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白、红、黑藜麦（Chenopodium quinoa Willd var. Real）发芽与非发芽样品的蛋白质分离物及其水解产物的制备与抗氧化活性评价

作者及机构
本研究由Lucrecia Piñuel（阿根廷国立里奥内格罗大学CIT-里奥内格罗大西洋校区）、Patricia Boeri和Wilman Carrillo（厄瓜多尔巴博霍约技术大学健康科学学院研究部）等来自阿根廷和厄瓜多尔多所高校的研究团队共同完成，发表于期刊《Plants》2019年7月30日第8卷第257期。

学术背景
藜麦（Chenopodium quinoa Willd）是一种营养丰富的伪谷物，其蛋白质含量高（12-16%），且富含必需氨基酸，适合乳糜泻患者食用。近年来，植物蛋白水解物的生物活性（如抗氧化、抗菌、抗肿瘤等）成为研究热点。发芽作为一种生物过程，可降低抗营养因子含量，提高蛋白质消化率，并可能增强其生物活性。本研究旨在通过发芽处理白、红、黑三种藜麦，制备蛋白质分离物（Quinoa Protein Isolate, QPI），并评估其水解产物的抗氧化活性及对斑马鱼胚胎活性氧（ROS）的抑制作用。

研究流程
1. 发芽处理与QPI制备
- 发芽条件：白、红、黑藜麦种子在28°C黑暗环境中分别发芽24小时（G1）、48小时和72小时（G3）。红藜麦发芽率最高（72小时达46%）。
- 蛋白质提取：采用碱溶酸沉法（pH 8.0提取，pH 4.5等电沉淀），从发芽与非发芽样品中制备QPI，并通过BCA法测定蛋白质含量。非发芽QPI蛋白含量为90.6%-95.7%，发芽样品（G1）达107%-108%。

1. 体外模拟消化

   • 胃消化阶段：QPI用胃蛋白酶（pH 3.0，37°C，2小时）水解，加热灭活酶活。
     
   • 十二指肠消化阶段：胃消化产物与胰酶（含胆汁盐，pH 7.0，37°C，2小时）进一步水解。
     
   • 水解度（DH）测定：采用邻苯二甲醛（OPA）法，十二指肠消化产物的DH显著高于胃消化产物（红藜麦QPI-G3-DD达64.96%）。
     

2. 抗氧化活性评估

   • DPPH法：检测自由基清除能力。白藜麦QPI-G1-DD活性最高（167.98 μmol TE/g）。
     
   • ABTS法：红藜麦QPI-G1-DD活性最强（204.86 μmol TE/g）。
     
   • ORAC法：黑藜麦QPI-G1-DD抗氧化值最高（401.42 μmol TE/g）。浓度越高，活性越强（200 μmol样品活性显著高于10 μmol）。
     

3. 斑马鱼胚胎ROS抑制实验

   • 模型构建：7-9小时受精后（hpf）的斑马鱼胚胎暴露于氧化应激诱导剂AAPH，同时用QPI水解物处理。
     
   • 荧光检测：通过DCFH-DA荧光探针定量ROS。白藜麦QPI-G3-DD显著降低荧光强度，表明其ROS抑制能力最强。
     

主要结果
1. 发芽影响：红藜麦发芽率最高，且发芽后蛋白质更易被酶解（DH升高）。
2. 消化产物活性：十二指肠水解物的抗氧化活性普遍高于胃水解物，ORAC法显示黑藜麦QPI-G1-DD活性最显著。
3. ROS抑制：白藜麦QPI-G3-DD在斑马鱼模型中有效降低ROS生成，证实其体内抗氧化潜力。

结论与价值
本研究证明发芽处理可提升藜麦蛋白的水解效率及抗氧化活性，其中红藜麦发芽效果最佳，黑藜麦水解产物的ORAC活性突出。科学价值在于揭示了发芽与酶解的协同增效机制，为功能性食品开发提供了理论依据；应用价值体现在藜麦蛋白水解物可作为天然抗氧化剂，用于膳食补充或疾病预防。

研究亮点
1. 方法创新：结合发芽预处理与多阶段体外消化模型，系统性评估蛋白质水解物的活性。
2. 跨物种验证：首次在斑马鱼胚胎模型中验证藜麦蛋白水解物的ROS抑制能力。
3. 品种差异：明确白、红、黑藜麦的生物活性差异，为品种选择提供数据支持。

其他发现
SDS-PAGE分析显示，发芽与非发芽QPI的蛋白质谱相似（10-100 kDa），均含11S、7S球蛋白和2S白蛋白，但消化后小分子肽段（<15 kDa）增多，可能与抗氧化活性提升相关。

（报告字数：约1500字）