大豆種子萌發(fā)過(guò)程中貯藏物質(zhì)的變化

王春蓮 鞠方成

（遼寧省遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院，丹東118003）

大豆蛋白質(zhì)含量比較高，但由于存在著胰蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子，使其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的利用受到一定限制[1]，但在其發(fā)芽過(guò)程中，這類物質(zhì)大部分會(huì)被降解，使大豆蛋白質(zhì)的利用率增加，從而提高大豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。豆芽蔬菜俗稱芽菜，也稱活體蔬菜[2]，營(yíng)養(yǎng)豐富，是較多的蛋白質(zhì)和維生素的來(lái)源，受廣大消費(fèi)者的青睞[3]。

本研究以3個(gè)品種的大豆種子為試驗(yàn)材料，研究大豆種子在不同萌發(fā)階段含水量、可溶性總糖、可溶性蛋白質(zhì)及粗脂肪含量的變化規(guī)律，為了解萌發(fā)過(guò)程中貯藏物質(zhì)的變化，發(fā)展純天然綠色農(nóng)業(yè)奠定理論基礎(chǔ)；為提取、純化大豆芽菜類的活性物質(zhì)，進(jìn)行大豆綜合加工利用，加強(qiáng)大豆產(chǎn)品的深加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)于2017年在遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院種子科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成。以3個(gè)品種鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690的大豆種子為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 種子預(yù)處理選擇籽粒均勻、成熟飽滿、沒(méi)有破碎的新鮮大豆種子。3個(gè)品種的大豆種子分別準(zhǔn)備500粒，用0.3%~0.5%的次氯酸鈉溶液浸泡30min，沖洗干凈后，分別預(yù)留50粒未萌發(fā)的種子作為對(duì)照。

1.2.2 萌發(fā)處理取3個(gè)品種的大豆種子各450粒于25℃自來(lái)水中浸泡6h后，沖凈去雜，白瓷盤下層鋪6層紗布后，將浸泡后的種子轉(zhuǎn)入消毒后干凈的瓷盤中，倒入少量水（未浸沒(méi)種子）保持濕潤(rùn)，上面覆蓋2層紗布，在26℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行萌發(fā)，每24h換1次水，及時(shí)去掉發(fā)霉腐爛的種子。萌發(fā)第1~6天，每天取50粒種子，分別進(jìn)行含水量、可溶性總糖、可溶性蛋白質(zhì)及粗脂肪含量的測(cè)定。

1.3 測(cè)定方法試驗(yàn)中在萌發(fā)不同階段測(cè)量種子吸水前后的重量之差，即相對(duì)含水量；采用恒重法測(cè)定種子含水量[4]；蒽酮比色法測(cè)定可溶性總糖含量；考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定可溶性蛋白含量[5]；酸水解法測(cè)定粗脂肪含量[6]。

1.4 數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel、DPS V9.01進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 含水量變化如圖1所示，萌發(fā)過(guò)程中大豆種子的相對(duì)吸水量隨著時(shí)間的推移而增加?？蓪⒎N子萌發(fā)6d內(nèi)的吸水過(guò)程分為3個(gè)階段，第1階段在第1天，種子內(nèi)的含水量變化幅度較大，相對(duì)吸水量急劇增加，此過(guò)程為物理吸水，為種子的萌發(fā)提供充足的水分；第2階段在第2天，種子的含水量變化較緩（圖2），相對(duì)吸水量變化不大，此過(guò)程為滯緩吸水階段，為種子萌發(fā)生理生化方面作準(zhǔn)備；第3階段在第3~6天，相對(duì)吸水量迅速增加，此階段為種子重新快速吸水階段，暗示此時(shí)種子內(nèi)部發(fā)生著劇烈的生理變化，進(jìn)行著旺盛的生命活動(dòng)，從此階段開始，在形態(tài)上胚根開始突破種皮，營(yíng)養(yǎng)器官開始生長(zhǎng)，在生理上種子進(jìn)行著大量的合成、分解代謝，為種子的萌發(fā)和新生營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)提供充足的物質(zhì)和能量[7]。

圖1 大豆種子萌發(fā)過(guò)程中相對(duì)吸水量的變化

圖2 大豆種子萌發(fā)過(guò)程中含水量的變化

由圖2可以看出大豆種子萌發(fā)過(guò)程中含水量的變化呈先快速增加，后緩慢增加的趨勢(shì)，原因可能是大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中消耗了部分水分，使含水量達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。

2.2 可溶性總糖及可溶性蛋白質(zhì)含量的變化根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得大豆種子萌發(fā)過(guò)程中可溶性總糖含量的數(shù)據(jù)得其變化曲線（圖3），可溶性總糖含量除第1天增加外，之后則隨萌發(fā)時(shí)間的增加逐漸減少，且3個(gè)品種的大豆種子變化規(guī)律基本一致，與各品種未萌發(fā)種子相比，鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690可溶性總糖含量分別減少了0.91%、0.92%、0.97%，變幅不大。

