在發(fā)芽12、24和36 h達(dá)到最大值;TY屬于胚乳突變基因型玉米，相對普通玉米種子，其種子皺縮，粒重輕，胚乳積累淀粉不足而糖份含量較高［27］，胚乳淀粉積累不足是導(dǎo)致甜玉米種子活力低下的主要因素［28］，因此，TY的發(fā)芽率和芽長低于SY－24和ZY。ZY的呼吸速率呈現(xiàn)先增大后降低的趨勢;TY和SY－24的呼吸強(qiáng)度整體呈上升，SY－24在48 h后趨于平緩的趨勢。

2．3 不同玉米品種發(fā)芽過程中碳水化合物的變化

2．3．1 不同玉米品種發(fā)芽過程中淀粉、直連淀粉含量的變化

由圖1可以看出，ZY和SY－24在發(fā)芽前48 h內(nèi)淀粉含量與未發(fā)芽相比沒有顯著變化(P＞0．05)，48 h后淀粉含量逐漸降低;TY的淀粉含量先下降后上升，并趨于不變，在發(fā)芽12 h淀粉含量達(dá)到最低，與未發(fā)芽相比下降了34．44%。各玉米品種淀粉含量降低可能與干物質(zhì)含量降低和能量儲(chǔ)藏物質(zhì)動(dòng)員分解，參與提供種子萌發(fā)、生長的需要有關(guān);但在發(fā)芽前60 h內(nèi)其變化微弱，說明發(fā)芽初期淀粉并不是首先利用的儲(chǔ)能物質(zhì)，這與Helland［13］的觀點(diǎn)相似。

由圖2可以看出:SY－24和TY隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，直鏈淀粉的含量先增加后降低，并分別在24 h和36 h達(dá)到最大值，分別是未發(fā)芽玉米直鏈淀粉含量的3．10倍和1．46倍。發(fā)芽過程中直鏈淀粉含量增加可能與脫支酶的活性增強(qiáng)［29］和干物質(zhì)含量的降低有關(guān)，其降低可能與淀粉酶活性的增強(qiáng)有關(guān)［14］。ZY發(fā)芽前后均沒有直連淀粉的產(chǎn)生。

2．3．2 不同玉米品種發(fā)芽過程中可溶性糖、還原糖含量的變化

由圖3可以看出:由于品種的差異，可溶性糖在不同玉米品種不同發(fā)芽階段的含量存在差異。隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，ZY可溶性糖含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，并在發(fā)芽36 h達(dá)到最低，與未發(fā)芽相比降低了42．26%，而ZY淀粉含量在發(fā)芽48 h后逐漸降低，說明該階段淀粉的水解導(dǎo)致了發(fā)芽48 h可溶性糖含量的增加;TY的可溶性糖含量在發(fā)芽前48 h無顯著變化，之后含量增加;SY－24的可溶性糖含量在發(fā)芽過程中呈現(xiàn)波動(dòng)增加的趨勢，且在發(fā)芽48 h增加顯著，而淀粉在發(fā)芽48 h后逐漸降低，說明該階段淀粉的水解導(dǎo)致了發(fā)芽60 h可溶性糖含量的增加。

由圖4可以看出:由于品種的差異，還原糖在不同玉米品種不同發(fā)芽階段的含量存在差異。隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，ZY和SY－24還原糖的含量逐漸增加;TY還原糖的含量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，在發(fā)芽12 h達(dá)到最低，與未發(fā)芽相比降低了15．44%。

2．4 不同玉米品種發(fā)芽過程中淀粉顆粒的變化

由圖5可知:ZY和SY－24發(fā)芽前后均有明顯的偏光十字，說明發(fā)芽處理并不會(huì)完全破壞玉米淀粉的微晶結(jié)構(gòu);但隨著發(fā)芽時(shí)間延長，玉米淀粉顆粒表面出現(xiàn)明顯的裂紋，形成多孔結(jié)構(gòu)，且一些淀粉的偏光十字消失，說明說明淀粉顆粒的有序排列降低，這可能與發(fā)芽中后期淀粉酶的活性增加，分解淀粉，破壞了淀粉的微晶結(jié)構(gòu)有關(guān)［30］。TY發(fā)芽前后變化不大，且顆粒尺寸明顯低于ZY和SY－24。

圖5 玉米發(fā)芽過程中還原糖含量變化(×400)

表3 不同玉米品種發(fā)芽過程中淀粉大小的變化

由表3可以看出，隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，SY－24和ZY淀粉顆粒均逐漸變小，TY淀粉顆粒的尺寸變化不明顯，而Li等［29］研究發(fā)現(xiàn)控制脫支酶表達(dá)的OsPUL基因編碼序列在水稻發(fā)芽的中后期表現(xiàn)活躍，即脫支酶在水稻發(fā)芽后期大量合成，因此，在淀粉酶的作用下，淀粉顆粒逐漸變小。

