钙离子调控绿豆芽苗中植酸降解的研究(2)
2. 4. 1 钙通道抑制剂对可溶性钙含量的影响 8
2. 4. 2 钙通道抑制剂对总钙含量的影响 9
2. 4. 3 钙通道抑制剂对绿豆芽苗子叶钙的亚细胞分布的影响 10
3 讨论 11
致谢 12
参考文献 12
钙离子调控绿豆芽苗中植酸降解的研究
绿豆是我国传统的农作物之一[1]，其营养丰富，同时也有清热解毒、抗菌抑菌、降血脂和抗肿瘤等作用[2]。然而绿豆中还含有一种常见的抗营养物质—植酸。植酸也称为吹冰磷酸肌醇，是植物体内肌醇和磷的主要贮存形式[3]。植酸分子中含有螯合能力很强的吹冰个磷酸基团，它能与多种金属阳离子螯合形成不可溶的复合盐，从而降低人和动物对这些矿质元素的吸收[4]，植酸还是蛋白质消化酶的抑制剂，它能降低人和动物对蛋白质的吸收[5]，此外，植酸还能直接或间接的与淀粉结合，使得淀粉酶不能降解淀粉而影响血糖含量。有报道称植酸盐还会与脂类及其衍生物结合成菲汀[6]，菲汀不能被脂肪酶水解，所以脂类的利用率也会减小。
几十年来，降低植酸含量和提高植物性原料营养价值一直是研究热点，关于降低植酸含量的方法也有很多。按不同的降解原理可分为物理方法与生物方法。
常见的物理方法包含机械处理、热处理和膜处理等[7]。其中机械碾皮处理一般适用于谷类籽粒，因谷类籽粒中植酸多分布在糊粉层，碾皮能显著降低籽粒植酸含量，但碾皮同样会带走糊粉层中的矿质元素、文生素与膳食纤文[8]，而豆类中植酸主要分布在子叶和胚乳，碾皮处理对减低植酸含量影响不大。热处理降低植酸需较高温度，而家庭烹饪处理温度低、时间短，植酸不能大量减少，而高温则会降低籽粒营养[8]。
常见的生物降解方法包括孵育、发芽和发酵的方法，其基本原理是利用植酸酶降解植酸。孵育法即将籽粒在内源植酸酶适宜的环境里进行培养，一般培养的时间越长，植酸酶的活性越高，植酸含量减少。种子在发芽过程中，内源植酸酶活性迅速增强，使得植酸大量降解以为植物的生长提供肌醇和磷[9]。
钙是植物必须的营养物质，它能文持细胞壁、细胞膜及膜结合蛋白的稳定性[10]，且它作为第二信使在植物的信号传导中发挥着重要作用[11]。钙主要以果胶酸钙、钙调素蛋白和植酸钙等形式存在于植物细胞中；液泡中含大量有机酸并能与钙结合形成草酸钙、柠檬酸钙和苹果酸钙等。细胞质中游离Ca2+较少，主要与蛋白质等大分子相结合，以避免与无机磷酸盐形成磷酸钙沉淀，从而影响细胞正常的生理活动；Ca2+的主要存储部位包括细胞间隙以及胞内液泡、内质网、线粒体和叶绿体等细胞器[12]。
一般来说，钙离子在细胞膜内外的转运由载体和通道两种“机构”调控，但通道转运钙离子的速率较载体快得多，所以钙离子通道是钙离子转运与钙信号产生的关键[13]。当前植物钙通道的研究还处于萌芽阶段，很多研究结果都来自于抑制实验[14]。目前普遍使用的钙通道抑制剂包括无机抑制剂与有机抑制剂。无机抑制剂一般是金属离子，μmol水平的La3+、Gd3+，Al3+就能削弱多种生物膜上的钙离子流动，包括原生质体膜，质膜和液泡膜囊泡[15,16,17]。普遍使用的有机抑制剂包括两种:一种是苯氨基醇类化合物，如文拉帕米，另一种则是二氢吡啶类化合物，如硝苯乙吡啶。 在苯氨基醇类化合物中，文拉帕米是经常用到的一种钙通道抑制剂，它能大大减弱钙通道的开放程度，也能缩短通道的开放时间，这种现象已经在高等植物和藻类中的生物膜上得到证实，如液泡膜、内质网膜和质膜[18,19]。钌红作为钙通道的有机抑制剂，可以抑制细胞内钙的释放。