Factors Influencing Glucoraphanin and Sulforaphane Formation in Brassica Plants: AReview

Sulforaphane is a type of sulfur-containing isothiocyanates hydrolyzed from glucosinolates by myrosinase found in Brassica plants. Sulforaphane is a naturally occurring inducer of phase II enzymes in human and animal bodies to detoxify cancer-causing chemicals. Glucoraphanin is the precursor of sulforaphane and its content is greatly influenced by plant species and genotype, plant organs, pre-harvest factors, and post-harvest processing, thus sulforaphane formation is also directly influenced. Here, we review the formation mechanism of sulforaphane and the factors influencing sulforaphane formation. In the end, the future directions are also discussed.     

三种色型玛咖芥子油苷组分及含量分析

【目的】分析和评价云南栽培的3种色型玛咖中芥子油苷的组成及含量,为其功能及活性物质基础的进一步研究提供理论依据和技术手段。【方法】以紫色、黄色和白色等3种色型玛咖块根的鲜样、真空干燥样品和自然干燥样品为原料,采用甲醇提取液,应用HPLC及LC-ESI/MS技术分别对原料中的芥子油苷组分及含量进行分析。【结果】3种色型玛咖中均含有两种芳香族芥子油苷：苄基芥子油苷（benzyl glucosinolate）和甲氧基芐基芥子油苷（methoxybenzyl glucosinolate）,样品中苄基芥子油苷含量均明显高于甲氧基苄基芥子油苷。紫色、黄色和白色玛咖鲜样中的总芥子油苷含量分别为50.14、46.35、84.57 μmol•g-1,自然干燥样品的总含量分别为13.05、14.35、14.94 μmol•g-1,而真空干燥样品含量分别只有0.24、0.05、0.29 μmol•g-1。【结论】云南栽培的3种色型玛咖中的芥子油苷组分相同,与文献报导的秘鲁产原料的芥子油苷组分基本一致。3种原料鲜样中的各组分芥子油苷含量及总含量均存在显著差异(P＜0.01),其中白色玛咖的芥子油苷含量较高,3种色型样品均明显高于文献报导的秘鲁产原料。干燥样品的含量显著低于鲜样(P＜0.01),粉碎干燥加工使玛咖中的芥子油苷发生了严重水解。     

白菜型油菜种子芥酸、油酸和硫苷含量的变异及相关性

为筛选及鉴定优异育种资源,为白菜型油菜育种提供基础材料,利用近红外方法测定84份白菜型油菜的芥酸、油酸和硫苷含量,并分析三者之间的相关性。结果表明:芥酸和油酸含量呈极显著负相关,芥酸和硫苷含量呈极显著正相关,油酸和硫苷含量呈极显著负相关;对群体材料进行主成分分析,并提取因子1和因子2进行作图,其中因子1和2分别能解释73.7%和23.2%的表型变异;经聚类分析,有79份材料聚集形成群Ⅰ,另外有5份特殊变异材料偏离群体。白菜型油菜群体的芥酸、油酸和硫苷含量的变异丰富且存在显著相关性,通过聚类分析筛选出5份(32号、45号、46号、50号、59号)优异的白菜型油菜育种材料。     

拟南芥硫代葡糖苷酶基因TGG1的克隆、表达和酶学特性

本研究克隆拟南芥硫代葡糖苷酶基因TGG1,利用毕氏酵母表达。重组蛋白用镍亲和柱纯化,获得高纯度芥子酶。重组蛋白分子量78 kD,与天然TGG1分子量接近,为糖基化蛋白。TGG1信号肽在酵母中具有分泌功能,约25%芥子酶分泌到培养基中。TGG1重组蛋白具有广泛的pH适应性,最适反应温度40℃左右。其活性被低浓度维生素C激活,被高浓度维生素C抑制。用Hanes plot方法计算TGG1重组蛋白以Sinigrin为底物时,Km为65μmol/L,最大反应速率Vmax=3.28μmol.min-1.mg-1。     

