甘藍苗生長過程中主要生理生化變化

王志英，郭麗萍，2，李倩倩，楊潤強，郭強暉，顧振新，*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095；2.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109）

甘藍苗生長過程中主要生理生化變化

王志英1，郭麗萍1，2，李倩倩1，楊潤強1，郭強暉1，顧振新1，*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095；2.青島農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109）

以“新夏50”和“紫紅鉆”兩種甘藍種子為試材，研究了芽苗生長過程中芽長、呼吸速率、含水量、硫苷含量、異硫氰酸鹽含量、多酚含量、抗壞血酸含量等主要的生理生化變化。結(jié)果表明：兩種甘藍在發(fā)芽過程中芽長、呼吸速率和含水量逐漸升高，“新夏50”的生長速率較“紫紅鉆”快；硫苷和總酚含量在種子中含量最高，隨發(fā)芽時間延長均逐漸下降。“新夏50”和“紫紅鉆”芽苗中的異硫氰酸鹽含量均在發(fā)芽1 d后達到最高水平，之后異硫氰酸鹽含量緩慢下降至較低水平；而黑芥子酶活性則分別在第3天和第1天達到最高。兩種甘藍種子中未檢測到抗壞血酸，隨著種子發(fā)芽其含量先上升后下降。

甘藍種子；發(fā)芽；硫苷；總酚；異硫氰酸鹽；黑芥子酶；抗壞血酸

甘藍（Brassica oleracea var. capitata）為十字花科蕓薹屬蔬菜中的一種，又稱包菜、卷心菜，食用部位為葉球，是我國消費量最大的蔬菜之一。甘藍營養(yǎng)豐富，含有較多的膳食纖維、VA原、VB1、VB2和鈣、鐵等營養(yǎng)成分。除此之外，甘藍還含有多種抗癌化合物，抗氧化成分及促進健康的化合物，如硫代葡萄糖苷、總酚和抗壞血酸等［1-2］。

甘藍等蕓薹屬蔬菜富含的硫代葡萄糖苷（glucosinolates，GLS），是一類含硫和氮的次生代謝產(chǎn)物，當植物組織遭受損傷引起細胞破裂時，硫苷會與黑芥子酶接觸，并被水解產(chǎn)生異硫氰酸鹽（isothiocyanates，ITCs）、腈類、硫氰酸鹽等化合物［3-4］。其中，異硫氰酸鹽會通過抑制Ⅰ型致癌酶和激活Ⅱ型解毒酶來發(fā)揮抗癌作用［5-7］。此外，多酚具有很強的抗氧化能力，有助于人體慢性疾病的預(yù)防［8］?？箟难崤c人體健康密切相關(guān)，人體必須攝入一定量的抗壞血酸來保證正常的生理代謝［9］。

甘藍中硫苷含量是白菜和芥菜的10 倍、蘿卜的15倍之多［10］，且與成熟的組織相比，蕓薹屬植物幼苗中硫苷含量更高［11］。在日本、歐美等發(fā)達國家甘藍等蕓薹屬芽苗菜已被開發(fā)為一種具有抗癌保健功能的食品，近幾年蕓薹屬芽苗菜的保健功能逐漸引起國內(nèi)學者的重視，甘藍作為我國種植最多和食用最多的蕓薹屬蔬菜之一，其芽苗菜的生產(chǎn)和利用具有廣闊的前景。

目前，已有學者對西蘭花和蘿卜種子發(fā)芽過程中的生理生化變化進行了研究。Gu Yingjuan等［12］對西蘭花芽苗的研究表明，蘿卜硫苷在發(fā)芽的72 h達到最高，蘿卜硫素在48 h達到最高；在種子萌發(fā)過程中伴隨著物質(zhì)間的轉(zhuǎn)換、有機物的消耗及新物質(zhì)的合成［13］。周晨光等［14］研究了蘿卜芽苗生長過程中營養(yǎng)物質(zhì)的動態(tài)變化。有研究發(fā)現(xiàn)甘藍種子發(fā)芽過程中，脂肪族硫苷含量減少和吲哚族硫苷含量增加［15］；且不同的植物中硫苷種類不同，其種子發(fā)芽過程中的物質(zhì)代謝變化差異也較大。目前我 國關(guān)于甘藍芽苗菜的研究報道較少，而對甘藍苗發(fā)芽過程中生理生化代謝變化的研究也未見報道。因此，本研究以“新夏50”和“紫紅鉆”兩種較有代表性的綠甘藍和紫甘藍品種為試材，探索甘藍種子在發(fā)芽過程中硫苷含量、異硫氰酸鹽含量、黑芥子酶活性、總酚和抗壞血酸等含量的變化，旨在為甘藍芽苗及相關(guān)食品的開發(fā)提供科學依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

