Effect of Purple Yam(Dioscorea alata L.) on Nutritional and Physiological Functions of Growing Rats

[Objective] This study was to explore the effect of purple yam on the nutritional and physiological functions of rats.[Method] Forty SD rats were randomly divided into four groups with ten rats in each group which were reared with artificial semisynthetic feed added with 10% steamed yam powder.The four groups,the casein（CK） group which was used as the control,the purple yam（PY） group,the Tiegun yam（TY） group and common Huai yam（HY） group,were supplied with feed of equal content of energy,protein and fat.The rats were pair-fed for 56 days to observe changes of relevant nutritional and physiological indices.[Result] There were no significant differences of body weight,food conversion rate and organ indices between rats in PY group and CK group.Mean corpuscular hemoglobin in PY group was significantly lower than that in CK group;hemoglobin showed no significant difference with that in CK group;eosnophils was lower than that in CK group.Low density lipoprotein-cholesterol,total cholesterol and atherogenic index in PY group were lower than that in the other three groups;anti-atherogenic index was the highest among the four groups,while showing no significant difference;triglyceride content was lower than that in CK group.Among the antioxidant indices,the activity of catalase and superoxide dismutase were higher than that in CK group,while malondialdehyde content was lower than that in CK group.[Conclusion] Purple yam showed the trend of reducing the content of blood glucose,total cholesterol,low density lipoprotein-cholesterol,triglyceride,malondialdehyde,and raising the activity of glutathione peroxidase,superoxide dismutase and catalase,thus having certain antioxidative function.

Analysis of Tuber Yield- and Maturity- Related Traits in Water Yam （Dioscorea alata L.）

Inadequate yield potential of available varieties and their long growth periods are two of the factors limiting yam （Dioscorea spp.） production. Identifying yield- and maturity-related traits and breeding for them will enhance production. Ten morphological/physiological traits： time of shoot emergence, time of tuber initiation, plant height, shoot dry weight, time of shoot senescence, tuber fresh weight （tuber yield）, tuber number/plant, tuber parenchyma colour, tuber dry matter content and tuber dormancy period were assessed in eight accessions of D. alata L. （water yam） on the field in 2008 and 2009. Tuber yield-related traits were identified as shoot dry weight and time of shoot emergence. Shoot dry weight had the strongest positive effect; time of shoot emergence had a negative effect. High yielding accessions had a high shoot dry weight, but were low in tuber dry matter content. Uniform tuber parenchyma colour was the sole trait related to tuber maturity, but early and late senescing accessions did not consistently differ in the trait. TDa 00/00103 is high yielding and early maturing and may be used as a parent for breeding for high yield and early maturity in D. alata.

叶喷水杨酸对山药(Dioscorea alata L.)地下块茎蔗糖—淀粉转化影响(英文)

【目的】阐明叶喷水杨酸(SA)对山药地下块茎蔗糖—淀粉转化的影响,为了解山药蔗糖转化机制、提高其淀粉形成提供参考。【方法】设置SA 0.0(对照)、0.5、1.0和5.0 mmol/L 4个处理,在山药(Dioscorea alata L.)"白扁"地下块茎形成的早期和后期分别进行叶面喷施,定期采样测定地下块茎主要碳水化合物含量和蔗糖裂解与淀粉形成的相关酶活性。【结果】除5.0 mmol/L SA处理的后期地下块茎总可溶性糖(TSS)含量急剧增加外,地下块茎的TSS、蔗糖、葡萄糖、果糖、淀粉、直链淀粉(AM)、支链淀粉(AP)和纤维素的含量在其他处理间的变化趋势相同。与对照相比,0.5mmol/L与5.0 mmol/L SA处理对山药地下块茎的影响作用相反,前者不仅显著提高了蔗糖合成酶(SuSase)、酸性转化酶(SAInv)、细胞壁结合酸性转化酶(CWBAInv)、中性转化酶(NInv)等酶的活性,而且显著增加腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)等酶的活性,1.0 mmol/L仅在块茎发育中期对上述酶有微小的促进作用。所有SA处理中,虽然蔗糖含量与SuSase及淀粉合成相关酶的活性呈不显著正相关,但蔗糖与总可溶性糖含量的比率与这些酶活性及淀粉含量成显著正相关。葡萄糖、果糖含量及它们所占总可溶性糖的比率与上述酶的活性分别呈显著负相关,葡萄糖与果糖的比率与上述酶的活性无显著相关性,蔗糖与葡萄糖、果糖的比率均与AGPase、SSS、GBSS的活性呈显著正相关。【结论】叶面喷施SA在山药地下块茎发育过程中通过作用于蔗糖裂解和淀粉合成相关酶的活性来影响蔗糖的运输和流向,小于1.0 mmol/L的SA通过提高酶活性来促进蔗糖转运入山药地下块茎并转化成淀粉,而其他浓度SA具有相反的作用。

