菜籽粕硫甙生物降解工艺优化及其动力学研究

目的优化菜籽粕硫甙降解工艺,并研究生物发酵过程中优势菌株对硫甙的降解动力学。方法以菜籽粕为原料,以实验室自筛菌种B38(鉴定为短小芽孢杆菌Bacillus pumilus)与商业菌株(植物乳杆菌LP21825、枯草芽孢杆菌BS20445)进行复配,确定最佳硫甙降解菌株组合,进一步优化硫甙降解工艺,并对降解率进行拟合,选用Logistic方程来适配发酵过程中硫甙浓度的变化。结果结果表明B38+BS20445为最佳菌株组合,确定最佳硫甙降解工艺为料液比1:1.5(g:mL),发酵时间48h,接种量10%,此时硫甙降解率为56.66%,并且菜籽粕经发酵后蛋白含量与酸度均有所增加。硫甙生物降解过程符合Logistic动力学方程,其R2大于0.99,表明拟合性良好,进一步说明模型能够很好地描述和预测菜籽粕硫甙的降解过程。结论菌种复配发酵能提高菜籽粕硫甙降解率,降低菜籽粕毒性,为菜籽粕的应用提供重要理论基础。

近红外光谱技术在检测转基因油菜籽中芥酸和硫甙上的应用研究

随着转基因食品的迅速发展，人们越来越关心其食用安全性。以转基因油菜及其亲本为实验材料，借助于近红外光谱仪对转基因油菜及其亲本中的芥酸和硫甙进行了测定分析：扫描区间为12000-4000cm^-1，分辨率为4cm^-1，扫描次数为64次。结果显示近红外检测样品的结果与通用方法结果相近，说明通过扫描光谱加上数学和计算机软件分析，非常准确、方便的测定了转基因油菜中的芥酸和硫甙。结果表明，转基因油菜中的芥酸含量明显高于亲本中的含量，芥酸含量是非转基因亲本1．5～2．0倍；硫甙含量也表现出芥酸相同的规律，转基因油菜中显著高于其相应亲本，是亲本含量的1．3～1．51倍以上。所以，在转基因作物的育种过程中，在改善个别性状的同时，如何保持其他优良性状应当引起重视。

甘蓝型油菜叶片与种子硫甙相关性研究

【目的】研究甘蓝型油菜叶片与种子硫甙在不同生育时期的变化规律,分析叶片硫甙与种子硫甙相关性。【方法】采用高效液相色谱技术测定了甘蓝型油菜叶片与种子硫甙含量和组分。【结果】高硫、低硫甘蓝型油菜叶片硫甙含量变化规律显著不同,高硫油菜中油821叶片硫甙苗期含量最高,达33.15μmol·g-1,在随后的生育时期其硫甙含量持续下降;而低硫材料从越冬到现蕾逐渐升高,薹期降低,初花期又升高,盛花时降到最低。高硫品种中油821和其它低硫品系在薹期叶片硫甙含量接近,分别为7.63和6.55μmol·g-1,为甘蓝型油菜抗性改良和菜-油兼用型品种选育提供了参考依据。【结论】所有供试低硫材料叶片硫甙组分含量与种子硫甙组分含量间相关性均不显著,改变叶片硫甙含量不会显著影响种子中硫甙含量,脂肪族硫甙含量是高硫、低硫材料叶片硫甙总含量差异的主要原因。

傅里叶变换近红外光谱技术测定完整油菜籽中芥酸和硫甙含量

利用傅里叶变换漫反射近红外光谱技术和大量代表性油菜籽标准样品建立完整油菜籽中芥酸、硫甙测定模型,内部交叉法和外部检验集样品对模型验证结果表明:芥酸、硫甙模型复相关系数分别为0.9618和0.9785,内部验证均方差(RMSECV)分别为1.97和5.16。用所建模型对油菜籽样品芥酸、硫甙测定结果与国家和国际标准方法测定结果基本一致,建立的近红外分析模型能够满足油菜育种中对初级世代材料芥酸、硫甙含量的快速测定筛选要求。

油菜芥酸硫甙定量速测仪研制及应用

基于硫代葡萄糖甙与特异外源酶和显色剂反应生成有色产物与菜籽硫甙含量的关系以及芥酸形成浊度与芥酸含量的相关关系,研制了NYDL-2000油菜芥酸硫甙定量速测仪,芥酸测量范围0.5%～8.0%,硫甙测量范围10.0～60.0μmol/g。芥酸和硫甙的速测结果误差分别为±0.5%和±4.0μmol/g,符合国家标准和国际标准。在农技推广及粮油生产基点现场应用结果表明,具有测定快速、操作简单、测试费用低等特点。