根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中可溶性蛋白質(zhì)含量的數(shù)據(jù)得其變化曲線（圖4），發(fā)芽第1天時(shí)，3個(gè)品種的大豆種子可溶性蛋白質(zhì)含量均下降，隨后逐漸增加；與未萌發(fā)的大豆種子相比，發(fā)芽第6天時(shí)，鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690的可溶性蛋白質(zhì)含量分別增加了3.10%、2.79%、2.91%，且變化趨勢(shì)一致。

圖3 大豆種子萌發(fā)過(guò)程可溶性總糖的含量變化

圖4 大豆種子萌發(fā)過(guò)程可溶性蛋白質(zhì)的含量變化

2.3 粗脂肪含量變化根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中粗脂肪含量的數(shù)據(jù)得其變化曲線（圖5）。在萌發(fā)過(guò)程中隨天數(shù)的增加，粗脂肪含量大幅度降低，鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690粗脂肪含量在萌發(fā)后的第6天分別降低了10.35%、9.88%、10.14%。隨著萌發(fā)時(shí)間的增加，粗脂肪含量逐漸降低，且3個(gè)品種的大豆種子變化總趨勢(shì)一致。

圖5 大豆種子萌發(fā)過(guò)程中粗脂肪含量變化

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)研究了大豆種子在26℃萌發(fā)6d的過(guò)程中含水量、可溶性總糖、可溶性蛋白質(zhì)、粗脂肪含量的變化，試驗(yàn)結(jié)果表明。

（1）大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中，其相對(duì)吸水量隨著萌發(fā)天數(shù)的延長(zhǎng)而增加。種子萌發(fā)6d內(nèi)，吸水過(guò)程可以分成3個(gè)階段，急劇吸水階段、滯緩吸水階段和重新急劇吸水階段。在急劇吸水階段為種子萌發(fā)提供基本的水分，滯緩吸水階段為種子萌發(fā)生理生化方面作準(zhǔn)備，滯緩吸水階段后期和重新急劇吸水階段種子進(jìn)行著萌發(fā)和營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)。總之，種子吸水的整個(gè)過(guò)程符合“快-慢-快”的規(guī)律。

（2）大豆種子萌發(fā)過(guò)程中可溶性總糖含量除第1天增加外，之后則隨萌發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減少，且3個(gè)品種的大豆種子變化規(guī)律基本一致，與未萌發(fā)的大豆種子相比，鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690可溶性總糖含量分別減少了0.91%、0.92%、0.97%。變幅不大。

（3）大豆種子萌發(fā)過(guò)程中隨時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性蛋白質(zhì)含量先降低后緩慢增加，但增幅不大，3個(gè)品種的大豆種子變化趨勢(shì)一致。萌發(fā)1d后，3個(gè)品種的大豆種子可溶性蛋白質(zhì)含量減少，這可能是大豆種子萌發(fā)過(guò)程中蛋白酶、肽酶的活性增強(qiáng)，使可溶性蛋白質(zhì)含量下降[8]。而隨萌發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性蛋白質(zhì)含量逐漸增加，一方面可能是萌發(fā)前的浸種處理使大豆種子中的可溶性氮溶于水中；另一方面，可能是大豆種子萌發(fā)過(guò)程中通過(guò)呼吸作用將糖類分解，獲得中間產(chǎn)物（丙酮酸之類），中間產(chǎn)物通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用，形成新的氨基酸，氨基酸再合成新的蛋白質(zhì)[9]。從整體來(lái)看，大豆種子在萌發(fā)過(guò)程中各項(xiàng)功能不斷完善，細(xì)胞數(shù)目增加，酶的數(shù)目也在不斷增加。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，因此萌發(fā)1d時(shí)，可溶性蛋白質(zhì)含量減少，而隨萌發(fā)天數(shù)的增加，可溶性蛋白質(zhì)含量逐漸增加。

（4）大豆種子萌發(fā)過(guò)程中隨時(shí)間的延長(zhǎng)，粗脂肪含量大幅度降低，且3個(gè)品種的大豆種子變化總趨勢(shì)一致。萌發(fā)第6天與未萌發(fā)的種子相比，鐵豐31號(hào)、中粒芽豆、東農(nóng)690粗脂肪含量分別減少了10.35%、9.88%、10.14%?？赡苁且?yàn)榉N子在萌發(fā)過(guò)程中要消耗脂肪作為能源或分解成小分子用于其他新生幼苗某些結(jié)構(gòu)物質(zhì)的合成。

總體來(lái)說(shuō)，種子萌發(fā)初期各貯藏物質(zhì)的含量變化并不是很明顯，可能是由于萌發(fā)初期生理過(guò)程較復(fù)雜，蛋白質(zhì)、糖和脂肪三者間的轉(zhuǎn)化同時(shí)存在。但種子萌發(fā)中期和后期變化規(guī)律較為明顯，在一定程度上改善了大豆?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)，減少了抗?fàn)I養(yǎng)因子，為大豆食品的生產(chǎn)和加工提供理論依據(jù)。