西蘭花富含多種營養成分,被稱為營養價值高的蔬菜。 其中,硫代葡萄糖苷在黑芥子酶作用下產生的蘿蔔硫素具有顯著的抗癌作用。
硒和硫都是VIA族元素,它們之間存在競爭抑制和協同作用。 因此,通過施肥等技術手段提高西蘭花中營養成分和功能成分的含量,成為農業發展的重點方向。
硫代葡萄糖苷是在17世紀人們研究芥菜籽的特殊刺激性味道時發現的,是植物中富含氮和硫的陰離子親水次生代謝產物。 其結構非常穩定,為水溶性物質,易溶於水、乙醇、甲醇和丙酮。
當攝入或機械損傷時,葡萄糖膦在高溫高壓條件下通過葡萄糖苷酶的酶水解或非酶降解反應分解。
Na2SEO3對西蘭花品質的影響:西蘭花品質的關鍵指標之一是維生素C含量。 結果表明,隨著Na2SEO3濃度的增加,維生素C含量先公升高後降低,且處理間差異明顯。
當Na2SEO3濃度為50時,西蘭花的維生素C含量達到最大值9243毫克 100g,即 1008%。
然而,當Na2SEO3濃度為200時,維生素C含量降至最低7482mg 100g,比對照組低10mg90%。
與 50 次處理相比,200 次處理的維生素 C 減少了 19 次05%。
西蘭花在體內的蛋白質代謝可以通過其可溶性蛋白質含量間接反映出來。 根據圖3-2,我們發現用SE10處理的西蘭花具有最高的可溶性蛋白質含量,而SE5處理的西蘭花具有最低的含量。
同時,SE25與SE100之間以及對照組與SE200之間的差異不顯著,但與其他處理的差異非常顯著。
特別是,用SE5處理的西蘭花的可溶性蛋白含量降低了935%,與最高含量處理SE10相比,減少了1595%。
可以評估西蘭花的風味和營養價值,重點是其可溶性糖含量。 研究表明,Na2SEO3 濃度的變化對其含量有影響。
具體而言,可溶性糖含量呈先降低後公升高後降低的趨勢,在SE25處達到峰值,在SE10處達到最低,差異明顯。
SE25 比 SE10 高 1639%,與對照組相比增加了655%,但與對照組的差異不顯著。 相比之下,se10 減少了 845%,但下降幅度不大。
SE50的可溶性糖含量顯著高於SE10.1384%。
西蘭花含有豐富的多酚和花青素等植物化學物質,具有保護心血管健康和抑制癌症的作用。 特別是,西蘭花還富含總黃酮等酚類化合物,使其具有出色的抗氧化能力。
然而,從圖3-4和圖3-5可以看出,隨著Na2SEO3濃度的逐漸增加,西蘭花中總黃酮含量呈現出先降低後增加的趨勢。
在SE25和SE50時,總黃酮含量達到最小值,兩者之間無顯著差異。 與對照組相比,總黃酮含量下降了2296% 和 2467%。
值得注意的是,對照組的總黃酮含量最高,與SE5無顯著差異,但明顯高於其他處理。 SE5 的總類黃酮含量為 485mg 100g-1,即713%,分別比SE25和SE50增加20%55% 和 2328%。
圖3-6顯示,隨著Na2SEO3濃度的逐漸增加,西蘭花中MDA含量先公升高後降低後公升高。 每次處理都超過了對照組,MDA含量最高,為SE200。
與對照組相比,SE200增加了84%的MDA含量80%;然而,SE25和SE200之間沒有顯著差異,SE25增加了73 MDA含量56%。
另一方面,從圖3-7可以看出,SOD活性在SE10和SE200處達到最小值和最大值,分別為13652U G-1 和 22933U g-1,兩者有顯著差異。
與 SE200 相比,SE40 的 SOD 活性降低了 20047%,同時也減少了 3307%。此外,se10組和對照組間差異有統計學意義。
相比之下,SE200 的 SOD 活性比對照組多 12 倍44%,但兩者之間的差異並不顯著。
外源物質Na2SEO3施用於西蘭花後,共發現9種硫代葡萄糖苷組分,包括5種脂肪族硫代葡萄糖苷和4種吲哚硫代葡萄糖苷。
在這9種硫代葡萄糖苷組分中,脂肪族硫代葡萄糖苷佔硫代葡萄糖苷總含量的2703%~33.03%,而吲哚葡萄糖苷佔硫代葡萄糖苷總含量的66%97%~72.97%。