甘藍種子：“新夏50”和“紫紅鉆”，購于南京理想種苗有限公司，保存于-20 ℃?zhèn)溆谩?/p>

DEAE Sephadex A-25樹脂 北京Solarbio公司；苯甲基硫苷（glucotropaeolin）、蘿卜硫素（sluforaphane）、硫酸酯酶（sulphatase）、抗壞血酸 美國Sigma公司；甲醇、乙腈（色譜級） 美國天地公司；二氯甲烷、沒食子酸、Folin-酚、牛血清白蛋白（bovine serun albumin，BSA）、考馬斯亮藍（G-250）、草酸、醋酸鈉 中國醫(yī)藥集團（上海）化學試劑公司。1.2 儀器與設(shè)備

PGX-150智能光照培養(yǎng)箱 寧波海曙賽福實驗儀器廠；DY02九陽智能發(fā)芽機 山東九陽股份有限公司；紅外線二氧化碳分析儀、Agilent 1200型高效液相色譜儀 美國安捷倫公司；UV-2802型紫外-可見分光光度計尤尼柯（上海）儀器有限公司；TDL-40B型離心機 上海安亭科學儀器廠；RW-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；Orion818型pH計 美國Orion公司。

1.3方法

1.3.1種子發(fā)芽

取4.0 g甘藍種子，在體積分數(shù)1.5%次氯酸鈉溶液中浸泡15 min后，用蒸餾水漂洗至中性，于30 ℃浸種3 h。然后，將種子均勻地鋪入發(fā)芽機苗盤（直徑15 cm）中發(fā)芽，苗盤底層鋪有2層濾紙和4～5 mm厚經(jīng)消毒處理的蛭石。種子發(fā)芽過程中每6 h噴水一次，培養(yǎng)室的溫度控制在30 ℃，無光照，發(fā)芽時間為5 d。每24 h取樣1次，芽苗用蒸餾水清洗，并吸干表面水分，稱質(zhì)量，設(shè)置3 次重復(fù)，用保鮮膜包好，置于液氮中速凍，待測。

1.3.2芽長測定

隨機取30 株芽苗為一個樣本，用游標卡尺測定其長度。

1.3.3呼吸速率測定

參照Gu Zhenxin等［12］的方法，并稍作修改。取5 g新鮮的甘藍種子或芽苗于一封閉容器中，室溫下放置1 h。然后用紅外線氣體分析儀，進行CO2含量的測定。每個樣品重復(fù)兩次，呼吸速率表示為mg CO2/（g·h）。

1.3.4黑芥子酶活性測定

參照Burow等［16］的方法。取甘藍種子或芽苗0.5 g，用3 mL磷酸鹽緩沖液（0.1 mol/L，pH 6.5）冰浴研磨成漿狀，于4 ℃、10 000×g離心15 min，得上清液，即為黑芥子酶粗提液。取500 μL烯丙基硫苷（0.1 mg/L）與500 μL粗酶液混勻，在37 ℃下反應(yīng)15 min，然后沸水浴10 min以終止反應(yīng)。通過葡萄糖測定試劑盒測定反應(yīng)液中葡萄糖含量。以每分鐘每毫克蛋白質(zhì)對應(yīng)產(chǎn)生1 nmol葡萄糖量定義為1 個酶活力單位U，黑芥子酶活力最后表示為U/（min·mg pro）。

1.3.5含水量測定

含水量測定參照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》。

1.3.6硫苷含量測定

按照Wei Jia等［17］的方法并稍作修改。取甘藍種子或芽苗0.5 g，用2 mL煮沸的75%甲醇研磨，80 ℃提取15 min后，10 000×g離心10 min，收集上清液，殘渣再用2 mL煮沸的75%甲醇提取1次，合并上清液，即為硫苷粗提液。取1 mL硫苷粗提液流經(jīng)DEAE SephadexTMA-25離子交換柱，排干后，用2 mL 0.02 mol/L醋酸鈉溶液分兩次沖洗柱子。然后加200 μL硫酸酯酶至柱子中，置于35 ℃條件下反應(yīng)16 h。用3 mL去離子水洗脫，洗脫液過0.45 μm有機相膜后，用于高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）分析。HPLC色譜條件：色譜柱為Eclipse XDB-C18column（4.6 mm×150 mm，5 μm），流動相為超純水和20%乙腈，先用水洗脫1 min，1～21～26 min內(nèi)乙腈線性梯度：0%～100%～0%；檢測波長：226 nm；流速：1 mL/min；柱溫：30 ℃；進樣量：20 μL；以苯甲基硫苷作為內(nèi)標。結(jié)果以μmol/g（以鮮質(zhì)量計，下同）表示。

