甘蓝中异硫氰酸盐富集技术研究
摘要:异硫氰酸盐(Isothiocyanate,ITCs)是十字花科及其近缘植物白花菜科中富含的硫代葡萄糖苷(Glucosinolate,GLs)通过黑芥子酶(Myrosinase, MYR, EC 3.2.1.147)水解作用形成的具有高度生理活性的产物。本文以春大将、帕特、汉城和春优四种品种甘蓝为材料,利用高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography ,HPLC)等方法比较了不同品种以及甘蓝球叶不同部位中GLs、ITCs含量和MYR活性的区别,并分析了添加剂柠檬酸和葡萄糖酸锌对ITCs含量的影响。主要结果有帕特甘蓝为ITCs富集的最佳材料,并且其球叶的外部叶为首选。甘蓝球叶处理时添加入0.6%浓度柠檬酸或0.4%浓度葡萄糖酸锌有利于ITCs的富集。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法1
1.1 材料 2
1.2 方法 2
1.2.1 抗坏血酸含量测定2
1.2.2 总酚含量测定2
1.2.3 MYR活性测定2
1.2.4 ITCs含量测定2
1.2.5 GLs含量测定2
2 结果与分析2
2.1 四种甘蓝球叶品种中GLs、ITCs含量及MYR活性2
2.1.1 四种甘蓝球叶中GLs含量2
2.1.2 四种甘蓝球叶中MYR活性3
2.1.3 四种甘蓝球叶中ITCs含量3
2.2 帕特甘蓝球叶不同部位中GLs、ITCs含量及MYR活性4
2.2.1 帕特甘蓝球叶不同部位中GLs含量4
2.2.2 帕特甘蓝球叶不同部位中MYR活性4
2.2.3 帕特甘蓝球叶不同部位中ITCs含量4
2.3 食品添加剂对甘蓝球叶中ITCs含量的影响5
2.3.1 柠檬酸对甘蓝球叶中ITCs含量的影响5
2.3.2 葡萄糖酸锌对甘蓝球叶中ITCs含量的影响6
3 讨论 7
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> 3.1 ITCs富集试验甘蓝材料的选择7
3.2 添加剂对ITCs富集试验的影响7
致谢7
参考文献7
甘蓝中异硫氰酸盐富集技术研究
引言
芸薹属是蔬菜最常见的被食用的十字花科植物,营养丰富,并富含对人体有益的功能成分。甘蓝类含有的GLs相比于白菜类、芥菜类更多[1]。在自然条件下,甘蓝营养体富含GLs,当甘蓝组织受到损伤后,MYR和GLs相接触催化GLs发生水解反应,GLs分子硫代部位首先被水解失去一个葡萄糖,形成一个不稳定中间体,然后进一步水解为ITCs[2]。ITCs具有高度的生物活性,能够预防由于致癌物质引起的DNA损伤[3]从而减少癌症的几率,同时ITCs还具有抗氧化、抗菌、抑制血小板聚集的作用[46]。
日常加工中处理方式对甘蓝的ITCs含量影响区别很大,如经过蒸煮的甘蓝ITCs的生物利用率明显下降[7]而低温冷冻储存对ITCs含量的影响不显著[8]。通过合理控制产品生产加工中的一些影响因素,提高甘蓝中的ITCs保留旅从而生产出有益于人体健康的产品[9]。
本文以春大将、帕特、汉城和春优四种品种甘蓝为材料,利用高效液相色谱法(HPLC)比较了不同品种以及甘蓝球叶不同部位中GLs、ITCs含量和MYR活性的区别,并分析了添加剂柠檬酸和葡萄糖酸锌对ITCs含量的影响,旨在开发适合生产实际的甘蓝中异硫氰酸盐富集技术。
1 材料与方法
1.1 材料
甘蓝:于2014年春季采收的成熟的结球甘蓝,种植于南京郊区,品种分别为大平头型春大将甘蓝、小平头型帕特甘蓝、牛心型汉城甘蓝和鸡心型春优甘蓝。无机械损伤或腐烂,无虫害。
1.1.1 四种甘蓝品种比较试验
采用了冷冻干燥方法对春大将、帕特、汉城和春优甘蓝进行处理,经过粉碎后过200目筛。
1.1.2 帕特甘蓝球叶不同部位比较试验
采用冷冻干燥方法将帕特甘蓝球叶从外到内每7片叶子分别作为外部叶、中部叶和内部叶,再经粉碎处理后过200目筛。
1.2 方法
样品处理:将甘蓝去老叶和主叶脉,清洗后切分成1cm×1cm的小块,气蒸、冷却,用葡萄糖腌渍,脱水保存待用。
1.2.1 抗坏血酸含量测定
