CN113039890B - 一种利用磁场提高发芽藜麦γ-氨基丁酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用磁场提高发芽藜麦γ‑氨基丁酸的方法，属于植物育种领域。本发明通过控制藜麦发芽所需的温度、湿度和光照强度，结合静磁场作用促进藜麦发芽，使发芽藜麦中γ‑氨基丁酸含量提高，相较于未采用静磁场处理的对照组增高了28～48％，并使种子芽长由平均芽长8.25mm增长至12.43mm。本发明的方法能够显著缩短培养周期，提高谷物的营养品质，具有产业化应用前景。

Description

一种利用磁场提高发芽藜麦γ-氨基丁酸的方法

技术领域

本发明涉及一种利用磁场提高发芽藜麦γ-氨基丁酸的方法，属于植物育种领域。

背景技术

藜麦原产于南美洲安第斯山脉，属藜科。它的蛋白质含量为16％-22％，纤维素含量为7％～9％，胆固醇含量为0，不含麸质，且富含多种氨基酸、不饱和脂肪酸、多酚、类黄酮、维生素等有益人体健康的物质，因而具有低糖、低脂、高纤维、高蛋白的优良特性，且对许多慢性病的预防和治疗有着独特的作用。

γ-氨基丁酸简称GABA，广泛分布于动植物和微生物中。大量研究表明，γ-氨基丁酸是一种重要的抑制性神经递质，参与多种代谢活动，具有良好的生理功能。它不仅能促进脑活化，延缓脑衰老，改善肾机能，还具有降血压，预防糖尿病和高血压的作用，能有效促进人体氨基酸代谢的平衡，提高人体免疫力。

由于天然植物组织中γ-氨基丁酸含量极低，仅在0.3～32.5μmol/g之间，不能满足人体的需求。为解决这一问题，可通过促使种子发芽以富集γ-氨基丁酸。这是因为谷物发芽过程会产生多种生理变化，能软化籽粒结构，提高谷物的营养品质。目前农业上一般采用避光的方式进行植物种子发芽，即使采用光照处理，也是等植物种子在土里破芽而出后，再以光照培养幼苗，利用光合作用促进其生长。但是这样的处理方式存在周期长、成本高，及γ-氨基丁酸的含量无法达到预期效果等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种利用磁场处理提高藜麦γ-氨基丁酸含量的方法，能够显著缩短培养周期，提高谷物的营养品质。

本发明的第一个目的是提供一种提高藜麦γ-氨基丁酸的方法，是将藜麦在湿度为80-95％、光照强度6000-12000Lx、温度为20-25℃，磁场强度为1-5mT的静磁场环境中培养至少24h。

在一种实施方式中，所述方法是将藜麦在磁场强度为2mT的静磁场、温度25℃、湿度90％、光照强度9000Lx培养48h。

本发明的第二个目的是提供一种高γ-氨基丁酸的发芽藜麦的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)用过氧化氢溶液对种子进行预处理；

(2)将步骤(1)处理好的种子置于敞口容器中；

(3)将步骤(2)的敞口容器置于温度为20-25℃，湿度为80-95％，光照强度6000-12000Lx，磁场强度为1-5mT的静磁场环境中至少24h。

在一种实施方式中，所述步骤(1)的预处理是用过氧化氢溶液喷洒或浸泡种子。

在一种实施方式中，步骤(2)所述的敞口容器为衬有洁净纱布的玻璃培养皿。

在一种实施方式中，所述步骤(3)是在具有照明功能和磁场发生功能的培养箱中培养种子。

在一种实施方式中，所述培养箱为磁场催化光照培养箱。

在一种实施方式中，所述磁场催化光照培养箱为英都斯特(无锡)感应科技有限公司生产的磁场催化光照培养箱。

在一种实施方式中，步骤(1)藜麦与过氧化氢溶液的质量之比为(10-20)：(8.5-17)。

在一种实施方式中，步骤(1)用过氧化氢溶液浸泡种子20-30min。

在一种实施方式中，步骤(1)所述的过氧化氢溶液是质量浓度为20～30％的过氧化氢溶液。

在一种实施方式中，步骤(2)将种子铺置在敞口容器中，使种子均匀分布，避免由于种子重叠影响生长。

在一种实施方式中，步骤(2)还向置于容器中的种子表面喷洒种子质量0.9～1倍的水。

有益效果：本发明通过静磁场作用促进藜麦发芽，进而促进藜麦中γ-氨基丁酸含量提高，可使发芽藜麦中的γ-氨基丁酸含量由88.2mg/100g提高至135mg/100g，与未采用静磁场处理的对照组相比提高28～48％，并使种子芽长由平均芽长8.25mm增长至12.43mm。

