綠豆發(fā)芽過程中組分及營養(yǎng)變化研究進展

姜宇婷

摘要? ? 本文綜述了綠豆發(fā)芽對其營養(yǎng)物質(zhì)、抗營養(yǎng)因子和生物活性物質(zhì)的影響。綠豆在萌發(fā)過程中隨著外部形態(tài)的變化，其內(nèi)部營養(yǎng)成分均發(fā)生了相應的改變，其中部分大分子物質(zhì)為滿足萌發(fā)過程的需要通過酶促反應被降解為一系列具有生物活性的小分子物質(zhì)。另外，隨著萌發(fā)過程的進行，綠豆內(nèi)部維生素以及礦物質(zhì)得以釋放，抗營養(yǎng)因子減少，使其營養(yǎng)價值及功能特性都有所增加。

關鍵詞? ? 發(fā)芽綠豆;營養(yǎng)物質(zhì);抗營養(yǎng)因子;生物活性物質(zhì)

中圖分類號? ? TS214.9? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）14-0209-01

研究證實，綠豆芽具有良好的抗氧化、抗腫瘤、抗輻射、增加免疫力等功效[1]。因綠豆籽粒在萌發(fā)過程中的一系列生化反應會伴隨有新物質(zhì)的產(chǎn)生，且自身酶系啟動可以將內(nèi)部的基礎營養(yǎng)成分降解形成對應的小分子物質(zhì)，這些多肽等小分子物質(zhì)具備特定的生物活性且更易被人體吸收利用[2]，所以綠豆籽粒萌發(fā)過程中的生理變化成為目前的研究熱點。綠豆經(jīng)過發(fā)芽處理可以使營養(yǎng)物質(zhì)豐富、抗營養(yǎng)因子減少、生物活性物質(zhì)增加，但是目前人們對綠豆發(fā)芽的生理變化研究不夠透徹，仍然需要深入而系統(tǒng)的研究。本文現(xiàn)對綠豆發(fā)芽對其營養(yǎng)物質(zhì)、抗營養(yǎng)因子和生物活性物質(zhì)的影響進行綜述。

1? ? 綠豆萌發(fā)過程中營養(yǎng)物質(zhì)的變化

1.1? ? 蛋白質(zhì)與氨基酸

由于蛋白酶系在萌發(fā)過程中被激活，綠豆中的貯藏蛋白將被酶解以為萌發(fā)過程中胚發(fā)育提供必需的氨基酸以及新的蛋白質(zhì);另外，為滿足萌發(fā)過程中胚的生長需要，綠豆體內(nèi)部分游離氨基酸將運轉(zhuǎn)至胚的生長部分重新合成特定的蛋白質(zhì)。因此，綠豆在萌發(fā)過程中蛋白質(zhì)含量與種類的變化為原貯藏蛋白質(zhì)水解和新蛋白質(zhì)合成二者共同作用的結(jié)果。綠豆萌發(fā)過程中其蛋白質(zhì)含量為先升高后降低的趨勢，其變化原因可能與萌發(fā)過程中為滿足芽苗的生長，綠豆芽內(nèi)的原蛋白質(zhì)需要分解為氨基酸以及小分子物質(zhì)，新的蛋白質(zhì)需要利用特定氨基酸合成有關。

綠豆發(fā)芽過程中不同種類蛋白質(zhì)的變化趨勢也不同，其中的谷蛋白含量隨萌發(fā)時間持續(xù)增加，清蛋白含量則為逐漸下降的趨勢，分離蛋白含量為先增高后下降趨勢，球蛋白與分離蛋白正好相反，為先升高后下降的趨勢，醇溶蛋白含量變化較小[1]。對于蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)而言，隨著發(fā)芽時間的延長，其中β-折疊、α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)數(shù)量呈現(xiàn)降低趨勢，無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)數(shù)量先下降后升高。發(fā)芽后綠豆蛋白質(zhì)的乳化性、起泡性、吸水性和吸油性顯著高于原綠豆蛋白，而乳化穩(wěn)定性顯著低于原綠豆蛋白[2]。

1.2? ? 碳水化合物

在綠豆萌發(fā)過程中，還原糖作為一種能源物質(zhì)通過呼吸作用被消耗分解以提供能量，故其在綠豆萌發(fā)過程中含量明顯降低。具體而言，在綠豆萌發(fā)過程中棉籽糖家族寡糖類含量降低、單糖和蔗糖含量升高，棉籽糖家族寡糖類通過糖酵解反應生成葡萄糖等物質(zhì)，為綠豆萌發(fā)提供大量能量來源[3]。

淀粉作為植物種子貯存養(yǎng)分的主要形式，其含量在各類植物種子中都很高。淀粉作為種子萌發(fā)的重要能量來源之一，能夠通過酶促反應降解為低分子糖類并且提供大量的能量，而且在綠豆萌發(fā)過程中隨著芽長增長其糊化特性、顆粒特性等發(fā)生改變。淀粉的峰值黏度以及糊化溫度在綠豆芽長1 cm時出現(xiàn)極值，淀粉顆粒的平均圓形度以及粒徑同樣在綠豆芽長1 cm時出現(xiàn)較大的變化。由此可知，綠豆萌發(fā)芽長1 cm時生長速率達到峰值且淀粉大量分解以提供能量[4]。

1.3? ? 脂類物質(zhì)

在綠豆中脂類物質(zhì)的含量較少，但其亦是綠豆發(fā)芽過程中的能源物質(zhì)之一。研究得知，綠豆萌發(fā)96 h之后，其脂肪含量與未發(fā)芽對照組相比下降了31.9%，這可能與其在相關酶作用下先被分解為甘油與脂肪酸并最終經(jīng)過一系列反應轉(zhuǎn)化為糖類以提供綠豆萌發(fā)所需能量有關，故脂類含量在綠豆發(fā)芽過程中不斷減小[1]。

