辐射引发技术增强芝麻芽苗营养与功能特性:激光与紫外协同效应的新发现

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:International Journal of Radiation Biology 2.4

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  本研究针对芝麻芽苗营养与功能强化需求,来自未知机构的研究人员通过氦氖激光与紫外辐射(UV)的单一及联合种子引发处理,系统评估其对芽苗生长、氮代谢、次级代谢产物合成及生物活性的影响。结果表明UV+激光组合处理显著提升生物量、色素积累、氮同化酶(NR/GS)活性及氨基酸/酚类物质合成,并增强抗氧化(FRAP/DPPH/ABTS)、抗糖尿病(α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制)和抗菌性能,为功能性农产品开发提供创新策略。

  
本研究旨在评估氦氖激光与紫外(UV)辐射种子引发技术对芝麻芽苗生长、营养品质及功能特性的独立与协同效应。实验采用氦氖激光、UV辐射及其复合(UV+激光)处理芝麻种子,测定发芽后芽苗生长指标、叶绿素与类胡萝卜素含量、营养素水平,并分析硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)的酶活性变化。同时量化氨基酸、蛋白质、脂质及多种次级代谢产物(包括生物碱、多酚、黄酮、皂苷和苷类)的积累。通过铁离子还原力(FRAP)、二苯代苦味酰基(DPPH)和2,2’-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)实验评估抗氧化能力,并探究抗糖尿病(α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶抑制及血糖生成指数)和抗菌活性,同步监测需氧菌(APCs)与大肠菌群数量变化。
结果发现:UV+激光复合处理显著提升鲜重与色素含量,通过增强NR和GS活性促进氮同化,导致谷氨酰胺与谷氨酸合成增加。辐射引发技术同步提高蛋白质、脂质及次级代谢产物水平,其中复合处理下酚类物质显著富集,表明苯丙烷和莽草酸代谢通路被激活。抗氧化与抗糖尿病活性均显著改善,且复合处理展现最强抗菌作用及APCs/大肠菌群数量增长。
结论指出:氦氖激光与UV辐射种子引发(尤其复合处理)可协同促进芝麻芽苗生长,并全面提升其营养、抗氧化、抗糖尿病及抗菌功能。该发现凸显了非生物胁迫引发技术作为可持续策略在增强植物芽苗食品与健康应用价值方面的巨大潜力。
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