大麦籽粒营养成分的变化（大麦芽L.）和豆芽的形态馏分

抽象的

目前的研究的目的是（1）以评估发芽对蛋白质，氨基酸，脂肪，脂肪酸，淀粉，总可溶性碳水化合物的效果，并ß大麦谷物和（2）的β-D-葡聚糖含量知道这些营养素在豆芽的形态级分的含量：绿芽，发芽谷物（RSSG），发芽谷物加不发芽谷物（RSSG加UG的残基结构的残基结构），以及根级分，并确定每个这些级分的在芽生物质的比例（新鲜和干基）。大麦谷物在商用发芽室一段6天发芽。生谷物被用作对照。结果表明，粗蛋白，粗脂肪，可溶性碳水化合物和纤维素含量增加，而淀粉和ß当与对照相比谷物发芽在β-D-葡聚糖的含量减少。氨基酸和脂肪酸分布也受到了影响。因此，天门冬氨酸，苏氨酸，丙氨酸，缬氨酸，异亮氨酸，赖氨酸和色氨酸含量增加，仅谷氨酸的发芽后下降。Regarding fatty acids, an increase in the relative concentration of C18 : 0 and C18:3n-3 and a decrease in that of C18:1n-9 were detected. Partitioning of sprouted barley into three morphological component fractions showed that the residual structures of sprouted grains plus unsprouted grain fraction made up 82.9% and 93.6% of sprout biomass, on fresh and DM basis, respectively, and the remainder was provided by the root fraction, 10.3% and 3.2%, respectively, and by the green shoot fraction, 6.8% and 3.1%, respectively. The three morphological fractions differed in the content of the most analyzed nutrients.

1.介绍

发芽或发芽是一种简单、廉价和有效的方法，以提高种子的营养价值，特别是在人类饮食中的谷类和豆类谷物。该技术方法还可用于获得供动物饲养用的绿色饲料。另一方面，必须考虑到在发芽室进行的发芽过程没有任何负面环境影响。

在发芽期间，由于当原始种子出现在其延迟阶段的复杂代谢和生理过程中，在种子的组合物中发生化学变化。一旦开始发芽，细胞壁多糖就会降解，这使得酶以获得细胞含量。可变比例的碳水化合物，蛋白质和脂质分别降解成更简单且可用的化合物，例如糖，游离氨基酸和脂肪酸[1-5.］．此外，发芽过程可能会影响矿物质、维生素和植物化学化合物的浓度，如多酚、植酸、酶抑制剂和硫代葡萄糖苷[6.-11.］．这些种子发芽期间营养含量的变化取决于因素，包括物种和品种，湿度，温度，光，氧气可用性呼吸的效果，以及发芽的时间[1那12.-15.］．通常，在发芽器室发芽种子是明确定义的和可再现的环境条件下以受控的过程，并且因此，所提到的因素的效果得到很好的控制。

文献中发现的大多数报道关于发芽对大麦颗粒的营养成分的影响，指在约48小时内萌芽的颗粒以进行搅拌目的[16.-18.］．然而，很少有和不完整的信息可在大麦的营养成分在发芽器室中的营养成分的变化中获得，具有连续光。在这些条件下，由于沟槽的颗粒的交织根，获得了占据萌芽托盘的所有表面的紧凑垫或地毯。在该发芽垫中，可以区分三个形态分层部分：上层（绿色幼苗级分），中间层（沟槽颗粒的残留结构加上未灌注的谷粒分数，简要地为RSSG加上美国分数），以及下层（根部分数）．据注意，缺乏这些形态分裂的营养成分的数据缺乏。缺乏形成发芽的大麦垫的营养成分。

本研究的目的是:(1)评价在工业商业规模下发芽对蛋白质、氨基酸、脂肪、脂肪酸、淀粉、总可溶性碳水化合物和蛋白质的影响ß大麦籽粒- d -葡聚糖含量和(2)了解这些营养物质在豆芽形态组分中的含量。