菜籽粕中芥子酸和硫甙对异育银鲫生长和生理机能的影响

使用含“双高”菜籽粕 (硫甙和芥子酸含量分别为 1 8 9g·kg-1 和 0 2 1g·kg-1 )和“双低”菜籽粕 (硫甙和芥子酸含量分别为 3 2 5g·kg-1 和 0 0 5g·kg-1 )的饲料喂养异育银鲫 ,探讨菜籽粕中硫甙和芥子酸两种毒物对异育银鲫的生理机能和生长速度的影响。供试验鱼 1 2 0尾 ,平分为 4组 ,Ⅰ组 (对照组 )饲喂含 4 5 %“双高”菜籽粕的饲料 ,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别饲喂含“双高” 30 %和“双低” 1 5 %、“双高” 1 5 %和“双低” 30 %、“双低” 4 5 %菜籽粕的饲料。经 4 0d饲养表明 ,随“双低”菜籽粕比例增高 ,鱼类增重率和饲料效率明显提高 ,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组的增重率分别比对照组提高 35 5 4 %、5 2 98%和 6 5 1 7% ,饲料效率分别提高 4 3 0 1 %、 4 5 31 %和 6 0 33% ,均达显著差异 (P <0 0 5 ) ,但Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组之间的饲料效率和增重率均无明显差异 (P >0 0 5 )。在肝体比方面各组间差异显著 (P <0 0 5 ) ,并且这种差异与性别相关。随着硫甙和芥子酸含量增加 。

油菜籽芥酸和硫甙含量近红外反射光谱测定技术的优化设置

以完整甘蓝型油菜籽为样品,研究了不同光谱预处理和回归统计方法在用近红外反射光谱（NIRS）分析油菜籽中芥酸和硫甙的含量时,对建立回归方程的影响。结果表明,光谱预处理对校正结果影响较大,不同光谱数学处理以2阶导数处理较好,在各阶导数处理中存在着交叉现象,对于芥酸和硫甙都可找到一些较好的处理组合。对于芥酸,除趋势变换法（De-trending）散射处理外,其余各处理均有明显效果。但散射处理对硫甙分析效果不如芥酸明显。回归统计方法对建立芥酸和硫甙的回归方程影响最为有效,两者表现一致,其中以改良偏最小二乘法（MPLS）效果最好。对于芥酸和硫甙,采用“标准正态变量转换（SNV）+趋势变换法（De-trending）/2,4,4,1/MPLS”的组合建立回归方程效果较好,检验平均偏差（Bias）分别小至-0.405和0.315,而检验决定系数（RSQ）分别高至0.982和0.972。本研究采用整粒小样品（3g）来分析,效果较好,可直接用于育种早世代选择。

油菜籽中主要硫甙的分离提纯

用柱色谱方法从甘蓝型油菜籽中分离提纯了1-硫[(1Z)-3-羟基-1-[(磺酸基)亚氨基]-4-戊烯基]-1-硫代-β-D-葡萄糖钾盐(progoitrin)。用甲醇溶液提取菜籽中的硫甙,得到粗提物;粗提物经酸性氧化铝色谱柱与反相C18硅胶柱进一步分离提纯,得到纯品。对纯品进行紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、质谱和元素分析,测得的数据与文献值相符。用高效液相色谱测得硫甙提取物的纯度为99%。该方法操作简便,得到的硫甙样品纯度高,是一种有价值的硫甙提取方法,具有良好的应用前景。

含硫、硒化合物在油菜中的积累及其对硫甙水平的影响

温室条件下，对硫胁迫与供硫充足的油菜植株，分别用 Ｌ甲硫氨酸和硒酸盐（ Ｓｅ Ｏ２－４ ）代替营养液中的硫酸盐以及增加 Ｓ Ｏ２－４ 供应浓度的方法，探讨了不同处理对油菜植株硫甙合成积累的影响。结果说明，增加供硫浓度可明显促进硫甙的合成速率，且在 ４８ｈ 内对两个供硫水平的植株皆呈密切的二次回归型递增趋势； Ｓｅ Ｏ２－４ 对植株硫甙的合成积累具有强烈的阻抑效应，并对供硫充足的植株影响更大，４８ｈ 内呈直线下降； Ｌ甲硫氨酸具有与 Ｓ Ｏ－ ２４ 浓度提高处理的相似效果但程度略低，而 Ｌ甲硫氨酸加 Ｓｅ Ｏ２－４

正交旋转设计优化萝卜籽硫甙提取工艺

本研究在单因素试验的基础上,选定浸提温度、水料比、提取时间三个因素进行正交旋转组合试验,对萝卜籽中硫甙提取工艺进行了研究,建立了硫甙得率的二次回归方程。此模型拟合性好,通过响应面分析以及模拟寻优得到了优化组合条件。结果表明,温度对硫甙得率有显著的影响,水料比和浸提时间对硫甙得率有影响但不显著。当提取温度4.3～16.5℃,浸提时间20～57min,水料比9.4～14.2ml/g时,硫甙提取液浓度可达到0.9mg/ml以上。