1.3.7異硫氰酸鹽含量測定

按照Guo Qianghui等［18］的方法，取甘藍芽苗0.5 g，用4 mL蒸餾水勻漿，在40 ℃條件下酶解3 h后，離心（10 000×g，15 min），收集上清液。取100 μL上清液，與2 mL甲醇，1.8 mL硼砂緩沖液（0.2 mol/L，pH 8.5），200 μL 1，2-苯二硫醇（7 nmol/L）混勻后，于65 ℃反應(yīng)1 h后，過0.45 μm膜，進行HPLC分析，以蘿卜硫素的標準曲線來計算。HPLC色譜條件：色譜柱為Eclipse XDB-C18column（4.6 mm×150 mm，5 μm）；流動相為甲醇-水（70：30，V/V）；流速：1.00 mL/min；進樣量：20 μL；檢測波長：365 nm。結(jié)果以mg/100 g（以鮮質(zhì)量計，下同）表示。

1.3.8總酚含量測定

依據(jù)參考文獻［19］，取甘藍種子或芽苗0.2 g，用5 mL 50%甲醇作為提取液將芽苗研磨勻漿，室溫下10 000×g離心15 min，上清液即為總酚粗提液。取0.25 mL上清液與1 mL Folin-酚溶液（0.2 mol/L）、2 mL Na2CO3溶液（2 g/100 mL）混勻，在室溫下黑暗中反應(yīng)1.5 h后，于765 nm波長處測定吸光度。以沒食子酸為標準，制定標準曲線并計算出樣品中總酚含量。結(jié)果以g/100 g（以鮮質(zhì)量計，下同）表示。

1.3.9抗壞血酸含量測定

抗壞血酸的測定參考Volden等［20］的方法。取0.2 g甘藍種子或芽苗，用4 mL草酸（2 g/100 mL）研磨勻漿后，10 000 ×g離心15 min得上清液。過0.45 μm膜，HPLC測定。HPLC色譜條件：色譜柱：SB-C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；檢測波長：254 nm；流速：0.8 mL/min；柱溫：30 ℃；進樣量：20 μL；流動相：0.1 g/100 mL草酸-甲醇（95：5，V/V）。結(jié)果以mg/100 g（以鮮質(zhì)量計，下同）表示。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計分析軟件SPSS 18.0進行統(tǒng)計分析，均值間比較采用Duncan’s多重比較，在0.05水平上進行顯著性檢驗。

2　結(jié)果與分析

2.1芽長及含水量的變化

圖1　兩種甘藍種子發(fā)芽過程中芽長及含水量的變化Fig.1 Changes in sprout length and water content in cabbage sprouts during germination

“新夏50”和“紫紅鉆”甘藍種子隨發(fā)芽時間的延長，芽長逐漸伸長（圖1A）。在發(fā)芽的前2 d，兩品種間甘藍芽長無顯著差異；發(fā)芽第3～5天時，芽長迅速伸長，芽苗處于最快生長期，且“新夏50”的芽長顯著長于“紫紅鉆”；發(fā)芽至第5天時，“新夏50”和“紫紅鉆”芽長分別為5.36、4.14 cm。

由圖1B可知，兩種甘藍品種在發(fā)芽過程中含水量的變化趨勢一致，即隨著發(fā)芽時間的延長，兩種甘藍芽苗中含水量逐漸升高。發(fā)芽前4 d，“新夏50”芽苗中含水量明顯高于“紫紅鉆”，發(fā)芽至第5天兩種芽苗含水量基本一致，均在92%左右?？梢?，“紫紅鉆”芽苗生長較“新夏50”緩慢。

2.2呼吸速率變化

圖2　兩種甘藍種子發(fā)芽過程中呼吸速率的變化Fig.2 Changes in respiratory rate in cabbage sprouts during germination

