Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hoạt Động Chống Oxy Hóa Tăng Cường Trong Cây Mầm Đậu Xanh Trồng Dưới Tình Trạng Xoay Chậm
Tóm tắt
Các nghiên cứu ban đầu về sự phát triển trong không gian đã chứng minh rằng môi trường vi trọng lực có tiềm năng làm tăng hoạt động chống oxy hóa trong trái cây và rau quả. Để kiểm tra xem một clinostat quay chậm ở đây trên Trái Đất có thể sản xuất thực phẩm chức năng với hoạt động chống oxy hóa và các hợp chất liên quan, bao gồm carotenoid, phenolic và axit ascorbic hay không, chúng tôi đã trồng mầm đậu xanh dưới sự xoay clinorotation (2 vòng/phút) và đo các thành phần trên. Các cây mầm trong điều kiện clinostat có hoạt động chống oxy hóa cao hơn và tích lũy các hợp chất liên quan nhiều hơn so với các cây mầm trồng dưới trọng lực bình thường. Để khám phá thêm nguyên nhân cho những kết quả này, hoạt động của α-amylase và lượng tinh bột trong lá mầm đã được đo. Hoạt động α-amylase cao hơn và mức tinh bột thấp hơn được quan sát thấy trong lá mầm dưới clinorotation, cho thấy rằng mức đường cao hơn từ việc chuyển đổi tinh bột đang thúc đẩy quá trình tổng hợp các hợp chất chống oxy hóa và hoạt động chống oxy hóa cao hơn ở cây mầm khi được trồng trong điều kiện clinorotation. Dữ liệu của chúng tôi chỉ ra rằng một clinostat có thể tăng cường hoạt động chống oxy hóa trong rau quả trong giai đoạn phát triển sớm.
Từ khóa
#hoạt động chống oxy hóa #vi trọng lực #cây mầm đậu xanh #clinostat #carotenoid #phenolic #axit ascorbicTài liệu tham khảo
Aarrouf, J., Schoëvaërt, D., Maldiney, R., Perbal, G.: Changes in hormonal balance and meristematic activity in primary root tips on the slowly rotating clinostat and their effect on the development of the rapeseed root system. Physiol. Plant. 105, 708–718 (1999a)
Aarrouf, J., Darbelley, N., Demandre, C., Razafindramboa, N., Perbal, G.: Effect of horizontal clinorotation on the root system development and on lipid breakdown in rapeseed (Brassica napus) seedlings. Plant Cell Physiol. 40, 396–405 (1999b)
Bai, Y., Xu, Y., Chang, J., Wang, X., Zhao, Y., Yu, Z.: Bioactives from stems and leaves of mung beans (Vigna radiata L.). J. Funct. Foods. 25, 314–322 (2016)
Bajaj, K.L., Kaur, G.: Spectrophotometric determination of L-ascorbic acid in vegetables and fruits. Analyst. 106, 117–120 (1981)
Brown, C.S., Piastuch, W.C.: Starch metabolism in germinating soybean cotyledons is sensitive to clinorotation and centrifugation. Plant Cell Environ. 17, 341–344 (1994)
Brungs, S., Egli, M., Wuest, S.L., Christianen, P.C.M., van Loon, J.J.W.A., Anh, T.J.N., Hemmersbach, R.: Facilities for simulation of microgravity in the ESA ground-based facility programme. Microgravity Sci. Technol. 28, 191–203 (2016)
De Micco, V., Aronne, G.: Biometric anatomy of seedlings developed onboard of Foton-M2 in an automatic system supporting growth. Acta Astronaut. 62, 505–513 (2008)
Dicko, M.H., Gruppen, H., Zouzouho, O.C., Traoré, A.S., van Berkel, W.J.H., Voragen, A.G.J.: Effects of germination on the activities of amylases and phenolic enzymes in sorghum varieties grouped according to food end-use properties. J. Sci. Food Agric. 86, 953–963 (2006)
Erkan, N., Ayranci, G., Ayranci, E.: Antioxidant activities of rosemary (Rosmarinus Officinalis L.) extract, blackseed (Nigella sativa L.) essential oil, carnosic acid, rosmarinic acid and sesamol. Food Chem. 110, 76–82 (2008)
Guo, R., Yuan, G., Wang, Q.: Sucrose enhances the accumulation of anthocyanins and glucosinolates in broccoli sprouts. Food Chem. 129, 1080–1087 (2011)
Hensel, W., Sievers, A.: Effects of prolonged omnilateral gravistimulation on the ultrastructure of statocytes and on the graviresponse of roots. Planta. 150, 338–346 (1980)
Herranz, R., Anken, R., Boonstra, J., Braun, M., Christianen, P.C.M., de Geest, M., Hauslage, J., Hilbig, R., Hill, R.J.A., Lebert, M., Medina, F.J., Vagt, N., Ullrich, O., van Loon, J.W.A., Hemmersbach, R.: Ground-based facilities for simulation of microgravity: organism-specific recommendations for their use, and recommended terminology. Astrobiology. 13, 1–17 (2013)
Hilaire, E., Peterson, B.V., Guikema, J.A., Brown, C.S.: Clinorotation affects morphology and ethylene production in soybean seedlings. Plant Cell Physiol. 37, 929–934 (1996)
Horn, A., Ullrich, O., Huber, K., Hemmersbach, R.: PMT (Photomultiplier) clinostat. Microgravity Sci. Technol. 23, 67–71 (2011)