2.材料和方法

2.1。植物材料和发芽

大麦谷物(大麦芽L.)，用手清洗，在含0.07%次氯酸钠溶液的自来水中浸泡30 min以抑制微生物生长，沥干后，在自来水中浸泡5 h。汲取了谷物被传播在塑料托盘(0.60×0.40×0.07米)和发芽种子发芽器室6天商业用途(Cercedilla Equinocol SL,马德里,西班牙),尺寸为13.0×2.5×2.5 m,配备自动喷洒灌溉和控制温度(20°C)、相对湿度(80%),和连续光。实验进行了四次重复。在发芽期结束时，随机抽取4个托盘和具有代表性的样品(加利福尼亚州．从每个托盘中取出400克大麦芽。然后，将这四个样本分别分为两个子样本。一组四个子样本(重复)用于化学分析。另一组4个样本(重复)用手分离芽的形态组分(绿芽、RSSG + UG和根组分)，并测定各形态组分(新鲜和干燥基础)在芽生物量中的比例。用于分析的子样品经冷冻干燥(Liolabor 3 L-85-3264, Telstar SA, Terrasa，西班牙)，研磨通过0.5 mm不锈钢筛，用旋风磨(Fritsch粉碎机-14,Laborgeraetebau GmbH, Idar-Oberstein，德国)，并在−24°C下储存在气密容器中直到分析。这些样品的水分，粗蛋白质，氨基酸，粗脂肪，脂肪酸，淀粉，总可溶性碳水化合物，纤维素和ßβ-D-葡聚糖。原料大麦谷物的四个样品同样地，并储存在比那些萌芽样本作为对照相同的条件。由于大麦谷粒发芽在良好定义的和可重复的控制的条件下一个种子发芽器室由，生物学重复没有必要。

２.２.分析方法

所有的分析都重复进行。水分，蛋白质如粗蛋白质（NX6.25)，以及作为乙醚提取物的脂肪是按照官方分析化学家协会所描述的标准方法进行测定的[19.］．用乙醚对2g干样进行索氏提取，16 h后，用旋转蒸发器蒸发至干燥，测定乙醚提取物。氨基酸分析采用O.-phtaldialdehyde precolume衍生化[20.] following the hydrolysis of samples with 6 N HCl at 110°C for 22 h in sealed evacuated tubes. Amino acids were measured using a Hewlett-Packard 1100 HPLC system (Agilent Technologies GmbH, Walbronn, Germany) equipped with a fluorescence detector and C-18 reversed phase column (Hypersil AA-ODS). Cystine was determined as cysteic acid [21]和碱水解后的色氨酸[19.］．For fatty acid analysis, aliquots of the ether extract were methylated with a mixture of boron trifluoride (in 10% methanol w/v), hexane, and methanol (35 : 20 : 45, v/v/v) [22］．Separation of fatty acid methyl esters was achieved on a glass capillary column (Tecknokroma SupraWax-280, length 60 m, id 0.25 mm, film thickness 0.15 μ.m)，附加到瓦里安CP-3800气相色谱仪(瓦里安分析仪器，核桃溪，CA，美国)，配备分裂注射器和火焰电离检测器。

淀粉在水解后量化α.-淀粉酶和淀粉糖苷酶使用Megazyme试剂盒测定程序K-TSTA 10/15 (Megazyme International，爱尔兰)，葡萄糖释放比色法测定(日立U-2000分光光度计，日本)。水提法测定总可溶性碳水化合物，蒽酮法测定总可溶性碳水化合物[23］．纤维素按Goering and Van Soest方法测定[24］．的内容ß用Megazyme试剂盒测定程序K-BGLU 04/06 (Megazyme International，爱尔兰)通过酶解测定- d -葡聚糖，葡萄糖释放比色法测定。

２.３.统计分析

本研究获得的数据使用SAS计算机软件进行一般线性模型(GLM)程序分析[25］．平均结果进行了单因素方差分析(ANOVA)。在0.01和0.05的概率水平上，采用最小显著差异(LSD)检验比较均值之间的差异。

3。结果与讨论

3.1。发芽及其形态分数

数据对原始和发芽大麦谷粒的水分含量以及豆芽的形态馏分列于表1．在萌芽比原始谷物中，水分含量高9倍，结果与其他公布的数据一致[16.那17.］．与生谷物相比，豆芽检测到的高水分是由于种子在萌发期间大量吸收水分。许多因素，包括种子的大小、种皮的渗透性、化学成分和有效水分，都可能影响种子发芽时的水分吸收[1］．从表数据1还表明，在根级分（93.4％）中观察到水分含量最高，其次是在嫩枝级分（89.8％），并在加RSSG UG级分（75.8％）。关于每个形态馏分芽生物质的相对贡献，结果表明，82.9％是由发芽和不发芽分数由绿芽材料提供，由根材料10.3％，和6.8％。表达上DM重量为基础这些数据，所提到的级分的贡献为93.6％，3.2％和3.3％之间。