呼吸作用是物質(zhì)和能量代謝的核心，呼吸速率越高，說明生命力越旺盛，代謝越強。由圖2可知，兩種甘藍種子發(fā)芽期呼吸速率的變化均先上升后下降至穩(wěn)定，在發(fā)芽第2天達到最高，“新夏50”和“紫紅鉆”分別為5.05、3.02 mg CO2/（g·h）。“新夏50”呼吸速率在發(fā)芽第1天低于“紫紅鉆”，之后均顯著高于“紫紅鉆”，可能的原因是“新夏50”萌芽緩慢，但在發(fā)芽1 d后芽長伸長較快，基礎(chǔ)生理代謝高于“紫紅鉆”。

2.3硫苷含量變化

由表1可知，在“新夏50”中檢測到9 種硫苷（脂肪族硫苷5 種，吲哚族硫苷4 種），“紫紅鉆”中檢測到7 種硫苷（脂肪族硫苷5 種，芳香族和吲哚族硫苷各1 種），發(fā)芽后兩種甘藍苗中硫苷種類無變化，這說明硫苷種類與甘藍品種有關(guān)，與生長階段無關(guān)；兩種甘藍芽苗中脂肪族硫苷含量均顯著高于芳香族和吲哚族硫苷含量，“新夏50”種子中，脂肪族硫苷占總硫苷的97.86%，含量最多的硫苷為GIB和SIN，其次為GNA，分別占總脂肪族硫苷的29.11%、37.75%和22.31%。而在“紫紅鉆”種子中，脂肪族硫苷占總硫苷的91.31%，其中含量較高的為PRO和SIN硫苷，分別占總脂肪族硫苷的42.58%和33.34%。

表1　甘藍種子及芽苗中硫苷含量變化Table1 Changes in individual glucosinolates content in cabbage seeds and sprouts　μmol/g

各種硫苷及總硫苷含量在發(fā)芽過程中逐漸下降。發(fā)芽前2 d硫苷含量下降迅速，“新夏50”和“紫紅鉆”在發(fā)芽第3天時總硫苷含量分別下降了80.97%和88.42%；脂肪族硫苷的含量分別下降了81.17%和90.44%，第3～5天，芽苗中硫苷含量下降緩慢。種子及發(fā)芽1 d的“新夏50”中的硫苷總含量顯著低于“紫紅鉆”（P＜0.05），但從發(fā)芽第2天開始直至第5天，“新夏50”芽苗中硫苷總含量下降緩慢，顯著高于“紫紅鉆”（P＜0.05），在第5天時“新夏50”苗中總硫苷為“紫紅鉆”的1.40 倍。PRO是致甲狀腺腫素的前體，水解后會形成對人體有害的5-乙烯噁唑烷-2-硫酮［10］，其含量在“紫紅鉆”種子中較高，但隨著種子發(fā)芽和芽苗的生長，PRO含量逐漸下降，發(fā)芽至第3天時，PRO含量迅速下降，下降率為81.55%。這說明發(fā)芽可能有利于PRO的降解。種子發(fā)芽過程中，存在著復(fù)雜的硫苷合成與分解過程。兩種甘藍發(fā)芽后，其硫苷的合成速率明顯低于分解速率，同時，隨著芽苗生長其含水量不斷升高，故硫苷相對含量隨著發(fā)芽時間延長不斷降低。

2.4黑芥子酶活性和異硫氰酸鹽含量變化

圖3　兩種甘藍種子發(fā)芽過程中黑芥子酶活性和異硫氰酸鹽含量變化Fig.3 Changes in myrosinase activity and isothiocyanates content in cabbage sprouts during germination

由圖3A可知，在發(fā)芽過程中，“紫紅鉆”在發(fā)芽1 d后黑芥子酶活力達到最高，為67.59 U/（min·mg pro），之后下降至較低水平；而“新夏50”的黑芥子酶活力則呈先下降后上升再下降的趨勢，并在發(fā)芽至第3天時達到最高，為60.81 U/（min·mg pro）。由圖3B可知，“新夏50”和“紫紅鉆”在發(fā)芽過程中異硫氰酸鹽含量變化趨勢一致，“紫紅鉆”中異硫氰酸鹽含量明顯高于“新夏50”，在發(fā)芽第1天，異硫氰酸鹽含量顯著上升，并達到最高值，“新夏50”和“紫紅鉆”苗中其含量分別為157.03、195.57 mg/100 g；之后顯著下降，3～5 d無顯著差異，這與硫苷含量的減少及黑芥子酶活性的降低有關(guān)。

