CN106508167B - 一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法 - Google Patents

一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种富含γ‑氨基丁酸苋菜芽的培育方法，特点是包括以下步骤：（1）苋菜种子的选择和处理：将挑选出的种子用超纯水清洗两遍，除去杂质和灰尘后，置于乙醇水溶液中浸泡，然后再放入NaClO溶液中浸泡后沥干；（2）苋菜种子的萌发：将消毒后的苋菜种子置于温度为26‑30℃，湿度为80‑90%的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；（3）苋菜芽的培育：将露白的苋菜种子加入自制培养液中，在一定光照强度，温度为24‑28℃，湿度为80‑90%的环境下培育每隔48h喷洒适量的自制培养液，8天后采收得到富含γ‑氨基丁酸苋菜芽，优点是抗逆性强、γ‑氨基丁酸含量高且培育方法简单、见效快。

Description

一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法
技术领域
本发明涉及一种苋菜芽的培育方法，尤其是涉及一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法。
背景技术
γ-氨基丁酸（GABA）主要是谷氨酸在谷氨酸脱羧酶的作用下脱羧而生成的，是富含于蔬菜、水果及发酵食品中的氨基酸的一种。GABA作为抑制性神经传导物质在大脑中枢神经系统中起镇定兴奋的作用，并且有研究确认了GABA的抗压力作用等新功能。
苋菜，别称苋、米苋、青香苋、野刺苋等，是苋科苋属中以嫩茎叶为食用器官的一年生草本植物，在我国已有数千年的栽培历史。苋菜生长迅速，从其氨基酸、微量元素、脂肪酸等的组成和含量方面来说，苋菜是一种难得的优质食物及功能食品资源。目前对苋菜的研究主要集中在外源茉莉酸甲酯对苋红素合成的影响、苋红素合成机理等，对苋菜中具有生理活性物质的富集和强化方面的研究较少。GABA作为一种信号分子，在高等植物中的调控机制和生理作用逐渐受到人们的重视，但苋菜中GABA含量很少，难以满足工业化需要，因此找到一种提高苋菜中GABA含量的方法成为苋菜资源进一步开发利用的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗逆性强、γ-氨基丁酸含量高且培育方法简单、见效快的富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法，包括以下步骤：
（1）苋菜种子的选择和处理
挑选当年产收、无霉变和破损，颗粒饱满的苋菜种子，将挑选出的种子用超纯水清洗两遍，除去杂质和灰尘后，置于75wt%的乙醇水溶液中浸泡30s，然后再放入0.3wt%的NaClO溶液中浸泡30min，消毒后的种子置于无菌的滤纸上沥干；该法处理后明显抑制了种子在培养过程中长菌的情况；
（2）苋菜种子的萌发
将消毒后的苋菜种子置于铺有滤纸的发芽盒上，用经清水浸湿的两层滤纸将苋菜种子覆盖后，整体置于温度为26-30℃，湿度为80-90%的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；
（3）苋菜芽的培育
将露白的苋菜种子置于新的铺有滤纸的发芽盒上并加入自制培养液，在一定光照强度，温度为24-28℃，湿度为80-90%的环境下培育，每隔48h喷洒适量的自制培养液，8天后采收得到富含γ-氨基丁酸苋菜芽。
步骤（3）所述的自制培养液的配置方法如下：用pH6.8的Na2HPO4-KH2PO4缓冲液作为溶剂，加入茉莉酸甲酯配成质量浓度为10-150μmol/L的茉莉酸甲酯溶液。
步骤（3）所述的自制培养液的首次添加量为每0.1g苋菜种子加入5mL自制培养液，后续喷洒量为每0.1g苋菜种子喷洒2-3mL自制培养液。
所述的茉莉酸甲酯溶液的浓度为100 μmol/L。
步骤（3）光照条件设置如下：
00:00≤黑暗＜6:00
06:00≤白光＜12::00
12:00≤紫外UV-C＜12:05或者12:00≤紫外UV-A＜12:05
12:05≤白光＜18:00
18:00≤黑暗＜24:00。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明首次公开了一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法，包括培养液的制备、苋菜种子的选择及处理、苋菜种子的萌发、最优培育浓度的筛选、富含GABA的苋菜芽的培育。在种子萌发期，抗氧化性酶发挥着重要作用，它能及时清除植物种子中的活性氧以及种子储藏过程中产生的丙二醛等有害代谢物，对苋菜种子的处理采用茉莉酸甲酯能够提高抗氧化酶的活性，提升种子活力，有利于苋菜芽的萌发和生长。
附图说明
图1为不同浓度茉莉酸甲酯处理下苋菜芽中γ-氨基丁酸含量比较图；
图2为对照组与处理组苋菜芽中γ-氨基丁酸含量比较图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