3.2。蛋白质和氨基酸

桌子2显示了发芽和生大麦籽粒蛋白质(以粗蛋白质表示)和氨基酸含量的结果。发芽大麦的蛋白质含量比对照高38.6% ( ）与原始谷物相比。这一结果符合谷物其他研究人员报告的观察[26，大豆种子[27豌豆种子[11.]，和鹰嘴豆种子[9.］．相比之下，针对翅豆种子报告了发芽期间的蛋白质减少[28]和米粒[29］．然而，Chung等人并未报道大麦发芽过程中蛋白质水平的显著变化[30.］．这些明显的矛盾结果可能归因于不同因素的影响，包括种类和种类，种子可用性和萌芽期间的环境条件[1那14.］．从表数据2也表明有标记( ）豆芽形态分数中蛋白质含量的差异。相比之下，绿色芽和根部分别的蛋白质含量分别比在RSSG加上ug分别中为130％和123％，而没有显着性（ ）在绿色芽和根级分中检测蛋白质含量的差异。

表中显示了生大麦和发芽大麦籽粒中的氨基酸含量以及籽粒形态部分的氨基酸含量2．生大麦和发芽大麦的氨基酸组成存在显著差异。因此，分析的17种氨基酸的浓度(g kg^-1天门冬氨酸，苏氨酸，丙氨酸，缬氨酸，异亮氨酸，赖氨酸，和色氨酸的DM）增加（ 或者 ）只有谷氨酸含量下降( ）在发芽。这些结果与Chung等人的报告一致[30.他观察到，在所监测的14种氨基酸中，有7种的含量在发芽过程中增加，其余的则没有显著变化。结果还表明，色氨酸和天冬氨酸在芽期增幅最大(分别为75.0%和72.7%)，赖氨酸和丙氨酸的增幅依次为48.5%和41.3%。Dalby和Tsai [31据报道，在萌芽5天的小麦，大麦，小黑麦，黑麦和燕麦中，赖氨酸和色氨酸浓度的显着增加。

关于芽的形态分数，结果表明，在绿色和根部级分中分析的大多数氨基酸的含量高于RSSG加上ug级分。在绿色芽部分中的组氨酸，甘氨酸和色氨酸含量和根部馏分中的组氨酸和甘氨酸含量分别为286,156和154％，分别为136％和124％，比较在RSSG加上ug级分中这些氨基酸的含量。这也显着的是，色氨酸的高含量（9.9g kg^-1与根(4.9 g kg)相比，绿枝部分的DM含量显著增加^-1DM）和RSSG加上UG（3.9克千克^-1DM)分数。

３．３．脂肪和脂肪酸

脂肪含量为乙醚提取物，比50.2％更高（ ）在发芽的大麦中比在生大麦中多(表3.）.其他研究人员还报道了大麦萌芽期间的脂肪含量的增加[16.那17.］．脂肪含量的增加可能是由于与幼苗生长相关的结构性脂质的产生增加，以及其他化学成分降解后发生的成分变化[16.］．生大麦籽粒中脂肪酸的浓度也受发芽过程的影响3.）.C18: 3 n-3和C18: 0含量分别增加49%和24% ( )，分别为C18：1 N-9的下降6％（ ）在发芽的6天。亚油酸的浓度，行和发芽大麦无论是在主要的脂肪酸，并没有受到影响（ ）通过发芽。这些结果是根据与文献报道通过对等和利森[17.］．表格的结果3.脂肪和脂肪酸含量在发芽大麦的3个形态组分间也存在显著差异。脂肪含量分别高出43%及31% ( ）在绿色芽和根级分中，分别比在RSSG加上UG分数中，而没有差异（ ）对于两个引首先形态馏分的值之间进行检测。豆芽的三个形态的级分的脂肪酸组合物主要由不饱和脂肪酸组成（从56.1至61.4％），其次在由单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸在绿芽馏分和由饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸递减顺序酸在RSSG加UG分数。在根级分的情况下，单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸二者的浓度是相当类似的（ ）.关于脂肪酸的浓度，相应的结果表明，C18：2N-6是三种形态级分的脂肪中的主要脂肪酸。关于其他主要脂肪酸，浓度下降顺序：C18：3N-3，C18：1N-9和C16：0（分别为24.8,24.6和13.3％）在绿色芽部分中;C16：0，C18：1 N-9和C18：3N-3分别在RSSG加上UG分别分别为C18：3N-3（19.5,14.3和6.5％）;C18：1N-9，C16：0和C18：3N-3（分别为19.6,19.1和18.0％）在根级分中。棕榈酸是豆芽三种形态级分中最丰富的饱和脂肪酸。