2.5總酚和抗壞血酸含量變化

兩種甘藍種子中總酚含量最高均為1.15 g/100 g（圖4A），在發(fā)芽第1天迅速下降，“新夏50”和“紫紅鉆”分別下降了55.74%和51.30%。芽苗生長過程中，部分酚類物質(zhì)通過相關(guān)生物途徑轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)如木質(zhì)素等［14］，從而導致含量迅速下降。整個發(fā)芽過程中，“紫紅鉆”總酚含量下降速率較“新夏50”慢。

由圖4B可知，兩種甘藍種子中均未檢測到抗壞血酸。但隨著發(fā)芽的進行，抗壞血酸含量呈先上升后下降趨勢。發(fā)芽第3天時，其含量均達到最大值，“新夏50”和“紫紅鉆”中分別為66.87、70.65 mg/100 g。因此，甘藍種子發(fā)芽能夠促進抗壞血酸的合成，提高其營養(yǎng)價值。

圖4　兩種甘藍種子發(fā)芽過程中總酚和抗壞血酸含量變化Fig.4 Changes in total phenolic and ascorbic acid contents in cabbage sprouts during germination

3　討 論

甘藍種子發(fā)芽初始階段，吸水膨脹，進入萌芽狀態(tài)；呼吸作用加強，將蛋白質(zhì)、脂肪等有機物分解，為萌芽生長提供充足能量。表現(xiàn)為芽長和含水量迅速上升，呼吸速率先升高后緩慢下降，同樣的現(xiàn)象也表現(xiàn)在西蘭花種子［12］發(fā)芽的過程中。

不同品種的甘藍中硫苷種類及含量差別較大［21-22］，本實驗中研究的兩種甘藍，“紫紅鉆”種子及發(fā)芽1 d的芽苗中硫苷含量遠高于“新夏50”；“新夏50”種子及芽苗中檢測到4 種吲哚族硫苷，未檢測到芳香族硫苷；而“紫紅鉆”中只檢測到一種吲哚族硫苷4OH-GB，及較高含量的芳香族硫苷。兩甘藍品種中，吲哚族硫苷含量較少，脂肪族硫苷均為優(yōu)勢硫苷，這與Kushad［23］和Sarvan［24］等在甘藍葉球上檢測到的各種硫苷比例相似。甘藍種子在發(fā)芽過程中硫苷含量的變化趨勢與西蘭花芽苗［25-27］和蘿卜苗［14］基本一致。隨著發(fā)芽時間的延長，兩種甘藍芽苗中硫苷含量逐漸下降，這是由于甘藍芽苗生長過程中，體內(nèi)含水量增加，硫苷的相對含量下降［25］。與此同時，甘藍芽苗內(nèi)貯藏性物質(zhì)分解與新物質(zhì)的合成。硫苷作為一種含硫含氮的次生代謝產(chǎn)物，在芽苗生長過程中亦存在著原有硫苷分解與新硫苷合成的復(fù)雜過程［12］，整個發(fā)芽過程中，新合成的硫苷可能少于分解掉的硫苷從而造成硫苷含量下降的現(xiàn)象。致甲狀腺腫素前體硫苷PRO在甘藍發(fā)芽后顯著降低，這進一步增加了甘藍芽苗的可食性。

黑芥子酶活性與植物品種［17］、植物部位［28］及植物生長階段［29］等因素有關(guān)。本研究中，在兩種甘藍芽苗的不同生長階段，黑芥子酶活性不同，“新夏50”和“紫紅鉆”分別在發(fā)芽第3天和發(fā)芽第1天達到最高值。Williams等［30］在海甘藍和西蘭花芽苗生長過程中發(fā)現(xiàn)了與本研究類似的黑芥子酶活性變化趨勢；而Yuan Gaofeng等［29］通過研究蘿卜芽苗不同生長階段的黑芥子酶活性發(fā)現(xiàn)，發(fā)芽過程中黑芥子酶活性呈現(xiàn)先上升后一直下降的趨勢，并在發(fā)芽第5天時酶活性達到最高。