一、具体实施例
实施例1
一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法，包括以下步骤：
(1) 苋菜种子的选择和处理
挑选当年产收、无霉变和破损，颗粒饱满的苋菜种子，将挑选出的种子用超纯水清洗两遍，除去杂质和灰尘后，置于75wt%的乙醇水溶液中浸泡30s，然后再放入0.3wt%的NaClO溶液中浸泡30min；种子消毒后置于无菌的滤纸上沥干；
(2) 苋菜种子的萌发
将消毒后的苋菜种子置于铺有滤纸的发芽盒上，用经清水浸湿的两层滤纸将苋菜种子覆盖后，整体置于温度为28℃，湿度为85%的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；
(3) 苋菜芽的培育
将露白的苋菜种子置于新的铺有滤纸的发芽盒上，加入浓度为100 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，在一定光照强度，温度为26℃，湿度为85%的环境下培育，每隔48h喷洒适量的浓度为100 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，8天后即可采收，得到富含GABA的苋菜芽。经该实施方法培育出的苋菜芽中GABA的含量为0.78mg/g。其中100 μmol/L茉莉酸甲酯溶液用pH6.8的Na2HPO4-KH2PO4缓冲液作为溶剂，加入茉莉酸甲酯配成而成。
上述茉莉酸甲酯溶液首次添加量为每0.1g苋菜种子加入量为5mL，后续喷洒量为每0.1g苋菜种子喷洒2-3mL。
上述光照条件设置如下：
00:00-06:00 黑暗；
06:00-12:00 白光；
12:00-12:05 紫外UV-C或者UV-A；
12:05-18:00 白光；
18:00-24:00 黑暗。
实施例2
同上述实施1，其区别在于：
步骤（2）苋菜种子的萌发中：将消毒后的苋菜种子置于温度为26℃，湿度为80%的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；
步骤（3）苋菜芽的培育中：将露白的苋菜种子置于新的铺有滤纸的发芽盒上，加入浓度为80 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，在一定光照强度，温度为24℃，湿度为80%的环境下培育，每隔48h喷洒适量的浓度为80 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，8天后采收得到富含GABA的苋菜芽。经该实施方法培育出的苋菜芽中GABA的含量为0.70mg/g。
实施例3
同上述实施1，其区别在于：
步骤（2）苋菜种子的萌发中：将消毒后的苋菜种子置于温度为30℃，湿度为90%的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；
步骤（3）苋菜芽的培育中：将露白的苋菜种子置于新的铺有滤纸的发芽盒上，加入浓度为150 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，在一定光照强度，温度为28℃，湿度为90%的环境下培育，每隔48h喷洒适量的浓度为150 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，8天后采收得到富含GABA的苋菜芽。经该实施方法培育出的苋菜芽中GABA的含量为0.68mg/g。
二、对比试验
1、自制培养液最优浓度的筛选
富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法同上述实施例1，其区别在于：自制培养液（茉莉酸甲酯溶液）的配置方法如下：用pH6.8的Na2HPO4-KH2PO4缓冲液作为溶剂，加入茉莉酸甲酯配成质量浓度为0.01mM的的茉莉酸甲酯溶液(可用超声波清洗机辅助溶解)，再用溶剂将其稀释成10、20、50、80、100、150μmol/L的浓度梯度，测定各个浓度下苋菜芽中GABA的含量。结果如图1所示，由各个浓度下苋菜芽中GABA的含量比较结果可知，茉莉酸甲酯溶液为100μmol/L时，苋菜芽中GABA富集效果最佳。
其中苋菜芽中GABA含量测定方法如下：称取一定质量的苋菜芽样品，加入3mL、0.05mol/L的氯化镧溶液冰浴研磨，室温振荡15min后，高速（10000r/min）冷冻（4℃）离心5min后得上清液。取出2mL上清液，加入200μL、1mol/L的氢氧化钾溶液，室温振荡5min，待沉淀完全后，在10000r/min，4℃的条件下离心5min得到GABA的提取液，取出其中的1mL，加入100μL、1mol/L的氢氧化钾溶液、100μL、pH9.0的硼酸缓冲液，摇匀后依次加入400μL、6%的苯酚溶液，800μL、5%的次氯酸钠溶液，混合后放入沸水浴中反应10min，待颜色变成蓝绿色后再放入冰浴中冷却5min，最后加入800μL、60%的乙醇溶液终止反应，于645nm的波长下测定吸光度值。
2、对照组和处理组苋菜芽根长、全长的比较
