冬小麥籽粒中的戊聚糖含量及其相關(guān)分析

時誠

摘 要：戊聚糖是小麥制粉和食品加工品質(zhì)中重要的影響因子之一。研究測定了我國北方地區(qū)32個冬小麥品種（系）籽粒中的戊聚糖和蛋白質(zhì)、千粒重等性狀，結(jié)果表明，不同品種（系）戊聚糖含量的變幅為3.92%～7.11%，戊聚糖與蛋白質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)為0.681，達(dá)到極顯著水平，蛋白質(zhì)含量還與粒寬、千粒重呈顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：小麥籽粒；戊聚糖；相關(guān)系數(shù)；間苯三酚法

中圖分類號 S512.1 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）21-54-03

The Pentosan Content and its Correlation with Other Character among Winter Wheat Varieties

Shi Cheng

（Sixian Agricultural Commission，Sixian 234300， China）

Abstract：Wheat pentosan is one important factor affecting the flour processing and food quality. The contents of pentosan，protein，1000- kernel weight were investigated on 32 winter wheat varieties/accessions which were planted in north China. Results showed that the contents of pentosan varied from 3.92% to 7.11%，and the contents of protein were positively related significant（r=0.681），the contents of protein with 1000 -kernel weight and kernel width was positively related significantly .

Key words：Wheat kernel；Pentosan；Correlation coefficient；Phloroglucinol method

戊聚糖（pentosans/arabinoxylans.簡寫為Ax）又稱阿拉伯木聚糖，由Hoffmann等在1927年從面包專用粉中分離獲得。戊聚糖主要由阿拉伯糖和木糖組成，兩者含量約占60%～70%，另外還含有己糖、蛋白質(zhì)、糖醛酸和酚酸等，它是小麥面粉中非淀粉多糖的重要組成部分，也是細(xì)胞壁多糖的重要組分，具有膳食纖維固有的一些重要的生理功能，如降低血糖和血中膽固醇含量及具有減肥等功能。研究表明，戊聚糖影響小麥的硬度、加工品質(zhì)、面團的粘稠度和流變學(xué)特性以及面包的烘焙品質(zhì)和淀粉的回生等[1-2]。以往在衡量面包面粉品質(zhì)時主要以面筋含量、面團穩(wěn)定時間等作為指標(biāo)，但近年的研究表明，小麥中戊聚糖和面包面粉品質(zhì)存在著密切的關(guān)系，它與蛋白質(zhì)一起參與面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，從而改善面團的加工性狀，提高面包的品質(zhì)[3-5]。因此，面粉的品質(zhì)并非簡單地取決于其蛋白質(zhì)含量的高低，只有蛋白質(zhì)、戊聚糖、脂肪、淀粉等組成的比例協(xié)調(diào)，才能獲得理想的功能品質(zhì)。

戊聚糖在谷物中的分布具有從內(nèi)到外逐漸增加的特性，如小麥中的戊聚糖主要集中于糊粉層﹑果皮及種皮部分，胚乳中含量較少。目前小麥戊聚糖已經(jīng)引起國內(nèi)外谷物科研人員的極大興趣，在戊聚糖的測定方法、戊聚糖的純化以及對面粉品質(zhì)的影響等方面都進行了大量研究[6-8]。本研究測定了我國北方冬麥區(qū)（國內(nèi)小麥主產(chǎn)區(qū)之一）不同小麥品種（系）籽粒中戊聚糖的含量以及蛋白質(zhì)等性狀，目的在于初步探明小麥戊聚糖一些性狀的關(guān)系，為進一步開展品質(zhì)育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗材料 本實驗的供試材料來自我國北方冬麥區(qū)的32個小麥品種（系）。其中部分材料是現(xiàn)在或過去生產(chǎn)上的主要推廣品種，其余是新育成的優(yōu)良高代品系和引進的優(yōu)異種質(zhì)。

1.2 主要儀器設(shè)備及試劑 （1）儀器設(shè)備：101A-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海實驗儀器廠）、1255型近紅外光譜儀（美國FOSS公司）、JFS-13A旋風(fēng)磨（杭州錢江儀器設(shè)備有限公司）、722N可見光分光光度計（上?？茖W(xué)儀器有限公司）、FA1004電子天平秤、SHA-B水浴恒溫震蕩器（江蘇金壇市金城國實驗儀器廠）。（2）主要試劑：木糖、冰醋酸、無水乙醇、間苯三酚、葡萄糖、鹽酸，以上均為分析純。

1.3 千粒重等籽粒性狀的測定 將風(fēng)干供試材料分別編號、去雜，各品種（系）籽粒取樣20g分別裝入牛皮紙袋內(nèi)，在70℃電熱鼓風(fēng)箱內(nèi)烘干12h。然后隨機數(shù)取200粒測定千粒重和籽粒體積，50粒測定粒長、寬，重復(fù)2次。