異硫氰酸鹽是硫苷的水解產(chǎn)物的一種，具有非常有效的抗癌作用［31］。其生成量受到多種因素的影響，其中最主要的影響因子有前體硫苷的含量、黑芥子酶活性及ESP衍生蛋白的活性［11］。本研究中，“紫紅鉆”種子及芽苗中異硫氰酸鹽含量顯著高于“新夏50”，但發(fā)芽過程中其變化趨勢一致，即異硫氰酸鹽含量先上升至最高后下降，最后處于較低水平。Gu Yingjuan等［12］發(fā)現(xiàn)在西蘭花種子發(fā)芽過程中蘿卜硫素含量呈先下降后上升在下降的趨勢，并在發(fā)芽至48 h時蘿卜硫素含量達到最高。而本研究中在發(fā)芽第1天時，異硫氰酸鹽含量達到最高值。這是因為在發(fā)芽第1天時，種子進入萌芽狀態(tài)，其體內(nèi)相關(guān)的生物合成及代謝途徑被激活，硫苷在黑芥子酶的作用下分解產(chǎn)生異硫氰酸鹽。而隨著芽苗的生長，含水量不斷上升，硫苷在芽苗體內(nèi)得到稀釋呈下降趨勢［25］，因此其水解產(chǎn)物異硫氰酸鹽含量總體呈現(xiàn)下降趨勢。

多酚為抗氧化成分之一，在兩甘藍種子中其含量相當。隨著發(fā)芽時間的延長，多酚含量下降，這與Rosa等［21］在甘藍苗和Pérez-Balibrea等［25］在西蘭花苗中的研究結(jié)果一致。甘藍發(fā)芽過程中，打破了甘藍種子原有結(jié)構(gòu)，種子發(fā)芽，吸水膨脹，原有組織受到一定程度的破壞；同時，隨著甘藍芽苗的生長，部分多酚化合物與木質(zhì)素等物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化［14］，甘藍苗中含水量不斷上升，這些都可能是導致發(fā)芽過程中總酚含量持續(xù)下降的原因。

抗壞血酸是由半乳糖酸-1，4-內(nèi)酯在半乳糖酸-1，4-內(nèi)酯脫氫酶的作用下產(chǎn)生的［14］，本研究在甘藍種子中未檢測到抗壞血酸，與Kwon等［32］在白菜種子，Pérez-Balibrea等［25］在西蘭花種子中的測定結(jié)果一致，說明打破種子休眠后才能激活該酶，進一步合成抗壞血酸。本研究中甘藍芽苗在第3天時抗壞血酸含量達到最高，而Pérez-Balibrea等［25］在西蘭花苗中的研究結(jié)果顯示發(fā)芽5 d時抗壞血酸含量最高，周晨光等［14］在蘿卜苗中發(fā)現(xiàn)，抗壞血酸含量呈現(xiàn)上升趨勢但在5～7 d無顯著差異。這可能與半乳糖酸-1，4-內(nèi)酯脫氫酶［33］在不同品種芽苗及不同生長階段中的活性差異有關(guān)。發(fā)芽3 d后抗壞血酸含量下降，可能是3 d后抗壞血酸合成速率減慢，而芽苗生長迅速，抗壞血酸相對含量下降。

4　結(jié) 論

硫苷、異硫氰酸鹽、總酚、抗壞血酸等生物活性物質(zhì)受甘藍品種及芽苗生長階段影響較大。甘藍芽苗生長過程中，硫苷、異硫氰酸鹽及總酚含量總體呈現(xiàn)下降趨勢，但這些生物活性物質(zhì)的含量仍處于較高水平；抗壞血酸在發(fā)芽過程中才逐漸合成，第3天含量達到最高；而且，發(fā)芽能夠顯著促進致甲狀腺腫素的前體硫苷PRO的降解。甘藍品種“紫紅鉆”芽苗較“新夏50”更具營養(yǎng)價值。甘藍芽苗可作為一種新型蔬菜，具有廣闊的開發(fā)前景。

［1］ CARTEA M E， VELASCO P. Glucosinolates in Brassica foods: bioavailability in food and significance for human health［J］. Phytochemistry Reviews， 2007， 7（2）: 213-229.

［2］ WICZKOWSKI W， SZAWARA-NOWAK D， TOPOLSKA J. Red cabbage anthocyanins: profile， isolation， identification， and antioxidant activity［J］. Food Research International， 2012， 51（1）: 303-309.

［3］ P?REZ-BALIBREA S， MORENO D A， GARC?A-VIGUERA C. Glucosinolates in broccoli sprouts （Brassica oleracea var. italica） as conditioned by sulphate supply during germination［J］. Journal of Food Science， 2010， 75（8）: 673-677.

