Physicochemical properties and biological activities of polysaccharides from the peel of Dioscorea opposita Thunb.extracted by four different methods

Polysaccharides are the important biologically active components found in the peel of Dioscorea opposita Thunb.(DTTP).The influences of 4 extraction methods,namely hot water extraction(W),acidic extraction(HA),hot-compressed water extraction(HCW)and enzyme-assisted extraction(EAE),on the yields,physicochemical properties,hypoglycemic and antioxidant activities of polysaccharides from DTTP were studied and compared.Among these DTTP polysaccharides,DTTP-HA was outstanding in several respects.DTTP-HA was the most water soluble;it had the highest total carbohydrate content(85.08%),the highest uronic acid(13.20%)and the highest thermal stability.DTTP-HA and DTTP-W possessed a triple-helix structure.These 4 kinds of polysaccharides have the same types of monosaccharides,but in different molar percentages.Extraction method had a significant impact on the microstructures of the extracted polysaccharides.DTT-HA exhibited irregular structure with many holes.Among the 4 extracted methods,the DTTP-HA and DTTP-W initially exhibited higher hypoglycemic and antioxidant activities.The better bioactivities of DTTP-HA may be related to the above factors.The findings indicated that acid extraction is an effective method to extract polysaccharides with high biological activities from DTTP.

Comparative Study on the Structural and Physicochemical Properties of Flour and Starch from Dioscorea opposita Thunb

The objective of this work was to investigate and compare the structural and physicochemical properties of Dioscorea opposita Thunb. flour（DF）, starch（DS） and purified starch（PDS）. DS and PDS showed higher total starch and amylose content as compared to DF. Starch granules of DF were oval shape with rough surface while DS and PDS were relatively smooth by SEM. According to XRD measurements, FT-IR spectroscopy and 13 C CP/MAS NMR spectroscopy, all samples displayed C-type crystalline pattern, and PDS displayed the highest relative crystallinity and short-range order structure. However, DF contained the greatest content of the amorphous-phase. DF displayed the absorption peaks at 1730 and 1560 cm^-1 related to the characteristic groups of lipid and protein using FT-IR spectroscopy. Furthermore, DF exhibited significantly higher pasting temperature while DS displayed the great peak and breakdown viscosity, as well as PDS had the highest setback and final viscosity, presumably due to the chemical composition and structural differences. DF exhibited the highest gelatinization temperature whereas PDS displayed the greatest gelatinization enthalpy. The pasting and gelatinization properties of flour and starch might be related to the relative crystallinity, short-range order structure or the interactions between starch and its associated compounds. The results allow the improvement in the manufacture of Dioscorea opposita Thunb. flour and starch with desirable pasting and gelatinization properties.

山药DoWRKY40基因表达特征分析及互作蛋白筛选

【目的】WRKY作为植物特异型转录因子,参与植物生长发育过程。克隆山药DoWRKY40基因,分析其表达模式,通过酵母双杂交技术筛选与DoWRKY40互作的蛋白,探究WRKY40在山药膨大过程中的调控机制。【方法】以‘大和长芋’山药为材料克隆DoWRKY40基因,并进行生物信息学分析、表达模式分析、亚细胞定位,构建山药块茎不同发育时期酵母文库,筛选与DoWRKY40互作蛋白。【结果】DoWRKY40的开放阅读框长为927 bp。DoWRKY40蛋白属于WRKY家族的第II组,含有一个典型的WRKY转录因子保守结构域,定位于细胞核。与几内亚薯蓣亲缘关系较近。DoWRKY40基因在山药块茎生长发育的120 d表达量最高,且在叶、茎和块茎中均有表达,具有组织特异性。山药cDNA文库的库容量为1.484×10^(8);pGBKT7-WRKY40诱饵载体无自激活活性。酵母双杂交法从山药文库中筛选到4类与DoWRKY40相互作用的蛋白,分别参与植物生长发育、细胞周期调节与细胞扩增、信号转导及环境胁迫应答等。【结论】克隆得到DoWRKY40基因,其响应山药的生长发育过程,筛选到的4类互作蛋白表明其在山药细胞膨大及信号转导中起调控作用。