1.4 蛋白質(zhì)和戊聚糖含量的測定 將上述裝入牛皮紙的籽粒，再次放入70℃電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)烘12h，密閉儲藏24h以均衡水分，然后用1255型近紅外光譜儀測定各供試材料的蛋白質(zhì)含量。將密封于牛皮紙袋內(nèi)的各供試材料的籽粒用旋風(fēng)磨（篩孔0.5mm）制成全麥粉，分別儲藏于小型密封塑料袋內(nèi)。戊聚糖含量測定采用間苯三酚—冰醋酸法，按鄭學(xué)玲的方法進行[9-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥品種（系）戊聚糖含量等性狀的變化 小麥戊聚糖等6個性狀的測定結(jié)果見表1，從表1可以看出，在32份供試材料中，戊聚糖含量的變幅為3.92%～7.11%，平均值為5.83%，變異系數(shù)為13.28%，說明不同品種間戊聚糖含量差異較大。

從圖1可以看出，大部分材料戊聚糖含量在4.73%～6.35%；蛋白質(zhì)含量的變幅為12.90%～17.90%，平均值15.07%，其中平均值大于15%的有17個；籽粒寬度平均值為3.20mm，變異系數(shù)為6.83%；粒長平均6.65mm﹑變幅為6.01～7.28mm，變異系數(shù)5.2%處于6個性狀的最低水平，表明籽粒長度品種（系）間差異較??；千粒重平均為41.28g，變幅為30.67～55.11g，變異系數(shù)13.72%，表明在供試品種中間千粒重變化很大。

2.2 戊聚糖含量和其他性狀的關(guān)系 利用表1資料，將各個品種（系）戊聚糖含量等6個性狀進行相關(guān)分析，其結(jié)果列于表2。從表2可見，小麥戊聚糖與蛋白質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)為0.681，具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系，其原因可能與小麥戊聚糖主要存在麩皮內(nèi)，而蛋白質(zhì)大部分存在于小麥糊粉層，兩者都位于籽粒表層有關(guān)。因此，在高蛋白質(zhì)性狀選擇中，也間接選擇了戊聚糖含量高的材料。另外戊聚糖含量與粒長﹑粒寬和千粒重均顯著相關(guān)，可以認(rèn)為籽粒較大的籽粒，戊聚糖含量也高。小麥蛋白質(zhì)除與戊聚糖含量極顯著正相關(guān)外，還與籽粒寬度﹑千粒重具有顯著正相關(guān)關(guān)系。據(jù)此推論，提高籽粒蛋白質(zhì)含量的育種，應(yīng)選擇短圓型千粒重大的類型。當(dāng)然，這一結(jié)論可能與供試材料中優(yōu)質(zhì)品種（系）較高，特別是其中的一些新育成的材料多數(shù)是屬于大粒而優(yōu)質(zhì)的優(yōu)質(zhì)類型有關(guān)。從表2還可以看出，與磨粉品質(zhì)關(guān)系密切的籽粒比重這一性狀，與粒寬雖然有正相關(guān)的趨勢（但沒有達(dá)到顯著水平），比重與粒寬以外的其他4個性狀相關(guān)系數(shù)很小。說明籽粒比重這一性狀在蛋白質(zhì)﹑戊聚糖含量育種中的作用較小，不能據(jù)此進行間接選擇蛋白質(zhì)或戊聚糖含量高的材料。

3 討論與結(jié)論

戊聚糖測定的方法有色譜法和分光光度法，色譜法制備工藝復(fù)雜、費時，對儀器的要求程度要高，因此該方法未能得到廣泛的應(yīng)用；分光光度法因顯色劑的不同（地衣酚、間苯三酚、苯肼等）也有多種方法。其中，采用地衣酚-鹽酸法，樣品需要在酸性環(huán)境下水解1h以上，相比較而言，間苯三酚-冰醋酸法測定戊聚糖含量，其操作簡便，無需酸預(yù)水解，在樣品溶液中加入冰醋酸、間苯三酚等混合試劑后，沸水浴下反應(yīng)25min后比色即可。本研究中，戊聚糖含量的變幅在3.92%～7.11%，品種間差異顯著，但同國內(nèi)其他利用地衣酚-鹽酸法測定的結(jié)果（5%～8%）相比，本實驗所得的戊聚糖含量偏低，其原因可能是間苯三酚法對面粉中水不溶性阿拉伯木聚糖的提取量較少[11]，也可能與于其不能完全將水不溶性的戊聚糖水解有關(guān)。然而在地衣酚-鹽酸法中大量已糖的存在會干擾戊聚糖的準(zhǔn)確測定，當(dāng)葡萄糖的濃度超過木糖的5倍以上，就有必要除去體系中的葡萄糖。因此筆者認(rèn)為，間苯三酚-冰醋酸法能快速有效的測定小麥籽粒中戊聚糖的含量，真實地反映了品種間的遺傳差異。

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（責(zé)編：張宏民）