盐胁迫诱导发芽技术对青稞酚类代谢组学特征及抗氧化活性的影响机制研究

《Food Bioscience》：Effect of salt stress-induced germination technology on the phenolic composition, antioxidant capacity, and metabolic pathways of highland barley ( Hordeum vulgare L.): A metabolomics insight

本研究通过优化黑青稞(BHB)和白青稞(WHB)的盐胁迫发芽工艺，系统解析了发芽过程中酚类物质（TPC/TFC）的动态变化规律。非靶向代谢组学揭示WHB在8个发芽阶段共鉴定1255种代谢物，发现皂草苷、香豆素等关键酚类/黄酮类物质与DPPH·/ABTS·自由基清除能力和Fe3+还原活性显著相关，为青稞功能成分的精准调控提供理论依据。

　　

材料与试剂

黑青稞(BHB)和白青稞(WHB)分别购自上海佳悦食品有限公司和徐州靖阔电子商务有限公司。福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂、次氯酸钠(NaClO)采购自Sigma Aldrich和McLane公司。氯化钠(NaCl)、乙醇、氢氧化钠(NaOH)、乙酸乙酯、碳酸钠(Na₂CO₃)、硝酸铝[Al(NO₃)₃]等试剂均为分析纯。

盐浓度对青稞酚类含量的影响

图S1显示不同盐浓度处理下BHB和WHB的酚类含量变化。随着盐浓度升高，BHB的总酚含量先降后升，而WHB在高盐浓度下表现更优。当盐浓度为0.5%时，BHB(68.47%±0.57%)和WHB(84.68%±0.39%)的自由酚比例均达峰值。BHB总酚含量较高，但WHB的自由酚比例更具优势。

结论

本研究通过正交设计优化了BHB和WHB的盐胁迫发芽工艺，系统比较了不同发芽阶段酚类、黄酮类物质及抗氧化活性的动态变化。最终选取抗氧化活性更强的WHB进行非靶向代谢组学分析，在发芽期间共检测到1255种代谢物，包括37种酚类衍生物、60种黄酮类化合物等。研究发现皂草苷、香豆素等关键代谢物在发芽后显著积累，并鉴定出双酚降解、黄酮生物合成等代谢通路。相关性分析表明，20种核心代谢物中2种酚类和11种黄酮类与DPPH·清除能力正相关，4种酚类和3种黄酮类与ABTS·清除及Fe³⁺还原能力密切关联。综上，盐胁迫发芽能有效激活WHB的酚类代谢网络，提升其抗氧化品质。