值得注意的是,除SE5和SE10外,其他處理組的總脂肪族硫代葡萄糖苷含量均高於對照組,且差異顯著。 其中,總脂肪族硫代葡萄糖苷含量最高,為SE25,為468 mol g-1,增加 120倍。
在SE5時,總脂肪族硫代葡萄糖苷含量最低,降低了1474%,比 SE30 低 25%64%。此外,脂肪族硫代葡萄糖苷Pro、Sin、Raa和NAP在SE25中含量最高,而ERU在SE200含量最高。
其中,PRO處理的SE25、SE100和SE200硫代葡萄糖苷含量高於對照組,其他組低於對照組,且各處理間差異有統計學意義。
SE25和SE100對西蘭花有顯著的協同作用,增加了1429% 和 136%。相反,SE5、SE10和SE50對西蘭花的抑制作用分別降低。 41% 和 1497%。
在SIN中,只有se25和se200處理的硫代葡萄糖苷含量高於對照組,其他處理的硫代葡萄糖苷含量低於對照組,且處理間差異有統計學意義。
SE25 和 SE200 為 667% 和 167%,SE25 中 SIN 的增加是 SE200 的 4 倍。
RAA是西蘭花硫代葡萄糖苷的主要成分之一。 從表3-1可以看出,高濃度Na2SEO3處理顯著提高了Raa的含量,而Se5和Se10抑制了Raa的含量,且處理間差異顯著。
與對照組相比,SE5 和 SE10 分別下降了 1643% 和 1457%,而與SE25相比,分別下降了32%27% 和 3076%。
SE25 增加了 2338% Nap 硫代葡萄糖苷含量,是對照的兩倍。 在SE5處理下,NAP含量最低,僅為0005 mol g-1,減少 1667%,與SE25相比減少了5833%。
SE5與對照組差異無統計學意義,但SE25與SE25差異有統計學意義。 ERU處理均大於對照組,且處理間差異有統計學意義,表明Na2SEO3濃度處理對ERU有顯著的促進作用。
與對照組相比,se200的增幅最大,為2687%,SE10 增幅最小,為 164%。不同濃度Na2SEO3處理下總吲哚葡萄糖苷醇含量變化顯著,為SE50>SE25>SE200>SE0>SE10>SE100>SE5。
與對照組相比,SE50、SE25 和 SE200 分別增加。 02% 和 2與SE5相比,分別增加了43%。 16% 和 4085%。
與對照組相比,SE10、SE100 和 SE5 分別減少。 16% 和 2727%。
SE50處理下,西蘭花吲哚葡萄糖苷中4OH、GBC和NEO含量達到最高點,與硫代葡萄糖苷總含量完全吻合。
4OH含量高於Se25和Se50處理的對照,其餘處理低於對照,在Se10處理中最低。
SE25和SE50的處理增加了117% 和 235%。SE10處理為4031%,比 SE41 低 5068%。
GBC是西蘭花吲哚中主要的抗癌葡萄糖苷之一,但SE5處理下GBC含量最低,低於對照組,且處理間差異顯著。
SE5 處理減少了 2400%,比 SE36 低 50%54%。SE50處理為1977%。
高濃度的Na2SEO3處理可有效提高4Me的含量,但SE5和SE10處理可抑制4ME的含量。 在最高濃度SE200下,4ME含量最高,最低為SE5。
與對照組和SE5處理相比,SE200處理分別增加了627% 和 2553%,而 SE5 處理減少了 1534%。
Neo含量在SE50處理中最高,在SE5處理中最低,與GBC相似,且處理間差異顯著。
SE5、SE10和SE100處理後,NEO含量較對照降低。 75% 和 051%。
但是,SE50的數量增加了2577%,與SE5相比有顯著改善,增加了10361%。隨著Na2SEO3濃度的增加,總硫代葡萄糖苷含量呈SE50>SE25>SE200>SE0>SE100>SE10>SE5的趨勢,也與硫代葡萄糖苷總含量的變化趨勢大致一致。
與對照組相比,se50、se25和se200分別增加。 78% 和 562%。SE100、SE10 和 SE5 分別減少。 04% 和 2353%。