称取0.2g样品,加入4mL 2%草酸溶液研磨匀浆,离心(10000×g,15min)取上清液,过膜(0.45μm),用HPLC测定。
1.2.2 总酚含量测定
称取0.2g样品,加入5mL 50%甲醇研磨匀浆,离心(10000×g,15min)取上清液。取1mL上清液,加入2mL 2%碳酸钠溶液和1mL 0.02mol/L福林酚试剂,于室温避光处反应2h,于765nm处测定吸光值。以没食子酸为标准曲线,计算总酚含量。
1.2.3 MYR活性测定
称取0.2g样品,加入3mL 0.1mol/L pH6.5的磷酸盐缓冲液于冰浴中研磨,离心(10000×g,15min)取上清液。取上清液0.5mL,加入0.5mL 0.1mol/L的烯丙基硫苷,水浴后沸水灭酶,用葡萄糖试剂盒测定葡萄糖含量。根据每分钟MYR转化出1mol葡萄糖作为1个酶活单位,U/mg protein。
1.2.4 ITCs含量测定
称取0.5g样品,加入4mL蒸馏水研磨匀浆,40℃水浴反应3h,离心(10000×g,15min)取上清液。取上清液100μL,加入200μL 7nmol/L 1,2苯二硫醇、2mL甲醇和1.8mL 0.2mol/L pH8.5硼砂缓冲液,65℃水浴反应1h,过0.45μm膜,用HPLC测定,以胡萝卜硫素的标准曲线计算。
1.2.5 GLs含量测定
称取0.2g样品,加入4mL煮沸的40%甲醇,水浴,离心取上清液,沉淀后再加入甲醇提取,合并上清液。取1mL上清液过DEAE SephadexTM A25离心交换柱,排干后用2mL 0.02mol/L醋酸钠冲洗离子交换柱,加入200μL硫酸酯酶,35℃水浴16h后洗脱,过0.45μm膜,用HPLC测定。
2 结果与分析
2.1 四种甘蓝品种球叶中GLs、ITCs含量及MYR活性
通过对春大将(大平头型)、帕特(小平头型)、汉城(牛心型)、春优(鸡心型)甘蓝中GLs、ITCs含量和MYR活性的测定,可以对ITCs富集技术研究中的结球甘蓝品种进行选择,从而提高试验的有效性。
2.1.1 四种甘蓝球叶中GLs含量
GLs经过水解反应后,其生活活性会通过其产物表现出来。芸薹类蔬菜一般含有5~6种以上的GLs[10],其中包括吲哚族GLs和脂肪族GLs。通过HPLC测定,我们得到四种品种的甘蓝球叶中的GLs含量如表1所示,通过比较可以得知,在甘蓝球叶中,脂肪族GLs的含量较高,在四种不同品种的甘蓝球叶中,春大将(大平头型)甘蓝和帕特(小平头型)甘蓝中总的GLs含量相对其他两种品种较高。
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法1
1.1 材料 2
1.2 方法 2
1.2.1 抗坏血酸含量测定2
1.2.2 总酚含量测定2
1.2.3 MYR活性测定2
1.2.4 ITCs含量测定2
1.2.5 GLs含量测定2
2 结果与分析2
2.1 四种甘蓝球叶品种中GLs、ITCs含量及MYR活性2
2.1.1 四种甘蓝球叶中GLs含量2
2.1.2 四种甘蓝球叶中MYR活性3
2.1.3 四种甘蓝球叶中ITCs含量3
2.2 帕特甘蓝球叶不同部位中GLs、ITCs含量及MYR活性4
2.2.1 帕特甘蓝球叶不同部位中GLs含量4
2.2.2 帕特甘蓝球叶不同部位中MYR活性4
2.2.3 帕特甘蓝球叶不同部位中ITCs含量4
2.3 食品添加剂对甘蓝球叶中ITCs含量的影响5
2.3.1 柠檬酸对甘蓝球叶中ITCs含量的影响5
2.3.2 葡萄糖酸锌对甘蓝球叶中ITCs含量的影响6
3 讨论 7
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> 3.1 ITCs富集试验甘蓝材料的选择7
3.2 添加剂对ITCs富集试验的影响7
致谢7
参考文献7
甘蓝中异硫氰酸盐富集技术研究
引言
芸薹属是蔬菜最常见的被食用的十字花科植物,营养丰富,并富含对人体有益的功能成分。甘蓝类含有的GLs相比于白菜类、芥菜类更多[1]。在自然条件下,甘蓝营养体富含GLs,当甘蓝组织受到损伤后,MYR和GLs相接触催化GLs发生水解反应,GLs分子硫代部位首先被水解失去一个葡萄糖,形成一个不稳定中间体,然后进一步水解为ITCs[2]。ITCs具有高度的生物活性,能够预防由于致癌物质引起的DNA损伤[3]从而减少癌症的几率,同时ITCs还具有抗氧化、抗菌、抑制血小板聚集的作用[46]。