［4］ KESTWAL R M， LIN J C， BAGAL-KESTWAL D， et al. Glucosinolates fortification of cruciferous sprouts by sulphur supplementation during cultivation to enhance anti-cancer activity［J］. Food Chemistry， 2011， 126（3）: 1164-1171.

［5］ MUNDAY R， MUNDAY C M. Induction of phase Ⅱ detoxification enzymes in rats by plant-derived isothiocyanates: comparison of allyl isothiocyanate with sulforaphane and related compounds［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2004， 52（7）: 1867-1871.

［6］ JUGE N， MITHEN R F， TRAKA M. Molecular basis for chemoprevention by sulforaphane: a comprehensive review［J］. Cellular and Molecular Life Sciences， 2007， 64（9）: 1105-1127.

［7］ K W A K M K， W A K A B A Y A S H I N， K E N S L E R T W. Chemoprevention through the Keap1-Nrf2 signaling pathway by phase 2 enzyme inducers［J］. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis， 2004， 555（1）: 133-148.

［8］ GUO Rongfang， YUAN Gaofeng， WANG Qiaomei. Effect of sucrose a nd mannitol on the accumulation of health-promoting compounds and the activity of metabolic enzymes in broccoli sprouts［J］. Scientia Horticulturae， 2011， 128（3）: 159-165.

［9］ DAVEY M W， MONTAGU M V， INZ? D， et al. Plant L-ascorbic acid: chemistry， function， metabolism， bioavailability and effects of processing［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2000，80（7）: 825-860.

［10］ 何洪巨， 陳杭， SCHNITZLER W H. 蕓薹屬蔬菜中硫代葡萄糖苷鑒定與含量分析［J］. 中國農(nóng)業(yè)科學， 2002， 35（2）: 192-197.

［11］ GU Zhenxin， GUO Qianghui， GU Yingjuan. Factors influencing glucoraphanin and sulforaphane formation in brassica plants: a review［J］. Journal of Integrative Agriculture， 2012， 11（11）: 1804-1816.

［12］ GU Yingjuan， GUO Qianghui， ZHANG Liang， et al. Physiological and biochemical metabolism of germinating broccoli seeds and sprouts［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2011， 60（1）: 209-213.

［13］ BEWLEY J D， BLACK M. Physiology and biochemistry of seeds in relation to germination［M］. Berlin: Springer-Verlag， 1982.

［14］ 周晨光， 朱毅， 羅云波. 蘿卜苗發(fā)芽過程中營養(yǎng)物質(zhì)的動態(tài)變化［J］.食品科學， 2014， 35（9）: 1-5.

［15］ BELLOSTAS N， KACHLICKI P， S?RENSEN J C， et al. Glucosinolate profiling of seeds and sprouts of B. oleracea varieties used for food［J］. Scientia Horticulturae， 2007， 114（4）: 234-242.

［16］ BUROW M， LOSANSKY A， M?LLER R， et al. The genetic basis of constitutive and herbivore-induced ESP-independent nitrile formation in Arabidopsis［J］. Plant Physiology， 2009， 149（1）: 561-574.

［17］ WEI Jia， MIAO Huiying， WANG Qiaomei. Effect of glucose on glucosinolates， antioxidants and metabolic enzymes in Brassica sprouts［J］. Scientia Horticulturae， 2011， 129（4）: 535-540.

［18］ GUO Qianghui， GUO Liping， WANG Zhiying， et al. Response surface optimization and identification of isothiocyanates produced from broccoli sprouts［J］. Food Chemistry， 2013， 141（3）: 1580-1586.

［19］ AINSWORTH E A， GILLESPIE K M. Estimation of total phenolic content and other oxidation substrates in plant tissues using Folin-Ciocalteu reagent［J］. Nature Protocols， 2007， 2（4）: 875-877.

［20］ VOLDEN J， BENGTSSON G B， WICKLUND T. Glucosinolates，L-ascorbic acid， total phenols， anthocyanins， antioxidant capacities and colour in cauliflower （Brassica oleracea L. ssp. botrytis）； effects of long-term freezer storage［J］. Food Chemistry， 2009， 112（4）: 967-976.

［21］ ROSA E A， RODRIGUES P M. The effect of light and temperature on glucosinolate concentration in the leaves and roots of cabbage seedlings［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 1998，78（2）: 208-212.

［22］ OERLEMANS K， BARRETT D M， SUADES C B， et al. Thermal degradation of glucosinolates in red cabbage［J］. Food Chemistry，2006， 95（1）: 19-29.