附图说明

图1为不同处理条件下藜麦发芽状况的对比。

具体实施方式

发芽率计算方法：发芽率(GR)(％)＝(n/N)×100％；其中，n为正常发芽种子数，N为供试种子数；以芽长是否超过种子本身长度一倍为判断种子是否正常发芽的标准。芽长测量方法参照题为《不同钠盐胁迫对藜麦种子萌发的影响》的论文中的方法进行。

γ-氨基丁酸含量测定：采用高效液相色谱法进行检测，检测方法参照题为《响应面法优化柠檬酸胁迫藜麦富集γ-氨基丁酸的培养条件及体外降血压活性研究》的论文中的方法进行。

实施例1

称取藜麦种子100克，用30％的过氧化氢溶液浸泡30min，以杀灭种子表面包括霉菌在内的微生物。取洁净棉纱布衬于玻璃培养皿中，将种子均匀平铺在棉纱布上并喷洒180克去离子水使其保持湿润。使用紫外装置照射培养箱体内部30min以进行灭菌，将培养皿置于磁场强度为2mT静磁场的磁场催化光照培养箱中，控制温度25℃，湿度90％，光照强度为9000Lx培养48h，培养结束后测量平均芽长、测定整个藜麦中的氨基丁酸含量，结果表明：平均芽长12.43mm，培养48h后γ-氨基丁酸达135mg/100g。

以按照同样方法处理，温度、湿度、培养时间不变，但未在磁场环境中培养的藜麦种子作为对照，结果显示：对照组平均芽长为8.25mm，比磁场处理的藜麦芽长下降了33.6％；γ-氨基丁酸为88.2mg/100g。

以上结果表明，经过2mT静磁场活化后的发芽藜麦中，γ-氨基丁酸指标的含量较对照组提高了约48％。

实施例2

具体实施方式同实施例1，湿度仍保持90％不变，磁场仍为2mT静磁场，光照强度为9000Lx，区别在于，调节温度为20℃进行培养。结果显示：γ-氨基丁酸含量为97.2mg/100g。相较于实施例1，下降了约27.9％。

实施例3

具体实施方式同实施例1，温度仍为25℃，湿度为90％不变，光照强度为9000Lx，区别在于，调节静磁场强度为5mT，结果显示，γ-氨基丁酸含量为113mg/100g，相较于对照组提高了约28％，相较于实施例1下降了约13％。

实施例4

具体实施方式同实施例1，温度仍为25℃，磁场仍为2mT静磁场，光照强度为9000Lx，区别在于，调节湿度为80％，结果显示，γ-氨基丁酸含量为109mg/100g，相较于实施例1减少了约16％。

对比例1

具体实施方式同实施例1，温度仍为25℃，湿度仍为90％不变，光照强度为9000Lx，磁场仍为2mT静磁场，区别在于，将30％的过氧化氢溶液替换为去离子水，结果显示：在培养皿的种子表面出现较多团状白色菌落，发芽藜麦品质明显下降。

对比例2

具体实施方式同实施例1，湿度仍保持90％不变，磁场仍为2mT静磁场，光照强度为9000Lx，区别在于，分别调节温度为15℃和30℃进行培养。结果显示：在15℃培养的发芽藜麦中γ-氨基丁酸含量为65.3mg/100g，相较于实施例1，下降了约51.6％；在30℃培养的发芽藜麦中γ-氨基丁酸含量为66.4mg/100g，相较于实施例1，下降了约51.0％。

对比例3

具体实施方式同实施例1，温度仍为25℃，光照强度为9000Lx，区别在于，不施加磁场，并将湿度调整为70％，结果显示：发芽藜麦中γ-氨基丁酸含量为80.3mg/100g。相较于实施例1，下降了约40％。

对比例4

具体实施方式同实施例1，温度仍为25℃，光照强度为9000Lx，湿度仍为90％不变，区别在于，磁场强度调整为8mT，结果显示：藜麦种子发芽率下降约35％。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种提高藜麦γ-氨基丁酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）用过氧化氢溶液对种子进行预处理；

（2）将步骤（1）处理好的种子置于敞口容器中；

（3）将步骤（2）的敞口容器置于温度为20-25℃，湿度为80-95%，光照强度6000-12000Lx，磁场强度为1-5 mT的静磁场环境中24-48 h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）的预处理是用过氧化氢溶液喷洒或浸泡种子。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述的敞口容器为衬有洁净纱布的玻璃培养皿。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）是在具有照明功能和磁场发生功能的培养箱中培养种子。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述培养箱为磁场催化光照培养箱。

6.根据权利要求2-5任一所述的方法，其特征在于，步骤（1）中藜麦与过氧化氢溶液的质量之比为（10-20）：（8.5-17）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）用过氧化氢溶液浸泡种子20-30min。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（2）将种子铺置在敞口容器中，使种子均匀分布，避免由于种子重叠影响生长。

9.根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，步骤（2）还向置于容器中的种子表面喷洒种子质量0.9~1倍的水。

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