3．4．碳水化合物

桌子4.收集淀粉含量，总可溶性碳水化合物，和ß生的和发芽的大麦中都含有- d -葡聚糖。发芽的大麦明显( ）淀粉含量较原粮降低18.5%。其他研究人员也报道了谷物发芽过程中淀粉含量的降低[1那32那33］．发芽过程中淀粉粒和种子淀粉含量下降的原因是，发芽和生长初期的能量主要来自淀粉分解，淀粉降解酶的活性增加。因此，在谷物浸渍和发芽过程中，三种酶(α.- 和ß- 淀粉酶和ß-淀粉-葡萄糖苷酶)将淀粉分子水解成更小的化合物，主要是糖，用作胚胎发育的能量来源[34-36］．此外，根据[30.]，它是可能的发芽过程可产生淀粉分子的结构的变化。在另一方面，目前的结果显示，有显著（ ）在豆芽的三个形态馏分淀粉值，并且淀粉含量的差异为更高506和111％，分别在发芽和RSSG加UG分数比在绿色枝条和根的级分。反过来，淀粉含量在绿芽分数比分数根高187％。

与淀粉观察到的降低效果相比，可溶性碳水化合物含量正常受到正面的影响（ ）在大麦发芽过程中，这些化合物的含量增加了245%。其他研究人员(16.]在大麦出芽后也检测到较高的TSC含量。最近，Shark等人[37]测定了大麦萌发和育苗过程中可溶性碳水化合物含量的变化，发现可溶性碳水化合物含量在萌发和育苗第1天呈上升趋势，在第9 ~ 12天迅速下降。如上所述，这大概是由于在种子发芽过程中淀粉部分降解为单糖所致。如表中所示4.， TSC金额不同( ）在发芽大麦的三个形态分数中。因此，在绿色芽馏分中，TSC含量分别比RSSG加上ug分数和根部分别更高。后一种部分之间的差异也很显着（ )，作为TSC的含量在根分数比RSSG加UG分数高10％。

纤维素含量也显著( ）受大麦发芽的影响。原料大麦粒的纤维素的价值为27.4g kg^-1DM和发芽后，该值增加了188％。这一结果与Fazaeli等人的研究结果一致。[16.报告指出，酸性洗涤纤维含量(主要由纤维素组成的分析部分)从72.0 g kg增加^-1生大麦中DM含量为143.5克/公斤^-1DM在发芽的谷粒6天。Martín-cabrejas等。[38]报告了发芽的豌豆(Pisum一）6天，与生种子相比，含有更高的不溶性膳食纤维和纤维素比例较高。可能是masood等。[9.报道，在小鸡豌豆中观察到粗纤维的显着较高值（中投arietinum)和绿豆（豇豆属辐射种子萌发期(24、48、72、96和120 h)比未萌发的种子萌发期(24、48、72、96和120 h)长。根据皮尔和利森[17.和Cuddeford [39，种子发芽时纤维含量的增加可以解释为淀粉的消耗和结构碳水化合物合成的增加。另一方面，表中关于纤维素的数据4.显示有显著差异( ）其中，发芽大麦的三个形态组分的值。绿枝部分的纤维素含量比RSSG + UG部分和根部分高21%。对于这些后期的形态组分，纤维素含量值相当相似。

的内容ß-D-glucan detected in barley grain was 32.0 g kg^-1DM，即处于Havrlentová和Kraic报告的1.86至5.37%区间的中间[40]作为分析大麦的111种基因型。可能影响水平的不同因素ß- d -葡聚糖，基因背景似乎是最重要的因素[32那41］．本研究结果表明，大麦发芽6 d后，产量下降50% ( ）在里面ß-D-glucan内容。其他研究人员(32]的报告下降了20.5%ß- d -葡聚糖含量的变化。这一差异发现了发芽对ß-D-glucan of barley might be explained because the sprouting period was 6 d in the current study and only 48 h in the study reported by the cited researchers. In any case, the decline in theß在大麦谷粒发芽期间β-D-葡聚糖含量似乎是由于动员细胞壁可溶多糖和进一步分解成低分子化合物的情况下使用作为能量源[42］．关于发芽大麦的形态分数的组成，目前的结果表明最高水平ß-d-glucan被发现在绿色射击分数（ )，以及β-D-葡聚糖分别比在RSSG加上的RSSG PLUS UG和根级分中为203和24％。反过来β根馏分中- d葡聚糖含量比RSSG加UG馏分高40%。

4。结论

综上所述，大麦籽粒发芽导致蛋白质、脂肪、总可溶性碳水化合物和纤维素含量增加，淀粉和纤维素含量降低β-D-glucan内容。氨基酸和脂肪酸谱也有明显的变化。发芽大麦各形态组分间的营养成分含量在绿芽、RSGG + UG和根组分间存在显著差异。在豆芽绿芽部分的氨基酸组成中观察到高水平的色氨酸。

缩写

糖尿病:	干物质
RSSG：	发芽谷物的残基结构
TSC：	总可溶性碳水化合物
UG:	谷物未占用。

数据可用性

用于支持这项研究结果的数据包括在文章中。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

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