［23］ KUSHAD M M， BROWN A F， KURILICH A C， et al. Variation of glucosinolates in vegetable crops of brassica oleracea［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 1999， 47（4）: 1541-1548.

［24］ SARVAN I， VALERIO F， LONIGRO S L， et al. Glucosinolate content of blanched cabbage （Brassica oleracea var. capitata） fermented by the probiotic strain Lactobacillus paracasei LMG-P22043［J］. Food Research International， 2013， 54（1）: 706-710.

［25］ P?REZ-BALIBREA S， MORENO D A， GARC?A-VIGUERA C. Influence of light on health-promoting phytochemicals of broccoli sprouts［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2008， 88（5）: 904-910.

［26］ PEREIRA F M V， ROSA E， FAHEY J W， et al. Influence of temperature and ontogeny on the levels of glucosinolates in broccoli（Brassica oleracea var. italica） sprouts and their effect on the induction of mammalian phase 2 enzymes［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2002， 50（21）: 6239-6244.

［27］ FAHEY J W， ZHANG Yuesheng， TALALAY P. Broccoli sprouts: an exceptionally rich source of inducers of enzymes that protect against chemical carcinogens［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences， 1997， 94（19）: 10367-10372.

［28］ PHELAN J R， ALLEN A， VAUGHAN J G. Myrosinase in Raphanus sativus L［J］. Journal of Experimental Botany， 1984， 35（10）: 1558-1564.

［29］ YUAN Gaofeng， WANG Xiaoping， GUO Rongfang， et al. Effect of salt stress on phenolic compounds， glucosinolates， myrosinase and antioxidant activity in radish sprouts［J］. Food Chemistry， 2010，121（4）: 1014-1019.

［30］ WILLIAMS D J， CRITCHLEY C， PUN S， et al. Epithiospecifier protein activity in broccoli: the link between terminal alkenyl glucosinolates and sulphoraphane nitrile［J］. Phytochemistry， 2008，69（16）: 2765-2773.

［31］ FENWICK G R， HEANEY R K， MULLIN W J， et al. Glucosinolates and their breakdown products in food and food plants［J］. Critical Reviews in Food Science & Nutrition， 1982， 18（2）: 123-201.

［32］ KWON J H， KIM G R， AHN J J， et al. Changes in physicochemical，nutritional and hygienic properties of Chinese cabbage seeds and their sprouts on gamma and electron beam irradiation［J］. Journal of Food Quality， 2013， 36（5）: 316-323.

［33］ XU Maojun， DONG Jufang， ZHU Muyuan. Effects of germination conditions on ascorbic acid level and yield of soybean sprouts［J］. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2005， 85（6）: 943-947.

Changes in Main Physiological and Biochemical Metabolism in Cabbage Sprouts during Germination

WANG Zhiying1， GUO Liping1，2， LI Qianqian1， YANG Runqiang1， GUO Qianghui1， GU Zhenxin1，*
（1. College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China；2. College of Food Science and Engineering， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China）

In this study， sprout length， respiratory rate， water content， glucosinolates， isothiocyanates， total phenolic and abcorbic acid contents， and myrosinase activity in cabbage sprouts from the cultivars “Xinxia 50” and “Zihongzuan” during germination were studied. The results showed that the sprout length， respiratory rate， and water content increased during the period of germination. “Xinxia 50” grew faster than “Zihongzuan”. Glucosinolates and total phenolic contents were found to be the highest in cabbage seeds but decreased with germination time. The isothiocyanates contents in “Xinxia 50” and“Zihongzuan” increased to the highest level at the fi rst day of germination but then decreased to the lowest value at day 5. However， the myrosinase activity increased to the highest at d ays 1 and 3 after germination， respectively. While abcorbic acid was not detected in cabbage seeds， and its content increased at the early germination stage but then declined.

cabbage seeds； germination； glucosinolates； total phenols； isothiocyanates； myrosinase； ascorbic acid

TS255.1

A

1002-6630（2015）03-0006-06

10.7506/spkx1002-6630-201503002

2014-03-18

國家自然科學基金面上項目（31271912）；南京農(nóng)業(yè)大學SRT項目（1418A03）

王志英（1988—），女，碩士研究生，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。E-mail：2012108020@njau.edu.cn

顧振新（1956—），男，教授，博士，研究方向為生物技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)食品加工。E-mail：guzx@njau.edu.cn