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为应对粮食安全和蛋白质需求问题,研究人员分析 Vigna sahyadriana 种子成分,发现其营养丰富,对绿豆育种有重要意义。
在全球粮食安全面临诸多挑战的当下,人口增长、气候变化、耕地减少等问题让获取充足且优质的食物变得困难重重。人们对蛋白质的需求与日俱增,可传统的粮食作物产量和营养却难以满足需求。在此背景下,寻找新的粮食资源和改良现有作物品种迫在眉睫。
Yashavantrao Chavan Institute of Science(自治)等机构的研究人员开展了关于 Vigna sahyadriana(一种新发现的绿豆野生近缘种)的研究。该研究成果发表在《Discover Plants》上。
研究人员运用了多种技术方法。在样本采集方面,从印度西高止山脉自然种群收集了约 14 份 Vigna sahyadriana 和 1 份 Vigna silvestris 样本。在成分分析上,采用了多种化学分析方法,如用特定方法测定种子的水分、灰分、碳水化合物、蛋白质等多种成分含量;通过酸消化和仪器检测分析矿物质组成;利用比色法测定植物化学物质含量;借助气相色谱 - 质谱(GC - MS)分析植物化学成分。还用统计学方法处理数据,进行主成分分析(PCA)等。
研究结果如下:
- 近似成分分析:Vigna sahyadriana 种子的水分和总灰分含量高于 Vigna silvestris 和 Vigna mungo,碳水化合物含量较低,但淀粉含量略高。其粗蛋白含量低于后两者,不过总蛋白含量更高,粗脂肪和膳食纤维含量与其他 Vigna 物种相当。
- 矿物质成分分析:Vigna sahyadriana 的钠、铁、钾、锌、钙和铜含量显著高于 Vigna silvestris 和 Vigna mungo,但镁、硫、钼、磷和锰含量较低。
- 植物化学分析:Vigna sahyadriana 种子乙醇提取物中的总酚(TPC)、总黄酮(TFC)和总生物碱(TAC)含量均高于 Vigna silvestris 和 Vigna mungo。
- 主成分分析(PCA):通过 PCA 分析,发现 PC1 和 PC2 能明显区分 Vigna sahyadriana、Vigna silvestris 和 Vigna mungo,PC1 与总蛋白、淀粉等相关,PC2 与游离氨基酸、钾等相关。
- 相关性分析:研究发现,总膳食纤维(TDF)与总生物碱含量(TAC)呈高度正相关,灰分与水分含量、总酚与总膳食纤维等也存在相关性,同时部分成分之间呈负相关。
- 气相色谱 - 质谱(GC - MS)分析:GC - MS 分析检测出 Vigna sahyadriana 含有 7 种具有生物活性的化合物,如 Heptadecyl acetate、n - Hexadecanoic acid 等,展现出其多样的生物活性。
研究结论和讨论部分指出,Vigna sahyadriana 是一种营养丰富的野生豆类,其种子富含蛋白质、矿物质和多种植物化学物质,具有潜在的健康益处和应用价值。该研究为绿豆育种和改良提供了新的遗传资源,对解决蛋白质营养不良、实现全球粮食安全和达成 FAO 的零饥饿目标(SDG 目标 2.2)具有重要意义。同时,也增进了人们对 Vigna sahyadriana 及其他未充分研究野生豆类的了解,为进一步开发利用这些野生资源奠定了基础。
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