2．5 不同玉米品種發(fā)芽過程中淀粉酶活力的變化

由圖6～圖8可以看出:各玉米品種在發(fā)芽過程中α－淀粉酶、β－淀粉酶和總淀粉酶活力整體變化趨勢相同，都是隨時(shí)間的延長酶活力逐漸升高，不同的是α－淀粉酶的活力具有較大的波動(dòng)性;在整個(gè)淀粉酶活力中，α－淀粉酶的活力很低，在未發(fā)芽時(shí)，ZY、TY和SY－24總淀粉酶活力分別是其活力的3．60、12．42和2．08倍，β－淀粉酶活力分別是其活力的2．60、11．42和1．08倍;發(fā)芽60 h時(shí)，ZY、TY和SY－24總淀粉酶活力分別是其活力的14．95、9．32、和6．73倍，β－淀粉酶活力分別是其活力的13．96、8．32和5．73倍。這與陸定志等［31］和Daussant等［32］在水稻、Hu［30］在玉米發(fā)芽過程中淀粉酶的研究結(jié)果相似。

3 討論

玉米浸泡后，組織中的水分急速增加，此時(shí)給予適當(dāng)?shù)臏囟?、空氣等條件即可萌發(fā)。種子萌發(fā)時(shí)，酶系統(tǒng)形成，貯藏物質(zhì)降解，為呼吸等生理活動(dòng)提供底物，表現(xiàn)為干物質(zhì)不斷被消耗。由于不同品種間存在組分的差異，發(fā)芽過程中生理生化變化也不相同。ZY玉米酚類物質(zhì)含量豐富［33－34］，且酚類物質(zhì)中含有大量能清除DPPH的組分。在種子最初的發(fā)芽階段酚類物質(zhì)可能是作為基本清除自由基和抗氧化作用［2］，增加了種子適應(yīng)環(huán)境的能力;同時(shí)ZY在未發(fā)芽時(shí)，種子中儲(chǔ)存了大量的還原糖和可溶性糖，因此，發(fā)芽過程中ZY高發(fā)芽率和生長速度可能與此有關(guān)。SY－24的發(fā)芽率和生長速度僅次于ZY，其類胡蘿卜素的含量僅次于TY，類胡蘿卜素是良好的抗氧化劑，其中的β－胡蘿卜素在無光條件下，為了抵抗環(huán)境壓力合成紫黃質(zhì)［35］;雖然TY的類胡蘿卜素含量很高，但胚乳積累淀粉不足而可溶性糖份含量較高［27］，還原糖含量低，不能滿足種子發(fā)芽初期的能量需求。

整個(gè)發(fā)芽階段，ZY和SY－24淀粉的含量呈現(xiàn)降低的趨勢，但TY的淀粉含量在發(fā)芽12 h之后淀粉含量增加。淀粉酶活力的增加(圖6～圖8)，造成了SY－24和ZY淀粉含量的逐漸降低。張春良［36］認(rèn)為淀粉粒的生長是通過在已產(chǎn)生的小淀粉粒核上進(jìn)行添加而形成，同時(shí)，胚乳突變基因造成的TY胚乳淀粉積累不足，淀粉體發(fā)育不足［28］，因此，TY在發(fā)芽過程中，淀粉的分解和合成是同時(shí)進(jìn)行的，且發(fā)芽12 h后的合成速度大于分解速度，造成了TY淀粉含量隨著發(fā)芽時(shí)間的延長而逐漸增加，淀粉的顆粒形態(tài)和大小變化不明顯。不同的玉米品種，淀粉含量、可溶性糖含量和還原糖含量的之間的變化關(guān)系存在差異。一般來說，在發(fā)芽的初期，可溶性糖含量和還原糖含量降低可能與玉米種子在利用淀粉之前優(yōu)先利用小分子糖［13］有關(guān);發(fā)芽中期，可溶性糖含量下降，可能與胚根的長出、激酶被激活［37］和消耗小分子糖有關(guān)［38］;但淀粉的水解速度大于還原糖的消耗速度時(shí)，造成了ZY和SY－24籽粒內(nèi)還原糖含量的增加。