对照组：苋菜种子→超纯水清洗两遍→75 %乙醇中浸泡30 s后，置于0.3 %NaClO中消毒30 min→26-30 ℃、80-90%湿度条件下种子萌发→按照0.1 g种子、5mL培养液的比例加入一定量的pH 6.8 Na2HPO4-KH2PO4缓冲液，在与实施例1相同光照下，于24-28℃、80-90%湿度条件下培育→8天后采收。
处理组：苋菜种子→超纯水清洗两遍→75 %乙醇中浸泡30 s后，置于0.3 %NaClO中消毒30 min→26-30 ℃、80-90%湿度条件下种子萌发→按照0.1 g种子、5mL培养液的比例加入一定量的100 μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，在一定光照，24-28 ℃、80-90%湿度条件下培育→8天后采收。
从苋菜种子萌发到苋菜芽采收，对第2、4、6、8天的苋菜芽的根长和全长进行记录统计，结果如下表1所示：
表 1
Figure 204338DEST_PATH_IMAGE001
由上表可知：苋菜芽的根长和全长随着培养时间的延长不断增加，但茉莉酸甲酯溶液的使用使处理组的根长和全长显著低于对照组。该结果说明茉莉酸甲酯的加入在一定程度上抑制了苋菜芽的生长以及叶片的展开，所以在生产中若是为了提升生物量，茉莉酸甲酯的使用会使苋菜的生育期缩短，生物量下降。但若是以获得更多的GABA产量为目的，则可以合理地应用茉莉酸甲酯。
3、对照组和处理组GABA含量比较
将对照组和处理组从苋菜种子萌发到苋菜芽采收，对第2、4、6、8天的苋菜芽中GABA含量进行测定记录。测定结果如图2所示，转化成数据如表2所示，
表2普通方法培育与本发明培育的苋菜芽GABA含量测定结果如下表：
培养天数(d) 2 4 6 8 9 10
对照组(mg/g) 1.76±0.13 0.70±0.05 0.28±0.01 0.33±0.01 0.30±0.01 0.28±0.003
处理组(mg/g) 2.04±0.03* 1.35±0.02** 0.87±0.01** 0.79±0.01** 0.76±0.05** 0.74±0.01**
注：*表示与对照组有显著性差异，**表示与对照组具有极显著性差异。
由图2和表2可知：经MeJA处理过的苋菜，在处理后的第2天，GABA的含量最高，达到2.04mg/mL，是对照组当天的1.16倍。培养到第4天时，GABA含量急剧下降，在第6-8天时下降速度趋于平缓，直到采收当天下降为第2天的38.6%。随着培养时间的延长，对照组中GABA的含量也呈现同样的趋势：第2天时达到最高，第8天下降为第2天的18.6%。
综上所述，菜芽中的GABA含量随着培养时间的延长逐渐减少，与对照组相比，处理组苋菜芽中的GABA含量下降幅度较小，且培养时间越长显著性越强。培养到第8天时，对照组GABA含量下降为第2天的12.8%，而处理组为38.7%。该结果说明茉莉酸甲酯的施用能够抑制培养过程中GABA含量的下降，侧面反映出茉莉酸甲酯对苋菜芽中的GABA有富集作用。
由图2可知，8天以后GABA的含量趋于平稳，不再呈现上升或者下降的趋势；而且大部分种子发芽的时间控制在一周左右，超过此时间，种子中的营养物质基本消耗殆尽，不足以支撑种子继续生长。因此，选择培育8天进行采收。
上述说明并非对本发明的限制，本发明也不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内，做出变化、改型、添加或者替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)苋菜种子的选择和处理
挑选当年产收、无霉变和破损，颗粒饱满的苋菜种子，将挑选出的种子用超纯水清洗两遍，除去杂质和灰尘后，置于75wt％的乙醇水溶液中浸泡30s，然后再放入0.3wt％的NaClO溶液中浸泡30min，种子消毒后置于无菌的滤纸上沥干；
(2)苋菜种子的萌发
将消毒后的苋菜种子置于铺有滤纸的发芽盒上，用经清水浸湿的两层滤纸将苋菜种子覆盖后，整体置于温度为26-30℃，湿度为80-90％的环境下进行培养，直至苋菜种子露白；
(3)苋菜芽的培育
将露白的苋菜种子置于新的铺有滤纸的发芽盒上并加入自制培养液，在一定光照强度，温度为24-28℃，湿度为80-90％的环境下培育，每隔48h喷洒适量的自制培养液，8天后即可采收，得到富含γ-氨基丁酸苋菜芽，其中所述的自制培养液的配置方法如下：用pH6.8的Na2HPO4-KH2PO4缓冲液作为溶剂，加入茉莉酸甲酯配成质量浓度为100μmol/L的茉莉酸甲酯溶液，所述的自制培养液的首次添加量为每0.1g苋菜种子加入5mL自制培养液，后续喷洒量为每0.1g苋菜种子喷洒2-3mL自制培养液。
2.根据权利要求1所述的一种富含γ-氨基丁酸苋菜芽的培育方法，其特征在于步骤(3)光照条件设置如下：
00:00≤黑暗＜6:00
06:00≤白光＜12::00
12:00≤紫外UV-C＜12:05或者12:00≤紫外UV-A＜12:05
12:05≤白光＜18:00
18:00≤黑暗＜24:00。
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