Acetone Extract of <i>Dioscorea alata</i>Inhibits Cell Proliferation in Cancer Cells

Dioscorea spp., White Yam has been shown to exhibit a wide range of nutritional and medicinal properties. However, the compounds associated with its medicinal functions have not been fully examined. The purpose of this study was to generate a chemoinformatic profile of the bioactive compounds present in Dioscorea. alata (D. alata) and to characterize their putative anti-cancer properties using prostate (DU145) and lung (A549) cancer cells. Chemoinformatic profiling of D. alata resulted in five bioactive extracts: hexane (DaJa-1), ether (DaJa-2), acetone (DaJa-3), ethanol (DaJa-4) and water (DaJa-5) were generated. The analytes present in the five bioactive extracts were dissolved in 0.1% DMSO and their anti-cancer activity were determined. We observed that the acetone extract (DaJa3) was the only extract capable of inducing greater than 90% cell death of DU 145 cell at 100 μg/mL. The order of growth inhibition of the extracts in DU-145 cell is DaJa-3 (IC50, 31.45 μg/mL) > DaJa-4 (IC50 60 μg/mL) > DaJa-1 (IC50 > 100 μg/mL) ≥ DaJa-2 (IC50 > 100 μg/mL) ≥ DaJa-5 (IC50 > 100 μg/mL). MTT cell viability, dye exclusion, caspase activity and microscopic assessment of apoptotic cells demonstrated that DaJa-3 displayed cytotoxicity to both lung and prostate cancer cells. The A549 cells were more sensitive toward DaJa-3 with an IC50 value of 22.28 μg/mL (CI 28.42 to 36.63 μg/mL), compared to that of DU145 cells with an IC50 value of 31.45 μg/mL (CI 27.58 to 35.86 μg/mL). It was also observed that DaJa-3 induces differential anti-proliferative activity in the cancer cells. The apoptotic response induced by DaJa-3 paralleled the level of cell cytotoxicity observed in both cell lines. DaJa-3 induces G2 phase cell cycle arrest in DU145 cells but G1 arrest in A549 cells. The level of key apoptotic regulator proteins was upregulated, suggested that DaJa-3 may be mediating its anti-cancer effect through activation of the intrinsic apoptotic pathway. Altogether, our data indicates that DaJa-3 derived from a staple food source (white Yam) contains unique active compounds that have specific biological properties that may prevent certain types of cancer or specific types of cancer.

山药块茎生长膨大相关基因的筛选与分析

为筛选山药块茎生长膨大相关基因,采用生物信息学方法,对山药块茎发育前期和中期构建的不同发育阶段抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)文库进行分析。结果表明:山药块茎发育前期与中期差异表达基因(differential expression genes,DEGs)序列主要涉及九大类,其中发育调控占比最大(27.1%),其他依次为细胞组织结构(14.0%)、物质代谢(11.2%)、生物合成(4.7%)等。初步筛选出泛素-连接酶体(F-box associated,F-box)、碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CAs)、核苷二磷酸激酶(nucleoside diphosphate kinase,NDPK)、氨基酸透性酶(amino acid permease)、糖基转移酶(glycosyl transferase)、α-淀粉酶(α-amylase,AMY)等候选基因,它们可能与细胞增殖、细胞伸长、激素代谢、酸碱环境调节及功能物质代谢物等功能有关,参与调控山药块茎的生长膨大。

山药PAL基因全长cDNA序列的克隆、表达与分析

为了阐明苯丙氨酸解氨酶（PAL,EC4.3.1.5）基因在山药地下块茎酚类物质积累过程中的分子机理,本研究运用普通PCR、RACE和TAIL-PCR技术从大薯（Dioscorea alataL.）’Zixiao’地下块茎中克隆到同一个PAL基因的3个片段,即长度分别为1 145bp、1 151bp和424bp的中间片段、3’端和5’端的cDNA序列;将3段cDNA序列拼接后获得大小为2 376bp的PAL基因全长cDNA序列,该序列含有一个1986bp的最大开放阅读框（ORF）,一个28bp的5’端非翻译区,一个362bp含25 nt的Poly（A＋）尾的3’端非翻译区,最大ORF可推测编码一个包括PAL酶活性中心的特征序列（GTITASGDLVPLSYIA）在内的661个氨基酸的多肽,分子量为71.974kDa,等电点6.310;大薯地下块茎的PAL基因分别在核苷酸与氨基酸水平上和GenBank中所选已知其他物种的同源性为73%~77%和76%~82%,说明PAL基因在系统进化上相对保守;RT-PCR分析表明该基因仅在地下块茎中表达,而且表达丰度在收获前逐渐降低。