ZY和SY－24未發(fā)芽時(shí)淀粉含量沒有明顯的差異，但在發(fā)芽過程中，雖然SY－24的淀粉酶活力低于ZY，但SY－24淀粉的動(dòng)員快于ZY，這可能與籽粒中淀粉的組成有關(guān)。Li等［29］研究發(fā)現(xiàn)控制脫支酶表達(dá)的OsPUL基因編碼序列在水稻發(fā)芽的中后期表現(xiàn)活躍，即，脫支酶在發(fā)芽的中后期合成量增加。ZY中淀粉全部為支鏈淀粉，當(dāng)α－淀粉酶和β－淀粉酶遇到分支點(diǎn)時(shí)，水解淀粉的行為停止，而SY－24中直鏈淀粉含量豐富，并隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，含量增加。淀粉的結(jié)晶度增加可以限制淀粉顆粒的水、油保持能力，而支鏈淀粉是谷物淀粉顆粒晶型結(jié)構(gòu)的主要部分［39］。

同時(shí)，適量的直鏈淀粉可以改善淀粉的凝膠特性［40］。Yang等［41］認(rèn)為由線形的糊精分子形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，之后分支凝膠分子加入凝膠網(wǎng)絡(luò)形成凝膠，因此，良好的凝膠體系是直鏈淀粉和支鏈淀粉相互作用的結(jié)果。Malin E等［42］認(rèn)為直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例影響淀粉的凝膠特性和再結(jié)晶特性，重結(jié)晶直鏈淀粉在食品加工過程中是抗性淀粉的重要來源。因此，淀粉中適量的直連淀粉可以改善淀粉的加工特性。由于在發(fā)芽過程中，水解酶的活性增強(qiáng)［43］，改變了淀粉中直連淀粉的比例，降低了淀粉顆粒的大小，改善了淀粉的特性，為淀粉在低脂食品中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

不同品種的玉米，存在組分的差異。隨著發(fā)芽時(shí)間的延長，發(fā)芽率、芽長、呼吸速率逐漸升高，干物質(zhì)及淀粉含量降低，SY－24和TY中直鏈淀粉含量隨發(fā)芽時(shí)間延長呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，ZY在整個(gè)發(fā)芽過程中未檢測到直鏈淀粉的產(chǎn)生;淀粉酶隨著發(fā)芽時(shí)間的延長而逐漸增大，在淀粉酶作用下，淀粉顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)，且粒徑逐漸變小，還原糖和可溶性糖在發(fā)芽過程中呈現(xiàn)波動(dòng)變化。

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Study on Carbohydrate Metabolism of Maize Varieties During Germination

Liu Juan1Ye Xiaofeng1Wang Qingnan2Jiang Wenxiang1Han Yongbin1
(Nanjing Agricultural University/Key Laboratory of Food Processing and Quality Control，Ministry of Agriculture1，Nanjing 210095)
(Nanjing Institute of Agricultural Science2，Nanjing 210014)

In this paper，normal maize(Suyu 24，SY－24)，waxy maize(Zihua waxy maize，ZY)and sweet maize(Jingjing 3，TY)were used as the research material．Composition differences and the changes of main physio－biochemical properties and carbohydrate components of the three maize varieties during different periods of germination were investigated．The results showed that:There were some composition differences among the three maize varieties．SY－24 had the highest 1 000 kernel weight and amylose content among the three maize varieties．Amylose was not detected in ZY．ZY had the highest contents of moisture，reducing sugar，soluble sugars，Mg，Na and Ca and the highest contents of carotenoids，soluble protein，free amino acids，ash，crude fat，Zn and K were observed in TY．However，Ca was not detected in SY－24．Fe content was no significantly different between TY and SY －24(P＞0．05)，but both were significantly higher than that in ZY(P＜0．05)，4．69 times and 1．04 times more than that in ZY，respectively．With the increase of germination time，the dry matter content of the three maize varieties decreased;shoot length and germination rate gradually increased;amylase activity gradually increased．But，β－amylase activity in the three maize varieties was significantly higher thanα－amylase(P＜0．05)．The starch content and granule size decreased by amylase catalyzing．There was no amylose produced during germination of ZY．During maize germination，amylose content in SY－24 and ZY first increased then decreased，and reached the maximum at 24 h and 36 h，which were 3．10 times and 1．46 times as compared with that of non－germinated，respectively．Soluble sugars had a fluctuation change among SY－24，ZY and TY．Reducing sugar in ZY and SY －24 were gradually increased．However，TY was first decreased then increased and reached the minimum at 12 h with 15．44%lose compared to that of non－germinated．

maize，germination，carbohydrates，metabolism

TQ432．2

A

1003－0174(2012)10－0018－08

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新計(jì)劃［cx(11)2067］

2012－02－10

劉娟，女，1986年出生，碩士，糧食、油脂與植物蛋白工程

韓永斌，男，1963年出生，教授，博士，農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用