菜籽饼硫代葡萄糖苷降解产物对猪、鸡、鸭甲状腺的影响

饲喂含20％菜籽饼饲粮(硫代葡萄糖苷的含量为0.252％)引起猪、鸡和鸭的甲状腺肿大和甲状腺滤泡腔增大及滤泡上皮细胞轻度增生。三种动物的甲状腺虽都有明显的代偿性反应,但代偿能力和反应形式各不相同:猪血清三碘甲状腺原氨酸(T_3)水平升高137％(P<0.01),甲状腺素(T_4)水平则降低39％(P<0.01),甲状腺肿大118％(P<0.01),而鸡血清T_3水平与对照组无明显差异(P>0.05),T_4则高于对照组25％(P<0.05),甲状腺肿大49％(P<0.01);鸭血清T_3和T_4水平均与对照组基本一致(P>0.05),但甲状腺肿大192％(P<0.01)。     

甘蓝型油菜硫代葡萄糖甙总量的若干遗传参数的研究

以华油16号、华油13号、71—39、Marnoo.Andor和Wesroona六个甘蓝型油菜品种及其F_Ⅰ为材料,用单因素设计分析法,NCⅡ设计法和不完全双列杂交法研究了种子中硫苷总量的几个遗传参数。结果表明,甘蓝型油菜种子硫苷总量的遗传为部分显性,显性度为0.22;广义遗传力是0.89—0.96;狭义遗传力是0.79—0.85;高硫苷品种间的一般配合力达极显著水准,而特殊配合力作用不大;正反交之间无显著差异。     

油菜品质育种的研究——Ⅳ. 甘蓝型油菜种子中硫代葡萄糖甙总量的遗传及与主要农艺性状的相关

用甘蓝型胜利油菜和Tower进行正,反交和回交,分析了亲本,F_1,F_2,F_3和BC_1F_1,BC_1F_2种子中的硫代葡萄糖甙总量,发现F_1种子主要由母体植株的基因型控制,F_2和BC_1F_1受母体种子硫代葡萄糖甙含量的影响、F_3和BC_1F_2呈连续分布,硫代葡萄糖甙总量受3对基因控制,高含量对低含量为部分显性,硫代葡萄糖甙的遗传力为89.9%(h~2B)和72.7%(h~2N),F_2代硫代葡萄糖甙植株与较差的农艺性状相联系。     

甘蓝型双低油菜新品种沪油16的选育

沪油16是通过品种间杂交育成的甘蓝型双低油菜新品种,种子含油率为41.22%、芥酸含量为0.74%、硫苷含量为21.20μmoL/g.沪油16在上海市油菜区域试验中,平均产量2 583.0kg/hm2,比对照双低油菜品种沪油12增产12.0%;在国家油菜区域试验中,平均产量1 956.0kg/hm2,比对照双高品种中油821增产10.1%.     

蒽酮比色法测定油菜籽中硫代葡萄糖苷条件优化

采用蒽酮比色法测定油菜籽中的硫代葡萄糖苷含量。结果表明,蒽酮比色法测定硫代葡萄糖苷的最适宜的实验条件是水浴温度60℃,蒽酮试剂添加量9 mL,显色时间为20 min。在此条件下,测得油菜籽中硫代葡萄糖苷含量保持稳定,精确度较高,且与高效液相色谱法测定结果比较接近。     

Selenium Accumulation and Biochemical Composition of Brassica Grains Grown in Selenate- or Selenite-Treated Alkaline Sandy Loam Soil

In a greenhouse experiment, Brassica plants were grown in an alkaline sandy loam soil treated with different levels of selenate selenium (Se) or selenite Se ranging from 0 to 4 mg Se kg^?1. Plants grown in Se-treated soil were stressed at an early stage of pod setting and produced fewer pods per plant. Selenium accumulation increased by 2- to 35-fold in shoots, 3- to 19-fold in roots, and 2- to 57-fold in grains. Selenium accumulation in grains resulted in significant increases in contents of reducing sugars, starch, glucosinolate, and free and sulfur-containing amino acids and a decrease in lipid content. Selenium accumulation significantly increased the proportions of different lipid classes such as glycolipids, sterols, and free fatty acids whereas triacylglyceride content showed the reverse trend. Oil extracted from Brassica grains grown in the seleniferous region contained Se within safe limits and thus is safe for human consumption.