不同基质配比对维西糯山药零余子繁殖种栽生长和品质的影响

目的:筛选适宜于维西糯山药零余子繁殖种栽的最佳基质配比。方法:以维西糯山药零余子为繁育材料,以草炭、椰糠、松针腐殖质、沙壤土等为配制育苗基质原料,通过大棚育苗试验,研究不同基质配比对维西糯山药零余子繁殖山药种栽生长发育及品质的影响。结果:不同基质配比用于糯山药零余子育苗促进了糯山药种栽的生长,明显提高了零余子出苗率,增加了山药块茎长、块茎上、中、下部直径及鲜、干质量,其中,T4[V(草炭)∶V(椰糠)∶V(松针腐殖质)∶V(沙壤土)=0∶3∶3∶3]处理的山药块茎长、块茎上、中、下部直径及鲜、干质量增加最为显著,分别较CK显著提高了95.78%、34.07%、59.15%、27.87%、41.51%和39.47%(P<0.05);不同基质配比提升了糯山药种栽的品质,T4处理的提升效果最明显,糯山药种栽皂苷、淀粉、灰分较CK分别显著提高16.98%、12.22%、13.52%(P<0.05),粘液蛋白较CK提高3.33%,各处理的含水量差异不显著。结论:综合考虑各基质配比对糯山药零余子繁殖种栽形态特征、产量和相关品质的提升效果,本试验条件下,以T4处理用于糯山药零余子繁殖种栽为最佳。该研究结果可为维西糯山药规模化、标准化生产提供理论支持。

脱支酶解-压热法制备淮山薯RS3抗性淀粉的工艺优化及体外消化模拟评价

以淮山薯为原料,通过脱支酶解-压热法制备RS_(3)抗性淀粉。以抗性淀粉得率为指标,在单因素试验的基础上通过正交试验优化制备工艺,并通过体外消化模拟试验评价RS_(3)抗性淀粉的消化性能。结果表明:最佳制备工艺为淀粉乳质量分数25%、普鲁兰酶添加量200 U/g(以干基淀粉质量计)、酶解时间12 h、老化时间18 h,在此条件下RS_(3)抗性淀粉得率为16.95%±0.22%;淀粉还原糖释放量为11.35%±0.20%,RS_(3)抗性淀粉还原糖释放量为8.42%±0.14%(P<0.05),表明RS_(3)抗性淀粉比淀粉抗消化能力更强。

蚯蚓粪益生菌肥对铁棍山药不同生长时期共生微生物群落及其品质的影响

蚯蚓粪富含有机质、腐殖酸及微生物菌群,可作为植物养分供应和土壤理化性质改善的常用有机肥基质,然而,其对山药的生长和品质的影响尚不清楚。以木质纤维素饲喂的赤子爱胜蚓得到的蚯蚓粪为基质配施益生菌剂开展山药施用效果的研究,统计分析蚯蚓粪益生菌肥添加对山药生长和品质的变化,探究其对于山药共生微生物群落的影响。结果表明:蚯蚓粪益生菌肥的使用促进了铁棍山药的株高及单株重,提高了山药的产量,收获期铁棍山药中黄酮含量升高了2.48 mg/g,增长约37.48%,可溶性糖、蛋白质及皂苷等营养成分分别提高0.26、0.14、0.31倍;通过对铁棍山药不同生长时期根际微生物和内生微生物群落结构的分析表明,施肥后根际土壤中链霉菌、鞘氨醇单胞菌、芽孢杆菌明显增多,绿僵菌等明显减少,并且这些丰度明显改变的微生物也与土壤理化性质之间有着明显的相关性。内生微生物中泛菌、枝孢菌明显增多,青枯菌、Cyphellophora等病原微生物丰度明显减少。蚯蚓粪益生菌肥的施用改善了山药根际微生态健康状况,减少了发病率,提高了山药品质。