参薯ADP-ribosylation factor(ARF)基因的生物信息学分析

【目的】对参薯等11种植物的ARF基因进行生物信息学分析,为深入研究植物ARF基因的结构与功能分析奠定基础。【方法】对参薯ARF同源序列进行克隆和序列测定,利用生物信息学相关软件对参薯等11种植物的ARF的核苷酸序列、氨基酸序列、组成成分、疏水性/亲水性、蛋白质二级和三级结构、信号肽、跨膜结构、导肽进行分析。【结果】参薯ARF基因同源片段大小为1200bp。系统进化分析结果表明,参薯等11种植物的ARF氨基酸序列可分为Ⅰ和Ⅱ两大类,细分A、B、C、D、E5个亚族,其中参薯ARF1和蒺藜苜蓿组成一个亚族,参薯ARF2和风信子组成一个亚族。参薯ARF的氨基酸序列中存在GTP/Mg2+结合位点和G2、G3保守区域,具有两个相同的效应结构域Switch1和Switch2。参薯ARF蛋白结构以无规则卷曲为主,三级空间结构不稳定。ARF蛋白为疏水性、脂溶性蛋白,无信号肽,存在明显跨膜结构域;ARF导肽无明确定位,预测等级为3级。【结论】参薯ARF蛋白结构的特殊性为其执行物质转运和参与信号转导功能奠定基础。

不同干燥方式对脚板薯色泽及抗氧化活性的影响

为探究不同干燥方式对脚板薯品质的影响,以自然晾干的脚板薯样品为对比,研究不同热风(40、60、80℃)和不同微波(480、640、800 W)干燥条件对脚板薯样品的色泽和抗氧化活性的影响。结果表明,相对于自然晾干的脚板薯样品,热风干燥的脚板薯样品褐变程度较小,色泽较好,DPPH自由基清除率、·OH清除率和铁离子还原力较高,总酚和总黄酮含量较低,60℃和80℃热风干燥的样品花青苷含量较高;微波干燥的脚板薯样品褐变程度较小,DPPH自由基清除率较高,·OH清除率和铁离子还原力基本保持一致,色泽较差,花青苷含量、总酚含量和总黄酮含量均低。以上结果表明,热风干燥和微波干燥均能降低脚板薯的褐变度,但热风干燥对脚板薯品质的影响较小,综合考虑脚板薯的色泽、抗氧化活性以及能耗要求,建议采用60℃热风干燥处理脚板薯。

山药及其同属植物参薯中多糖含量的测定

采用硫酸 苯酚显色,分光光度法测定了山药及其同属植物参薯中的多糖含量.结果显示,不同产地山药多糖含量差别不大,而山药和参薯的多糖含量差别较大.

紫参薯的包埋玻璃化超低温保存

以紫参薯带芽茎段为材料,采用2%海藻酸钠和0.1mol/L氯化钙凝胶系统制备包埋珠,液氮保存,以茎段细胞活力和包埋珠成活率为指标筛选获得有关参数适宜水平,比较冻后再生苗与常温苗形态及生理指标.结果表明:紫参薯试管苗经4℃锻炼6d后,无菌条件下制备其带芽茎段包埋珠,接种到MS+2 mg/L KT+0.2 mg/L NAA+0.5mol/L蔗糖液体培养基中预培养1d,转入MS+2 mol/L甘油+0.4 mol/L蔗糖溶液中室温下装载40min,在玻璃化保护剂PVS2中脱水40min,更新PVS2后迅即液氮保存,24h后置于37℃水浴中化冻5min,用MS+2mg/L KT+0.2mg/L NAA+0.8mol/L蔗糖溶液洗涤3次(每次10min),然后转入MS+2mg/L KT+0.2mg/L NAA+30g/L蔗糖+1g/L活性炭固体培养基中,暗培养7d后转至光照下培养14d,该包埋珠成活率可达60%.冻后再生苗诸多形态和生理指标与常温苗差异不具有统计学意义.

