大豆抗营养因子的研究进展

内容需要下载文档才能查看

doi:10.3969/j.issn.1000-8071.2014.04.013

杜 娟

1 大豆胰蛋白酶抑制剂

大豆抗营养因子的主要成分是大豆胰蛋白酶抑制剂(STI)，它对植物本身具有保护作用，可防止大豆籽粒自身发生分解代谢，使种子处于休眠状态，能调节大豆蛋白质的合成和分解，并具有抗虫作用，但是在多数情况下对人和动物有害。在植物遗传育种这个领域，主要集

中在对蛋白酶抑制剂缺乏突变体的研究。大豆KTi的存在由3个共显性基因，即Tia 、Tib和Tic控制，KTi缺失由一个隐性基因( ti )控制。“七五”期间我国刚开始对抗病性、抗逆性、品质等进行比较系统的评价 ，并对全国1.4万份资源进行筛选也未发现titi型资料。该结果表明我国大豆种子蛋白中均含有胰蛋白酶抑制剂。

和大斑病。从田间种植来看，该品种不抗病毒病，但用先正达公司的锐胜+满适金包衣处理，可有效防治病毒病与茎腐病的发生。

4 结论

渭单6000夏播玉米籽粒机械收获现场鉴定结果，从临渭区农技站的对比示范、渭南渭研作物科学研发中心的不同的种植密度试验来看，在与黄淮海玉米夏播区第一大品种郑单958同期播种、同期收获、适宜种

植密度条件下，渭单6000无倒伏，而郑单958倒伏率是3.6%，渭单6000籽粒含水率、籽粒破碎率、杂质率分别为25.6%、0.78%和1.23%，分别比郑单958低8.10、3.22和0.67个百分点，从机械收获要求和国家粮食(玉米)收购标准来看，渭单6000是适宜夏播玉米籽粒机械化收获的新品种，且该品种早熟，籽粒脱水快、抗倒伏能力强、耐密性好、综合抗病性和商品玉米品质优良、价值高，在密植7.5万株/hm2或在密植8.25万~9.00万株/hm2条件下产量水平相当或高于郑单958，所以该品种是值得重视推广利用的玉米新品种。

表3 2012年渭单6000不同密度试验结果汇总

品种渭单6000渭单6000渭单6000郑单958(对照)

密度播期日期出苗日期成熟时间成熟期收获日期收获期倒伏

2

(万株/hm)(月/日)(月/日)(月/日)(d)(月/日)(d)(%)7.508.259.006.75

6/116/116/116/11

6/186/186/186/18

9/199/199/199/24

93939398

10/310/310/310/3

107107107107

00.41.24.6

鲜籽含产量增幅

2

水率(%)(kg/hm)(±%)24.524.925.734.8

9 72610 03010 463 9 480

+2.6+5.8+7.20

注：承试单位是渭南渭研作物科学研发中心，现场人工收获果穗、人工脱粒籽粒水分仪测定水分折合产量。

表4 渭单6000与郑单958品质分析对照表

品种渭单6000郑单958(对照)

容重(g/L)782731*

粗蛋白(干基)9.76%9.33%

粗脂肪(干基)3.98%3.98%

粗淀粉(干基)74.34%73.02%

赖氨酸0.25%

注：郑单958容重为2013年陕西天丞禾农业科技有限公司渭南试验10个郑单958对照平均容重，其余指标来源于国家和陕西省审定公告中的各品种品质分析数据。

（收稿日期：2014—02—10）

种子世界 . 4

2 大豆凝集素

Kocourek和Horejsi给出一个较为确切的定义：凝集素是非免疫球蛋白本质的蛋白质或糖蛋白，它能够进行特异性识别并可逆结合复杂糖复合物中的糖链，而不改变所结合糖基的共价结构。它可作用于昆虫消化道上皮细胞的糖蛋白受体，对昆虫产生局部或系统的毒害作用，从而抑制其生长，甚至死亡。大豆凝集素作为大豆中的主要抗营养因子之一，在成熟种子中的含量高达蛋白质总量的10％左右，虽然它可以通过加热等方法降低或去除，但仍有一定的残留，影响机体的代谢与调控，使机体生长缓慢，引起中毒。

而这种过程不仅耗时，并且对于大豆品质性状的改良只限于已经得到的突变体材料。由于年限和种质资源的限制，传统育种的方法效果有限，而转基因技术在大豆育种中的应用可以从根本上降低抗营养因子的含量，缩短了育种的年限，为大豆的品质改良开辟了一条崭新的途径。其中应用最多的技术就是RNA干扰技术。马建等应用RNA干扰技术获得了低脂肪氧化酶含量的大豆品种。

上述研究表明，转基因技术作为大豆抗营养因子的消除方法是可行的，并且RNA干扰技术在大豆品质改良中的应用尤为突出，为创制缺失或低抗营养因子含量大豆新种质提供了新路径。

参考文献

[1] 石慧，张俊红.大豆抗营养因子的研究进展[J].孝感学 院学报，2006，26(3):18-21.