加工工艺对黄芪鳝鱼汤营养品质的影响

目的:以黄芪鳝鱼汤中功能成分和营养成分的含量为指标,结合感官鉴评,对黄芪鳝鱼汤的制备工艺进行优化。方法:分别以热烫法、浸泡法、盐搓法处理鳝鱼,再分别用油炒法、水煮法制备黄芪鳝鱼汤;分别采用硫酸蒽酮法、凯氏定氮法、香荚兰醛高氯酸法和NaNO_(2)-Al(NO_(3))_(3)法测定汤中多糖、蛋白质、皂苷和黄酮的含量,同时进行感官评定。结果:盐搓水煮法的汤中多糖和蛋白质的含量最高,而盐搓油炒法则是皂苷和黄酮含量最高、感官最佳。结论:盐搓鳝鱼、水煮和油炒制汤是黄芪鳝鱼汤的关键加工工艺,建议盐搓水煮法和盐搓油炒法交替制备黄芪鳝鱼汤。

淮山药种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

【目的】探讨我国不同地区淮山药种质资源农艺性状的遗传多样性、亲缘关系及分类特征,为淮山药品种选育及生产利用提供参考。【方法】对收集的44份淮山药种质资源的19个农艺性状进行调查,通过遗传多样性分析、聚类分析与主成分分析,探讨其遗传多样性、亲缘关系及分类特征。【结果】44份淮山药种质资源形态性状间具有较高的多样性。在12个质量性状中,遗传多样性指数最高的是叶形(1.53),其次是薯皮颜色(1.51);薯形的频率分布最高(93.18%),其次为薯肉颜色(90.91%)和茎蔓形状(81.82%)。在7个数量性状中,多样性指数最高的是薯块长度(1.89),其次是生育期(1.84)和薯块径粗(1.77);变异系数最大的是单株产量(79.25%),其次为薯块径粗(42.21%)和单株结薯数(35.62%),最小的为生育期(17.57%)。根据各农艺性状的遗传差异,可将44份淮山药种质聚为四大类群;第Ⅰ类群种质均来源于广西,可作为有增产潜力的加工型亲本材料;第Ⅱ类群种质主要来源于广西,可作为高产选育目标亲本;第Ⅲ类群种质主要来自南方地区,均是人工栽培的野生类型品种,为一般性亲本;第Ⅳ类群种质主要来源于北方省区的种质,可作为一般性早熟选育亲本。主成分分析结果表明,前6个主成分累计贡献率达83.73%,第一主成分反映高产株型综合因子,第二主成分反映加工株型因子,第三主成分反映植株结薯因子,第四、五、六主成分分别反映薯块、薯皮颜色和茎蔓颜色因子。【结论】我国淮山药主要地方栽培种质资源间农艺性状差异明显,具有丰富的遗传多样性,其亲缘关系呈现一定地域生态环境规律;南方地区在品种选育中应注重对第一、第二主成分的选择。

不同淮山药种质(品种)的粘度比较与聚类分析

【目的】了解不同淮山药种质的粘度特性,为淮山药种质资源的育种和利用提供参考依据。【方法】对不同淮山药种质(品种)的粘度进行测定,并对结果进行聚类分析。【结果】15个淮山药品种(种质)的粘度变异系数为56.18%,多态性丰富;淮山药粘度最高的是GY44,达81.6dpa.s,其次为桂淮2号和GY17,粘度分别达74.3和71.7dpa.s。不同淮山药类型粘度高低为叶长心型>茎四棱型>野生型>叶三出浅裂型。通过聚类分析,可将15个淮山药品种(种质)分为高粘度型、中粘度型和低粘度型3大类。【结论】GY44、桂淮2号和GY17可作为加工型淮山药品种开发利用或育种的中间材料,而粘度差异可作为淮山药种质分类的依据之一。