Johnson, S.P., Tibbitts, T.W.: The liminal angle of a plagiogeotropic organ under weightlessness. Bioscience. 18, 655–661 (1968)
Krause, L., Braun, M., Hauslage, J., Hemmersbach, R.: Analysis of statoliths displacement in Chara rhizoids for validating the microgravity-simulation quality of clinorotation modes. Microgravity Sci. Technol. 30, 229–236 (2018)
Kuznetsov, O.A., Brown, C.S., Levine, H.G., Piastuch, W.C., Sanwo-Lewandowski, M.M., Hasenstein, K.H.: Composition and physical properties of starch in microgravity-grown plants. Adv. Space Res. 28, 651–658 (2001)
Larson, R.A.: The antioxidants of higher plants. Phytochem. 27, 969–978 (1988)
Lichtenthaler, H.: K.: chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods Enzymol. 148, 350–382 (1987)
Loewus, F.A., Jang, R., Seegmiller, C.G.: The conversion of C14-labeled sugars to L-ascorbic acid in ripening strawberries. J. Biol. Chem. 222, 649–664 (1956)
Luthria, D.L., Mukhopadhyay, S., Krizek, D.T.: Content of total phenolics and phenolic acids in tomato (Lycopersicon esculentum mill.) fruits as influenced by cultivar and solar UV radiation. J. Food Compost. Anal. 19, 771–777 (2006)
Mortley, D.G., Bonsi, C.K., Hill, W.A., Morris, C.E., Williams, C.S., Davis, C.F., Williams, J.W., Levine, L.H., Petersen, B.V., Wheeler, R.M.: Influence of microgravity environment on root growth, soluble sugars, and starch concentration of sweetpotato stem cuttings. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 133, 327–332 (2008)
Musgrave, M.E., Kuang, A., Tuominen, L.K., Levine, L.H., Morrow, R.C.: Seed storage reserves and glucosinolates in Brassica rapa L. grown on the international space station. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 130, 848–856 (2005)
Nakajima, S., Shiraga, K., Suzuki, T., Kondo, N., Ogawa, Y.: Chlorophyll, carotenoid and anthocyanin accumulation in mung bean seedling under clinorotation. Microgravity Sci. Technol. 29, 427–432 (2017)
Paśko, P., Bartoń, H., Zagrodzki, P., Gorinstein, S., Fołta, M., Zachwieja, Z.: Anthocyanins, total polyphenols and antioxidant activity in amaranth and quinoa seeds and sprouts during their growth. Food Chem. 115, 994–998 (2009)
Smith, A.M., Zeeman, S.C.: Quantification of starch in plant tissues. Nat. Protoc. 1, 1342–1345 (2006)
Solfanelli, C., Poggi, A., Loreti, E., Alpi, A., Perata, P.: Sucrose-specific induction of the anthocyanin biosynthetic pathway in Arabidopsis. Plant Physiol. 140, 637–646 (2006)
Swain, R.R., Dekker, E.E.: Seed germination studies II. Pathways for starch degradation in germinating pea seedlings. Biochim. Biophys. Acta. 122, 87–100 (1966)
Télef, N., Stammitti-Bert, L., Mortain-Bertrand, A., Maucourt, M., Carde, J.P., Dominique, R., Gallusci, P.: Sucrose deficiency delays lycopene accumulation in tomato fruit pericarp discs. Plant Mol. Biol. 62(3), 453–469 (2006)
Thaipong, K., Boonprakob, U., Crosby, K., Cisneros-Zevallos, L., Hawkins, B.D.: Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. J. Food Compost. Anal. 19, 669–675 (2006)
Tripathi, P., Leggio, L.L., Mansfeld, J., Ulbrich-Hofmann, R., Kayastha, A.M.: α-Amylase from mung beans (Vigna radiata)-correlation of biochemical properties and tertiary structure by homology modelling. Phytochem. 68, 1623–1631 (2007)
Valpuesta, V., Botella, M.A.: Biosynthesis of L-ascorbic acid in plants: new pathways for an old antioxidant. Trends Plant Sci. 9, 573–577 (2004)
Wang, S.Y., Zheng, W.: Effect of plant growth temperature on antioxidant capacity in strawberry. J.Agric. Food Chem. 49, 4977–4982 (2001)
Wang, S.Y., Zheng, W., Galletta, G.J.: Cultural sysyem affects fruit quality and antioxidant capacity in strawberries. J.Agric. Food Chem. 50, 6534–6542 (2002)
Wheeler, A.W.: Effect of removing cotyledons, apical growing region, or trifoliate leaves on the growth and growth-substance content of dwarf French bean (Phaseolus vulgaris). J. Exp. Bot. 17, 621–626 (1966)
Xu, B.J., Chang, S.K.C.: A comparative study on phenolic profiles and antioxidant activities of legumes as affected by extraction solvents. J. Food Sci. 72, 159–166 (2007)
Zheng, H.Q., Han, F., Le, J.: Higher plants in space: microgravity perception, response, and adaptation. Microgravity Sci. Technol. 27, 377–386 (2015)
Zhou, X., Mcquinn, R., Fei, Z., Wolters, A.M.A., van Eck, J., Brown, C., Giovannoni, J.J., Li, L.: Regulatory control of high levels of carotenoid accumulation in potato tubers. Plant Cell Environ. 34, 1020–1030 (2011)