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J. Cereal Sci.(IF=3.8)磁场处理制备γ-氨基丁酸含量高、根短的发芽糙米

大米是作为一种重要谷物,占世界膳食能量供应的20%。与白米相比,糙米(BR)具有麸皮层和高营养价值的胚芽,但糙米烹饪时间较长且感官风味不佳。发芽是一种改善糙米适口性和营养价值的有效方法。

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南京农业大学食品科学与技术学院韩永斌、李丹丹研究团队在农林科学领域期刊Journal of Cereal Science在线发表了题为“Preparation of germinated brown rice with high γ-aminobutyric acid content and short root by magnetic field treatment”的文章,使用10 mT静磁场处理糙米种子,并分析发芽过程中糙米γ-氨基丁酸(GABA)含量、代谢酶及根长等参数的变化情况。

研究发现,发芽过程中内源性GABA含量先升高后快速下降,且36 h达到最大值,磁场预处理种子较对照组GABA(27.42 mg/100 g)增加9.23 mg/100 g。在GABA 分流途径中,谷氨酸脱羧酶(GAD)催化谷氨酸不可逆地转化为 GABA,然后GABA-氨基转移酶(GABA-T)和琥珀酸半醛脱氢酶(SSADH)分解代谢 GABA 为琥珀酸。磁场处理后的种子,内源性GABA含量升高可能是GAD活性的增加或GABA-T和SSADH活性降低造成的。发芽糙米在36 h时,根长已达到5.01 mm,然而,当根长度超过 3 mm,根须极易脱落,降低其加工质量。当加入不同浓度的外源性GABA时,磁场预处理的种子,内源性GABA含量提高11.12–203.36%,磁场预处理后,种子细胞膜透性增加,促进GABA的吸收。然而,在外源性GABA的环境下,磁场预处理不会显著促进或抑制发芽糙米的生长,根长和茎长无显著差异。随外源性GABA浓度的增加,GABA-T活性增强,但磁场预处理使GABA-T活性下降0.08–16.3%,限制GABA向SSA的转化。

磁场预处理种子使糙米种子相对电导率增加2.64%,且发芽过程中仍显著高于对照。且发芽糙米根尖细胞中细胞核染色明显,磁场影响了细胞膜透性,促进外源性GABA的吸收,提高了发芽糙米对GABA的富集能力。随着外源性GABA浓度的增加,发芽糙米中α-淀粉酶活性略有增加,但当浓度进一步提高时,磁场预处理加速了GABA的吸收,使α-淀粉酶活性下降0.5-9.0%,导致发芽糙米根长变短。磁场预处理后,种子SOD活性下降0.21-10.38%,POD活性增强2.09-4.12%。磁场预处理可有效提高发芽糙米的γ-氨基丁酸含量,促进种子对外源性物质的吸收能力。磁场预处理为制备高GABA含量、短根发芽糙米提供了一种有效的方法。

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参考文献:

https://doi.org/10.1016/j.jcs.2023.103720