10种长山药花粉形态及分类研究

利用扫描电子显微镜对10个品种的长山药花粉形态进行了观察和对比研究,结果表明:长山药花粉形状为扁球形,两端平截,2沟,极轴长11.51μm(10.02～13.90μm),赤道轴长18.53μm(16.21～21.05μm),属于小型的花粉(10～25μm)。10种长山药品种花粉在极轴、赤道轴和P/E比值上均部分存在显著差异。外壁纹饰为网状、穴网状、孔穴状三类。利用SAS9.0软件,根据不同品种的长山药花粉外部形态特点,对其进行赋值,做Q聚类分析。结果表明,在遗传距离7.75时,可将10个长山药品种分为3类。第一类包括毕克齐长山药和逃墙山药,其特点为极面观近圆形,花粉较小,外壁纹饰呈孔穴状;第二类包括嘉祥细毛山药、太怀山药、侯马山药、惠楼小红皮、孙付吉山药和河北保定山药,花粉体积中等,其中太怀山药为穴网状纹饰,其他山药为网状纹饰;第三类是华县山药和日本山药-2,华县山药穴网状纹饰,日本山药-2为孔穴状纹饰。

铁棍山药及其零余子营养成分的比较研究

对怀山药道地产区的铁棍山药及其零余子中淀粉、脂肪、氨基酸和灰分等营养成分进行分析比较。结果表明,铁棍山药中淀粉和灰分含量高于零余子,而零余子中脂肪、总氨基酸以及必需氨基酸的含量高于山药。山药零余子营养成分丰富,值得进一步研究和开发。

淮山药多糖的免疫调节作用研究

目的探讨淮山药粗多糖对小鼠的免疫调节作用。方法小鼠灌胃给予不同剂量(200,400和800 mg/kg)的淮山药多糖,1次/d,连续8 d,进行ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞转化实验(MTT法)、测定血清溶血素测定(半数溶血值法)、小鼠碳廓清实验。结果山药多糖具有增强小鼠淋巴细胞增殖能力的作用,促进小鼠抗体生成的作用和增强小鼠碳廓清能力的作用。结论淮山药多糖具有一定的免疫功能增强作用。

山药的研究进展

山药,又名土薯、大薯、薯药等。山药营养丰富,具有很高的药疗价值。就山药的高产栽培技术、育种及引种、种类及在中国的分布、种质的鉴别及鉴定、成份分析、开发利用等方面做了综述性的概述,以便给相关研究者提供参考。

山药炭疽病研究——Ⅱ病原菌的生物学特性

山药炭疽病菌在PYA上生长和产孢最好,菌丝生长和产孢的适温为25～30℃,适宜pH为6～8,荧光-自然光和黑光-自然光可促进产孢而全黑暗有抑制作用。对碳源的利用,麦芽糖最好,乳糖最差;对氮源的利用,酵母膏最好,KNO3最差。孢子萌发的适温为20～30℃,最适25℃,高于40℃和低于5℃不能萌发;RH在70%～100%均能萌发,在水滴中萌发率最高,低于60%不萌发;萌发最适pH4～6,高于pH8不萌发,光照有利于孢子萌发。

怀山药种质资源的玻璃化法超低温保存

本文对怀山药种质资源的玻璃化法超低温保存技术进行了研究。结果表明，怀山药带芽茎段玻璃化法超低温保存较佳的技术体系是继代生长60d的怀山药无菌苗置4℃冰箱低温锻炼7d；在无菌条件下切取1～1．5cm的带芽茎段，转至含5％蔗糖＋3％甘露糖的培养基内，置4℃冰箱预培养2d；用60％的PVS1（22％甘油＋13％乙二醇＋13％聚乙二醇＋10％二甲基亚砜）在室温下处理60min，再用100％的PVS1在0℃条件下处理60min，随即迅速投入液氮；保存24h后，在37℃水浴中快速化冻，用含5％蔗糖的MS培养液洗涤4次，每次停留10min；转至再生培养基（MS＋KT 2mg／L＋NAA 0．02mg／L）再培养，成活率可达77．14％，再生苗与常温苗形态指标差异不大。

山药水溶性多糖的提取及抗氧化性研究

研究山药水溶性多糖的提取及其抗氧化作用。方法是将小鼠分别口服给予山药水溶性多糖,每天1次,连续给药15d,取血测过氧化物酶(POD)活性,取血、肝、肾测超氧化物歧化酶(SOD)活性,脂质过氧化产物(MDA)含量。山药多糖物可显著提高POD活性及血、肝、肾的SOD活性,并减少血、肝、肾组织中MDA的含量。山药水溶性多糖有提高小鼠体内过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性及减少脂质过氧化产物的抗氧化作用。