特別是SE50的含量比SE5高5098%。在脂肪族硫代葡萄糖苷含量方面,25 mg L-1 Na2SEO3處理效果最好,而50 mg L-1 Na2SEO3處理在吲哚和總硫代葡萄糖苷含量方面效果最好。
通過在高效液相色譜儀上檢測標準品的連續稀釋度,我們發現當保留時間為11在67分鐘時,出現吸收峰。 以吸收峰面積為y軸,標準濃度為x軸,建立了回歸方程:y=311173x+0.13604,相關係數為09999,表示標準品濃度與峰面積之間存在顯著相關性。
因此,我們可以說這種色譜條件是可信的。 我們測定了蘿蔔硫素在該色譜條件下的保留時間為1167分鐘。 然後,我們通過高效液相色譜法檢測西蘭花中的蘿蔔硫素提取物,發現,11在67 min時,觀察到吸收峰,並且該吸收峰的光譜與標準品一致。
根據回歸方程,我們可以計算樣品中蘿蔔硫素的含量。
Na2SEO3濃度逐漸公升高後,西蘭花中蘿蔔硫素含量在SE50處理達到峰值,增加了4723%,同比增長4380%。
即使在Se200中Na2SEO3濃度最高的處理下,蘿蔔硫素含量與Se50相比也沒有顯著差異,Se200增加了3811%,與 SE5 相比增加了 3490%。
因此,SE50和SE200處理均能顯著提高西蘭花中蘿蔔硫素含量。
西蘭花中黑芥子酶活性隨著Na2SEO3濃度的增加呈下降趨勢,表明Na2SEO3濃度過高可能導致黑芥子酶失活。
可能的原因是蘿蔔硫素與硫代葡萄糖苷的生物合成途徑有關,因為蘿蔔硫素是一種異硫氰酸酯,被硫代葡萄糖苷被黑芥子酶水解。
蘿蔔硫素是一種常見的抗氧化劑,也是迄今為止發現的最有效的植物活性藥物,可以抗癌。 不同濃度Na2SEO3條件下對照酶活性最高,且對照組與其他處理差異顯著。
與6種處理相比,對照酶活性依次增加。 60% 和 5334%。
值得注意的是,高濃度的Na2SEO3處理(Se25、Se50、Se100和Se200)之間的差異並不顯著。
通過比較西蘭花與治療和對照,我們檢測了硫代葡萄糖苷合成途徑中關鍵基因的合成和調控。 結果顯示,當我們用SE25處理時,CYP79B2基因的表達顯著增加,甚至達到最高值。
然而,當我們用SE5處理時,CYP79B2基因的表達雖然降低,但並沒有達到顯著的水平。
SE5和SE25處理下,CYP83B1、CYP79F1、BCAT4、MAM1和UGT74B1的表達先降低後公升高,但CYP83B1和CYP79F1的表達顯著降低,顯示出抑制作用。
相比之下,雖然BCAT4、MAM1和UGT74B1在硒處理下的表達水平較低,但不同硒處理的表達水平差異無統計學意義。
CYP83A1的表達呈逐漸下降趨勢,在SE5或SE25處理下顯著受到抑制。 FMO2的表達與CYP79B2相似,在SE5處理下略有降低,但與對照相比沒有達到顯著水平,而SE25處理顯著上調了FMO2的表達。
通過對 7 種不同硒水平和 4 種不同硫含量的單因素試驗,我們提出了硒和硫應用的最佳處理方法。 對花鱗莖噴施含硒肥料,底部施用含硫肥料,西蘭花鱗莖成熟後分別取樣,測定各種營養物質和活性物質,包括VC、可溶性蛋白、可溶性糖、多酚、總黃酮、MDA、硫代葡萄糖苷和蘿蔔硫素含量,以及SOD和黑芥子酶活性。
我們還測試了硫代葡萄糖苷合成關鍵基因的表達水平,以深入了解Na2SEO3和K2SO4處理後西蘭花硫代葡萄糖苷合成的調控機制。
1.用10-25 mg L的Na2SEO3處理的西蘭花可有效提高其營養品質、脂肪族硫代葡萄糖苷含量及相關基因表達。
2.應用150 g m2的K2SO4處理,不僅改善了西蘭花的營養品質和抗氧化活性,還提高了硫代葡萄糖苷、總硫代葡萄糖苷和蘿蔔硫素的含量,提高了相關基因的表達。
通過優化硒-硫相互作用,我們發現使用S150+SE25處理組合可以提高西蘭花的營養價值。 使用S150+SE50處理組合可增強西蘭花的抗氧化能力; 用S25 + SE50處理可增加西蘭花的硫代葡萄糖苷組分,總硫代葡萄糖苷,蘿蔔硫素和黑芥子酶活性。