日常加工中处理方式对甘蓝的ITCs含量影响区别很大,如经过蒸煮的甘蓝ITCs的生物利用率明显下降[7]而低温冷冻储存对ITCs含量的影响不显著[8]。通过合理控制产品生产加工中的一些影响因素,提高甘蓝中的ITCs保留旅从而生产出有益于人体健康的产品[9]。
本文以春大将、帕特、汉城和春优四种品种甘蓝为材料,利用高效液相色谱法(HPLC)比较了不同品种以及甘蓝球叶不同部位中GLs、ITCs含量和MYR活性的区别,并分析了添加剂柠檬酸和葡萄糖酸锌对ITCs含量的影响,旨在开发适合生产实际的甘蓝中异硫氰酸盐富集技术。
1 材料与方法
1.1 材料
甘蓝:于2014年春季采收的成熟的结球甘蓝,种植于南京郊区,品种分别为大平头型春大将甘蓝、小平头型帕特甘蓝、牛心型汉城甘蓝和鸡心型春优甘蓝。无机械损伤或腐烂,无虫害。
1.1.1 四种甘蓝品种比较试验
采用了冷冻干燥方法对春大将、帕特、汉城和春优甘蓝进行处理,经过粉碎后过200目筛。
1.1.2 帕特甘蓝球叶不同部位比较试验
采用冷冻干燥方法将帕特甘蓝球叶从外到内每7片叶子分别作为外部叶、中部叶和内部叶,再经粉碎处理后过200目筛。
1.2 方法
样品处理:将甘蓝去老叶和主叶脉,清洗后切分成1cm×1cm的小块,气蒸、冷却,用葡萄糖腌渍,脱水保存待用。
1.2.1 抗坏血酸含量测定
称取0.2g样品,加入4mL 2%草酸溶液研磨匀浆,离心(10000×g,15min)取上清液,过膜(0.45μm),用HPLC测定。
1.2.2 总酚含量测定
称取0.2g样品,加入5mL 50%甲醇研磨匀浆,离心(10000×g,15min)取上清液。取1mL上清液,加入2mL 2%碳酸钠溶液和1mL 0.02mol/L福林酚试剂,于室温避光处反应2h,于765nm处测定吸光值。以没食子酸为标准曲线,计算总酚含量。
1.2.3 MYR活性测定
称取0.2g样品,加入3mL 0.1mol/L pH6.5的磷酸盐缓冲液于冰浴中研磨,离心(10000×g,15min)取上清液。取上清液0.5mL,加入0.5mL 0.1mol/L的烯丙基硫苷,水浴后沸水灭酶,用葡萄糖试剂盒测定葡萄糖含量。根据每分钟MYR转化出1mol葡萄糖作为1个酶活单位,U/mg protein。
1.2.4 ITCs含量测定
称取0.5g样品,加入4mL蒸馏水研磨匀浆,40℃水浴反应3h,离心(10000×g,15min)取上清液。取上清液100μL,加入200μL 7nmol/L 1,2苯二硫醇、2mL甲醇和1.8mL 0.2mol/L pH8.5硼砂缓冲液,65℃水浴反应1h,过0.45μm膜,用HPLC测定,以胡萝卜硫素的标准曲线计算。
1.2.5 GLs含量测定
称取0.2g样品,加入4mL煮沸的40%甲醇,水浴,离心取上清液,沉淀后再加入甲醇提取,合并上清液。取1mL上清液过DEAE SephadexTM A25离心交换柱,排干后用2mL 0.02mol/L醋酸钠冲洗离子交换柱,加入200μL硫酸酯酶,35℃水浴16h后洗脱,过0.45μm膜,用HPLC测定。
2 结果与分析
2.1 四种甘蓝品种球叶中GLs、ITCs含量及MYR活性
通过对春大将(大平头型)、帕特(小平头型)、汉城(牛心型)、春优(鸡心型)甘蓝中GLs、ITCs含量和MYR活性的测定,可以对ITCs富集技术研究中的结球甘蓝品种进行选择,从而提高试验的有效性。
2.1.1 四种甘蓝球叶中GLs含量
GLs经过水解反应后,其生活活性会通过其产物表现出来。芸薹类蔬菜一般含有5~6种以上的GLs[10],其中包括吲哚族GLs和脂肪族GLs。通过HPLC测定,我们得到四种品种的甘蓝球叶中的GLs含量如表1所示,通过比较可以得知,在甘蓝球叶中,脂肪族GLs的含量较高,在四种不同品种的甘蓝球叶中,春大将(大平头型)甘蓝和帕特(小平头型)甘蓝中总的GLs含量相对其他两种品种较高。
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