佛手山药多糖对2型糖尿病大鼠糖脂代谢及氧化应激的影响

目的:探讨佛手山药多糖对实验性2型糖尿病大鼠糖脂代谢及体内氧化应激的影响。方法:SD大鼠高脂饲料喂养,结合小剂量腹腔注射链脲佐菌素40 mg/kg建立糖尿病大鼠模型,成模大鼠随机分为模型组、阳性对照组(二甲双胍150 mg/(kg·d))和佛手山药多糖组(400 mg/(kg·d)),并设正常组。观察给药期间各组体质量及血糖变化,给药6周后摘眼球取血,检测甘油三酯(triacylglyceride,TG)、胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、丙二醛(malonaldehyde,MDA)、一氧化氮(NO)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活力,并解剖称取新鲜肝脏,测定肝糖原含量。结果:与模型组比较,佛手山药多糖能有效缓解糖尿病大鼠的症状,能明显降低实验性2型糖尿病大鼠空腹血糖水平(P<0.05),对TC和LDL-C含量有极显著的降低作用(P<0.01),对TG含量有显著降低作用(P<0.05),能显著增加SOD和CAT的活力,而对肝糖原,HDL-C、MDA、NO含量及GSH-Px的活力无显著影响。结论:佛手山药多糖对实验性2型糖尿病大鼠有降低血糖作用,对血脂代谢紊乱有一定的调节作用,其降糖和降脂的具体机制可能与提高机体SOD、CAT活性相关。

PEG-6000模拟干旱胁迫对广丰药薯试管苗生理特性的影响

目的:对PEG-6000处理广丰药薯试管苗的生理特性进行研究,为广丰药薯的大田移栽提供理论基础。方法:采用分光光度计的方法,测定PEG-6000处理下广丰药薯试管苗的总叶绿素、可溶总糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量以及SOD、CAT和POD的活性。结果:在PEG-6000模拟干旱胁迫中,随干旱胁迫的加重和胁迫时间的延长,广丰药薯试管苗的总叶绿素含量持续下降,可溶性总糖、脯氨酸和MDA含量显著增加,可溶性蛋白含量以及CAT、POD和SOD活性则呈先升后降的趋势。结论:本研究揭示了广丰药薯试管苗在PEG-6000模拟干旱胁迫下生理指标的变化,表明广丰药薯具有一定的耐旱性。

怀山药的离体繁殖

怀山药带节茎段在 ＭＳ＋６－ＢＡ １～２ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ ０．１～１ｍｇ／Ｌ的培养基上培养，均能直接形成多芽体，均芽数为 ３～５。将多芬体转入ＭＳ或 ＭＳ＋ＫＴ ２ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ ０．０２ ｍｇ／Ｌ＋ＰＰ_３３３ ０．１ｍｇ／Ｌ的培养基上均能诱导生根，形成再生植株。但后者形成的苗生长健壮，叶色浓绿，有较强的生活力。

山药地方品种的化学成分和淀粉酶同工酶分析

为研究品种对山药品质的影响,对山药(DioscoreaoppositaThunb.)不同地方品种在同一地区种植后的化学成分及淀粉酶同工酶差异性进行了比较分析。结果表明,5个山药品种(太谷山药D.oppositacv.Taigu,怀庆山药D.oppositacv.Huaiqing,白玉山药D.oppositacv.Baiyu,花籽山药D.oppositacv.Huazi,铁棍山药D.oppositacv.Tiegun)的淀粉、蛋白质、水溶性及醇溶性浸出物、水分和多糖含量均不同。淀粉含量以怀庆山药最高(27 98%),太谷山药最低(19 52%);蛋白质含量变化幅度较小(10 05%～11 74%);多糖含量的差异最大(0 54%～1 48%)。其中铁棍山药多糖含量最高(1.48%),水分含量最低(65.84%)。因此,以多糖作为评价山药品质的主要指标较为合理。淀粉酶同工酶分析结果表明,铁棍山药的淀粉酶同工酶酶谱与其他山药品种差异较大,亲缘关系较远。