發(fā)布時間：2020-04-08 16:07

【摘要】：全球近半數(shù)人口正遭受因缺乏鐵、鋅、鈣、碘和硒所導(dǎo)致的營養(yǎng)不良,這些礦物元素在世界上常見主要農(nóng)作物中都存在含量不足的現(xiàn)象,如大米、小麥、木薯、豆類、土豆、小米和玉米等。因此,增加食用農(nóng)作物中可被生物利用的微量元素的含量將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中一個重要發(fā)展方向,利用盡可能少的資源,以滿足更多人群的營養(yǎng)需求,達到谷物作物生物強化的目的。本文通過葉面施加亞硒酸鈉以達到水稻中硒的生物強化的目的。本課題研究了硒的引入在水稻中的富集遷移及對籽粒營養(yǎng)成分的影響,包括蛋白、油脂、淀粉、礦物質(zhì)及多酚。利用LC-ICP-MS等手段測定硒在籽粒中的形態(tài),并就其對于蛋白結(jié)構(gòu)的影響進行討論;通過體外模擬消化模型評價硒化糙米中的硒的生物利用度;利用磷酸化改性手段提高富硒米糠蛋白的營養(yǎng)價值,并擴展其在食品工業(yè)中的應(yīng)用范圍。1.在水稻齊穗期進行葉面施用硒濃度為0、25、50、75和100 g Se/ha的亞硒酸,結(jié)果顯示經(jīng)硒處理后硒在葉面中存儲,后經(jīng)莖的轉(zhuǎn)運使得籽粒中硒含量提高,與對照組相比,糙米中硒含量提高11.7至39.4倍。并且隨著亞硒酸鈉處理的濃度升高,硒在胚乳的富集程度越高。籽粒中Se含量的提高,會影響其他礦物質(zhì)的富集,如Fe、As、Ni和Cd等元素。而碾磨加工會造成硒的損失,尤其是在低濃度亞硒酸鈉處理組中,硒的損失量大于碾磨損失干物質(zhì)量,這是由于硒主要存在于麩層及胚芽當(dāng)中。隨著硒的富集,硒在胚乳中的富集比例也得到相應(yīng)的提升。葉面噴施亞硒酸鈉可有效提高籽粒中的Se含量,用于滿足人們?nèi)粘Ｉ攀持袑τ赟e的需要。2.葉面噴施亞硒酸鈉并不會顯著影響糙米的千粒重、蛋白質(zhì)、淀粉及脂肪等的含量。然而亞硒酸鈉的處理會造成含硫氨基酸含量(Cys和Met)的減少,這可能是由于Se對于S元素的取代作用。同時經(jīng)過Se的處理,籽粒的脂肪酸組成發(fā)生變化,其中油酸和亞油酸的含量明顯升高。同時,亞硒酸鈉的處理會影響籽粒的直鏈淀粉含量,進而糊化特性產(chǎn)生相應(yīng)的改變。硒的富集會提高籽粒中多酚的含量,特別是結(jié)合態(tài)酚酸中的反式-阿魏酸含量,從21.4±0.413增加到25.5±0.142 mg/kg。3.通過體外模擬胃腸消化模型能有效的評價食品中Se的生物可利用率。亞硒酸鈉的處理,可以提高糙米中硒的富集,并隨著硒濃度的升高,糙米的生物利用率從57%增長至66%。糙米中Se經(jīng)消化后主要以SeMet形式存在,約占總Se的22%-40%,但是在高Se濃度處理下,SeMet的回收率降低,可能是由于Se與除蛋白以外的其他生物大分子結(jié)合的緣故。4.葉面噴施硒肥顯著地提高了水稻中硒的含量。然而,即使在施用高Se濃度處理下,并非所有的Se都轉(zhuǎn)化為有機硒化合物而參與一般蛋白質(zhì)的合成。其中谷蛋白組分是水稻中硒的主要儲存部位,占有總量的78%。基于Se形態(tài)分析,SeMet合成進入植物蛋白質(zhì)中是Se處理后水稻中的主要Se富集形式。然而,過量的Se將作為無機Se或游離的硒代氨基酸存在,如SeMet。Se可能影響S的代謝從而提高谷蛋白中的Cys含量,從而有助于提高谷蛋白組分的熱穩(wěn)定性。5.利用三偏磷酸鈉進行濕法磷酸改性可顯著提高富硒米糠蛋白的溶解度和乳化活性,分別提高8.7倍和8.1倍。同時提高蛋白的消化率及Se的生物可及率。通過磷酸化,大量磷酸鹽積累并被接入蛋白質(zhì)分子的表面,增加了其絕對電荷量。同時,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開表現(xiàn)出更大的柔韌性,并在堿性條件下通過熱處理將原料中的不溶性聚集體轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿峄鞍踪|(zhì)中的可溶性組分。此外,掩埋的疏水基團暴露于分子的外表面和/或與磷酸基團反應(yīng),導(dǎo)致表面疏水性升高、內(nèi)源熒光的增加并伴隨藍移現(xiàn)象發(fā)生。FT-IR光譜和XPS分析表明磷酸酯(P=O)的存在,證實了蛋白質(zhì)與磷酸基團發(fā)生了反應(yīng)并影響二、三級結(jié)構(gòu)。在pH 9.0下制備的磷酸化RP顯示出良好的乳化活性和穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1.1 硒酸鹽在植物體中的代謝利用途徑示意圖Fig. 1.1 Schematic diagram of metabolic utilization of selenate in plants植物體而言，硒酸鹽及亞硒酸進入植物體卻有著不同的途徑。收和利用的形態(tài)，由于它的化學(xué)性質(zhì)與硫酸鹽相似，可通過根蛋白吸收并轉(zhuǎn)運進入植物機體[60]。亞硒酸鹽主要存在于酸性土鹽共用同一運載體，從而對磷酸鹽的吸收具有一定的抑制作用水稻后，，通過三磷酸腺苷硫酸化酶（ATP sulfurylase）和腺苷酰PS reductase）作用，還原成亞硒酸鹽，合成硒代半胱氨酸及硒而參與蛋白質(zhì)的合成，少部分合成硒甲硒代半胱氨酸（MeSeC酸形式存在，不參與蛋白合成（圖 1.1 所示）[63]。從生長代謝不是植物體的必需元素，其化學(xué)性質(zhì)與硫元素相近，被植物體謝利用。但是，適量硒能有效提高植物生長作用，減少環(huán)境對應(yīng)激損傷，降低重金屬及病原體的脅迫[64]。由于植物體缺乏硒因編碼（UGA），不能有效利用硒代氨基酸合成代謝。硒代半

第一章 緒論亞硒鹽酸，在施用相同硒濃度葉面肥的條件下，硒酸鹽的酸鹽，其總硒量、有機硒及蛋白硒含量均為亞硒酸鹽處理組在齊穗期施用較之分檗期效果更佳�？梢姡捎谑┪螒B(tài)、施加時間和水稻種間差異等因素，會直接影響水稻生長用率及硒的生物形態(tài),使富硒大米硒含量、硒化學(xué)形態(tài)和蛋。形態(tài)研究
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS210.1

【參考文獻】

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本文編號：2619552