[2] 燕方龙，华蕾.大豆制品中胰蛋白酶抑制剂的抑制活 性测定[J].理化检验-化学分册，2007，(43):226-228.[3] Han Fenxia, Ding Anlin, Sun Junming, et al.

Development of New Soybean Gemplasm with Null

Lipoxygenase and Kunitz Trypsin Inhibitor Genes[J]. Acta Genetica Sinica, 2005, 32(4): 417-423.

[4] 常汝镇，杨棋.东北大豆的品种资源[J].见：王金陵， 杨庆凯，吴宗璞编.中国东北大豆.哈尔滨:黑龙江科学 技术出版社，1999，248-276.

[5] Kocourek J V, Horejsi. Note on the recent discussion of definition of the term’ lectin [A]. In: Bog-Hansen TC, Spengler G A ed. Lectins, Biology, Biochemistry, Clinical Biochemistry: Walter de Gruyter, Berlin and New York, 1983: 3-6.

[6] 旺姆.植物凝集素及其研究现状[J].西藏科技，2004， (4)：18-21.

[7] 王利民，秦贵信，胡海霞，等.大豆凝集素的分子结 构及其抗营养作用研究进展[J].吉林农业科学，2006, 31(6)：44-47.

[8] 戴大章，陈妙月，叶均安，等.理化处理对大豆凝集 素活性的影响[J].营养学报，2004，26(3)：223-226.[9] 杨丽杰，李素芬.黑龙江几个大豆品种中抗营养因子 含量的分析[J]．大豆科学，1999(1)：32-36.

[10] 张建云，闫贵龙，刘立文．生大豆饼化学钝化剂的 研究[J]. 畜牧兽医学报，1999，30(1)：28-32.

[11] 吴新民，傅仕洪，陈小春.豆粕中抗营养因子常用的 几种处理技术的效果[J]．草原与饲料，2004，(9):66.[12] 韩粉霞，丁安林，孙君明，等.大豆脂肪氧化酶同工 酶全缺失种质的创新[J].遗传学报，2005，32(2)： 197-202.

[13] 马建.大豆脂肪氧化酶基因RNAi表达载体的构建及 表达调控的研究[D]. 吉林：吉林农业大学，2008.

（收稿日期：2014—02—24）

3 大豆胰蛋白酶抑制剂和凝集素的失活方法

3.1 物理失活3.1.1 热失活

通常采用常压100℃加热约30min或90kPa的压力蒸汽处理20min，可使大豆中的胰蛋白酶抑制剂失活。大豆凝集素SBA的热失活方法为：95℃加热30min，100℃加热20min或105℃湿热处理10min，可使SBA失活。3.1.2 膨化法

杨丽杰等用单杆螺旋在121℃下膨化商品大豆，使STI的失活率达到70%以上，而SBA全部失活。

但是，采用物理失活方法去除大豆中的抗营养因子时应多加注意，加热过度或加热不足都会导致大豆营养价值和生物学活性的降低。因此，虽然物理失活法是一种比较快捷的方法，但是其不仅会影响大豆的品质还会增加能源的消耗。3.2 化学失活

化学处理方法主要有pH值处理、尿素处理、偏重亚硫酸钠处理、金属离子处理等。张建军等用5%的尿素和20%水处理豆粕30d效果最好，可以使STI的失活率达到78.55%，并且处理后的氨残留量很少。化学失活法的优点是可节省设备与能源，对不同的抗营养因子均有一定的效果，但最大的障碍是化学物质残留，会造成饲料营养价值降低，对动物的生产性能产生毒副作用，且成本太高，目前国内应用较少。3.3 育种方法

3.3.1 传统育种方法

传统育种方法是首先利用高速而低耗的检测手段对大量种质资源进行筛选，筛选出低含量水平或者缺失大豆抗营养因子的自然缺失体品种；或采用诱变技术产生所需的变异类型，普遍利用回交或改良回交法等传统方法培育出低含量水平或者缺失大豆抗营养因子的品种。3.3.2 应用转基因技术创制缺失或低抗营养因子含量大豆新种质

尽管传统育种技术已经成功地获得了缺失或低抗营养因子含量的大豆新品种，改善了大豆的营养品质，然

. 4 种子世界