粤东地区三种薯蓣植物营养品质比较

淮山(Dioscorea opposita Thunb.)、姜薯(Dioscorea alata L.)、参薯(Dioscorea alata L.var.purpurea(Roxb.)M.Pouch)同为薯蓣科植物中常见的药食两用植物,在粤东地区有广泛的种植与应用。为了比较这3种薯蓣在营养品质上的差异,本研究采用国家标准食品检测法对它们食用部位的多个理化性质进行测定,包括水分、还原糖、淀粉、可溶性总糖、粗脂肪、粗蛋白质、VC、多酚类物质、黄酮类物质以及多酚氧化酶活性等10个指标。结果表明3种薯蓣主要由糖类物质、蛋白质以及少量脂肪构成,干物质中淀粉占很高比例。三者的营养品质存在一定的差异。从干物质方面来看,淮山>姜薯>参薯,其中,淮山含有的淀粉、可溶性总糖、粗脂肪的含量比另外两种高;在粗蛋白含量方面,姜薯>参薯>淮山。同时本文还检测了多酚类物质、黄酮类物质、VC等的含量以及多酚氧化酶的酶活力,参薯的均高于其他两种。从总体上看,这3种薯蓣均具备良好的营养价值,其中姜薯部分营养价值以及抗氧化活性等药用价值方面均优于淮山和参薯。这表明姜薯是一种具有良好开发前景的植物资源。

大薯微型块茎的离体诱导

研究IBA、BA、蔗糖、光照以及昼夜温差对大薯(Dioscorea alata L.)微型块茎诱导形成的影响,确定影响大薯微型块茎形成的重要因素,筛选最佳培养方案。以大薯组织培养不定芽为材料,研究不同植物激素浓度、蔗糖含量、光照时间和昼夜温差对大薯微型块茎形成时间、形成率、平均微块茎数和直径的影响。添加植物激素能促进大薯微型块茎提早成形,IBA和BA对大薯微型块茎的形成表现为增效作用;蔗糖浓度对大薯微型块茎的成形具有显著作用,在不添加蔗糖的培养基中,没有成形的大薯微型块茎,适当增加蔗糖浓度能提高大薯微型块茎的形成率,而高浓度的蔗糖则会抑制大薯微型块茎的形成和生长。以IBA2.0mg/L+BA0.5mg/L,蔗糖浓度为60g/L时,所诱导的微型块茎较多且大,为诱导大薯微型块茎的最佳培养基组合。短光照和昼夜温差处理也能显著提高微型块茎的诱导率,数量和大小。植物激素、蔗糖浓度、光照和昼夜温差均为影响大薯微型块茎形成的重要因素。IBA和BA配合作用时表现互作效应,而其互作作用也受蔗糖浓度和光温条件的影响。是否添加蔗糖直接决定有无大薯微型块茎的形成。

湿法消解-原子吸收光谱法测定紫山药中矿质元素

以福建省武平县和云南省红河州紫山药块根为实验材料,采用湿法消解-原子吸收光谱法对其中12种矿质元素含量进行分析检测。结果表明：湿法消解-原子吸收光谱法能准确测定紫山药中矿质元素的含量,回收率在92.00%~106.00%之间,相对标准偏差在10%以下,且方法简单、快捷;供试的紫山药中矿质元素含量丰富,不仅富含Mg、Fe、Zn,还含有对人体有益的Se元素。重金属中除了Ni元素,其他重金属（Cr、Pb、As、Cd、Hg）的含量均符合GB 2762—2012《食品中污染物限量》。

山药淀粉的特性及应用研究

详细介绍了山药淀粉的制备与组成,并对其物理化学特性和加工特性,包括淀粉的颗粒形态、溶解度和膨胀度、凝胶特性等进行了较全面的综述。

紫山药花青素提取工艺及抗肿瘤活性筛选

目的探究紫山药花青素最佳提取工艺及抗肿瘤活性筛选。方法以乙醇浓度、温度、时间、料液比为考察因素,采用正交实验优选紫山药花青素提取工艺;以MTT法检测紫山药花青素对HepG2肝癌细胞、MDA-MB-231乳腺癌细胞增殖的影响。结果花青素最佳提取工艺为乙醇浓度50%(含1%柠檬酸),温度70℃,时间2 h,料液比1∶50(g/ml);各剂量组对HepG2、MDA-MB-231细胞均有一定的抑制作用(P<0.05),且细胞抑制率呈现药物浓度、作用时间依赖性。对HepG2和MDA-MB-231细胞作用48 h的IC_(50)值分别为52.14μg/m和112.56μg/ml。结论正交实验优选紫山药花青素提取工艺方法可行,且紫山药花青素具有明显抗癌活性。