1.4? ? 礦物質(zhì)元素

綠豆在萌發(fā)過程中礦物質(zhì)元素含量的變化與其代謝活動緊密相關。王? 莘等[5]研究表明，綠豆經(jīng)過萌發(fā)過程之后其內(nèi)部所含的礦物質(zhì)元素除了鎂、磷之外，其他礦物質(zhì)元素的含量均高于對照。其中，鐵在芽萌發(fā)到1.5 cm時達到最大值，較對照增加65.9%;鈣在芽萌發(fā)到4.5 cm時達到最大值，較對照增加2.7%;鋅在芽萌發(fā)到4～5 cm時達到最大值，較對照增加27.7%;銅在芽萌發(fā)到4.5 cm時達到最大值，較對照增加117.6%;鉀在芽萌發(fā)到3.0 cm時達到最大值，較對照增加2.1%。

2? ? 綠豆萌發(fā)過程中抗營養(yǎng)因子的變化

2.1? ? 植酸

植酸廣泛存在于植物體內(nèi)的蛋白小體中以起平衡其體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的作用，但作為食物進入動物體內(nèi)后會通過各種機制抑制動物對于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，其中包括與多種金屬離子螯合形成相應的不溶性質(zhì)酸鹽以及與蛋白酶結(jié)合以抑制其活性等途徑。在綠豆籽粒中，99%的植酸均存在于子葉中。據(jù)2015年一項關于萌發(fā)對于綠豆植酸含量以及植酸酶活性影響的研究表明，綠豆萌發(fā)會使其植酸酶與磷酸酶活性均有一定的提高，且其子葉中的植酸含量與未萌發(fā)對照組相比下降76%，萌發(fā)同樣會使鋅、鐵等離子生物利用度增加。為此，使用外源植酸酶結(jié)合綠豆萌發(fā)，既可縮短萌發(fā)時間，亦可達到最大生物利用度[6]。

2.2? ? 胰蛋白酶抑制劑

在綠豆籽粒萌發(fā)過程中，其內(nèi)部的胰蛋白酶抑制劑與各自相應的胰蛋白酶互相作用形成一定的動態(tài)平衡，在調(diào)節(jié)自身內(nèi)部生化反應中承擔著極其重要的角色。值得注意的是，如果這些胰蛋白酶抑制劑通過食用進入動物的小腸內(nèi)部，將與動物胰蛋白酶結(jié)合為無活性復合物，影響動物對蛋白質(zhì)的吸收。研究表明，在綠豆中存在一種綠豆胰蛋白酶抑制劑且存在4種活力完全相同的異構(gòu)體，但隨著萌發(fā)過程的進行該胰蛋白酶抑制劑含量緩慢減少，這可能與綠豆籽粒在萌發(fā)過程中產(chǎn)生的蛋白酶系，如巰基還原酶及特殊的巰基蛋白酶有關[7]。常溫條件下巰基蛋白酶即可鈍化或降解各類蛋白酶抑制劑。

2.3? ? 植物紅細胞凝集素

植物紅細胞凝集素是一種具有多糖結(jié)構(gòu)識別域的糖蛋白，其具有凝集血紅細胞的能力。綠豆凝集素是一種典型的豆科類凝集素，其除了在植物體內(nèi)起到調(diào)節(jié)生理變化的作用之外，還可以在萌發(fā)過程中作為促有絲分裂因子對胚胎的分離和分化起到促進作用。相關研究表明，綠豆凝集素的最適宜pH值為7.0～7.5，綠豆凝集素是一種耐熱型豆科類凝集素，其在25 ℃的溫度條件下仍然能夠保持較高的活力并且持續(xù)一段時間[8]。因此，在萌發(fā)過程中，隨著時間的延長，綠豆凝集素的活性會相對有所下降，但是并沒有完全喪失活性。

3? ? 綠豆萌發(fā)過程中生物活性物質(zhì)的變化

3.1? ? γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸（γ-Aminobutyric acid，簡稱GABA）廣泛存在于高等植物中的各個部位，其含量為0.03～2.00 μmol/g。隨著綠豆不斷萌發(fā)，剛開始生成的大量谷氨酸以及蛋白質(zhì)均為GABA的產(chǎn)生提供良好的基礎，隨著GABA合成相關酶的激活，GABA含量開始增加，但GABA含量在一段時間之后有降低的趨勢。這可能與植物體內(nèi)GABA支路調(diào)控有關，如谷氨酸的脫羧反應受到抑制以及GABA與α-酮戊二酸反應生成谷氨酸[9]。

3.2? ? 酚類化合物

酚類化合物廣泛存在于高等植物的生長過程中，具體包括黃酮、酚酸、兒茶素、阿魏酸等具有良好抗氧化能力的物質(zhì)。研究表明，綠豆在萌發(fā)過程中體內(nèi)大多數(shù)酚類化合物例如黃酮、蘆丁、阿魏酸等的含量逐漸增加，而且總酚含量在萌發(fā)5 d后與未萌發(fā)對照組相比增加了5.0倍[10]。另外，異黃酮在綠豆萌發(fā)4 d時達到最大值，為0.78 g/100 g，之后隨呼吸作用減弱而略有下降。綠豆萌發(fā)過程中酚類化合物的含量變化與控制其生物合成代謝的苯丙氨酸氨基裂解酶活性有關。

4? ? 參考文獻

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