辣根等十字花科蔬菜中硫甙水解产物异硫氰酸酯的生物活性

流行病学研究表明辣根及其它十字花科蔬菜(CFV)具有抗癌症和肿瘤的作用。研究表明CFV中硫甙的水解产物异硫氰酸酯(ITCs)具有高度的生物活性,是CFV是最主要的抗癌活性成分。ITCs能够有效的防止饮食中的多种致癌物如多环芳烃、杂环胺和亚硝胺所引起的DNA损伤和癌症。其机制是通过抑制I相还原酶活性和诱导II相酶的产生来解毒和加速致癌物的排泄。同时,ITCs还具有如杀菌、抑制血小板聚集等许多生物活性。但高剂量的ITCs也具有基因毒性,可能引起哺乳动物细胞姐妹染色体交换和染色体失常,从而引起突变和致癌。

应用高效液相色谱测定油菜叶片中硫甙成分与含量

本文研究建立了高效液相色谱测定油菜叶片中硫甙总量与分量的测定方法.油菜叶片经20h冰冻干燥,用70%甲醇为提取溶剂,超声波提取8min,1mg硫酸酯酶脱硫酸根,离子交换树脂纯化后,应用高效液相色谱进行油菜叶片硫甙组分定性、定量.该方法加标回收率为94%～103%,样品极差为2.29μmol/g,符合ISO9167国际标准要求.

菜籽饼粕中硫甙及其降解物分析中存在的问题

阐述了菜籽饼粕中硫甙的降解途径和各种毒素的存在形式,并指出目前分析测定硫甙、噁唑烷硫酮、异硫氰酸酯、腈类和硫氰酸酯等毒素中存在的一些问题,以期为今后的研究提供参考。

油菜籽芥酸、硫甙、含油量中日比对检测研究

1998年和2001年中日双方油料质检机构对油菜籽芥酸、硫甙、含油量等品质指标进行了比对检测。中国农业部油料及制品质量监督检验测试中心采用中国国家标准方法和国际标准方法测定芥酸、硫甙的结果与日本油料检定协会采用日本国家标准方法和美国油脂化学协会官方方法检测的结果一致,测定结果的差异均在方法允许的误差范围以内,为开展中日油菜品质检测双边认证奠定了基础。

甘蓝型油菜种皮和种胚硫甙含量及其组分分析

本文比较了甘蓝型优质油菜和普通油菜、黑籽油莱和黄籽油菜种皮、种胚的比率和硫甙含量及其组分。结果表明:黑籽油菜的种皮重量占17％、黄籽为12％。普通油菜种胚和种皮的硫甙含量分别占种子硫甙含量的97％和3％,而优质油菜分别占91％和9％。在种皮中,以2—羟基—3—丁烯基硫甙为主。在种胚中,优质油菜的2—羟基—3—丁烯基硫甙和3—丁烯基硫甙明显比普通油菜的低。育成的低硫甙新品系,吲哚硫甙含量比较高。

菜籽饼粕中硫甙降解产物定量检测方法研究进展

对菜籽饼粕中硫甙降解产物的定量测定方法进行了归纳总结。测定异硫氰酸酯主要有重量法、容量法、碘量法、氧化还原法和色谱法;测定噁唑烷硫酮主要有紫外分光光度计法和液相色谱(HPLC)法;测定硫氰酸酯主要有分光光度法、气(液)相色谱法及红外法;测定腈类主要有气相色谱法、化学定氮法及红外法。可根据要求和目的,并结合实际具备的仪器、试剂等,选择最合适的分析方法。

油菜硫甙特征功能及其测定方法

介绍了油菜硫甙的结构和组成、影响硫甙水平因素以及测定方法等。

油菜籽粕中硫甙的提取工艺研究

采用单因素试验,分别考察了提取温度、提取时间、pH值、溶剂种类及水平等参数对油菜籽粕中硫甙提取效果的影响,确定了最佳提取工艺条件。结果表明:在70℃温度下,采用质量分数为80%的甲醇溶液提取4 h所得硫甙含量最高(45.68μmol/g);pH值对硫甙的提取没有显著的影响。

固态发酵菜籽粕脱除硫甙的工艺研究

硫甙及其降解产物异硫氰酸酯、噁唑烷硫酮等是菜籽饼粕中主要的有毒有害物质,是菜籽饼粕饲用的第一限制性因素。利用筛选出的能高效降解菜籽粕硫甙的菌株,研究了混合发酵的不同接种量、不同含水量、不同发酵时间及不同预处理方式对菜籽粕硫甙降解率的影响。结果表明:纳豆芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌B3和酿酒酵母以15%的总接种量,等比例接种到经膨化预处理的菜籽粕(含水量为40%)中,发酵72 h,菜籽粕中的噁唑烷硫酮和异硫氰酸酯降解率可达到71.16%、80.25%。

白菜型油菜种皮和种胚硫甙总量及其分量分析

试验结果表明,不论硫甙含量高低,白菜型黑籽油菜皮壳率约为19％,黄籽为14％。普通油菜的种胚和种皮的硫甙含量分别占种子硫甙含量的96％和4％,优质油菜的种胚和种皮的硫甙含量分别占种子硫甙含量的89％和11％。种子和种胚中以3—丁烯基硫甙为主,种皮中则以3—了烯基硫甙和2—羟基—3—丁烯基硫甙为主。