大薯在鸡日粮中能量及常规养分营养价值评定

本试验采用真代谢能(TME)法研究成年公鸡对大薯能量及常规养分的利用,以评价大薯对鸡的营养价值。试验结果表明:大薯总能为16.07 MJ/kg,表观代谢能为13.29 MJ/kg,真代谢能为13.31 MJ/kg;大薯中养分含量分别为干物质90.41%、粗蛋白质3.94%、粗灰分4.91%、粗脂肪2.51%、钙0.09%、总磷0.21%;大薯养分表观代谢率分别为干物质73.62%、总能82.67%、粗蛋白质75.59%、粗灰分71.81%、粗脂肪34.26%、钙18.08%、总磷-25.44%;大薯养分真代谢率分别为干物质76.29%、总能82.82%、粗蛋白质83.92%、粗脂肪44.64%、粗灰分54.31%、钙33.38%、总磷41.34%。此外,通过对比研究表明,大薯的总能是玉米的95.99%,且能量代谢率与玉米相当,属良好能量饲料。大薯的粗蛋白质含量较低,钙、磷、粗脂肪利用率低,作为能量饲料原料配制饲粮,应补充适量的蛋白质及钙、磷等矿物质,以达到理想生产效果。

参薯色素的稳定性研究

研究了pH值、温度、光照、金属离子、几种食品添加剂和氧化还原剂等对紫色参薯色素稳定性的影响.结果表明,色素颜色随着溶液的pH值改变而变化;温度、蔗糖、苯甲酸钠、维生素C、Na+、Cu2+、Ca2+、Zn2+对色素影响很小,而光照、H2O2、SO32-对色素有影响.

不同产地紫山药中花色苷含量分析

以浙江、云南、湖南3个产地的紫山药为试材,用酸性乙醇溶液对紫山药中花色苷进行提取,并用pH示差法测定了3个产地紫山药中花色苷的含量。结果表明:浙江、云南、湖南产地的花色苷含量分别为25.7、21.0、16.7mg/100g,浙江产紫山药花色苷含量优于其它2个产地,该研究结果为紫山药资源开发和利用提供了科学依据。

紫色薯蓣块茎外植体组培快繁研究

[目的]利用紫色薯蓣块茎外植体开展组培快繁研究,筛选其最佳快繁条件。[方法]以紫色薯蓣块茎为外植体,于添加不同激素配比的MS培养基中诱导愈伤组织、不定芽和不定根,探讨植株再生与快繁条件。[结果]适宜块茎外植体愈伤组织诱导培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.2-0.5 mg/L,诱导率达94.2%;丛生芽诱导培养基为MS＋6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.1-0.2 mg/L＋GA 1.0mg/L,诱导率为89.7%;生根培养基为1/2MS＋IBA 0-1.0 mg/L＋GA 0-1.0 mg/L,生根率为91.1%;沙土移栽紫色薯蓣组培苗效果较好,成活率达94%。[结论]采用低浓度激素配比,获得了紫色薯蓣块茎外植体较高的诱导率和分化率;研究结果丰富了紫色薯蓣外植体离体无性系建立的研究资料,并可应用于生产实践。

饲粮中添加大薯对文昌鸡生长性能、屠宰性能和肉品质的影响

本试验利用大薯代替不同比例玉米配制日粮饲喂文昌鸡，通过对其生长性能、屠宰性能及肉品质影响的研究，探讨大薯替代玉米的可行性。随机选择50日龄健康、体重相近的文昌鸡母鸡288只，随机分成4组，每组4个重复，每个重复18只鸡。I组为对照组，饲喂玉米一豆粕型基础饲粮；Ⅱ～Ⅳ组为试验组，饲喂试验日粮，即在等能等氮条件下分别用10％、15％、20％的大薯替代玉米。试验结果表明，经过2周饲养试验，除对胸肌48h滴水损失率和胸肌脂肪含量影响显著外，大薯替代饲粮中不同比例玉米对文昌鸡生长性能、屠宰性能及其他肉品质指标影响均不显著（P〉0．05）；当饲养时间达到4周时，各处理组间胸肌48h滴水损失差异显著（P〈0．05），而对其他测定指标均无显著影响（P〉0．05）。说明大薯可以部分替代文昌鸡日粮中的玉米作为能量饲料使用，其替代比例可达玉米含量的20％。